Kendala Pemanfaatan Tenaga Surya sebagai Energi Pembangkit Listrik

Sebagai negara yang berada di wilayah iklim tropis sebenarnya Indonesia dianugerahi kelebihan di bidang energi terbarukan. Salah satunya adalah energi matahari atau surya. Matahari yang bersinar nyaris sepanjang tahun sangat berpotensi untuk dijadikan sumber tenaga pada pembangkitan listrik dibanding di daerah sub tropis apalagi daerah beriklim sedang dan dingin.

Selain tenaga matahari, angin dan ombak adalah sumber energi terbarukan lain yang potensial dikembangkan di Indonesia. Garis pantai yang sangat panjang sebagai akibat dari bentuk negara kepulauan menjanjikan luasan yang sangat memadai untuk “menambang” angin dan ombak. Namun dalam artikel kali ini penulis hanya akan membahas energi surya, lebih khusus pada kendala-kendala yang harus dicarikan solusi pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Disebut tenaga surya bukan tenaga matahari agar akronimnya tidak rancu dengan PLTM (Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro).

Pada prinsipnya pemanfaatan energi surya sebagai tenaga pembangkit energi listrik bertumpu pada sebuah elemen fotolistrik yang berfungsi sebagai pengubah energi cahaya (bukan panas) ke energi listrik yang biasa disebut sel surya atau solar cell. Karena sebuah sel surya hanya menghasilkan tegangan dan arus listrik yang sangat kecil maka beberapa sel surya dirangkai sedemikian rupa sehingga menjadi sebuah panel surya atau solar panel. Energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya berupa listrik arus searah (DC/direct current) tegangan rendah. Energi listrik ini nantinya akan dikumpulkan dan disimpan dalam sebuah akumulator (aki/accu) lewat sebuah alat kontrol pengisian aki atau biasa disebut solar charge controller.

Solar charge controller ini berfungsi sebagai pengendali proses pengisian aki (charging) agar tegangan dan arus yang diisikan ke aki tidak melewati batas kemampuan aki atau overcharge. Pencegahan kondisi overcharge perlu dilakukan agar aki bisa awet secara umur. Pada solar controller yang lebih maju dilengkapi pula dengan solar tracking yang berfungi untuk selalu mengarahkan permukaan panel surya agar tegak lurus terhadap jatuhnya sinar matahari agar panel surya bekerja optimal.

Dari aki ini energi listrik sudah bisa dimanfaatkan baik untuk menyalakan lampu atau motor DC. Untuk menyalakan lampu AC (arus bolak-balik/alternating current) atau peralatan listrik AC lainnya diperlukan sebuah inverter yang berfungsi sebagai pengubah arus searah atau DC menjadi arus bolak-balik atau AC. Untuk menggerakkan beban motorik seperti AC, kipas angin, pompa air atau kulkas diperlukan inverter yang bekerja dengan gelombang sinus murni atau pure sine inverter.

Namun pembangkit listrik tenaga surya ini bukan tanpa kelemahan. Kelemahan yang pertama adalah banyaknya aki yang harus dipasang agar menghasilkan daya yang cukup. Sebuah aki kapasitas 200 Ah (ampere hour) dengan tegangan kerja 12 Vdc hanya menghasilkan daya sebesar 2,4 KWh (kilo watt hour). Maka jika digunakan untuk menggerakkan pompa air rumah tangga yang berdaya 200 Watt hanya akan bertahan selama 12 jam. Itupun dengan asumsi efisiensi inverter 100%, padahal faktanya efisiensinya kebanyakan tidak lebih dari 70%.

Untuk mensuplai daya pada rumah tangga kecil dengan asumsi penggunaan daya rata-rata 300 Watt (bukan daya kontinyu) selama 24 jam maka diperlukan 3 buah aki kapasitas 200 Ah 12Vdc. Namun perhitungan baku pada perencanaan PLTS ditambahkan faktor keamanan 300% untuk mengamankan daya jika matahari tertutup mendung selama 3 hari berturut-turut, sehingga aki harus disediakan sebanyak 9 buah. Aki menjadi penghambat utama karena kebutuhannya yang besar dan umur aki yang rata-rata hanya sampai 2 atau 3 tahun dengan perawatan yang baik.

Penggantian aki dengan batere lithium memang memperkecil dimensi aki, tetapi tidak mengurangi harga, sehingga batere lithium hanya cocok dipasang pada kendaraan listrik dengan tujuan agar bobot kendaraan tidak terlalu berat. Sebuah langkah maju dibuat oleh peneliti Swedia dari Uppsala University dan peneliti Adam Freeman yang menciptakan batere berbahan ganggang hijau yang diklaim mampu menyimpan daya sampai 200 kali batere lithium dan waktu pengisian sampai full charged hanya 8 menit. Sayang batere ini masih dalam tahap pengembangan dan belum layak diproduksi massal.

Kelemahan kedua adalah kemampuan panel surya menghasilkan listrik. Sel surya mempunyai efisiensi konversi energi sangat kecil, yaitu maksimum hanya 20%. Untuk menghasilkan daya listrik yang besar dibutuhkan banyak panel surya sehingga biaya pengadaan panel surya menjadi mahal. Beruntung umur pemakaian panel surya cukup panjang, bisa lebih dari 20 tahun, sehingga biaya investasinya sebanding dengan usia pemakaian.

