Get to Know: Solar Energy di Indonesia dan Potensi Pengembangan Sistem Energi Surya Fotovoltaik (SESF).

 Get to Know: Solar Energy di Indonesia dan Potensi Pengembangan  Sistem Energi Surya Fotovoltaik (SESF). 

Nicholas Arga Vino Dewangga, Maria Lavenia Vika Pamukasari, M. Ivan Fanani. M. Imaduddin Hanif, M. Iqbal Habib, M. Haekal Darmawan, 

M. Tinugraha Ginanda Putra, Naya Nulina Citawara, Nabila Rania Dewi, Nabila  Khairunnisa 

Azzahra.  

@kolgorengsociety  

@sre.uns 

ABSTRACT 

Pada saat ini energi mempunyai peranan yang sangat penting dalam mendukung kehidupan  manusia. Konsumsi energi di Indonesia akan terus meningkat pesat sejalan dengan  pertumbuhan penduduk dan sektor ekonomi nasional. Selama ini penyangga utama kebutuhan  listrik di Indonesia masih mengandalkan Perusahaan Listrik Nasional (PLN) yang energinya  masih berasal dari minyak bumi dan batu bara. Sementara itu, tidak dapat dihindarkan bahwa  minyak bumi semakin langka dan mahal harganya. Untuk mengurangi pemakaian energi listrik  dari PLN, maka sumber energi terbaru dan terbarukan harus dikembangkan. Dari sekian banyak  sumber energi terbarukan, penggunaan energi matahari melalui solar cell khususnya solar cell  photovoltaic merupakan alternatif yang paling potensial untuk diterapkan pada hunian di  Indonesia. 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 

Indonesia merupakan negara yang berpeluang besar dalam pengembangan energi baru terbarukan di dunia. Hal tersebut tentu berkat dukungan sumber daya alam di Indonesia yang  melimpah. Terdapat berbagai macam sumber energi baru terbarukan, salah satunya yaitu  energi surya. Nah, penasaran kan seberapa besar potensi sumber energi surya di Indonesia  dan sejauh mana yang telah dilakukan untuk mendukung potensi tersebut. Langsung saja,  check it out! 

Berdasarkan pemaparan Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral/ ESDM pada  Grand Launching Society of Renewable Energy (26 September 2020) lalu, potensi energi surya  di Indonesia diperkirakan sekitar 207,8 GW. Wah, besar banget ya, Energizen! Potensi  tersebut memberikan persentase terbesar dibandingkan dengan potensi sumber energi baru  terbarukan lain di Indonesia seperti potensi energi hidro sebesar 75 GW, energi bayu sebesar  60,6 GW, bioenergi sebesar 32,6 GW, energi panas bumi sebesar 23,9 GW, dan yang paling 

kecil yaitu energi samudera dengan perkiraan potensi sebesar 17,9 GW. Namun masih  disayangkan nih, karena dari total potensi energi surya yang kita miliki baru dimanfaatkan  147,6 MWp atau kurang lebih baru 0,07% saja. Wah, ternyata masih menjadi PR ya bagi  Indonesia karena sebenarnya sangat potensial untuk unggul di sektor energi ini. 

Eitss, tapi tunggu dulu. 

Coba kita lihat peta persebaran potensi energi baru terbarukan di Indonesia berikut, Yuk!

Berdasarkan peta tersebut dapat diketahui bahwa potensi energi surya tersebar hampir  merata di setiap gugusan pulau di Indonesia. Melihat sebesar itu potensi yang kita miliki tentu  pemerintah tidak tinggal diam, Energizen! Saat ini pemerintah telah mengeluarkan roadmap pemanfaatan energi surya yang menargetkan pengembangan tenaga surya sebesar 6,5 GW  hingga 2025 sesuai dalam Rencana Umum Energi Nasional (RUEN). Jumlah tersebut 

merupakan gambaran potensi pasar yang cukup besar dalam pengembangan energi surya di  masa mendatang. 

Energizen! Ada banyak cara loh untuk memanfaatkan energi dari matahari, salah satu  cara penyediaan energi listrik yang siap untuk diterapkan secara komersial adalah sistem  Pembangkit Listrik Tenaga Surya Photovoltaic (PLTS Photovoltaic) atau secara baku disebut  Sistem Energi Surya Fotovoltaik (SESF). Strategi pengembangan pembangkit listrik tenaga  (PLTS Fotovoltaik) ini sudah dilakukan dalam skala besar loh, contohnya seperti pemanfaatan  lahan bekas tambang di Bangka Belitung sebesar 1250 MW, Kutai Barat sebesar 1000 MW,  dan Kutai Kartanegara sebesar 53 MW. Selain itu, ada juga PLTS terapung sebesar 857 MW di beberapa waduk yang tersebar di Jawa Tengah, Jawa Timur, dan Jawa Barat, serta PLTS  terapung di Danau Singkarak, Sumatera Barat. 

