PLTS dan Radiasi Matahari, Apa Hubungannya?

Photovoltaic Electricity Potential (Sumber : https://solargis.com/maps-and-gis-data/download/indonesia)

Berdasarkan letak geografis wilayahnya, Indonesia berada di garis khatulistiwa. Hal ini mengakibatkan Indonesia beriklim tropis. Lantaran hal tersebut, Indonesia cenderung memperolah sinar matahari berlimpah setiap tahunnya. Iklim tropis inilah yang mengakibatkan Indonesia memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan dengan iklim lainnya. Berdasarkan hal ini, Indonesia berpotensi besar dalam menyediakan energi bersih (clean energy) berbasis matahari atau tenaga surya. Berbicara mengenai potensi tenaga surya, tentu tidak asing lagi jika mendengar Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Menurut Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (Kementerian ESDM), potensi energi baru terbarukan di dalam negeri yang paling besar bersumber dari tenaga surya dengan total potensi 400 GWp. Akan tetapi, pemanfaatannya baru sekitar 10 MWp. Sangat disayangkan apabila potensi energi surya yang berlimpah ini tidak dioptimalkan.

Terdapat beberapa alasan mengapa pemanfaatan energi surya harus dioptimalkan. Energi surya merupakan energi baru terbarukan yang ramah lingkungan. Bagaimana bisa? Seberapa pentingkah energi surya harus dimanfaatkan? Seiring berjalannya waktu, energi fosil akan semakin berkurang keberadaannya. Sampai saat ini, Indonesia belum bisa memenuhi kebutuhan minyaknya sendiri. Akibatnya, Indonesia melakukan ekspor minyak untuk mengatasi hal tersebut. Deputi Keuangan dan Monetisasi SKK Migas Arief S. Handoko menjelaskan, minyak yang diekspor sekitar 6 juta barel sejak Oktober 2020. Tentu berdasarkan hal ini akan mendorong pemerintah untuk mengoptimalkan potensi energi baru terbarukan yang ada.

Energi surya akan menjadi sumber energi baru terbarukan yang sangat menarik dalam beberapa waktu ke depan. Pengoptimalan energi surya akan menjadi solusi guna menciptakan energi bersih yang ramah lingkungan. Bicara mengenai energi surya tentu tidak terlepas dari radiasi matahari. Rata-rata intensitas harian radiasi sinar matahari di Indonesia sekitar 4.8 kWh/m2. Apakah radiasi matahari di setiap wilayah Indonesa berbeda? Apa sajakah faktor yang mempengaruhi hal tesebut? Berikut penjelasan lengkapnya.

Faktor pertama, posisi matahari. Sinar matahari tergantung pada posisi matahari. Posisi yang dimaksud adalah apakah terletak diatas garis khatulistiwa atau jauh dari posisi garis khatulistiwa. Ketika posisi matahari tepat diatas garis khatulistiwa, maka radiasi matahari akan semakin kuat. Begitu pula sebaliknya, apabila posisi matahari jauh dari garis khatulistiwa maka radiasi matahari akan semakin berkurang. Posisi matahari juga dipengaruhi oleh latitude. Latitude merupakan letak lintang pada suatu daerah. Pada daerah khatulistiwa insolasi (energi panas dari matahari) akan lebih besar. Sehingga, insolasi akan semakin kecil seiring dengan bertambahnya latitude karena sudut jatuh radiasi matahari semakin besar.

Faktor kedua, perbedaan bulan. Setiap tahunnya, Bumi berada pada jarak terdekat dengan Matahari yang disebut perihelion, dan ini terjadi setiap bulan Januari. Sementara, Bumi akan berada pada jarak terjauh dari Matahari yang disebut sebagai aphelion, dan terjadi setiap bulan Juni. Berdasarkan perbedaan bulan inilah radiasi matahari setiap wilayah kana berbeda. Hal ini dikarenakan bumi melakukan rotasi. Posisi matahari inilah yang digunakan untuk menentukan azimuth (arah hadap atau orientasi) saat melakukan pemasangan PLTS.

Faktor ketiga, altitude dan azimuth. Altitude dan azimuth digunakan untuk menentukan posisi matahari yang nantinya akan mempengaruhi seberapa besar radiasi matahari pada setiap wilayah. Altitude adalah sudut antara matahari dan horizon. Altitude ini mengacu pada garis yang berada diantara utara dan garis horizontal. Nilai altitude selalu dinyatakan dalam derajat, dengan kisaran 0° dan 90°. Sedangkan azimuth adalah sudut putar dari arah barat hingga timur. Altitide dan azimuth ini digunakan untuk mengetahui pergerakan matahari di bumi.

Faktor keempat, tilt angle. Tilt angle atau sudut kemiingan bertujuan untuk mengoptimalisasi radiasi matahari yang jatuh pada bidang miring panel photovoltaic. Khususnya dalam pemasangan PLTS, radiasi yang diterima solar panel tergantung pada tilt anglenya. Misalnya saja saat solar panel dihadapkan 0° akan sangat bagus dalam menerima radiasi matahari. Akan tetapi, dengan menghadapkan solar panel 0° maka debu dan air akan mengumpul. Hal ini akan mengurangi kemampuan solar panel dalam menyerap radiasi matahari.

Tanpa disadari bahwa banyak faktor yang memengaruhi besar radiasi matahari. Dengan demikian, untuk memaksimalkan intensitas matahari yang diserap oleh panel surya, maka dalam perancangannya harus memperhatikan faktor-faktor diatas. Perlu dipahami sekali lagi bahwa energi baru terbarukan di Indonesia khususnya PLTS sangat prospek untuk dioptimalkan. Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral, Arifin Tasrif menyatakan, “Energi surya akan menjadi andalan dalam strategi pengembangan energi terbarukan dalam upaya mendorong realisasi net-zero emission pada 2060 atau lebih cepat, karena potensinya yang sangat besar dan harga yang lebih kompetitif”. Tentu untuk mewujudkan hal tersebut, Indonesia perlu melakukan upaya percepatan transisi energi agar tercipta energi bersih dan berkelanjutan di masa yang akan datang.