Jumat, 22 September 2017

MAKALAH “PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI SURYA”



MAKALAH
“PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI SURYA”

Description: Hasil gambar untuk LOGOsmk plus ysb suryalaya

Disusun Oleh:
·                 Alni Vahani
·                 Muhammad Rahayu
·                 Resti Lisnawati
·                 Salimah Dwi J
·                  Siti Marlianti


SMK PLUS YSB SURYALAYA
TASIKMALAYA
2017
KATA PENGANTAR


Puji dan Syukur Kami Panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga kami dapat menyusun makalah ini tepat pada waktunya. Makalah ini membahas tentang Pembangkit Listrik Energi Surya. 
Namun kami menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan materi ini tidak lain  berkat bantuan, dorongan, dan bimbingan bapak guru kami , sehingga kendala-kendala yangkami hadapi bisa teratasi dengan baik.
Oleh karena itu, kami mengucapkan terima kasihyang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini, semoga bantuannya mendapat balasan yang setimpal dari Tuhan Yang Maha Esa. Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan baik dari bentuk  penyusunan maupun materinya.
 Kritik konstruktif dari pembaca sangat kami harapkanuntuk penyempurnaan makalah selanjutnya.



Tasikmalaya,     Februari 2017



Penyusun






BAB I
PENDAHULUAN

1.      LATAR BELAKANG
              Pada zaman yang penuh teknologi ini kebutuhan listrik mengalami peningkatan. Sebagian besar peralatan-peralatan yang digunakan oleh masyarakat umum maupun dikalangan industri menggunakan energi listrik. Namun meningkatnya kebutuhan listrik ini tidak diiringi oleh penambahan pasokan listrik untuk konsumen sehingga perusahan listrik di Indonesia khususnya PLN (Perusahaan Listrik Negara) menghimbau kepada seluruh konsumennya agar melakukan penghematan listrik dari pukul 17.00 – 22.00. Hal ini dilakukan agar krisis ketenagalistrikan tidak terjadi atau paling tidak dapat diminimalisir sedini mungkin.
              Krisis ketenagalistrikan juga disebabkan oleh berkurangnya sumber energi, seperti PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap) yang mengandalkan batu bara sebagai sumber energi. Namun keberadaan batu bara di dalam bumi semakin menipis karena terus-menerus digunakan. Oleh karena itu kita harus mencari alternatif lain untuk mengantisipasi hal ini yaitu dengan memanfaatkan energi matahari sebagai sumber energi istrik.
            Energi listrik tenaga surya ini dimanfaatkan sebagai energi listrik alternatif khususnya bagi perumahan di daerah daerah terpencil ataupun untuk keperluan lainnya. Pemanfaatan energi surya ini dipilih karena, di Indonesia merupakan negara tropis yang berada di jalur khatulistiwa.
            Prinsip kerja dari pembangkit listrik tenaga surya ini adalah dengan menangkap radiasi cahaya matahari oleh panel surya fotovoltaik. Panel surya ini merupakan suatu pengkombinasian dari beberapa sel surya yang ukurannya sangat kecil dan tipis baik secara seri, paralel ataupun campuran (seri dan paralel), sehingga menjadi sebuah panel surya yang cukup besar dan dapat menghasilkan arus dan tegangan yang besar pula. 
2.      IDENTIFIKASI MASALAH
Berdasarkan  latar  belakang yang  telah  diuraikan,  maka  dapat diidentifikasi masalah yang ditemui dalam proses pemanfaatan listrik tenaga surya sebagai berikut:
a.       Apa itu pembangkit  Listrik Tenaga Surya (PLTS)?
b.      Bagaimana prinsip kerja dari pembangkit listrik tenaga surya (PLTS)?
c.       Apa saja komponen dari pembangkit listrik tenaga surya (PLTS)?
d.      Apa keunggulan dan kelemahan dari PLTS?
3.      BATASAN MASALAH
          Untuk dapat memfokuskan masalah, maka dibuatlah pembatasan makalah. Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah, jadi pembahasannya dibatasi pada bagaimana prinsip kerja dari Pembangkit Lisrik Tenaga Surya yang memanfaatkan energi matahari sebagai sumber energi listrik.

