Cara Kerja PLTS dan Komponen yang Menunjang Prosesnya

tirto.id - Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) merupakan alat yang digunakan untuk mengubah panas matahari menjadi listrik. Penggunaannya cocok di wilayah Indonesia yang sepanjang tahun selalu disinari matahari.

Menurut siaran pers Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral bertajuk "Indonesia Kaya Energi Surya, Pemanfaatan Listrik Tenaga Surya oleh Masyarakat Tidak Boleh Ditunda" (2021), potensi energi surya di Indonesia mencapai sekitar 200.000 megawatt (MW). Hal ini tidak lepas dari kondisi iklim tropis di Indonesia yang membuatnya mendapatkan sinar matahari setiap hari.

PLTS kerap disebut sebagai sistem fotovoltaik atau fotoelektrik. Lalu, bagaimana cara kerja PLTS? Untuk memahami alur kerja PLTS, Anda bisa menyimak penjelasan berikut.

Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Secara umum, cara kerja PLTS ada dua jenis, yakni secara langsung dan tidak langsung. Prinsip kerja PLTS secara langsung sering disebut fotovoltaik. Sementara itu, cara kerja panel listrik tenaga surya secara tidak langsung kerap diistilahkan sebagai PLTS termal.

A. Cara kerja pembangkit listrik tenaga surya secara tidak langsung

Skema kerja PLTS termal adalah dengan membawa sinar matahari melalui lensa dan pelacak menuju satu titik panas. Panas inilah yang nantinya menggerakkan mesin alias generator. Generator tersebut akan menghasilkan listrik yang kemudian disalurkan ke instalasi.

Cara kerja PLTS termal ini biasanya diterapkan pada jenis pembangkit listrik tenaga surya yang disebut sebagai PLST atau Pembangkit Listrik Surya Termal.

B. Cara kerja PLTS secara langsung

Prinsip kerja PLTS dengan fotovoltaik ini jamak dipakai oleh pembangkit listrik tenaga surya pada umumnya. Dirangkum dari Jurnal Teknologi Technoscientia Vol. 7 No. 2 (2015) dan Jurnal Sistem Kelistrikan Vo. 9 No. 3 (2022), berikut penjelasan urutan cara kerja PLTS secara langsung.

1. Energi matahari diserap oleh sel surya atau fotovoltaik melalui panel surya yang ada di atap.

2. Dalam pengoperasian fotovoltaik, dibutuhkan suatu alat yang berfungsi sebagai piranti semikonduktor, yakni sel surya. Alat ini nantinya akan menangkap energi foton yang terkandung di dalam radiasi cahaya matahari.
3. Satu sel surya biasanya dapat menampung tegangan hingga 0,5 V. Oleh karena itu, biasanya sel surya dijejerkan secara seri atau paralel sebelum akhirnya didesain lengkap dengan komponen-komponen lain.

4. PLTS mengonversi sel fotovoltaik menjadi energi listrik berupa arus listrik DC .

5. Arus DC akan disimpan di dalam suatu baterai. Dalam proses ini alat yang disebut solar charge controller akan mengatur tegangan dan arus yang masuk dari panel surya ke baterai.
6. Arus DC yang sudah disimpan di baterai akan diubah oleh inverter menjadi listrik AC.

7. Arus AC masuk ke jaringan listrik di dalam bangunan melalui AC breaker panel.

8. Energi listrik siap dipakai untuk penerangan atau peralatan elektronik.

9. Pengukuran kWh meter untuk penyaluran energi listrik dari PLTS menggunakan sistem net metering.

10. Meter exim akan membaca ekspor listrik dari pelanggan PLTS menuju jaringan listrik nasional dan sebaliknya.

Komponen PLTS yang Berperan dalam Alur Kerja PLTS

Dalam prosesnya, kelancaran alur kerja PLTS sangat bergantung pada komponen yang ada di dalamnya. Komponen PLTS terdiri atas 14 jenis. Berikut penjelasan mengenai komponen-komponen tersebut.

1. Sel surya

Sel surya atau sel fotovoltaik adalah peranti semikonduktor yang berfungsi mengubah energi surya menjadi listrik. Sel surya biasanya dibuat dalam bentuk panel-panel berukuran 10-15 sentimeter. Ada dua jenis panel surya, yakni tipe mono-crystalline dan poly-crystalline.

2. Solar charger controller

Solar charger controller berfungsi sebagai pengendali pengisian energi surya yang sudah diubah menjadi listrik DC menuju baterai. Jangka waktu penggunaannya 5-10 tahun.

3. Inverter

Cara kerja PLTS juga bergantung pada alat yang disebut inverter. Inverter difungsikan sebagai pengubah arus listrik DC ke AC dan sebaliknya. Jangka waktu penggunaannya bisa sampai 10 tahun.

4. Penyangga PV

Penyangga PV berfungsi sebagai penyangga dan penentu kemiringan photovoltaic (PV). Jangka waktu pemakaiannya 20-25 tahun.

5. Baterai

Komponen PLTS berikutnya adalah baterai. Dalam proses PLTS, baterai digunakan sebagai penyimpan energi listrik. Jangka waktu penggunaannya bisa sampai 5 tahun.

6. Combiner box

Combiner box digunakan untuk menggabungkan pengeluaran listrik DC dan memproteksi arus dari gangguan alam. Jangka waktu penggunaan komponen PLTS ini bisa mencapai 10 tahun.

7. Solar/battery inverter

Dalam alur kerja PLTS, battery inverter digunakan sebagai penggabung pengeluaran output arus listrik AC dan memproteksi alirannya. Jangka waktu penggunaannya bisa 10 tahun.

8. Panel distribusi

Tugas panel distribusi adalah mengalirkan daya ke beban, misalnya dari penyedia listrik menuju rumah-rumah warga. Komponen PLTS ini bisa dipakai hingga 10 tahun.

9. Kabel

Kabel merupakan salah satu komponen PLTS yang sangat penting. Ia terdapat di beberapa bagian, misalnya mengarah ke PV, baterai, dan kabel tenaga lainnya.

10. Power house

Berbagai komponen PLTS tersimpan dalam power house. Jangka waktu penggunaannya bisa mencapai 20 tahun.

11. Sistem penahan dan penangkal petir

Cara kerja PLTS juga didukung oleh sistem penahan dan penangkal petir. Alat ini bisa dipakai selama 5-10 tahun. Tugasnya adalah melindungi PV dari petir.

12. Tiang distribusi dan lampu

Berjangka 5 sampai 10 tahun, tiang distribusi dipasang dengan bahan pipa besi dan lampu di atasnya. Fungsinya adalah menunjang kerja panel distribusi.

13. Energy limiter

Komponen PLTS berikutnya adalah energy limiter, yang berfungsi sebagai pembatas penggunaan listrik. Alat ini bisa dipakai selama 5-10 tahun.

14. Pyranometer

Pyranometer fungsinya sebagai pengukur besaran radiasi yang ada di permukaan. Masa pakainya 10-15 tahun.