Sistem Hibrid Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan PLN untuk Mesin Pembuat Es (Ice Maker)

Panel Surya untuk Ice Maker

Wilayah Indonesia terletak di daerah ekuator yang menyebabkan ketersediaan sinar matahari hampir sepanjang tahun di seluruh wilayah Indonesia kecuali pada musim hujan dan saat awan tebal menghalangi sinar matahari. Berdasarkan peta insolasi matahari, wilayah Indonesia memiliki potensi energi listrik yang berasal dari sinar matahari yaitu sebesar 4,5 kW/m²/hari. Hal ini sangat potensial untuk dimanfaatkan dalam memenuhi kebutuhan energi listrik, terutama untuk menangani keterbatasan listrik yang dihasilkan dari bahan bakar fosil.

Untuk mengantisipasi pertumbuhan kebutuhan energi listrik nasional dan keterbatasan ketersediaan sumber daya alam berbasis fosil maka diterbitkan Kebijakan Energi Nasional (KEN). Energi listrik terbarukan bisa dalam bentuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA) dan mikrohidro (PLTM), pembangkit listrik tenaga surya (PLTS), pembangkit listrik tenaga angin (PLTB), pembangkit listrik biomassa, dan pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB). Potensi energi alternatif dan terbarukan tersebut cukup banyak namun belum dimanfaatkan secara optimal. Pada tahun 2025 diharapkan peran energi terbarukan akan mencapai sekitar 5% dari keseluruhan kapasitas pembangkitan listrik nasional. Peran PLTS diharapkan dapat menyumbang sebesar 800 MW dengan pertumbuhan sekitar 40 MW per tahun (Kumara, 2010).

Sebagai institusi riset, LRMPHP telah melakukan penelitian tentang perancangan sistem hibrid pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) dengan PLN untuk mesin pembuat es (ice maker). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui beban daya PLTS yang dibutuhkan, kebutuhan dan spesifikasi panel surya (photo voltaic), baterai, alat pengatur pengisian baterai (charge controller) dan alat pengubah arus searah menjadi arus bolak-balik (inverter). Metode yang digunakan yaitu analisis atau perhitungan teorotis untuk menentukan beban energi yang diperlukan oleh ice maker, perhitungan daya dalam waktu pemakaian (Watt hour) yang mampu disediakan oleh PLTS hibrid, seleksi panel surya dan bahan lainnya yang akan digunakan berdasarkan material dan spesifikasinya. Kondisi awal (initial condition) yaitu ice maker dengan kapasitas sampai dengan 200 kg es/ hari dengan daya 760 watt. Ice maker yang digunakan merupakan jenis flakes ice maker, atau penghasil es berbentuk serpihan atau serut (flakes) yang diperuntukkan bagi pengepul atau pedagang ikan skala kecil dengan konsumsi daya listrik yang rendah.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk desain 8 jam operasional dengan penggunaan 50% PLTS sebesar 6080 Wh diperlukan spesifikasi dari komponen sebagai berikut : 1) Tujuh buah panel surya dengan kapasitas per buah sebesar 200 Wp, 2) Jenis panel surya yang digunakan yaitu polycristalline, 3) Kapasitas baterai 100 Ah, 48 volt, 4) Jenis aki yang digunakan yaitu aki kering, 5) Kapasitas arus charge controller lebih besar dari 15,83 A, 6) Tegangan keluaran pada charge controller sebesar 48 volt, 7) Jenis charge controller yang digunakan yaitu Pulse Width Modulator (PWM) Controller, dan 8) Spesifikasi inverter yang digunakan yaitu : tegangan masuk 48 volt DC, tegangan keluar 220 volt 1 phase, input lebih besar dari 15,83 A, gelombang output adalah gelombang sinus murni (jenis Pure Sine Wave Inverter).

Sumber : Prosiding KSNTTG LIPI 2016