Jangan Tertukar, Ini Bedanya Shading dan Soiling pada Panel Surya
Tulisan dari Azis Saputra tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarBerbicara masalah energi tentu tidak akan ada habisnya. Mulai dari krisis energi yang bisa menyebabkan Perang Dunia III, hingga membahas masalah-masalah yang lebih teknis di dalamnya. Sejatinya ada banyak jenis energi terbarukan (EBT). Namun panel surya tetaplah menjadi primadona. Khususnya di Indonesia.
Data terbaru dari Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (KESDM) menyebutkan bahwa potensi energi surya Indonesia mencapai 3.294,36 (GWp). Potensi ini tersebar di seluruh wilayah Indonesia, dari sabang sampai Merauke. Setidaknya ada 3 wilayah yang memiliki potensi besar dibandingkan wilayah lainnya. Pertama NTT 369,5 Gwp, Riau 290,41 GWp, dan Sumatera Selatan 285,18 GWp. Dari sinilah mulai bermunculan perusahaan-perusahaan yang menyediakan jasa instalasi panel surya skala hingga menawarkan jasa perawatan.
Namun pada kali ini, pembahasan kita akan sedikit berbeda dari sebelumnya. Kita akan mencoba menjawab pertanyaan-pertanyaan terkait teknis secara sederhana. Mulai dari bagaimana cara kerja panel surya, apa saja hal-hal yang harus diperhatikan terkait kinerja panel surya, hingga alasan dibalik pentingnya perawatan panel surya. Kita juga akan kenal lebih dekat dengan istilah yang sering muncul, yaitu shading dan soiling.
Tentu kita sering berandai-andai, bagaimana sebenarnya cara kerja dari panel surya. Ketika matahari bersinar ke panel surya yang kita miliki, energi dari sinar matahari akan diserap oleh sel-sel yang ada di panel surya. Energi ini menciptakan muatan listrik yang bergerak sebagai respon terhadap medan listrik internal di dalam sel, menyebabkan listrik mengalir.
Tidak selesai sampai disitu, listrik yang dihasilkan ini masih berupa listrik searah (DC). Sementara listrik yang kita butuhkan untuk keperluan sehari-hari adalah listrik arus bolak-balik (AC). Oleh karena itu kita membutuhkan inverter untuk mengubah listrik DC ke AC. Barulah setelah itu listrik siap dikirim ke panel distribusi yang mengalir ke semua peralatan listrik.
Pertanyaan selanjutnya adalah cahaya apakah yang sebenarnya ditangkap oleh panel surya dari matahari?
Ketika cahaya matahari bersinar, maka matahari akan mengeluarkan gelombang elektromagnetik. Tentu saat SMA kita sudah belajar tentang spektrum gelombang elektromagnetik. Spektrum yang dipancarkan matahari terdiri dari cahaya tampak, sinar UV, dan inframerah. Ketiga cahaya inilah yang ditangkap oleh panel surya untuk kemudian listriknya kita konsumsi. Sebagai informasi tambahan, cahaya tampak adalah cahaya yang memiliki persentase yang paling besar diantara yang lainnya.
Apakah radiasi dari cahaya matahari ini akan selalu sama?
Jawabanya tidak. Walaupun matahari cuma satu di Dunia, tetapi setiap daerah memiliki potensi radiasi matahari yang berbeda-beda. Di Indonesia pun demikian. Tidak setiap kota dan tempat memiliki posisi matahari yang sama. Oleh karena itu kita perlu mengatur posisi pemasangan panel surya kita, termasuk sudut kemiringannya.
Tidak hanya letak geografisnya, waktu juga akan mempengaruhi radiasi matahari. Setiap bulan dalam satu tahun akan memiliki nilai irradiation yang berbeda. Oleh karena itu muncul teknologi yang disebut solar tracker. Sistem ini akan mengoptimasi posisi solar panel berdasarkan data solar irradiation atau pergerakan matahari. Dengan begitu energi yang dihasilkan akan lebih maksimal.
Jika ditanya kenapa radiasi solar matahari ini begitu penting, karena radiasi matahari adalah salah satu faktor yang mempengaruhi keluaran modul surya atau daya yang dihasilkan. Nilai iradiasi ini akan berbanding lurus dengan energi yang dihasilkan oleh panel surya nantinya dalam kWh. Biasanya, matahari akan berada pada performa terbaiknya pada siang hari atau biasa disebut peak. Namun ini pun jika kondisi cuaca cerah, tidak hujan.
