Ganesha Gazette

Sabtu, 11 April 2009

Sang Surya Energi Gratis yang Terabaikan


Dulu, saat Tuhan menciptakan seluruh langit dan bumi beserta segenap isinya, Tuhan mensosialisasikan dulu konsep penciptaanNya kepada para malaikat. Di antara konsep-Nya itu, Tuhan memegang prinsip keseimbangan dalam segala penciptaanNya itu.


Pertama kali Tuhan menciptakan Benua Afrika yang keadaannya kering dan gersang serta panas yang memanggang, sebagai penyeimbangnya Tuhan menganugerahi kekayaan alam yang terkandung di dalamnya berupa bermacam-macam barang mineral yang nilainya tidak terhingga. Kemudian penciptaan Tuhan bergeser ke wilayah Timur Tengah, keadaannya masih gersang- penuh dengan padang pasir. Sebagai penyeimbangnya Tuhan memberi sumber air Zam-zam yang tak ada duanya di belahan dunia mana pun serta sumber minyak bumi yang sangat berlimpah. Saat penciptaan daerah di sub tropis Tuhan menampakkan musim salju yang menggigit, akan tetapi sebagai penyeimbangnya Tuhan menciptakan keindahan musim semi tatkala berbagai macam bunga-bungaan semarak menampakkan keelokannya.


Demikian Tuhan menciptakan satu-satu wilayah di permukaan bumi, akhirnya sampailah pada wilayah di daerah khatulistiwa. Saat penciptaan wilayah Indonesia, para malaikat spontan bertanya menyatakan keheranannya,”Tuhanku, wilayah ini kelihatannya sangat hijau dan indah, banyak hujan, sinar matahari memancar sepanjang hari, bahkan kekayaannya pun banyak, tanahnya subur, tanaman apapun bila ditanam di sana akan hidup. Tidak ada kekurangannya, mana keseimbangannya?”. Dengan tersenyum Tuhan menjawab:”Lihat dulu penduduknya nanti….”


Penggalan ceritera tadi sering kali dilontarkan sebagai sindiran kepada penduduk Indonesia, karena keadaannya sangat dimanjakan oleh alam, maka sifat survive-nya tidak muncul, akibatnya bangsa ini kurang bisa berkembang.


Kaitannya dengan keadaan sekarang, dimana penduduk Indonesia sudah mulai merasakan dan menyadari kalau sudah lama kita ini mengalami krisis energi. Hanya saja sayangnya keadaan itu tidak dibarengi oleh “sense of crisis”, yang cukup untuk kemudian memacu kemunculan inovasi yang dapat membawa bangsa ini keluar dari krisis ini.


Tapi syukurlah, keadaan belum kasip benar, beberapa dari kita sudah mulai melirik potensi energi surya gratis yang seolah-olah tinggal pungut saja. Suplai energi surya dari sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi sebenarnya sangat luar biasa besarnya yaitu mencapai 3 x 1024 joule pertahun. Jumlah energi sebesar itu setara dengan 10.000 kali konsumsi energi di seluruh dunia saat ini. Dengan kata lain, dengan menutup 0,1% saja permukaan bumi dengan device solar sel yang memiliki efisiensi 10% sudah mampu untuk menutupi kebutuhan energi di seluruh dunia saat ini.


