PENDAHULUAN
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Batasan Masalah
Sistematika Penulisan
TINJAUAN PUSTAKA
Pembangkit Listrik Terbaharukan
Indonesia memiliki potensi energi baru dan terbarukan (EBT) yang cukup besar, antara lain pembangkit listrik tenaga air mini/mikro sebesar 450 MW, biomassa sebesar 50 GW, energi surya sebesar 4,80 kWh/m2/hari, energi angin sebesar 3-6 m3/detik dan energi nuklir. energi sebesar 3 GW. Data terkini potensi EBT disampaikan oleh Direktur Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi dalam Focus Group Discussion Penyediaan dan Permintaan Energi Baru Terbarukan yang baru-baru ini diselenggarakan oleh Pusat Data dan Data ESDM. Perpres tersebut menyebutkan kontribusi EBT terhadap bauran energi primer nasional pada tahun 2025 sebesar 17% dengan komposisi bahan bakar nabati 5%, panas bumi 5%, biomassa, energi nuklir, air, energi surya, dan energi angin 5%, serta energi cair. batubara sebesar 2%.
Untuk itu, langkah yang akan dilakukan pemerintah adalah meningkatkan kapasitas terpasang mikrohidro menjadi 2.846 MW pada tahun 2025, kapasitas terpasang biomassa menjadi 180 MW pada tahun 2020, kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga angin (PLT Bayu) sebesar 0,97 GW pada tahun 2020. 2025, energi surya 0,87 GW pada tahun 2024 dan nuklir 4,2 GW pada tahun 2024. 002/2006 tentang Usaha Pembangkit Listrik Tenaga Energi Terbarukan Menengah dan Keputusan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No. 1122K/30/MEM/2002 tentang Pembangkit listrik skala kecil. Saat ini sedang disusun RPP energi baru dan terbarukan yang memuat aturan kewajiban penyediaan dan pemanfaatan energi baru dan terbarukan serta pemberian fasilitas dan insentif.
Macam – Macam Energi Terbaharukan
- Energi Panas Bumi
- Energi Surya
- Tenaga Air
- Tenaga Angin
- Biomassa
Selain itu, energi panas bumi dapat menjadi alternatif yang sangat baik pengganti bahan bakar fosil, terutama untuk penggunaan pembangkit listrik, sehingga mengurangi subsidi energi. Air limbah pembangkit listrik tenaga panas bumi akan diinjeksikan jauh ke dalam lapisan tanah (reservoir) dan tidak akan mempengaruhi pasokan air tanah. Menurut Sukhyar, Kepala Badan Geologi Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, energi panas bumi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sumber energi terbarukan lainnya, antara lain hemat ruang dan dampak visual yang minimal.
Selain itu, energi panas bumi dapat dihasilkan secara terus menerus selama 24 jam sehingga tidak memerlukan penyimpanan energi. Panas bumi yang terdapat dalam perut bumi merupakan suatu bentuk energi yang berasal dari rekayasa alam, sehingga tidak diperlukan variasi rekayasa buatan untuk menggali potensi energi tersebut. Sumur ini masih digunakan meski sudah beroperasi selama 27 tahun dan masih memiliki kapasitas panas bumi sebesar 93%.
Energi panas bumi Indonesia diperkirakan akan menghasilkan panas bumi sebesar 9.500 MW pada tahun 2025, atau setara dengan 400.000 barel setara minyak (boe) per hari. Berdasarkan informasi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, total potensi panas bumi Indonesia sampai dengan November 2009 diperkirakan sebesar 28.112 MWe yang tersebar di 256 titik. Ditambahkan 8 lokasi baru dengan potensi 400 MWe yang muncul dari penemuan lapangan pada tahun 2009. Dengan segala potensi yang dimiliki negara, Indonesia harus mampu menjadikan energi panas bumi sebagai sumber energi utama dan menjadi rujukan bagi negara lain.
Sejauh ini kami masih fokus di Selandia Baru dan Islandia dalam upaya pemanfaatan teknologi panas bumi. Salah satu alasan utama mengapa pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) kesulitan mengimbangi pembangkit listrik konvensional adalah karena efisiensinya yang rendah. Oh ya, ETC Murdoch University adalah satu dari lima ETC yang didirikan oleh PBB (via UNEP-IETC) di seluruh dunia.
Salah satu penerapan yang sedang diselidiki adalah penggunaan panas untuk pembangkit listrik skala kecil.
Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Setelah beroperasi selama 16 tahun, pabrik LGP Canning Vale telah memasuki tahap akhir kontrak. Sehingga disimpulkan bahwa sel surya sangat tidak efisien dan tidak dapat digunakan untuk menggerakkan peralatan listrik. Pada tahun 1894, Charles Fritts membuat sel surya pertama yang sebenarnya, yaitu bahan semikonduktor (selenium) yang dilapisi lapisan tipis emas.
Tingkat efisiensi yang dicapai hanya 1% sehingga belum bisa digunakan sebagai sumber energi, melainkan digunakan sebagai sensor cahaya. Kemudian pada tahun 1916, pendapat Einstein tentang efek fotolistrik dibuktikan melalui eksperimen Robert Andrew Millikan, seorang fisikawan Amerika, dan ia menerima Hadiah Nobel atas karyanya tentang efek fotolistrik. Pada tahun 1923, Albert Einstein akhirnya memenangkan Hadiah Nobel atas teorinya yang menjelaskan efek fotolistrik, yang telah diterbitkan 18 tahun sebelumnya.
Hingga tahun 1980an, efisiensi hasil penelitian sel surya masih sangat rendah sehingga belum bisa dimanfaatkan sebagai sumber tenaga listrik. Pada tahun 2007, Universitas Delaware berhasil menemukan teknologi sel surya yang efisiensinya mencapai 42,8%, yang merupakan rekor terbaru untuk "sel surya fotovoltaik film tipis". Perkembangan penelitian sel surya telah mendorong komersialisasi dan produksi sel surya untuk digunakan sebagai sumber tenaga listrik.
Pembangkit Listrik Tenaga surya
- Matahari
- Potensi Energi Matahari Indonesia
Sinar matahari yang jatuh ke permukaan panel surya sebagian diserap oleh panel surya dan diubah menjadi energi listrik melalui proses konversi energi. Panel surya terdiri dari kumpulan sel surya yang biasanya terbuat dari bahan semikonduktor (kristal silikon) dan merespons cahaya yang masuk. Listrik yang dihasilkan sel surya masih terlalu kecil sehingga beberapa sel surya digabungkan secara paralel/serial menjadi sebuah panel surya dengan kapasitas tertentu.
Keluaran dari panel surya tersebut kemudian dirangkai/diparalelkan dengan panel surya lainnya hingga mencapai kapasitas yang diinginkan untuk kemudian diteruskan ke unit Charge Controller yang berfungsi mengatur pengaturan pengisian energi listrik yang diterima pada baterai. Karena produksi sel surya sangat sedikit, maka beberapa sel surya digabungkan secara paralel atau seri menjadi suatu rakitan yang disebut modul atau panel surya sesuai dengan kapasitas yang diinginkan. Pengertian panel surya atau modul surya adalah suatu unit rangkaian lengkap yang terdiri dari sejumlah sel surya yang dirancang secara seri dan/atau paralel.
Charger atau charge controller atau pengontrol pengisian daya baterai merupakan suatu perangkat elektronik yang berfungsi untuk mengatur arus yang masuk ke baterai dari panel surya. Untuk memperoleh tingkat daya yang maksimal dari panel surya/modul fotovoltaik, diperlukan suatu sistem yang berfungsi sedemikian rupa sehingga modul fotovoltaik dapat mencapai titik operasi optimalnya. Catatan: Hasil pengamatan percobaan yang dilakukan antara pukul 06.00 hingga 18.00 dengan beban AC 13 W menunjukkan bahwa tegangan yang dihasilkan modul bervariasi dan hanya antara pukul 12.00 hingga 14.00 modul mengeluarkan output. menghasilkan tegangan tertinggi.
Dari hasil penelitian yang penulis lakukan pada pukul 18.00 s/d 06.00 dengan menggunakan beban DC sebesar 7 W langsung dari output MPPT dengan sumber listrik dari battery dan terlihat battery/baterai masih dapat di charge selama 12 jam . tanpa masukan energi dari modul surya. Kemudian dari hasil penelitian yang dilakukan dengan pengisian inverter dengan beban AC 13 W yang diambil langsung dari modul selama 12 jam mulai pukul 06.00 hingga pukul 18.00 terjadi penyerapan pada sel surya. Perancangan dan realisasi pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) dalam upaya menyalakan lampu yaitu dengan menyambungkan peralatan utama PLTS mulai dari panel sel surya/modul fotovoltaik yang berfungsi menyerap sinar matahari.
