Kenali Energi Surya dan Rasakan Manfaatnya!
Tulisan dari Rebekka Siswandina Sari tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
Apa itu Energi Surya?
Energi Surya menurut KBBI adalah sumber utama energi atmosfer yang penyebarannya di seluruh muka bumi merupakan pengendalian yang besar terhadap cuaca dari iklim, selain berpengaruh terhadap tanaman dan binatang. Namun tahukah kamu, energi surya ternyata dapat menjadi sumber terciptanya energi listrik dan membantu transisi energi untuk tercapainya Net Zero Emission?
Energi surya perlu diukur dahulu potensinya sebelum resmi digunakan sebagai sumber energi listrik. Hal yang dapat diperhatikan dari energi surya adalah fluks radiasi, iradiasi dan jam puncak matahari.
Fluks iradiasi merupakan Gelombang radiasi matahari dalam satuan watt per meter persegi (W/m2).
Iradiasi merupakan Gelombang radiasi matahari dalam rentang waktu tertentu dengan satuan kilowatt-jam per meter persegi (kWh/m2).
Jam puncak matahari merupakan jam matahari bersinar penuh setara 1.000 Wh/m2.
Ketiga hal tersebut sangat penting untuk diperhitungkan sehingga jumlah panel yang harus dipasang, total kapasitas panel serta jumlah energinya dapat diketahui. Selain hal itu, karena adanya gerakan matahari relatif terhadap posisi di permukaan bumi membuat pemanfaatan energi surya juga harus memoerhatikan sudut puncak dan azimuth.
Gerakan matahari relatif terhadap posisi di permukaan bumi merupakan jalur yang dilalui matahari melintasi langit tergantung pada garis lintang dari lokasi. Sementara, sudut puncak dan azimuth merupakan sudut antara vertikal lokal dan garis yang menghubungkan pengamat dengan matahari.
Potensi Energi Matahari juga dilihat berdasarkan pengukuran langsung dan satelit.
Pengukuran langsung dilakukan dengan pyranometer yang dapat mengukur global iradiasi dan sunshine duration untuk mengukur durasi matahari bersinar.
Pengukuran Satelit
Secara sederhana, untuk melihat bagaimana sumber potensi matahari dapat dilihat melalui beberapa website seperti
Global solar atlas , World Bank – ESMAP : - https://globalsolaratlas.info
PVGIS , https://ec.europa.eu/jrc/en/pvgis
NSRDB Data Viewer , NREL https://maps.nrel.gov/nsrdb-viewer/
Renewables.ninja, https://www.renewables.ninja/
Bagaimana Cara Pemanfaatan Energi Surya?
Energi surya yang sudah diukur potensinya, apabila memiliki hasil yang baik maka dapat dimanfaatkan sebagai energi baru dan terbarukan (EBT) yang dapat dimanfaatkan. Sumber EBT di Indonesia selain dari energi surya adalah samudera dengan potensi 17,9 GW , panas bumi dengan potensi 23,9 GW, bioenergi dengan potensi 32,6 GW, bayu dengan potensi 60,6 GW serta hidro dengan potensi 75 GW. Sementara, energi surya memiliki potensi 207,8 GW dan menjadi energi dengan potensi terbesar di antara sumber energi lainnya di Indonesia.
Hal ini membuat pengembangan panel surya sebagai media yang berguna menangkap radiasi surya untuk diubah menjadi energi listrik semakin berkembang. Tren harga LCOE instalasi panel surya atap tanpa baterai pada tahun 2011, nilai LCOE nya untuk seluruh size instalasi surya atap di Jakarta sebesar 1600 /kWh atau 11 USDc/kWh. Harga ini akan terus turun bahkan sistem instalasi surya atap di Jakarta (tanpa baterai) diperkirakan akan lebih murah dibandingkan tarif listrik PLN pada tahun 2024.
Jenis-jenis Sistem PLTS
Pemanfaatan energi surya untuk menjadi sumber energi listrik dikenal dengan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). PLTS terdiri dari beberapa macam sistem yaitu :
Sistem PLTS terhubung dengan PLN (on-grid). Secara on grid, sistem PLTS memiliki sub-kategori berupa terpusat dan terdistribusi. Sistem PLTS secara terpusat artinya pembangkit tersebut terhubung ke jaringan transmisi tegangan menengah atau tinggi. Sistem bekerja dari arus DC ke AC yang selanjutnya masuk ke jaringan listrik . Sementara, secara terdistribusi artinya terdiri dari banyak sistem dengan berbagai ukuran kapasitas yang menghasilkan tenaga listrik di lokasi-lokasi yang berbeda di sepanjang jaringan listrik pusat. Cara kerja dari PLTS on-grid adalah sebagai berikut : • Pembangkit biasanya tersambung di tegangan 20 kV
• Untuk lebih efisien dalam transmisi, dibutuhkan
transformasi ke tegangan yang lebih tinggi atau >= 150 kV (ohm’s law)
• Perencanaanya dengan pendekatan top-down dari generator ke Konsumer.
• Pembangkit menyuplai tegangan yang berbeda tergantung kemampuan produksi.
• Transformer menyambungkan antara level tegangan berbeda
• Industri besar tersambung ke tegangan tinggi dan mengengah, sedangkan rumah tangga ke tegangan rendah.
Sistem PLTS Off-grid Sistem PLTS off-grid merupakan sistem yang tidak terhubung ke jaringan listrik. Sistem off-grid biasanya menggabungkan penyimpanan melalui baterai sehingga listrik dapat dipasok bahkan di saat matahari tidak bersinar - sistem pompa air tenaga surya adalah pengecualian dari sistem ini. Sistem PLTS off- grid hanya menghasilkan daya DC. Beberapa di antaranya bisa sangat kecil, sebesar 10 Wp (pico-solar), dan biasanya 12 VDC. Serta melayani rumah sering disebut sistem surya rumahan (20 Wp - 1.000 Wp). Sementara, sistem PLTS-hibrida off-grid memiliki sumber daya tambahan, biasanya berupa pembangkit listrik berbahan bakar diesel (yang dapat dijalankan dengan biodiesel / biogas), tetapi juga bisa berupa turbin angin kecil atau pembangkit pico / mikrohidro. Jika lebih dari 1 kW pada umumnya menggunakan diesel. Selanjutnya, mini grid, pada dasarnya adalah jaringan listrik kecil yang menyediakan tenaga listrik untuk, misalnya, suatu pulau kecil, atau kompleks bangunan terpencil atau desa. Pedoman ini mengklasifikasikannya sebagai sistem off-grid. Sistem off-grid ini biasanya memiliki cadangan sumber daya, yang paling umum adalah pembangkit listrik diesel. Beberapa sistem mikro dan mini yang lebih besar tidak dilengkapi dengan baterai untuk menyimpan daya. Pemanfaatan energi surya sebagai energi yang digunakan untuk transisi energi sangat efektif dilakukan di Indonesia karena potensinya yang begitu besar . Transisi energi untuk mencapai Net Zero Emission menjadi hal yang sangat didukung oleh pemerintah. Panel surya dan kendaraan listrik akan dikembangkan secara masif, ditargetkan untuk mendukung penyediaan 2 juta kendaraan roda empat dan 13 juta roda dua. Nationally Determined Contribution (NDC) Indonesia dapat dicapai dengan pengurangan emisi di sektor energi sebesar 314 juta ton CO2 pada tahun 2030.