Sel surya, solar cell, photovoltaic, atau fotovoltaik sejak tahun 1970-an telah telah mengubah cara pandang kita tentang energi dan memberi jalan baru bagi manusia untuk memperoleh energi listrik tanpa perlu membakar bahan bakar fosil sebagaimana pada minyak bumi, gas alam atau batu bara, tidak pula dengan menempuh jalan reaksi fisi nuklir. Sel surya mampu beroperasi dengan baik di hampir seluruh belahan bumi yang tersinari matahari, sejak dari Maroko hingga Merauke, dari Moskow hingga Johanesburg, dan dari pegunungan hingga permukaan laut.Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) di Indonesia, paling populer digunakan untuk listrik pedesaan (terpencil), dan dikenal dengan sebutan Solar Home System (SHS). Karena skalanya yang kecil, system DC (direct current) lebih disukai untuk menghindari losses dan self consumption akibat penggunaan inverter.SHS dipasang secara desentralisasi (satu rumah satu pembangkit, sehingga tidak memerlukan jaringan distribusi). Instalasi SHS terdiri dari panel modul surya, baterai, alat pengontrol dan lampu, sistem ini dipasang pada masing-masing rumah dengan modul fotovoltaik dipasang di atas atap rumah. Sistem ini biasanya mempunyai modul photovoltaik dengan kapasitas daya 50~100 Wp dimana pada radiasi matahari rata-rata harian 4,5 Kwh/m2 akan menghasilkan energi kurang lebih 150~300 watt-jam. Kendala penerapan SHS adalah harga yang masih relatif mahal untuk masyarakat terpencil dan miskin.Type load (load profile) adalah keyword penting dalam system hybrid. Untuk setiap load profile yang berbeda akan diperlukan system hybrid dengan komposisi tertentu, agar dapat dicapai sistem yang optimum. Oleh karenanya, system design dan system sizing memegang peran penting untuk mencapai target dibuatnya system hybrid. Sebagai contoh, load profile yang relatif konstan selama 24 jam dapat dicatu secara efisien dan ekonomis oleh genset (dengan kapasitas yang sesuai), akan tetapi load profile dimana penggunaan listrik pada siang hari berbeda jauh dibandingkan dengan malam hari, akan membuat penggunaan genset saja tidak optimum. Di bawah ini adalah typical load profile untuk konsumen listrik pedesaan.


Tujuan dari Hybrid PV-genset adalah mengkombinasikan keunggulan dari setiap pembangkit (dalam hal ini PLTS dan genset) sekaligus menutupi kelemahan masing-masing pembangkit untuk kondisi-kondisi tertentu, sehingga secara keseluruhan sistem dapat beroperasi lebih ekonomis dan efisien. Photovoltaic (PV) memerlukan investasi awal yang besar tetapi tidak memerlukan operation & maintenance (O&M) cost, dan lebih murah untuk jangka panjang, oleh karenanya ideal untuk mencatu base load, yang umumnya tidak terlalu besar. Apabila digunakan untuk mencatu peak load, investasi awal yang dibutuhkan akan terlalu besar. Dilain pihak, investasi awal genset tidak besar, tetapi O&M cost tinggi dan mahal untuk jangka panjang, sehingga efektif dan efisien untuk mencatu load besar pada saat peak load, tetapi tidak efisien pada base load, karena jauh di bawah kapasitas optimumnya. Kombinasi hybrid PV-genset akan mengurangi jam operasi genset (misalnya dari 24 jam per hari menjadi hanya 4 jam per hari pada saat peak load saja) sehingga biaya O&M dapat lebih efisien, sementara PLTS digunakan untuk mencatu base load, sehingga tidak dibutuhkan investasi awal yang besar. Dengan demikian Hybrid PV-genset akan dapat menghemat O&M cost, mengurangi inefisiensi penggunaan genset, serta sekaligus menghindari kebutuhan investasi awal yang besar. Pada saat peak load, penggunaan genset mencapai titik optimum, tatapi pada saat base load, efisiensi genset sangat menurun. Pada load profile seperti ini, system hybrid sangat bermanfaat.


Untuk memilih sistem PLTS mana yang paling cocok diterapkan, table berikut bisa membantu menentukan PILIHAN;


Acceptability Supply BBM

Kondisi Perumahan

Ketersedian Energi Lain

Ketersediaan Jaringan Listrik

PILIHAN

< rendah

menyebar

tidak ada

tidak ada

SHS

sedang

mengelompok

ada

ada

Hybrid

baik - kota

mengelompok

ada

ada

Grid Connected


Demikian tulisan ini dibuat dengan mengambil materi dari berbagai sumber terinspirasi oleh paparan dalam seminar solusi praktis menjawab kenaikan harga bbm beberapa waktu yang lalu. Harapannya adalah tantangan ini dijawab oleh langkah-langkah realistis untuk mewujudkan kemandirian dalam bidang energi – khusunya dalam pemanfaatan energi surya.[]