4.      TUJUAN PENULISAN
a.       Untuk mengetahui apa itu Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
b.      Untuk mengetahui bagaimana prinsip-prinsip kerja dari PLTS
c.       Untuk mengetahui apa saja komponen-komponen dari PLTS
d.      Untuk mengetahui apa saja keunggulan dan kelemahan menggunakan PLTS.

BAB II
PEMBAHASAN

1.       PENGERTIAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS)
              Matahari adalah sumber energi utama yang memancarkan energi yang luar biasa besarnya ke permukaan bumi. Pada keadaan cuaca cerah, permukaan bumi menerima sekitar 1000 watt energi matahari per-meter persegi .Sehingga bisa dikatakan bahwa sumber segala energi adalah energi matahari.
              PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) adalah suatu sistem yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan energi surya/panas dari matahari yang diserap oleh panel surya melalui proses fotovoltaik.
              Energi matahari (surya) adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi sumber daya dalam bentuk lain. dapat dimanfaatkan dengan berbagai cara yang berlainan bahan bakar minyak adalah hasil fotosintesis, tenaga hidro elektrik adalah hasil sirkulasi hujan tenaga angin adalah hasil perbedaan suhu antar daerah dan sel surya (sel fotovoltaik) yang menjanjikan masa depan yang cerah sebagai sumber energi listrik.

2.      PRINSIP KERJA PLTS
              Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatasdantidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya ini dikatakan bersih dan ramah lingkungan.
          Sel surya adalah dioda semikonduktor yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik dan merupakan komponen utama dalam sistem PLTS.
Description: Hasil gambar untuk sel surya
Gambar 1. Sel Surya sebagai Komponen Utama PLTS

Selain terdiri atas modul-modul sel surya, komponen lain dalam sistem PLTS adalah Balance of System (BOS) berupa inverter dan kontroller. PLTS sering dilengkapi dengan batere sebagai penyimpan daya, sehingga PLTS dapat tetap memasok daya listrik ketika tidak ada cahaya matahari.
          Pembangkitan energi listrik pada sel surya terjadi berdasarkan efek fotolistrik, atau disebut juga efek fotovoltaik, yaitu efek yang terjadi akibat foton dengan panjang gelombang tertentu yang jika energinya lebih besar daripada energi ambang semikonduktor, maka akan diserap oleh elektron sehingga elektron berpindah dari pita valensi (N) menuju pita konduksi (P) dan meninggalkan hole pada pita valensi, selanjutnya dua buah muatan, yaitu pasangan elektron-hole, dibangkitkan. Aliran elektron-hole yang terjadi apabila dihubungkan ke beban listrik melalui penghantar akan menghasilkan arus listrik.
              Dalam cahaya matahari terkandung energi dalam bentuk foton. Ketika foton ini mengenai permukaan sel surya, elektron-elektronnya akan tereksitasi dan menimbulkan aliran listrik. Prinsip ini dikenal sebagai prinsip photoelectric. Sel surya dapat tereksitasi karena terbuat dari material semikonduktor yang mengandung unsur silikon. Silikon ini terdiri atas dua jenis lapisan sensitif: lapisan negatif (tipe-n) dan lapisan positif (tipe-p). Sel surya ini mudah pecah dan berkarat jika terkena air. Karena itu sel ini dibuat dalam bentuk panel-panel ukuran tertentu yang dilapisi plastic atau kaca bening yang kedap air. Panel ini dikenal sebagai panel surya.
             
