Tentang Energi Matahari : Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Apa itu Tenaga Surya dan Mengapa Anda Harus Menggunakannya?

Menurut para peneliti, jumlah energi matahari yang diterima bumi lebih dari 10.000 kali lipat dari penggunaan daya manusia saat ini.

Selanjutnya, jika kita dapat mengubah 100% energi matahari menjadi listrik dalam satu jam, daya yang dihasilkan oleh matahari akan cukup untuk memberi daya pada seluruh planet selama satu tahun.

Produksi energi surya adalah bentuk pembangkit listrik yang paling efisien karena memerlukan langkah yang lebih sedikit (untuk menghasilkan listrik) daripada metode lain.

Sinar matahari dapat diubah menjadi listrik dengan dua cara.

Dalam satu proses, energi matahari pada dasarnya digunakan sebagai sumber panas.

Panas ini kemudian digunakan untuk menghasilkan uap, yang menggerakkan turbin uap.

Metode produksi listrik ini disebut sebagai pembangkit listrik Tenaga Panas matahari.

Pada metode kedua, Tenaga Surya langsung diubah menjadi energi listrik menggunakan sel surya.

Sel surya dibangun dari bahan semikonduktor silikon.

Berikut adalah beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan ketika memilih pembangkit listrik tenaga surya:

• Energi matahari berlimpah dan efisien, dan tidak memerlukan catu daya.

• Sistem fotovoltaik dapat dipasang dalam hitungan bulan, sedangkan pembangkit listrik konvensional membutuhkan waktu beberapa tahun untuk dibangun.

• Energi matahari merupakan energi bersih karena tidak mencemari udara atau air.

  Selain itu, tidak ada bagian yang bergerak untuk menghasilkan polusi suara.

  Tidak seperti bahan bakar fosil, pembangkit listrik Tenaga Surya tidak menghasilkan emisi beracun ke lingkungan.

• Tenaga Surya memiliki biaya operasi yang lebih rendah.

  Setelah investasi modal awal dilakukan, tidak perlu melanjutkan pembelian bahan bakar fosil karena energi surya pada dasarnya gratis.

Bagaimana Energi Matahari Dihasilkan oleh Sel PV?

Sel PV (juga dikenal sebagai sel surya) adalah perangkat semikonduktor yang mengubah energi sinar matahari menjadi listrik tanpa langkah konversi energi tambahan.

Konversi ini dicapai melalui efek fotovoltaik, itulah sebabnya mereka dikenal sebagai sel fotovoltaik (PV).

Ketika sinar matahari menerpanya, ia menghasilkan tegangan dan arus di terminalnya.

Cara dan jumlah energi yang dihasilkan oleh sel surya ditentukan oleh jumlah sinar matahari yang mengenainya.

Ini juga mencakup aspek-aspek penting seperti intensitas cahaya, sudut di mana cahaya mengenainya, dan ukuran sel.

Semakin tinggi intensitas cahaya, semakin tinggi energi yang dihasilkan.

Area sel meningkatkan jumlah daya yang dihasilkan.

Ini menghasilkan daya paling besar ketika cahaya yang jatuh di atasnya tegak lurus dengan sisi depan sel.

Sel surya terbuat dari bahan semikonduktor silikon yang telah diolah dengan fosfor dan boron untuk membentuk wafer silikon tipis.

Setelah lapisan wafer didoping, mereka terhubung untuk membentuk sel surya.

Spesifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Terlepas dari teknologi atau bahan yang digunakan, setiap sel surya memiliki dua terminal (positif dan negatif) untuk menerima arus listrik.

Sel surya biasanya terdiri dari kontak depan di bagian atas, sambungan PN di tengah, dan kontak belakang di bagian bawah.

Pada dasarnya, sinar matahari terdiri dari kumpulan foton, masing-masing dengan jumlah energi yang terbatas.

Foton ini harus diserap oleh sel surya untuk menghasilkan listrik.

Energi foton dan energi celah pita bahan semikonduktor menentukan penyerapan foton.

Foton di bawah sinar matahari diserap oleh bahan semikonduktor panel surya.

Akibatnya, pasangan elektron-lubang terbentuk di persimpangan.

Ketika sel surya terhubung ke beban, elektron, dan lubang di persimpangan dipisahkan, dengan elektron dikumpulkan di terminal negatif dan lubang dikumpulkan di terminal positif.

Akibatnya, potensial listrik terbentuk di antara terminal, dan tegangan dihasilkan di atasnya.

Hal ini menyebabkan arus (DC) diarahkan ke beban DC, inverter, atau rangkaian pengisian baterai.

Arus yang dihasilkan meningkat karena lebih banyak foton yang diserap.

Namun, sebagian besar radiasi matahari yang mengenai sel surya tidak diubah menjadi listrik.

