Energi Surya di Indonesia

Sumber segala energi adalah energi matahari (surya). Apa yang terjadi kalau tidak ada energi surya? Tentu saja tidak ada panas, sirkulasi energi mencakup seluruh kehidupan di muka bumi terhenti dan tetumbuhan musnah karena tidak terjadi proses fotosintesis.

Jika cuaca sedang cerah, matahari memancarkan sekitar 1.000 watt energi per-meter persegi. 30 % dari energi surya ini dipantulkan kembali ke angkasa, 47% dikonversi menjadi panas, 23 % digunakan untuk seluruh siklus kerja yang terdapat di muka bumi, 0,25 % terserap oleh angin, gelombang laut dan aliran air dan sebagian sangat kecil 0,025% disimpan melalui fotosintesis di dalam tumbuh-tumbuhan [1]

Ada banyak cara untuk memanfaatkan energi surya ini, dan salah satunya adalah memanfaatkan energi surya sebagai sumber daya listrik dengan menggunakan sel-sel fotovoltaik (sel surya).

Artikel ini merupakan salah satu bagian dari rangkaian tulisan tentang energi terbarukan, sebelumnya saya telah menerbitkan artikel tentang biomassa dan energi angin. Dalam tulisan ini karakteristik energi surya dipaparkan secara ringkas, termasuk keuntungan dan kerugiannya serta potensi pemanfaatannya di Indonesia.


Prinsip Kerja Panel Surya.

Prinsip kerja panel surya dikenal dengan prinsip photoelectric. Prinsip ini dapat dijelaskan, sbb: foton - partikel kecil yang mengandung energi - terdapat di dalam cahaya matahari. Foton akan melepaskan elektron-elektron yang menimbulkan aliran listrik jika foton ini mengenai permukaan sel fotovoltaik atau sel surya. Sel surya ini terbuat dari material semikonduktor - suatu bahan yang bersifat menghantar listrik pada suhu tinggi - yang mengandung silikon.

Selanjutnya, sekelompok sel surya disusun dalam bentuk panel-panel berukuran tertentu yang dilapisi plastik atau kaca bening yang kedap air. Rangkaian panel dirancang sedemikian rupa agar dapat mengubah energi surya menjadi listrik secara efisien, yang dikenal sebagai panel surya. Rancangan panel surya dirangkai secara seri atau paralel, untuk memperoleh output tegangan dan arus listrik yang diinginkan yaitu arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC).

Jumlah energi yang diterima akan mencapai optimal jika posisi sel surya (tegak lurus) terhadap sinar matahari. Tentu saja tergantung dari rancangan konstruksi sel / panel surya itu sendiri. Sebuah sel surya dapat menghasilkan tegangan konstan sebesar 0.5 V sampai 0.7 V dengan arus sekitar 20 mA. Ini berarti bahwa sebuah sel surya akan menghasilkan daya, sekitar: 0.6 V x 20 mA = 12 mW [1].

Pada akhirnya, listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung digunakan atau disimpan lebih dahulu di dalam baterai.

Keuntungan Energi Surya

Tersedia bebas dan dapat diperoleh secara gratis di alam.

Persediaan energi surya hampir tak terbatas, yang bersumber dari matahari (surya).

Tanpa polusi dan emisi gas rumah kaca sehingga dapat mengurangi pemanasan global.

Dapat dibangun di daerah terpencil karena tidak memerlukan transmisi energi maupun transportasi sumber energi.

Kerugian Energi Surya

Secara umum membutuhkan investasi awal yang besar (mahal).

Untuk mencapai efisiensi rata-rata yang tinggi, pada umumnya tipe sel surya memerlukan permukaan areal yang luas. Oleh karenanya anda seringkali menjumpai panel-panel fotovoltaik berbentuk persegi empat yang menyerupai lembaran papan kayu lapis.

Efisiensi sel surya sangat dipengaruhi oleh polusi udara dan kondisi cuaca.

Sel surya hanya mampu membangkitkan energi sepanjang siang hari saja.

Pembuatan sel surya masih mahal.

Karena berbagai kekurangan tersebut, kemampuan sel surya dalam menghasilkan tenaga listrik belum dapat mencapai efisiensi tertinggi. Tambahan pula sel-sel surya tersebut jika belum dapat diproduksi sendiri maka harus diadakan dengan cara impor. Maka pemanfaatannya menjadi lebih mahal dibandingkan dengan pemanfaatan energi fosil (minyak, gas dan batubara). Saat ini biaya energi surya diperkirakan mencapai dua kali lipat biaya energi fosil.

Potensi Energi Surya di Indonesia.
Percontohan energi surya yaitu Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) di Indonesia telah dimulai sejak tahun 1987. Sistem pembangkit listrik ini digunakan untuk lampu penerangan rumah / bangunan di Desa Sukatani, Jawa Barat. Kemudian pada tahun 1991 dilanjutkan dengan pemasangan 3.445 unit listrik tenaga surya untuk rumah tangga pedesaan di 15 Provinsi yang belum terjangkau oleh jaringan listrik.[2]

Indonesia yang merupakan daerah sekitar katulistiwa dan daerah tropis dengan luas daratan hampir 2 juta , dikaruniai penyinaran matahari lebih dari 6 jam sehari atau sekitas 2.400 jam dalam setahun. Karakteristik cahaya matahari (surya) di wilayah negara tropis, seperti Indonesia, tergolong mempunyai tingkat radiasi yang baik. Berdasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari 18 lokasi di Indonesia, rata-rata penyinaran (radiasi) surya mencapai: 4.8 kWh/m2.hari, dengan variasi bulanan sekitar 9%.

Hasil kajian para ahli ini telah menunjukkan distribusi penyinaran matahari, menurut kawasan Indonesia sbb [3]:

Kawasan Barat Indonesia (KBI) = 4.5 kWh/m2.hari, variasi bulanan sekitar 10%

Kawasan Timur Indonesia (KTI) = 5.1 kWh/m2.hari, variasi bulanan sekitar 9%

Kondisi tersebut menunjukkan bahwa radiasi surya tersedia hampir merata sepanjang tahun dan kawasan timur Indonesia memiliki radiasi surya yang lebih baik (91 %).

Potensi energi surya di Indonesia dinilai cukup besar, namun pemanfaatannya belum optimal. Jika kendala tersebut dapat diatasi sejalan dengan perkembangan teknologi fotovoltaik, maka energi surya dapat menjadi salah satu pilihan dalam upaya mengurangi ketergantungan kepada energi fosil.

Referensi:
[1]. Saiful Manan, Energi Matahari, Sumber Energi Alternatif Yang Effisien, Handal dan Ramah Lingkungan di Indonesia, Semarang: Program Diploma III Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
[2] Anonymous, 2009. Pemanfaatan PLTS Sebagai Energi Alternatif Potensial di Indonesia, Rabu, 03 Juni 2009
[3].Chayun Budiono, 2003. Tantangan dan Peluang Usaha Pengembangan Ssitem Energi Terbarukan di Indonesia