Selain faktor cuaca, ada 2 faktor lagi yang dapat mempengaruhi kinerja dari panel surya yang berimbas kepada energi yang dihasilkan. Faktor pertama adalah panel surya yang tertutupi oleh bayangan atau dikenal dengan istilah shading. Dan faktor kedua adalah adanya debu yang menempel pada panel surya sehingga terjadi penurunan kinerja atau dikenal dengan istilah soiling. Walaupun sama-sama menurunkan energi yang dihasilkan, tetapi keduanya berbeda.
Perbedaan keduannya terletak pada jenis penyebab terjadinya penurunan daya seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya. Teknologi hari ini telah memungkinkan kita untuk sedini mungkin mengetahui jika ada penurunan daya pada panel surya kita. Dengan begitu, kita dapat mengambil tindakan sesegera mungkin terkait hal tersebut. Oleh karena itu juga, pemeliharaan panel surya yang sempat disinggung pada awal pembahasan sangatlah penting.
Ilustrasi gambar di atas menunjukkan seberapa signifikannya penurunan yang bisa terjadi akibat adanya shading ataupun soiling. Modul surya yang tidak berbayang awalnya mampu menghasilkan 10 kW. Karena adanya bayangan yang sangat kecil, yaitu <10%, maka terjadi penurunan daya hingga 50%. Daun-daun yang hanya menutupi sebagian kecil dari modul panel surya sudah cukup membuat daya yang awalnya 10 kW turun menjadi 5 kW.
Sementara modul surya yang terkena 25% bayangan akibat bangunan sekitar dapat mengalami penurunan lebih parah lagi, yaitu lebih dari 50%. Oleh karena itu sangatlah penting dilakukannya survey lapangan sebelum dilakukannya pemasangan panel surya. Pada tahapan ini, teknisi biasanya akan menginfokan terkait masalah shading ini kepada konsumen. Jika posisi tidak memungkinkan, maka konsumen yang akan memutuskan apakah pemasangan akan tetap lanjut dengan kekurangan tersebut, atau dihentikan.
Sementara itu, penurunan daya akibat soiling juga tidak kalah signifikan. Jika debu semakin tebal, maka penurunan bisa mencapai 50%. Soiling ini memiliki kemiripan dengan shading yang diakibatkan oleh objek seperti daun pada ilustrasi pada gambar di atas. Keduanya juga dapat diatasi dengan cara yang sama. Yaitu dengan natural cleaning yang dalam hal ini adalah air hujan yang mengalir.
Tentu kalian masih ingat akan pentingnya sudut kemiringan yang dibahas sebelumnya. Sudut kemiringan memanglah berpengaruh terhadap kinerja panel surya. Sudut kemiringan akan ditentukan berdasarkan posisi matahari dan menari radiasi terbaik. Tidak salah juga jika posisi dengan radiasi terbaik adalah saat panel surya diletakkan pada kemiringan 0 derajat. Artinya panel surya benar-benar dipasang datar begitu saja tanpa sudut kemiringan.
Namun berita buruknya jika hal ini dilakukan maka panel surya akan kehilangan natural cleaning. Dengan begitu, kemungkinan terjadinya shading ataupun soiling akan semakin besar. Sebenarnya natural cleaning masih belum cukup. Kita masih memerlukan perawatan secara berkala untuk memastikan panel surya bersih dan terhindar dari shading dan soiling. Tetapi setidaknya dengan adanya natural cleaning kita akan menghemat pengeluaran, waktu, dan tenaga untuk membersihkan modul panel surya kita.
Mungkin sampai di sini dulu pembahasan kita pada kali ini. Semoga melalui artikel kali ini kita semakin sadar akan potensi besar energi surya yang kita miliki. Khususnya sebagai individu, nantinya kita akan tergerak untuk memasang panel surya di rumah-rumah kita. Ketika hal tersebut terjadi, setidaknya kita sudah memiliki gambaran umum terkait panel surya hingga melakukan langkah pencegahan hal-hal yang dapat merugikan seperti shading dan soiling. Terima kasih, sampai jumpa.