MAKALAH
ILMU KEALAMAN DASAR
“ PANEL SURYA”
Dosen
Pengampuh :
Ir.
Marsudi Lestariningsih, M.Si
Oleh
:
Reni
Indah Wahyuningtyas (16.1.01.10128)
Progam
Studi Akutansi (SA3)
SEKOLAH TINGGI ILMU EKONOMI
INDONESIA (STIESIA)
SURABAYA
TAHUN AJARAN 2016/2017
Kata
Pengantar
Puji dan Syukur Penulis Panjatkan ke Hadirat Tuhan
Yang Maha Esa karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis
dapat menyusun makalah ini tepat pada waktunya. Makalah ini membahas “Panel
Surya”
Dalam penyusunan makalah ini, penulis banyak
mendapat tantangan dan hambatan akan tetapi dengan bantuan dari berbagai pihak
tantangan itu bisa teratasi. Olehnya itu, penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah
ini, semoga bantuannya mendapat balasan yang setimpal dari Tuhan Yang Maha Esa.
Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari
kesempurnaan baik dari bentuk penyusunan maupun materinya. Kritik konstruktif
dari pembaca sangat penulis harapkan untuk penyempurnaan makalah selanjutnya.
Akhir kata semoga makalah ini dapat memberikan
manfaat kepada kita sekalian.
Surabaya, 25
Oktober 2016
Penulis
DAFTAR
ISI
Kata Pengantar............................................................................................ i
Daftar Isi.....................................................................................................
ii
Bab I Pendahuluan......................................................................................
1
1.1 Latar Belakang.................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah.............................................................................
3
1.3 Tujuan...............................................................................................
3
Bab II Pembahasan.....................................................................................
4
2.1 Prngertian Panel Tenaga Surya......................................................... 4
2.2 Manfaat Listrik Tenaga Surya.......................................................... 4
2.3 Komponen
– komponen tenaga surya..............................................
5
2.4 Kelebihan dan Kekurangan Panel Tenaga Surya.............................. 6
2.5 Cara Kerja.........................................................................................
7
2.6 Macam – Macam Aplikasi Panel Surya............................................
8
2.7 Negara – Negara Yang Memanfaaatkan Panel Surya....................... 9
Bab III Kesimpulan ................................................................................... 13
Daftar Pustaka ........................................................................................... 14
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR
BELAKANG
Sejarah Teknologi Panel Surya
Menurut bahasa, kata Photovoltaic berasal dari bahasa Yunani photos
yang berarti cahaya dan volta yang merupakan nama ahli fisika dari Italia yang
menemukan tegangan listrik. Secara sederhana dapat diartikan sebagai listrik
dari cahaya. Photovoltaic merupakan sebuah proses untuk mengubah energi cahaya
menjadi energi listrik. Proses ini bisa dikatakan kebalikan dari penciptaan
laser.
Efek photovoltaic pertama kali berhasil diidentifikasi
oleh seorang ahli Fisika berkebangsaan Prancis Alexandre Edmond Becquerel pada
tahun 1839. Baru pada tahun 1876, William Grylls Adams bersama muridnya,
Richard Evans Day menemukan bahwa material padat selenium dapat menghasilkan listrik ketika
terkena paparan sinar.Dari percobaan tersebut, meskipun bisa dibilang gagal
karena selenium belum mampu mengonversi listrik dalam jumlah yang diinginkan,
namun hal itu mampu membuktikan bahwa listrik bisa dihasilkan dari material
padat tanpa harus ada pemanasan ataupun bagian yang bergerak.
Tahun 1883,
Charles Fritz mencoba melakukan penelitian dengan melapisi semikonduktor
selenium dengan lapisan emas yang sangat tipis. Photovoltaic yang dibuatnya
menghasilkan efisiensi kurang dari 1 %. Perkembangan berikutnya yang
berhubungan dengan ini adalah penemuan Albert Einstein tentang efek fotolistrik
pada tahun 1904. Tahun 1927, photovoltaic dengan tipe yang baru dirancang
menggunakan tembaga dan semikonduktor copper oxide. Namun kombinasi ini juga
hanya bisa menghasilkan efisiensi kurang dari 1 %.
