Yakin, Ingin Memasang PLTS?
Renewable Energy Ethusiast, Undergraduate Chemical Engineering Student at Diponegoro University
Tulisan dari Nadya Chairunnisa Ramadhani tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
Ketersediaan dan kebutuhan energi listrik yang tidak seimbang masih menjadi isu hangat di Negeri Demokrasi ini. Pencegahan krisis listrik yang dapat dilakukan salah satunya beralih ke sumber energi alternatif. Sumber energi alternatif melalui pemanfaatan fotovoltaik, akhir-akhir ini berkembang dengan pesat untuk pembangkit tenaga listrik di Indonesia dalam rangka meningkatkan pangsa energi terbarukan dan mencapai rasio elektrifikasi >98% pada tahun 2019.
Potensi energi surya di Indonesia patut dimanfaatkan dengan baik dimana Indonesia mempunyai intensitas cahaya matahari rata-rata 4,8 kWh/m2. Angka tersebut menunjukkan keberadaan Indonesia yang tepat di garis katulistiwa. Sistem fotovoltaik telah dimanfaatkan untuk melistriki daerah-daerah 3T dengan sinar matahari yang melimpah dimana pembangunan dilakukan secara terpusat berskala besar. Dalam hal ini terpasang secara distribusi di setiap rumah yang biasa disebut dengan SHS (Solar Home System).
Pada tahun 2017, Indonesia telah sukses membangun PLTS di Desa Karampuang, Kabupaten Mamuju, Sulawesi Barat. Sinergi Sky Energy Indonesia memberikan secercah harapan mencapai bauran energi pada tahun 2025. Total kapasitas terpasang sebesar 598 kWp adalah sebuah mimpi masyarakat Karampuang yang terwujud hasil dari hibah Millenium Challenge Account (MCA) Indonesia. Imbas limbah dari PLTS dapat dikatakan tidak ada yang membuat masyarakat menyetujui pembangunan PLTS Karampuang. PLTS ini mampu melistriki 800 rumah masyarakat dari 11 dusun untuk keperluan rumah tangga. Program Income Generating Activities (IGA) mengenai pendayagunaan masyarakat lokal diberbagai sentra ekonomi mendukung proyek PLTS ini dengan saran dimanfaatkan lebih untuk sarana umum seperti objek wisata, puskesmas, dan pusat kuliner. Kesuksesan Desa Karampuang dapat menjadi percontohan program pemerintah yakni pembangunan infrastruktur pedesaan dan melistriki daerah terpencil.
Sayangnya, elektrifikasi daerah 3T lainnya masih terkendala dengan aksesnya yang sulit dijangkau. Pembangkit Tenaga Listrik Surya menjadi harapan untuk melistriki daerah 3T. Sulitnya medan untuk mobilisasi pembangunan pembangkit konvensional serta biaya perawatan membuat biaya investasi semakin membengkak. Indonesia telah mengembangkan sistem yakni dari PLTS sistem yang tersebar ke sistem terpusat atau komunal. Dimana sebelumnya hanya sebatas pemasangan PLTS rofftop. Pemasangan daerah 3T ini sangat cocok menggunakan PLTS komunal sistem off-grid yang mana sistem ini bersifat berdiri sendiri tanpa terhubung dengan jaringan PLN. Sistem ini mampu menyuplai energi pada siang dan malam hari yang terhubung ke beberapa rumah dalam satu sistem PLTS. Tentunya, sistem yang tidak terhubung dengan PLN akan membutuhkan komponen tambahan yaitu berupa baterai untuk suplai energi pada malam hari.
Berapa banyak sistem PLTS yang Anda tahu? Jadi, sistem pembangkit listrik tenaga surya terdiri dari PLTS off-grid dan PLTS on-grid. Sistem on-grid yang berarti terhubung dengan jaringan PLN dalam hal ini peran PLN adalah untuk supply listrik disaat fotovoltaik tidak dapat memenuhi kebutuhan listrik. Sub kategori sistem PLTS on-grid yaitu terpusat dan terdistribusi sedangkan sistem off-grid seperti hibrida off-grid, mini grid, DC-coupled, dan AC-coupled. Seiring bertambahnya generasi, pemutakhiran sistem fotovoltaik terus dilakukan agar mendapatkan sistem yang terbaik.
Jerman telah memiliki total kapasitas terpasang PLTS sebesar 5 GW pada tahun 2020 dan dipastikan akan terus bertambah. Tentunya agar Jerman dapat meraih target kapasitas terpasang maka perlu lebih banyak lagi tenaga kerja seperti insinyur, ahli keuangan, personel terampil untuk pengembangan proyek dan teknisi di industri surya, kata Gunther Haug Manajer Bay Wa r.e, perusahaan di Munchen yang sedang menggarap ladang tenaga surya dan angin di seluruh dunia.