Description: Hasil gambar untuk cara kerja plts
Gambar 2. cara kerja PLTS


              Listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung digunakan atau disimpan lebih dahulu ke dalam batere. Arus listrik yang dihasilkan adalah listrik dengan arus searah (DC) sebesar 3.5 A. Besar tegangan yang dihasilkan adalah 0.4-0.5V. Kita dapat mendesain rangkaian panel-panel surya, secara seri atau paralel, untuk memperoleh output tegangan dan arus yang diinginkan. Untuk memperoleh arus bolak balik (AC) diperlukan alat tambahan yang disebut inverter.
Prinsip kerja dari panel surya adalah jika cahaya matahari mengenai panel surya, maka elektron – elektron yang ada pada sel surya akan bergerak dari N ke P, sehingga pada terminal keluaran dari panel surya akan menghasilkan energi listrik. Besarnya energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya berbeda – beda tergantung dari jumlah sel surya yang dikombinasikan didalam panel surya tersebut. Keluaran dari panel surya ini adalah berupa listrik arus searah (DC) yang besar tegangan keluarnya tergantung dengan jumlah sel surya yang dipasang didalam panel surya dan banyaknya sinar matahari yang menyinari panel surya tersebut.
Keluaran dari panel surya ini sudah dapat digunakan langsung ke beban yang memerlukan sumber tegangan DC dengan konsumsi arus yang kecil. Agar energi listrik yang dihasilkan juga dapat digunakan pada kondisi – kondisi seperti pada malam hari (kondisi saat panel surya tidak disinari cahaya matahari), maka keluaran dari panel surya ini harus di hubungkan ke sebuah media penyimpanan (storage). Dalam hal ini adalah batere. Tetapi ini tidak langsung dihubungkan begitu saja dari panel surya ke batere, tetapi harus dihubungkan ke rangkaian Regulator, dimana didalam rangkaian tersebut terdapat rangkaian pengisi Batere otomatis (Automatic charger).
Fungsi dari Regulator ini adalah untuk meregulasi tegangan keluaran dari panel surya dan mengatur arus yang masuk ke Batere secara otomatis. Selain itu Regulator berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan arus dari Panel Surya ke Batere secara otomatis dan juga berfungsi untuk memutuskan aliran arus dari batere kebeban bila terjadi hubungsingkat ataupun beban yang berlebihan. Tipe regulator yang dirancang disini adalah tipe modifikasi atau gabungan antara seri dan paralel.
Panel Surya sebenarnya dapat langsung digunakan tanpa diberi rangkaian regulator ataupun batere, tetapi ini tidak dilakukan karena dapat membebani kinerja dari panel (akibat adanya beban yang berlebihan) sehingga tidak akan terjadi kerusakan yang fatal pada panel surya tersebut. Selain itu regulator ini juga berfungsi untuk mengamankan dari terjadinya kelebihan beban dari panel surya sehingga panel surya tidak cepat rusak.
Hubungan batere dengan beban adalah dihubungkan paralel langsung ke beban. Jika batere tersebut telah terisi dengan penuh. Untuk melindungi batere akibat adanya beban yang berlebihan (over load) ataupun hubungsingkat pada beban, maka sebelum batere dihubungkan langsung harus melewati rangkaian proteksi. Dimana fungsinya sudah cukup jelas, yaitu untuk memproteksi ataupun melindungi batere akibat adanya beban yang berlebihan (over load) ataupun hubungsingkat pada beban.
Jika kita menginginkan hasil keluaran listrik dari PLTS ini berupa listrik arus bolak-balik (AC) maka PLTS yang sudah dapat mengeluarkan listrik arus searah (DC) ini harus dihubungkan ke sebuah rangkaian elektronik / modul elektronik yang bernama Inverter DC – AC. Dimana Inverter DC – AC. berfungsi untuk mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak – balik (AC). Setelah arus listrik searah diubah menjadi arus listrik bolak – balik, selanjutnya keluaran dari inverter ini yang telah berupa arus bolak – balik ini dapat langsung digunakan untuk mencatu peralatan listrik dan elektronika yang membutuhkan arus bolak-balik.
Besarnya tegangan dan daya keluaran yang dapat dihubungkan kebeban nantinya harus sesuai dengan kemampuan inverter yang dipakai dan besarnya sistem penyimpanan yang digunakan (besarnya ampere hour (AH) atau amper jam dari batere).
Description: Hasil gambar untuk prinsip kerja plts
Gambar 3. Prinsip kerja PLTS

3.      KOMPONEN – KOMPONEN DARI PLTS
a.      Panel surya
Panel surya adalah alat yang terdiri dari sel-sel surya yang digabung dan dihubungkan secara seri dan paralel tergantung ukuran atau kapasitas. Panel surya berfungsi merubah cahaya matahari menjadi listrik. Bentuk moduler dari panel surya memberikan kemudahan pemenuhan kebutuhan pemenuhan listrik untuk berbagai skala kebutuhan.
Description: Hasil gambar untuk panel surya
Gambar 4. Panel Surya
b.      Controler  regulator
Control reguler berfungsi mengatur lalu lintas listrik dari Panel Surya ke beban.