Pada tahun 1941, seorang peneliti bernama Russel Ohl berhasil
mengembangkan teknologi sel surya dan dikenal sebagai orang pertama yang
membuat paten peranti solar cell modern. Bahan yang digunakan adalah silicon
dan mampu menghasilkan efisiensi berkisar 4%. Barulah kemudian di tahun 1954, Bell Laboratories berhasil
mengembangkannya hingga mencapai efisiensi 6% dan akhirnya 11%. 5 Pada tengah
hari yang cerah radiasi sinar matahari mampu mencapai 1000 watt permeter
persegi. Jika sebuah piranti semikonduktor seluas satu meter persegi memiliki
efisiensi 10 persen, maka modul sel surya ini mampu memberikan tenaga listrik
sebesar 100 watt.
Sampai saat ini modul sel surya komersial memiliki efisiensi berkisar
antara 5 hingga 15 persen tergantung material penyusunnya. Tipe silikon kristal
merupakan jenis piranti sel surya yang memiliki efisiensi tinggi meskipun biaya
pembuatannya relatif lebih mahal dibandingkan jenis sel surya lainnya. Tipe
modul sel surya inilah yang banyak beredar di pasaran. Sebenarnya ada produk
sel surya yang efisiensinya bisa mencapai 40%, namun belum dijual secara masal.
Prestasi ini dicapai oleh DoE yang sudah mengembangkannya sejak awal tahun
1980. DoE memulai penelitian yang
dikenal dengan “multi-junction gallium arsenide-based solar cell devices,”
solar sel multilayer yang dapat mengonversi 16 persen energi menjadi listrik.
Pada tahun 1994, laboratorium energi terbarukan (National Renewable
Energy laboratory) milik DoE berhasil memecahkan rekor efisiensi 30 persen yang
sangat menarik minat bagi dunia industri angkasa luar untuk memanfaatkannya.
Hampir semua satelit saat ini memanfaatkan teknologi multi-junction cells.
Pencapaian efisiensi hingga 40% tersebut dilakukan dengan mengkonsentrasikan
cahaya matahari. Teknologi ini menggunakan konsentrator optik yang mampu
meningkatkan intensitas cahaya matahari sehingga konversi listriknya pun juga
meningkat.
Sedangkan pada umumnya teknologi sel surya hanya mengandalkan cahaya
matahari alami atau dikenal dengan “one sun insolation” yang hanya mampu
menghasilkan efisiensi 12 hingga 18 persen. Boeing-Spectrolab memakai struktur
yang bernama multi-junction solar cell. Struktur ini mampu menangkap spectrum
sinar matahari lebih banyak dan mengubahnya menjadi energi listrik. Sel
individunya dibuat dalam beberapa lapis dan setiap lapisan mampu menangkap
cahaya yang melewati sel.
1.2 RUMUSAN
MASALAH
1.
Apa
kelebihan dan kekurangan dari Panel Surya ?
2.
Bagaimana
cara kerja Panel Surya ?
3.
Apa
saja komponen – komponen dari Panel Surya ?
1.3 TUJUAN
1.
Menjelaskan
cara kerja panel surya
2.
Mengetahui
kelebihan dan kekurangan dari panel surya
3.
Menjelaskan
komponen – komponen dari panel surya
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Panel Tenaga Surya
Panel
Tenaga Surya adalah alat
yang terdiri dari sel surya yang
mengubah cahaya menjadi listrik. Mereka disebut surya atas Matahari atau
"sol" karena Matahari merupakan sumber cahaya terkuat yang dapat
dimanfaatkan. Panel surya sering kali disebut sel
photovoltaic, photovoltaic dapat
diartikan sebagai "cahaya-listrik". Sel surya atau sel PV bergantung
pada efek photovoltaic untuk menyerap energi Matahari dan menyebabkan arus
mengalir antara dua lapisan bermuatan yang berlawanan.
Jumlah penggunaan
panel surya di porsi pemroduksian listrik dunia sangat kecil, tertahan oleh
biaya tinggi per wattnya dibandingkan dengan bahan bakar
fosil - dapat lebih
tinggi sepuluh kali lipat, tergantung keadaan. Mereka telah menjadi rutin dalam
beberapa aplikasi yang terbatas seperti, menjalankan "buoy" atau alat
di gurun dan area terpencil lainnya, dan dalam eksperimen lainnya mereka telah
digunakan untuk memberikan tenaga untuk mobil balap dalam kontes seperti Tantangan
surya dunia di Australia.
