Photovoltaic dan Solar Thermal

Setelah mengamati dan mempelajari instalasi Solar Water Pumping di Panggang. Rehat sejenak di suatu masjid sembari berdikusi akan masalah photovoltaic. Ada beberapa permasalahan yang diangkat dari diskusi ini, seperti apa yang diakukan di KP4 minggu lalu

1. Bagaimana PV itu

2. Potensi di Indonesia

3. Plus minus dan saran/solusi untuk kedepannya

PV ( Panel Surya ) merupakan salah satu pemanfaatan energi terbarukan pada bidang surya. PV mengubah energi dari frekuensi matahari menjadi listrik yang nantinya bisa digunakan untuk berbagai keperluan. Di indonesia sendiri Sangat potensial untuk energi matahari. Pemanfaatan PV di Indonesia juga cukup banyak. Prinsi kerja PV adalah, matahari melepaskan spektrum2 frekuensi tertentu yang mana tiap frekuensi memiliki energi yang berbeda beda. Dalam kasus ini spektrum warna biru pada matahari yang diambil, kenapa biru , tergantung material. Tiap2 spektrum tersebut memiliki elektron valensi yang nantinya elektron tersebut yang akan digunakn energinya pada PV untuk dikonversi menjadi listrik.

Indonesia merupakan daerah dengan iklim tropis, potensi dari energi sangatlah besar. Namun jika ditelisik berdasarkan analisis dari PV dan pemanfaatan serta teknologi yang ada sekarang, Indonesia belum potensial dalam pemanfaatn PV ini dalam skala besar, plant contohnya. Selain itu kendala lain dari sistem PV berkorelasi dengan iklim tropis Indonesia adalah lumut dan debu yang ada. Namun potensi besar matahari di Indonesia tetap bisa dimaksimalkan menggunakan Gemasolar atau Solar Thermal. Solar Thermal telah bisa mencapai skala GigaWatt berdasarkan acuan blueprint pemerintah untuk 2025. 

Solar Thermal atau Gemasolar adalah memanfaatkan sumber energi panas matahari untuk konversinya. Panas Matahari difokuskan pada salah satu tower atau pipa , tampak pada gambar. 

                                      

Pemfokusan ini bertujuan untuk mengumpulkan energi panas pada matahari, untuk memanaskan air yang mana air ini uapnya digunakan untuk memutar generator. Berbeda dengan PV yang pemakaiannya harus saat itu juga atau bisa ditengahi dengan baterai;meski belum efisien, ST ini bisa juga beroperasi pada malam hari. Air panas yang sudah tidak digunakan bisa disimpan dan dengan konsep heat exchanger, pada malam hari air panas ini digunakan kembali sebagai sumber panas untuk menghasilkan uap dan memutar generator. 

Pada penggunaan PV, efisiensi 20% itu sudah terbilang luar biasa, contoh PV dengan daya 100w hanya akan bisa dimanfaatkan maksimal 20w saja. Selain itu matahari,di Indonesia, efektif hanya berkisar sekitar 5 jam dan PV harus diatur sedemikian rupa sehingga bisa menangkap elektron dengan lebih maksimal. Penggunaan PV juga dibatasi hanya pada siang hari, jika ingin penggunaan pada malam hari bisa dijalantengahi dengan baterai atau aki, namun perawatan dari perangkat tersebut masih susah dan nilai ekonomisnya tinggi.

Kinerja PV masih tergantung dengan masalah cuaca dan material. Awan dan sebuah sesuatu pengganggu (daun, hewan, debu) akan mengurangi daya yang dihasilkan oleh PV. Akan turun banyak daya ketika PV terhalang sesuatu. Selain itu Suhu yang terlalu tinggi juga akan mempengaruhi efisiensi, meskipun suhu naik seiring naiknya arus keluaran, namun suhu yang melampau batas justru akan merusak PV itu sendiri. Awan, daun, dan kotoran juga sangat berpengaruh, sehingga perlu dilakukan perawatan dan pembersihan berkala dan rutin. 

Salah satu solusi dari masalah keterkendalaan cuaca dan kotoran kotoran adalah sebuah ide gila berdasarkan Gundam 00, adalah dengan menempatkan PV di luar angkasa dan energinya akan ditransmisikan melalui beam dan antenna.

Satellite solar system sendiri telah dikembangkan sekitar tahun 1960 oleh Glasser of D. Little inc [2]. Dengan konsep yang kurang lebih sama dengan di Gundam 00. PV diletakkan di satelit yang mana satelite itu akan mengorbit bumi. Energi yang diperoleh oleh satelite tersebut nantinya akan ditransmisikan ke bumi melalui wireless atau melalui pancaran beam dengan antenna penerima di bumi.

Materiah juga masih menjadi kendala pada efisiensi PV. Telah dikembangkan PV menggunakan bahan organik oleh mahasiswa ITB, namun efisiensinya masih 1-2% saja. Masalah material ini sangat krusial. Sehingga diharapkan riset dan penelitian berkelanjutan bisa dilakukan dalam rangka pemaksimalan kinerja PV dan peningkatan efisiensi. Karena PV baru bisa diterapkan pada skala kecil saja, di Indonesia.

Masalah sosial dan ekonomi. Tingginya biaya PV menjadi kendala juga disini. Selain peralatan masih impor dari negeri luar, kesejahteraan rakyat juga belum didapatkan merata. Masyarakat akan lebih memilih PLN, namun PLN sendiri belum bisa merambah ke daerah daerah terpencil. Sosialisasi merupakan jalan yang ditempuh untuk menumbuhka rasa akan energi terbarukan. Selain itu masalah pabrik manufaktur dari PV ini juga seharusnya dan diharapkan bisa dimiliki dan dikelola oleh anak anak bangsa.

Sumber

[I] Y Ardhani, B Jalaali, S Danarjib; PKM-GT , Solar thermal sumba, 2013

[II] Powerplant technology, McGraw Hill