Industri surya di Indonesia masih dikategori tertinggal. Pabrikan Indonesia masih dalam tahap perakitan, inilah yang menjadi tantangan dalam akselerasi pengembangan PLTS. APAMSI atau Asosiasi Pabrikan Modul Surya Indonesia mengatakan per pabrik modul surya telah memproduksi mencapai 50 – 100 Megawatt (MW). Dalam pembuatan sistem fotovoltaik memerlukan perangkat instrumentasi seperti modul surya, inverter, solar charge controller, baterai dan power cable.
Kendala yang saat ini yang masih belum terselesaikan adalah cara mendapatkan solar cell. Bahan baku berupa silika perlu impor dari China yang membuat kenaikan harga produk disamping permintaan pasar turun dan faktor depresiasi nilai tukar rupiah terhadap dolar. Hal ini perlu perhatian khusus dari pemerintah agar terjadi penurunan harga modul surya dan masyarakat dapat merasakan kesejahteraan energi listrik. Pemerintah telah mengatur standar kualitas modul surya dari silikon kristalin melalui Peraturan Menteri ESDM Nomor 2 Tahun 2021. Modul surya harus memiliki standar SNI IEC 61216 tahun 2016 dan sertifikasi atau pengeshaan.
Mengenal lebih dalam modul surya!
Pasar sel surya didominasi oleh sel surya dengan bahan baku silikon kristalin. Bahan baku modul surya terbuat dari silikon dimana semakin murni silikon maka akan menghasilkan efisiensi yang tinggi. Terdapat dua jenis modul PV yang biasa digunakan yakni monokristalin dan polikristalin. Keduanya berbahan dasar silikon kristal dengan daya guna rata-rata 15-25% yang mana dapat dikatakan tinggi. Kebanyakan modul PV dipasaran terdiri dari monokristalin dan polikristalin, sisanya adalah lapisan film tipis (CdTe, silikon amorf, dan CIGS).
Monokristalin dan poliskristalin keduanya berbasis wafer, perbedaannya terdapat pada struktur arah. Monokristalin memiliki struktur satu arah sedangkan polikristalin memiliki struktur yang multi arah. Monokristalin dapat menghasilkan daya listrik lebih tinggi dibandingkan dengan polikristalin yang mengakibatkan biaya pembuatannya pun lebih mahal. Selain itu, jenis modul PV lainnya yakni lapisan film tipis yang memiliki lapisan berupa lembaran kaca. Jika dibandingan dengan monokristalin, lapisan fim tipis menghasilkan daya lebih kecil tapi biayanya rendah. Oleh karena itu, proses fabrikasinya lebih cepat.
Silikon amorf, kadmium telluride, dan copper indium gallium sulfur selenide merupakan jenis dari lapisan film tipis. Silikon amorf memiliki bentuk silikon non kristalin yang biaya pembuatannya lebih rendah dibanding dengan silikon kristal. Kadmium telluride (CdTe) merupakan semikonduktor yang terbentuk dari kadmium dan telurium yang dapat menghasilkan daya listrik meskipun dengan suhu yang tinggi. Terakhir, copper indium gallium sulfur sienede (CIGS) memiliki potensi kelistrikan yang tinggi sayangnya baru tersedia untuk komersial berskala kecil. Melimpahnya pasir silika di Indonesia memberi peluang yang besar untuk pengembangann industri sel surya nasional. Tentunya perlu pengkajian dan penelitian lebih dalam agar Indonesia tidak lagi impor solar cell dari negara lain. Selain modul surya, komponen lain pun perlu diperhatikan dalam pemasangan sistem fotovoltaik.
Sel surya konvensional bekerja dengan prinsip p-n junction dengan tipe p dan tipe n. Apa maksud dari p-n junction? Jadi, tipe p ini merupakan semikonduktor bermuatan listrik positif dan tipe n bermuatan negatif. Jika disatukan, semikonduktor bersifat p dan n. Junction mungkin kata yang tidak familiar diteling kita ini merupakan daerah tempat bertemunya semikonduktor tipe p dan tipe n. Cara kerja dari modul PV adalah membentuk medan listrik sehingga elektron dapat memproses untuk mendapatkan energi listrik. Untuk mendapatkan material silikon tipe p maka perlu doping dari atom boron dan tipe n perlu doping dari atom fosfor. Susunan inilah yang membuat modul surya dapat menghasilkan listrik.