1. Hemat, karena
tidak perlu memerlukan bahan bakar;
2. Dapat di pasang dimana saja dan dapat dipindahkan
sesuai dengan yang dibutuhkan
3. Dapat diterapkan secara sentralisasi (PLTS ditetapkan
di suatu area dan listrik yang dihasilkan disalurkan melalui jaringan distribusi
ketempat-tempat yang membutuhkan) maupun desentralisasi (setiap system berdiri
sendiri/individual, tidak memerlukan jaringan distribusi);
4. Bersifat moduler. Kapasitas listrik yang dihasilkan
dapat disesuaikan dengan cara merangkai modul secara seri dan parallel;
5. Dapat dioperasikan secara otomatis maupun menggunakan
operasi;
6. Tanpa suara dan tidak menimbulkan operasi lingkungan.
2.3 Komponen –
komponen yang diperlukan untuk instalasi tenaga surya terdiri dari :
·
Panel surya /
solar panel
Solar panel / panel surya
mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (disebut juga
solar cells) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan
arus listrik.
Sebuah solar cells menghasilkan
kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari
kurang lebih 36 sel (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimum).
Umumnya kita menghitung maksimum
sinar matahari yang diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam.
Tenaga listrik pada pagi – sore disimpan dalam baterai, sehingga listrik bisa
digunakan pada malam hari, dimana tanpa sinar matahari.
· Solar
charge controller
Solar charge controller berfungsi
mengatur lalu lintas dari solar cell ke baterai dan beban. Alat elektronik ini
juga mempunyai banyak fungsi yang pada dasarnya ditujukan untuk melindungi
baterai.
·
Inverter
Inverter dalah perangkat elektrik
yang mengkonversikan tegangan searah (DC – direct current) menjadi tegangan
bolak balik (AC – alternating current).
·
Baterai
Baterai berfungsi menyimpan arus
listrik yang dihasilkan oleh panel surya sebelum dimanfaatkan untuk
menggerakkan beban. Beban dapat berupa lampu penerangan atau peralatan
elektronik lainnya yang membutuhkan listrik.
2.4 Kelebihan
dan Kekurangan Panel Tenaga Surya
Kelebihan
dari memasang panel surya:
- Energi
gratis
Matahari menyediakan bahan bakar panas yang berfungsi
menyalakan sistem komponen elektrik di rumah Anda. Hanya dengan menampung
energi panas di siang hari, Anda bisa menyimpan banyak biaya yang digunakan
untuk membayar tagihan listrik.
- Produksi
energi bersih
Berbeda dengan listrik tenaga batu bara, energi tenaga
surya digerakkan oleh panas matahari yang tidak mengeluarkan emisi gas rumah
kaca penyebab pemanasan global.
- Insentif
pemerintah
Masyarakat kini bisa menjual listrik ke PT PLN
(Persero) jika di rumahnya terpasang pembangkit listrik tenaga surya.
Program ini dilakukan untuk mendukung pengadaan energi listrik menggunakan
tenaga surya.
Akan tetapi, kapasitas solar cell tak
bisa melebihi daya terpasang dari PLN. Contohnya, jika daya listrik PLN
terpasang di rumah sebesar 30.000 watt, maka permohonan pemasangan solar
cell tak bisa melebihi daya terpasang tersebut.
- Mengurangi
ketergantungan
Dengan memasang panel surya, secara langsung Anda juga
telah mandiri dan tidak bergantung lagi kepada PLN untuk menyuplai
kebutuhan listrik harian.
Selain beberapa kelebihan di atas, ada juga kekurangan
yang bisa menjadi pertimbangan Anda, antara lain:
- Sumber
tenaga yang tidak konsisten
Matahari tentu tidak bersinar 24 jam dalam sehari.
Pada beberapa rumah yang lokasinya tertutup oleh pohon atau gedung tinggi juga
akan kesulitan mendapat sinar matahari yang maksimal.
Bahkan pada musim panas sekalipun, sinar matahari
tidak selalu terang. Itu terjadi apabila tertutup oleh awan. Pada
saat-saat tertentu, asupan tenaga listrik Anda bisa saja berkurang dan ini
menjadi kelemahan utama.
- Biaya
pemasangan yang besar
Meski banyak kelebihannya, biaya pasang solar
cell masih terbilang cukup tinggi. Inilah yang membuat banyak orang
berpikir puluhan kali sebelum yakin memasang instalasi panel surya di atapnya.
- Perawatan
Menjalankan tenaga listrik sendiri, artinya Anda harus
siap melakukan perbaikan jika sewaktu-waktu terdapat kerusakan pada sistemnya.