c.       Battery ACCU
Berfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh Panel Surya (Solar Panel) sebelum dimanfaatkan untuk menggerakkan beban. Beban dapat berupa lampu penerangan atau peralatan elektronik dan peralatan lainnya yang membutuhkan listrik
d.      Inverter AC
Berfungsi merubah arus DC dari battrey ACCU 12volt menjadi arus AC bertegangan 220v,arus yang di hasilkan oleh INVERTER sangatlah setabil, sehingga sudah tidak memerlukan alat setabilizer lagi,serta aman dan berprotexion tinggi. Sangat flexible dalam penempatan Design Pembangkit Listrik Tenaga Matahari Yang Praktis dan Flexible.

4.      KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN PLTS
Keunggulan-keunggulan PLTS :
·         Tidak memerlukan bahan bakar, karena menggunakan sumber energi matahari yangdapat diperoleh dimana saja secara cuma-cuma sepanjang tahun, sehingga hampirtidak memerlukan biaya operasi.
·         Tidak memerlukan konstruksi yang berat dan menetap, sehingga dapat dipasangdimana saja dan dapat dipindahkan bilamana dibutuhkan.
·         Dapat diterapkan secara sentralisasi (PLTS ditempatkan di suatu area dan listrik yang dihasilkan disalurkan melalui jaringan distribusi ke tempat-tempat yangmembutuhkan) maupun desentralisasi (sistem PLTS dipasang pada setiap rumah,dengan demikian tidak diperlukan jaringan distribusi).
·         Pada pola desentralisasi, gangguan pada satu sistem tidak akan mempengaruhisistem yang lain dan tidak banyak energi yang terbuang pada jaringan distribusi.
·         Bersifat moduler; kapasitas listrik yang dihasilkan dapat disesuaikan dengankebutuhan dengan cara merangkai modul secara seri dan paralel.
·         Dapat dioperasikan secara otomatis (unattendable) maupun menggunakan operator (attendable).
·         Ramah lingkungan. Tidak menimbulkan polusi suara maupun polusi asap.
·         Tidak ada bagian yang bergerak, sehingga hampir tidak memerlukan biayapemeliharaan, yang diperlukan hanya membersihkan modul apabila kotor danmenambah air accu (aquades).
·         Umur pakai (life time) lebih dari 25 tahun

Kelemahan – kelemahan PLTS :
·         Modul surya memiliki efisiensi konversi yang rendah dibandingkan jenispembangkit lainnya.
·         Untuk bekerja dengan baik, modul surya harus cukup mendapatkan penyinaranmatahari (tergantung pada musim).
·         Memerlukan area yang luas untuk pemasangan modul surya untuk mendapatkandaya keluaran yang tinggi.
·         Harga modul surya (skala kecil) masih mahal sehingga biaya pembangkitan yangdihasilkan juga mahal.

BAB III
PENUTUP

1.      KESIMPULAN
              Energi matahari (surya) adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi sumber daya dalam bentuk lain. PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) adalah suatu sistem yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan energi surya/panas dari matahari yang diserap oleh panel surya melalui proses fotovoltaik.
            Komponen dari Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) terdiri dari panel surya yang berfungsi merubah cahaya matahari menjadi listrik, controler regulator, battery ACCU, dan interverter AC.

2.      SARAN
          Mengingat meningkatnya kebutuhan penggunaan listrik dan mulai berkurangnya sumber energi listrik, akan menimbulkan krisis ketenagalistrikan.   Oleh karena itu, sebaiknya kita mencari alternatif lain untuk menanggulangi hal tersebut. Salah satunya yaitu dengan pemanfaatan energi matahari.
            Indonesia terletak di daerah katulistiwa, sehingga kita selalu mendapatkan sinar matahari. Bagi masyarakat Indonesia, sebaiknya menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya karena dapat digunakan untuk keperluan apa saja dan stop global warming. Dan kepada pemerintah hendaknya segera mengembangkan sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya di kalanganan masyarkat.


DAFTAR PUSTAKA


Tidak ada komentar:

Posting Komentar