Studi Analisis Penentuan Sudut Optimum Pemasangan Sel Surya Sudut
Permanen Di Pantai Utara Jakarta
Harry Artantyo, Agus R Utomo
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia
Harry.artantyo@ui.ac.id
Abstrak
Penggunaan energi matahari sebagai sumber daya energi pembangkit listrik sudah mulai dikembangkan di Indonesia. Pada kondisi saat ini penggunaan sel surya sudah menggunakan sistem tracking yang akan mengikuti arah gerak matahari. Namun dalam studi ini dilakukan pada sudut permanen tanpa mengikuti arah gerak matahari untuk melihat daya yang dihasilkan sel surya. Dengan menghitung pergerakan matahari, sudut jatuh matahari dan intensitas matahari yang diterima dapat diketahui sudut optimum sel surya. Sudut optimum ini akan mendapat intensitas maksimum, akan tetapi intensitas maksimum belum tentu menghasilkan daya optimum. Karena daya sel surya bergantung juga pada suhu lingkungan. Intensitas dan suhu yang terlalu tinggi akan menurunkan daya yang dihasilkan. Sehingga dengan menghitung sudut yang tepat akan menghasilkan daya maksimum dengan intensitas tertentu. Adapun studi ini dilakukan pada daerah sekitar pantai utara Jakarta. Kemiringan optimum yang dihasilkan adalah 00. Pada suhu lingkungan 280C akan menghasilkan daya rata-rata sebesar 442,705 Watt. Adapun energi yang dihasilkan setahun sebesar 64 kWh.
Kata kunci : energi matahari; daya sel surya; sudut optimum
Abstract
The use of solar energy as an energy resource power plant already began to be developed in Indonesia. On the current state of the use of solar cells already use tracking system that would follow the direction of motion of the Sun. But in this study was carried out at an angle without permanent following the direction of motion of the Sun to see power produced solar cells. By calculating the movements of the Sun, the angle of the Sun and the Sun intensity fell received knowable optimum angle of solar cells. This optimum angle will get the maximum intensity, however, the maximum intensity is not necessarily produces optimum power. Because the solar cell power depends also on the temperature of the environment. The intensity and temperature that is too high will reduce the power generated. So by calculating the exact angle will produce maximum power with a certain intensity. As for the study was conducted in the area around the northern coast of Jakarta On the environmental temperature 280C power will generate an average of 442,705 Watts. As for the energy generated in the year amounted to 64 kWh.
1. Pendahuluan
Sumber energi merupakan aspek penting dalam perkembangan teknologi yang menunjang kehidupan manusia. Saat ini sumber energi masih terfokus pada sumber energi fossil yang dimana saat ini sudah sangat terbatas. Sehingga ditemukan sumber energi terbarukan antara lain energi angin, solar, getaran, elektromagnertik, thermoelectric, tekanan dan lain-lain.
Energi matahari (solar) merupakan energi yang paling tepat untuk menggantikan sumber energi fossil. Hal ini dikarenakan matahari adalah sumber energi terbesar di galaksi kita. Dimana total energi yang dikeluarkan matahari adalah 3,8 x 1020 MW yang setara dengan 63MW/m2.Sumber energi matahari merupakan sumber yang ideal, berbeda dari sumber energi konvensional yang tidak ideal dan memiliki kekurangan cukup serius. Energi matahari merupakan energi yang bebas, ramah lingkungan dan terjamin ketersediaannya.
Pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi dapat dikonversi menjadi energi listrik menggunakan sel surya. Penggunaan sel surya saat ini telah banyak berkembang. Sel surya dapat digunakan dengan metode sudut permanen (fixed), mendeteksi arah matahari (tracking) ataupun dengan metode pengumpul cahaya dengan menggunakan reflector. Pemanfaatan sel surya dengan sistem tracking dipercaya merupakan yang terbaik karena dapat mengikuti arah gerak matahari. Akan tetapi metode ini sepertinya sulit diterapkan pada daerah terpencil mengingat sumber daya manusia yang kurang memumpuni dalam hal perawatan dan perbaikan sistem tersebut. Hal ini dikarenakan sistem tracking memiliki sensor dan actuator yang memerlukan perawatan lebih dibandingkan metode sudut permanen.
Dibandingkan sistem tracking sistem fixed tampaknya lebih cocok digunakan di daerah terpencil. Mengingat sistem fixed tidak memerlukan perawatan sebanyak sistem lainnya. Dalam penerapannya sel surya dengan sistem fixed memerlukan perhitungan yang tepat pada saat perancangan. Kemiringan sel surya merupakan hal yang penting untuk diperhitungkan. Hal ini dikarenakan posisi matahari yang selalu berubah-ubah sedangkan sel surya dalam keadaan tetap, sehingga energi yang dikonversi akan berubah sesuai posisi matahari dan letak maupun kemiringan sel surya. Selain itu perlu juga diperhitungkan pengaruh suhu lingkungan pada sel surya karena daya yang dihasilkan oleh sel surya akan dipengaruhi oleh perubahan suhu lingkungannya. Sehingga penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sudut optimum pemasangan sel surya agar menghasilkan daya dan energi maksimum selama satu tahun.