Panel surya harus dibersihkan secara rutin sehingga
kotoran dan debu yang menempel tidak mengurangi kinerja listrik. Bila terdapat
kerusakan akibat petir dan lain sebagainya Anda juga harus segera menghubungi
tukang yang ahli untuk memperbaikinya.
2.5 Cara Kerja
Cara kerja sel surya
sendiri sebenarnya identik dengan piranti semikonduktordioda. Ketika cahaya
bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi- konduktor, terjadi
pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju
bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma
gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan
aliran medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal
dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik.
2.6 Macam – macam Aplikasi Panel Surya
·
Pembangkit listrik:
Dalam pembangkit listrik konvensional sumber energi
non-terbarukan digunakan untuk merebus air dan bentuk aliran sehingga turbin
bisa berputar dan air untuk menghasilkan listrik. Tapi dengan penerapan energi
panas matahari bisa merebus air untuk membuat uap dan memutar turbin. Panel
Surya mengkonversi sinar matahari menjadi listrik tenaga surya, menggunakan
teknologi fotolistrik dan teknologi termoelektrik dll.
·
Rumah:
Penggunaan
energi matahari meningkat di rumah juga. peralatan rumah tangga dapat dengan
mudah menggunakan listrik yang dihasilkan melalui tenaga surya. Selain energi
surya ini menjalankan pemanas surya untuk memasok air panas di rumah-rumah.
Melalui sel fotovoltaik dipasang di atap rumah, energi ditangkap dan disimpan
pada baterai agar bisa digunakan sepanjang hari di rumah untuk tujuan yang
berbeda.
·
Penggunaan komersial:
Pada atap-atap bangunan yang berbeda kita dapat
menemukan modul PV kaca atau jenis lain dari panel surya. Panel surya ini
digunakan untuk memasok listrik ke kantor yang berbeda atau bagian lain dari
bangunan dengan cara yang handal. Panel ini mengumpulkan energi surya dari
matahari, mengubahnya menjadi listrik dan memungkinkan kantor untuk menggunakan
daya listrik mereka sendiri untuk tujuan yang berbeda.
·
Sistem ventilasi:
Banyak tempat energi matahari digunakan untuk tujuan
ventilasi. Ini membantu dalam menjalankan fan mandi, kipas lantai, dan kipas
langit di gedung-gedung. Kipas Angin beroperasi hampir setiap kali di sebuah
bangunan untuk mengontrol kelembaban,bau dan di rumah untuk membuang panas dari
dapur. Hal ini dapat menambahkan jumlah berat pada tagihan listrik, energi
surya menjadi alternatif untuk mengurangi tagihan listrik dari penggunaan untuk
tujuan ventilasi.
·
Pompa power:
tenaga surya tidak hanya membantu dalam meningkatkan
sistem ventilasi di rumah Anda, tetapi dengan itu juga dapat membantu dalam
sirkulasi air dalam bangunan apapun. Anda dapat menghubungkan pompa listrik
dengan unit catu daya surya tetapi Anda harus menjalankannya pada arus DC
sehingga air beredar di seluruh rumah Anda.
·
Lampu Penerangan Tenaga Surya: lampu ini juga
dikenal sebagai pencahayaan hari, dan bekerja dengan bantuan tenaga surya.
Lampu ini menyimpan energi alami matahari di siang hari dan kemudian mengubah
energi ini menjadi listrik untuk menerangi di malam hari. Penggunaan sistem ini
mengurangi bentuk beban pembangkit listrik lokal.
·
Mobil surya: itu adalah sebuah
kendaraan listrik yang diisi ulang bentuk energi surya atau sinar matahari.
panel surya yang digunakan pada mobil ini yang menyerap cahaya dan kemudian
mengubahnya menjadi energi listrik. energi listrik ini disimpan dalam baterai
yang digunakan dengan mobil, sehingga dalam waktu malam juga kita dapat mengendarai
kendaraan ini.
2.7 Negara – Negara yang memanfaatkan Panel Surya
Berikut
adalah 10 negara yang terdepan dalam energi surya:
1.
Germany Menghasilkan Tenaga Surya 38,250 Megawatts
Domba
merumput antara panel dari sebuah taman surya di Waghausel, 12 mil sebelah
tenggara dari Karlsruhe, Jerman, pada 21 Maret 2011.Image by Kai
Pfaffenbach/REUTERS
2.