Berbeda halnya di negara-negara maju, disana SESF sudah banyak ditemui pada  gedung-gedung pencakar langit dan hunian masyarakat di kota-kota besar sebagai suplai  energi listrik sekunder. Hal ini dikarenakan kemudahan dalam pemanfaatannya dan cepatnya  perkembangan teknologi di bidang solar cell photovoltaic sehingga harganya semakin  terjangkau. Tapi tau ga? Kabar baiknya, dalam waktu dekat ini SESF Fotovoltaik rooftop  juga akan dikembangkan secara masif di Indonesia loh!

Itu semua berkat inisiasi dari Institute for Essential Services Reform (IESR), dan  rencananya pengembangan tersebut dilakukan di daerah-daerah melalui sinergi bersama  pemerintah provinsi maupun pemerintah kota/ kabupaten dengan program ekowisata,  klaster ekonomi, dan utamanya pada program surya nusantara. 

Sebelum masuk lebih jauh, yuk kita coba lihat dulu Skema Instalasi SESF rooftop yang  akan dikembangkan, Kuy! 

Teknologi sel fotovoltaik rooftop yang dikomersialisasi saat ini merupakan jenis  teknologi kristal yang dibuat dengan bahan baku berbasis silikon. Produk akhir dari modul  fotovoltaik menyerupai bentuk lembaran kaca dengan ketebalan sekitar 6 - 8 milimeter. Nah,  berikut ini ada sedikit penjelasan mengenai komponen utama dari SESF 

1. Sel Fotovoltaik, yang mengubah penyinaran/radiasi matahari menjadi listrik secara  langsung (Direct Conversion). 

2. Balance of System (BOS) yang meliputi Solar Charge Controller (SCC), Battery  charge Controller (BCC), Inverter, Kerangka modul, 

3. Peralatan listrik, yang meliputi seperti Kabel, Stop kontak, dan lain-lain. 4. Unit penyimpan energi (baterai). 

5. Peralatan penunjang seperti Power Conditioner Unit (PCU) , Sistem terpusat, dan  Sistem Hybrid

Energizen, Modul fotovoltaik biasanya memiliki kapasitas daya paling rendah 50 Watt peak (Wp) dan kelipatannya. Unit satuan Watt-peak adalah satuan daya (Watt) yang dapat  dibangkitkan oleh modul fotovoltaik dalam keadaan standar uji (Standard Test Condition).  Efisiensi pembangkitan energi listrik yang dapat dihasilkan dari modul fotovoltaik skala  komersial saat ini sekitar 15 hingga 20% loh! Wah, Keren ya? 

Eitsss, Ada tapinya nih! Sayangnya, SESF bukan merupakan pembangkit berdaya  konstan (non capacity value generation system) karena kapasitas keluarannya tergantung  pada tingkat radiasi matahari yang berubah setiap waktu, penilaian SESF juga ditinjau dari  seberapa banyak energi yang bisa dihasilkan, bukan seberapa besar dayanya, kecuali pada  sistem yang memang memiliki storage system cukup besar. Kapasitas suatu PLTS  Fotovoltaik ditentukan oleh besarnya konsumsi energi suatu beban dalam suatu periode. Jadi SESF gabisa asal pasang yaa, untuk perencanaan pemasangan SESF rooftop pada perumahan  diperlukan data rata-rata penyinaran matahari supaya daya yang dihasilkan maksimal dan 

sesuai dengan sistem yang dibutuhkan agar penjadwalan beban puncak dapat dilakukan. 

Tapi apa bener SESF rooftop bisa menanggung beban listrik rumah kita? Kan lama  penyinaran di tiap daerah berbeda, jadi gimana dong? Oke, kita hitung bareng-bareng yuk! 

Menurut Badan Pusat Statistik Nasional mengenai tingkat penyinaran sinar matahari  di 34 provinsi di Indonesia menunjukkan bahwa persentase penyinaran matahari relatif tinggi.  Apabila diklasifikasikan menurut zona pembagian waktu akan didapat data sebagai berikut: 

1. Kawasan Barat Indonesia (KBI) dengan distribusi penyinaran sekitar 64,34 persen/tahun. 2. Kawasan Tengah Indonesia (KTAI) dengan distribusi penyinaran sekitar  69,46 persen/tahun. 

3. Kawasan Timur Indonesia (KTI) dengan distribusi penyinaran sekitar 69,17 persen/tahun. 

Diketahui rata-rata penyinaran matahari pertahun di 3 Kawasan adalah 67,65%.  Matahari dapat dikatakan bersinar penuh ke bumi apabila lama penyinaran mencapai rata rata 60%. Potensi energi matahari sepanjang garis katulistiwa di wilayah Indonesia sangat  besar, dimana intensitas radiasi hariannya rata-rata mencapai 5 kWh/m2 pada suhu standar 25  derajat Celsius. Berdasarkan hasil survey total pemakaian energi (ET) perhari pada beban  listrik rumahan, setelah dihitung total kebutuhan energi listrik rata-rata adalah 26.927,2 Wh.

Dengan menggunakan modul surya fotovoltaik 150 Wattpeak maka Area Array (PV Area)  bisa kita hitung nih dengan rumus berikut! 

