Design PLTS With Australian Standard

Dalam perancangan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) perlu memperhatikan beberapa faktor-faktor dasar seperti menentukan intensitas cahaya matahari, menentukan jenis beban, menetukan daya nyata yang terpasang, mempertimbangkan pola hidup pemakaian listrik, menentukan kemiringan modul surya, menentukan efisinesi inverter rata-rata, design load energy, daya maksimum pada line DC, menentukan tegangan operasi DC, perkiraan arus DC pada beban maksimum, dan bulan disain . Setelah faktor-faktor dasar diketahui barulah bisa merancang sistem PLTS. Dibawah ini adalah urutan-urutan bagaimana merancang PLTS yang benar menggunakan Standard Autralia AS 4509.2-2002.

Gambar 1. Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Perancangan Awal PLTS

Perancangan awal PLTS secara umum memiliki 11 tahap, antara lain sebagai berikut :

1. Menentukan intensitas cahaya matahari

    Intensitas cahaya matahari merupakan sumber energi utama dalam pembangkit listrik tenaga surya. Intensitas cahaya matahri dapat diperoleh dari database Surface Meteorology and Solar Energy (SMSE) milik National Aeronautic and Space Administration (NASA, Amerika Serikat, menggunakan username dan Password khusus. Untuk mendapatkan data dari SMSE NASA siperlukan titik koordinat lokasi yang akan dipasang PLTS. Cara mudah untuk mendapatkan titik koordinat yaitu dengan menggunakan Google Eearth. Dibawah ini adalah salah satu contoh tabel intensitas cahaya matahari yang didapat dari SMSE NASA.

Gambar 1. Tabel intensitas cahaya matahari dari SMSE NASA

2. Menentukan Jenis Beban

    Jenis beban terdiri dari 2 jenis yaitu Beban AC dan Beban DC. Apabila jenis beban AC yang dipakai maka sistem PLTS memerlukan Inverter untuk mengkonversika arus listrik DC ke AC. Apabila jenis beban DC, maka tidak diperlukan lagi menggunakan inverter. Atau yang terakhir menggunakan dua jenis beban sekalian, dan ini sangat tergantung bagaimana proses intalasi pengkabelan nantinya. memang kalau memakai dua jenis beban proses instalasinya lebih sulit/banyak dari pada satu jenis beban.

3. Menentukan daya nyata yang terpasang atau yang akan dipasang

   setelah nilai intensitas cahaya matahari diketahui selanjutnya menentukan daya nyata dari beban yang terpasang atau daya beban yang akan dipasang. daya nyata ini dapat dilihat dari yang tertera pada perangkat elektronik yang mempunyai satuan dalam Watt (W). Semua daya nyata yang ada diperangkat elektronik untuk menentukan daya nyata total.

4. Menentukan atau mengetahui bagaimana pola hidup dalam pemakaian listrik

   pola hidup pemakian listrik sangat perlu diketahui karena ini menentukan kapasitas modul surya yang akan dipakai. salah satu contoh dalam menentukan pola hidup pemakian listrik adalah berapa lama pemakian televisi di rumah sehingga dapat menentukan energi yang terpakai oleh televisi dalam satu hari. Dan akhirnya akan didapat profil beban listrik dapat diketahui.

5. Sudut kemiringan modul Surya
    Peletakan sudut kemiringan modul surya ini sangat penting karena bertujuan untuk mengoptimalkan produksi energi yang dihasilkan modul surya. Sesuai dengan standard Australia AS 4509.2-2002 sudut kemiringan peletakan modul surya sama dengan derajat lintang lokasi (lintang selatan) pemasangan sistem PLTS. Kalau posisi teerlalu datar sehingga tidak mengoptimalkan pembersihan air hujan, sudut kemiringan ditetapkan standar sebesar 10 derajat lintang selatan.

 Gambar 1. Sudut kemiringan modul surya

6. Efisiensi inverter rata-rata
    efisiensi inverter rata-rata biasanya terdapt pada spesifikasi inverter, misalnya efisiensi inverter sebesar 85%.

7. Design load energy
    Design load energy adalah konsumsi energi rata-rata per hari pada rumah tangga. Design load energy ditentukan dengan membagi total energi perhari dengan efisiensi inferter

8. Daya maksimum pada line DC
    Dapat diketahui dari profil beban yang telah ditentukan sebelumnya. misalnya dari beban puncak diperoleh sebesar 362 Watt yang diakibatkan beberapa komponen elektronika yang dihidupkan pada waktu yang sama. Apabila beban memiliki dua jenis maka menentukan daya maksimum pada line DC menggunakan rumus dan rumus ini dapat dilihat di Standar Australia AS 4509.2-2002.

9. Tegangan Operasi DC
    Tegangan operasi DC adalah tegangan yang melewati line DC yang nilainya sama dengan tegangan baterai. Penentuan tegangan ini ditentukan oleh si perancang dan yang tersedia dipasaran misalnya 3 W, 6 W, 12 W, dan seterusnya.

10. Perkiraan arus DC pada beban maksimum
      Perkiraan arus DC pada beban maksimum adalah dimana beban puncak berbanding terbalik dengan tegangan operasi DC.

11. Bulan desain
      Penentuan bulai desain adalah menetukan nilai intensitas cahaya matahari yang digunakan untuk perancangan sistem PLTS. Misalnya kita menggunakan bulan desain di bulan yang mendapatkan cahaya matahari yang paling rendah yaitu sebesar 4,2 kWh/m2/hari.

Perancangan Sistem PLTS

Setelah perancangan awal PLTS di ketahui maka selanjutnya akan dilakukan perancangan sistem PLTS dengan menentukan spesifikasi alat-alat utama pendukung sistem PLTS. Penentuan spesifikasi sistem PLTS antara lain sebagai berikut :

1. Menetukan ukuran dan spesifikasi inverter
2. Menentukan ukuran dan spesifikasi baterai
3. Menentukan ukuran dan spesifikasi modul surya, dan
4. Menentukan ukuran dan spesifikasi Battery charge Regulator (BCR)

Untuk mengetahui secara detail untuk merancang sistem PLTS, Gunakan standar Autralia AS 4509.2-2002. Semoga hal ini membantu, Sekian dan terimakasih.