China Menghasilkan Tenaga Surya 28,330 Megawatts
Pekerja
berjalan melewati panel surya dan turbin angin di pembangkit listrik tenaga
baru dibangun di Hami, Daerah Otonomi Xinjiang Uyghur, Cina pada September 17,
2015. Image by REUTERS/Stringer CHINA OUT
3.
Japan Menghasilkan Tenaga Surya 23,409 Megawatts
Rumah
beratap panel surya di Jepang ‘SolarCity’ daerah Ota, 50 mil dari Tokyo pada 28
Oktober 2008. Image by Yuriko Nakao/REUTERS
4.
Italy Menghasilkan Tenaga Surya 18,622 Megawatts
Deretan
panel surya terlihat di sebuah peternakan dekat Sisilia kota Castelbuono,
Italia pada September 28, 2009. Image by Giuseppe Piazza/REUTERS
5.
United States Menghasilkan Tenaga Surya 18,317 Megawatts
Bunga
Panel Surya dirancang oleh James Cameron di Malibu, California pada 19 Mei2015.
6.
France Menghasilkan Tenaga Surya 5,678 Megawatts
Deretan
20.320 panel surya yang mengerakan turbin angin di Avignonet-Lauragais, di
wilayah Midi-Pyrenees, Perancis pada 30 Oktober 2015.Image by Fred
Lancelot/REUTERS
7.
Spain Menghasilkan Tenaga Surya 5,376 Megawatts
Menara
milik tanaman surya Abengoa terlihat di “Solucar” taman surya di Sanlucar la
Mayor, dekat ibukota Andalusia Seville, Spanyol pada 4 Maret 2016.Image by
Marcelo del Pozo/REUTERS
8.
Australia Menghasilkan Tenaga Surya 4,130 Megawatts
Deretan
panel surya menghadapi langit di proyek Greenough Sungai Surya dekat kota
walkaway, sekitar 217 mil utara dari Perth pada 10 Oktober 2012.Image by
Rebekah Kebede/REUTERS
9.
Belgium Menghasilkan Tenaga Surya 3,156 Megawatts
Jalur
Solar panel di atas terowongan kereta di sebelah jalan tol di Brasschaat,
Belgia. Energi yang dikumpulkan dari kekuatan panel di lintasan kereta tradisional dan kereta cepat. Image by
Virginia Mayo/AP
10.
South Korea Menghasilkan Tenaga Surya 2,398 Megawatts
Pandangan
menunjukkan pembangkit listrik tenaga surya dari Korea South East Power Co di
Incheon, sekitar 55 mil barat dari Seoul, pada tanggal 30 September 2010..
Image by Jo Yong-Hak/REUTERS
Baik
itulah informasi negara-negara yang telah memanfaatkan energi matahari sebagai
sumber listrik untuk dimanfaatkan diberbagai bidang, semoga dalam proyek
megawatt Indonesia memberikan porsi yang lebih untuk energi terbarukan tersebut
BAB
III
KESIMPULAN
Manfaat penggunaan listrik tenaga surya
atau panel surya yaitu :
·
Hemat,
karena tidak perlu memerlukan bahan bakar;
·
Dapat
di pasang dimana saja dan dapat dipindahkan sesuai dengan yang dibutuhkan
·
Dapat
diterapkan secara sentralisasi (PLTS ditetapkan di suatu area dan listrik yang
dihasilkan disalurkan melalui jaringan distribusi ketempat-tempat yang
membutuhkan) maupun desentralisasi (setiap system berdiri sendiri/individual,
tidak memerlukan jaringan distribusi);
·
Bersifat
moduler. Kapasitas listrik yang dihasilkan dapat disesuaikan dengan cara
merangkai modul secara seri dan parallel;
·
Dapat
dioperasikan secara otomatis maupun menggunakan operasi;
·
Tanpa
suara dan tidak menimbulkan operasi lingkungan
Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya identik dengan piranti
semi konduktor dioda. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan
diserap oleh bahan semi- konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila
elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada
lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya
tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan
menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan
pada perabot listrik
DAFTAR PUSTAKA
Survey
Report of Selected IEA Countries between 1992 and 2014
http://www.iea-pvps.org/fileadmin/dam/public/report/national/IEA-PVPS_-_Trends_2015_-_MedRes.pdf
http://www.techinsider.io/best-solar-power-countries-2016-3
0 komentar:
Posting Komentar