���� �������� =���� 

������ �� ������ �� ������ �� 

Dimana : 

EL = pemakaian energi (26,927 Wh/hari) 

������ 

Gav = insolasi harian matahari rata-rata (5 kWh/m2/hari) 

TCF = Pengurangan daya  

modul/Celcius ηPV = efisiensi panel  

surya (15%-20%) ηout = efisiensi  

inverter (100%) 

Apabila diasumsikan modul terpapar sinar matahari dengan suhu standar 25 derajat  Celcius, efisiensi panel surya mencapai 20% dan efisiensi inverter dianggap maksimal.  Maka, tinggal subtitusi saja variabelnya ke dalam persamaan tadi, 

26927 ��ℎ 

���� �������� =5 �� 1 �� 1 �� 0,2= 26,927 ��2 

Dari sini bisa kita hitung untuk daya yang dibangkitkan SESF menggunakan rumus berikut : 

�� �������� �������� = �������� ���������� �� ������ �� ��PV  

26,927��2x 1000 x 0,2 = 5385,4 Wattpeak 

Gimana nih, udah pusing belum? Hahaha. Oke aku simpulin ya! 

Jadi intinya, SESF 150 Wattpeak hanya mampu menanggung sekitar 20% kebutuhan listrik  rumah tangga kita. Tapi hal itu sudah cukup kok untuk menunjang kebutuhan listrik rumahan  di Indonesia, khususnya di wilayah-wilayah yang sering mengalami permasalahan  keterbatasan supply listrik pada jam beban puncak. Hal ini tentunya juga sejalan dengan  target Pencapaian Bauran Energi Baru dan Terbarukan (EBT) Indonesia sampai dengan 23%  pada tahun 2025 mendatang. Dalam Grand Strategi Energi Nasional yang dipersiapkan oleh  Kementerian ESDM dan Dewan Energi Nasional (DEN), tertulis bahwa target luaran  teknologi fotovoltaik panel surya sekitar 17,6 GW atau mewakili sepertiga dari total  pembangkit listrik bersih di tahun 2035. Wah, fantastis ya!

Albert Einstein pernah mengatakan bahwa, “I’d put my money on the sun and solar  energy. What a source of power! I hope we don’t have to wait until oil and coal run out before  we tackle that.” 

Tuh, seorang Albert Einstein saja yakin apabila matahari merupakan sumber energi  yang suatu saat mampu menggantikan minyak dan batubara. Dengan potensi yang dimiliki  Indonesia, Energizen harus yakin kalau kita dapat menguasai energi surya ini dan  menanggalkan ketergantungan kita terhadap bahan bakar fosil. Pasti yakin sih ya? Yakinlah  masa engga.. 

Jangan lupa berdoa supaya mimpi kita bersama tersebut dapat segera terwujud ya. 

Eitss, tapi ikut berkontribusi juga yuk! Sebagai mahasiswa kita dapat turut berperan dari sini,  Energizen! 

• Ikut serta meningkatkan kesadaran masyarakat terhadap energi baru terbarukan dan  manfaatnya 

• Meningkatkan riset, penelitian, dan inovasi terkait teknologi energi baru terbarukan  dan penunjangnya 

• Mengintegrasikan pemahaman mengenai energi baru terbarukan dalam kegiatan  kemahasiswaan 

Akhirnya nih, Energizen! Kita sudah berada di penghujung artikel. Terima kasih sudah  membaca dan semoga bermanfaat, jangan lupa berbagi kebermanfaatannya dengan share  Artikel ini ke teman-teman Energizen lainnya ya! 

Sampai Jumpa di next Artikel! 

Renewable knowledge for renewable energy!

Referensi: 

Badan Pusat Statistik. Tekanan Udara dan Penyinaran Matahari di Stasiun Pengamatan  BMKG.https://www.bps.go.id/statictable/2017/02/09/1962/tekanan-udara-dan- penyinaran matahari-di-stasiun-pengamatan-bmkg-2011-2015.html 

Harjoko, A & Pujiastuti, A. (2016). Sistem Perhitungan Lama Penyinaran Matahari dengan Metode  Otsu Threshold. Compiler, 5(2). 

Mujirudin, M & Roza, E. (2019). Perancangan Pembangkit Tenaga Surya Fakultas Teknik Uhamka. Ejournal Kajian Teknik Elektro, 4(1). 

Sianipal,Rafael. (2014). Dasar Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya. JETri, 2, 61-78. 

Syukuri, M & Suriadi. (2010). Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Terpadu  Menggunakan Software PVSYT pada Komplek Perumahan di Banda Aceh. Jurnal Rekayasa  Elektrika, 9(2). 

Widayana, G. (2012). Pemanfaatan Energi Surya. JPTK, 9(1). 37-46. 

Yandri,V. (2012). Prospek Pengembangan Energi Surya untuk Kebutuhan Listrik di Indonesia. Jurnal  Ilmu Fisika, 4(1). 

Institute for Essential Services Reform (IESR). Potensi Tenaga Surya di Indonesia. https://iesr.or.id http://www.litbang.esdm.go.id