Kendala pengadaan panel surya di Indonesia adalah harga yang masih tinggi. Meskipun bea masuknya sudah dibebaskan, namun karena bobot panel surya yang tergolong berat membuat biaya pengiriman menjadi mahal. Jika dirakit di dalam negeri maka kendalanya justru impor sel surya belum dibebaskan. Hasilnya mau impor jadi atau merakit sendiri jatuhnya sama mahal. Padahal jika diproduksi penuh di dalam negeri bahan baku silikon yaitu pasir silika atau pasir kwarsa sangat melimpah. Yang ada saat ini pasir silika diekspor ke China dengan harga murah dan kembali ke Indonesia dalam bentuk panel surya yang mahal. Seandainya ada investor atau BUMN yang tergerak untuk memproduksi silikon di dalam negeri tentu harga panel surya akan lebih murah. Teknologinya sendiri tidak sulit, sehingga memungkinkan kita mengaplikasikannya.

Pada kebanyakan PLTS yang telah dipasang di negara kita seperti untuk penerangan jalan, sering kita dapati umurnya pendek. Hanya dalam hitungan bulan banyak yang mati. Menurut pengamatan penulis hal ini terjadi karena tidak adanya perawatan terhadap aki dan solar charger controllernya. Bahkan pernah penulis menemukan solar charge controllernya tidak memakai proteksi overcharge. Sudah gitu akinya pakai aki kering merek tidak jelas. Pantas saja aki cepat rusak. Jadi kuncinya memang ada di perawatan, sama seperti aki mobil atau motor anda.

Menurut pengalaman penulis menggunakan PLTS skala rumah tangga disandingkan dengan listrik PLN cukup memadai untuk mengurangi konsumsi listrik PLN. Untuk peralatan berdaya kecil seperti kipas angin, komputer, laptop dan TV LED menggunakan daya dari PLTS lewat inverter, sedang untuk peralatan yang memakan daya besar seperti AC, kulkas, pompa air dan rice cooker masih harus mengandalkan listrik PLN. Penerangan menggunakan lampu LED arus DC langsung dari aki.

.Go green Indonesia.

Yogyakarta jadi pusat pembangkit listrik energi surya

Gubernur Daerah Istimewa Yogyakarta Sri Sultan HB X menyatakan telah menyediakan lahan seluas 270 hektare di wilayah Rongkop, Gunung Kidul sebagai pusat unggulan pembangkit listrik tenaga surya di Indonesia.

"Kami mendukung energi terbarukan yang bersih dan ramah lingkungan karena itu kami siapkan 270 hektare itu untuk dipakai," katanya seusai penandatanganan nota kesepahaman (MoU) deng

an Direktur Utama PT Medco Inti Dinamika Hilmi Panigoro, Kepala BPPT Unggul Priyanto, dan Direktur Utama PT Len Industri (Persero) Abraham Mose di Nusadua, Bali, Kamis.

Ia mengatakan bahwa Yogyakarta sejak lama telah memiliki pusat pengembangan energi terbarukan di daerah Pantai Parang Racuk, Baron, Gunung Kidul sebagai pusat unggulan pembangkit listrik tenaga hibrid terbarukan di Indonesia, seperti energi surya dan angin.

Sementara itu, Direktur Utama PT Medco Inti Dinamika Hilmi Panigoro mengatakan bahwa saat ini harga panel surya relatif sangat murah, 30 sen dolar per watt, padahal sebelumnya sangat mahal, pada tahun 1980-an, bahkan sampai 70 dolar per watt.

"Jadi, meskipun harga minyak sekarang murah, energi surya tetap bisa kompetitif. Oleh karena itu, komponen pemda yang mendukung sangat penting, tentu kami lebih mendorong lagi energi ini," katanya.

Ia mengatakan bahwa pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) membutuhkan lahan yang relatif cukup luas untuk membangkitkan listrik 1 megawatt membutuhkan lahan 1 ha. Oleh karena itu, jika energi yang akan dibangkitkan lebih dari 20 megawatt, butuh lahan bisa sampai 30 ha.

Soal berapa besar kapasitasnya, pihaknya akan melakukan kajian bersama BPPT dalam beberapa bulan ini. Setelah dinilai kelayakannya, Medco akan membangun PLTS tersebut.

Sementara itu, Kepala Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Unggul Priyanto mengatakan bahwa Tiongkok saat ini telah memiliki industri panel surya dari hulu ke hilir yang relatif murah, jauh dibandingkan dengan harga yang diberikan produsen dari negara lainnya.

"Tiongkok memproduksi mulai dari pasir silika yang dilebur jadi silika menjadi wafer, lalu menjadi sel surya hingga menjadi pembangkit. Akan tetapi, membeli dari Tiongkok harus hati-hati dalam kualitas. Saat ini Indonesia hanya membuat modulnya, merakit saja," katanya.

Seharusnya, lanjut Unggul, Indonesia, khususnya PT LEN Industri mulai mengembangkan energi surya dari hulu, yakni sel suryanya karena Indonesia kaya akan pasir silika, asal saja ada dukungan pendanaan dan keberpihakan dari pemerintah.

"Untuk mendukung bangkitnya industri sel surya di Indonesia, perlu dukungan dari komitmen PLN membeli sel surya dari industri dalam negeri," katanya.

Editor: Tasrief Tarmizi