Selanjutnya dihubungkan dengan baterai untuk menyimpan daya yang diserap sel surya dari sinar matahari, kemudian dihubungkan dengan inverter untuk mengubah arus DC menjadi arus AC dan siap digunakan untuk menyalakan lampu dengan AC untuk menyalakan arus. Dari hasil pengujian peralatan PLTS yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa sinar matahari yang diserap panel surya memiliki tegangan rata-rata 12 V hingga 18 V selama 12 jam mulai pukul 06.00 hingga 18.00. Berdasarkan hasil pengujian, saat itu tegangan yang dihasilkan modul surya adalah 17,725 V hingga 18,175 V.
Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya ( PLTS)
Komponen Utama PLTS
- Sel Surya
- Charge Controler
- Baterai
- Inverter
Sedangkan susunan modul fotovoltaik merupakan kombinasi mekanis yang terdiri dari sejumlah modul fotovoltaik yang dihubungkan secara seri atau paralel dan dipasang pada suatu rangka penyangga (struktur pemasangan). Material yang digunakan pada bagian luar modul harus mampu menahan atau mencegah serangan burung dan hewan lainnya. Bahan yang digunakan untuk permukaan pelindung ini harus meminimalkan penumpukan kotoran dan dapat dibersihkan secara alami oleh angin atau hujan.
Resistansi pembumian maksimum dari rangka logam tersebut ke titik pembumian modul harus kurang dari 0,6 ohm bila diukur pada tegangan ac terbatas sebesar 6 ± 1 Vrms dan arus 10 ± 1 A. 4) Tautan eksternal. Kabel keluaran (konduktor timah terbang) harus tahan cuaca, tahan korosi dan dilengkapi dengan "segel" yang sesuai di setiap ujung yang masuk ke modul. MPPT biasanya dilengkapi dengan konverter DC-DC yang digunakan sebagai penstabil tegangan agar nilai keluarannya memiliki nilai lebih rendah dari masukannya.
Output dari penggabungan kedua sistem ini akan menghasilkan tegangan DC teregulasi yang digunakan untuk proses pengisian baterai. Jika modul surya digunakan langsung ke beban (dc), maka tegangan PV akan langsung mengalami penurunan tegangan, namun arus modul surya akan tetap bergantung pada intensitas sinar matahari yang diterimanya, sehingga modul surya tidak akan pernah mencapai fungsi maksimalnya. . titik. Jadi, selain mengatur pengisian daya baterai, penggunaan MPPT berfungsi agar modul surya dapat mencapai titik operasi maksimal dalam segala kondisi beban.
DOD adalah ukuran seberapa dalam/banyak muatan listrik yang dilepaskan/dikeluarkan dari suatu baterai. Grid Inverter atau Grid Tie Inverter atau Grid Ekspor Conditioner (GEC) adalah perangkat konversi daya listrik DC yang dihasilkan oleh modul. Input DC ke inverter ini dapat berasal dari modul surya atau sekelompok modul surya, charge controller atau baterai.
Sedangkan input AC bisa berasal dari generator atau output grid inverter untuk pengisian baterai.
METODE PENELITIAN
- Jenis Penelitian
- Peralatan dan Bahan
- Skema Penelitian
- Jadwal Penelitian
Panel modul surya yang penulis gunakan pada percobaan ini adalah panel modul polikristalin BP350J dengan daya 50 Wp, tegangan 17,5 V, arus 2,9 A. Pada percobaan ini penulis menggunakan charge controller (MPPT), yaitu MPPT15, tegangan pengenal 12 V/24 V/48 V, arus beban maksimum 10 A. Pada percobaan ini penulis menggunakan inverter gelombang sinus Totas yang dimodifikasi dengan spesifikasi tegangan masukan (DC) 12 V, tegangan keluaran (AC) 220-240 V .V, frekuensi 50 Hz, daya keluaran 300 W.
Hasil perancangan yang diperoleh merupakan hasil pengujian pembuatan pembangkit listrik tenaga surya yang mengubah energi panas matahari menjadi energi listrik. Data hasil percobaan pengisian langsung keluaran MPPT dengan beban DC 7 W dengan sumber listrik dari baterai yang dilakukan pada Rabu malam sampai dengan Kamis pagi tanggal 24 – 25 Agustus 2016. Data hasil percobaan pengisian langsung keluaran inverter dengan beban AC 13 W dengan sumber listrik dari modul dan baterai dilakukan pada hari Kamis tanggal 25 Agustus 2016.
Apabila menggunakan modul surya fotovoltaik pada PLTS sebaiknya menggunakan modul yang lebih efisien yaitu modul monokristalin. Perancangan dan pembangunan Penyedia Listrik Hibrida (PLTS PLTB-PLN) untuk membantu penyediaan listrik perumahan. PLTS sebagai energi alternatif. pemasangan kabel penghubung perangkat PLTS). mengukur tegangan keluaran modul surya).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