Ini karena cahaya terdiri dari foton dengan panjang gelombang yang bervariasi.

Beberapa foton menyerang sel surya dan dipantulkan, mencegahnya memasuki sel.

Sebelum ditarik ke arus, elektron yang dihasilkan dalam beberapa bahan bergabung kembali dengan molekul lain.

Demikian pula, ada banyak alasan untuk tingkat konversi atau kinerja yang rendah.

Efisiensi konversi panel surya yang digunakan di tempat tinggal individu berkisar antara 6 dan 10%.

Panel surya untuk instalasi skala besar dan generator Tenaga Surya dibangun dengan teknologi dan bahan terbaik untuk mewujudkan efisiensi maksimum mulai dari 40 hingga 60%, tetapi juga yang paling mahal.

Saat terkena sinar matahari, satu sel surya berukuran 4 cm2 menghasilkan tegangan 0,5 hingga 1 V dan menghasilkan daya 0,7W.

Panel surya dengan desain terbaik biasanya memiliki kinerja optimal sebesar 25%.

Sel-sel individu ini terhubung untuk menghasilkan perbedaan potensial atau tegangan yang lebih tinggi dan lebih banyak listrik.

Beberapa sel dihubungkan secara seri, dan beberapa terhubung secara paralel.

Modul PV dibuat dengan menghubungkan serangkaian sel surya bersama-sama.

Dan beberapa modul PV dihubungkan bersama untuk membentuk susunan PV yang dapat digunakan untuk aplikasi pembangkit daya rendah dan tinggi.

Komponen Sistem Pembangkit Tenaga Surya

Setiap kali Anda melihat panel surya di atap seseorang, Anda tahu orang itu telah berinvestasi dalam generator tenaga surya, tetapi pernahkah Anda mempertimbangkan komponen lain apa yang diperlukan agar sistem berfungsi dengan baik?

Berikut adalah panduan lengkap untuk semua komponen yang diperlukan untuk generator tenaga surya.

Panel surya

Panel surya merupakan komponen terpenting dari pembangkit listrik tenaga surya.

Ada banyak jenis panel surya di pasaran.

Panel surya, juga dikenal sebagai modul surya, pada dasarnya adalah rangkaian sel surya yang terhubung seri dan paralel.

Perbedaan potensial yang dikembangkan di sel surya adalah sekitar 0,5 volt, sehingga jumlah sel yang diinginkan harus dihubungkan secara seri untuk mencapai 14 hingga 18 volt untuk mengisi baterai standar 12 volt.

Sebuah array surya terdiri dari panel surya yang dihubungkan bersama-sama.

Beberapa panel dihubungkan secara paralel dan seri untuk masing-masing mencapai arus dan tegangan yang optimal.

Pengontrol

Pengisian yang berlebihan dan pengisian yang kurang dari baterai timbal-asam bukanlah ide yang baik.

Pengisian yang berlebihan dan pengisian yang kurang dapat menyebabkan kerusakan serius pada sistem baterai.

Untuk menghindari salah satu dari situasi ini, pengontrol harus terhubung ke sistem untuk menjaga aliran arus ke dan dari baterai.

Baterai

Tidak setiap pembangkit Tenaga Surya memiliki susunan baterai, tetapi beberapa sistem yang menghasilkan lebih banyak listrik daripada yang dibutuhkan untuk bangunan yang mereka nyalakan termasuk baterai untuk menyimpan kelebihan energi.

Ketika panel surya tidak menghasilkan daya yang cukup, seperti pada hari mendung atau hujan, energi yang tersimpan dapat digunakan.

Inverter

Listrik yang dihasilkan oleh panel surya adalah arus searah (DC).

Listrik yang kita dapatkan dari grid adalah arus bolak-balik (AC).

Jadi, untuk menjalankan peralatan umum dari grid dan tata surya, sebuah inverter harus dipasang untuk mengubah DC tata surya menjadi AC pada tingkat yang sama dengan suplai grid.

Inverter terhubung langsung di terminal baterai dalam sistem off-grid, mengubah DC dari baterai ke AC sebelum mengumpankannya ke peralatan.

Dalam sistem grid-tie, panel surya terhubung langsung ke inverter, yang memberi tegangan dan frekuensi yang sama ke grid.

Setiap modul surya dalam sistem grid-tie modern terhubung ke grid melalui mikro-inverter individu untuk mendapatkan daya AC tegangan optimal dari setiap panel surya.

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya yang Berdiri Sendiri

Dalam generator Tenaga Surya yang berdiri sendiri, listrik yang dihasilkan oleh panel surya pertama-tama dimasukkan ke pengontrol surya, yang kemudian mengisi baterai bank atau memasoknya langsung ke peralatan DC tegangan rendah seperti komputer laptop dan sistem pencahayaan LED.

Biasanya, baterai diberi makan oleh pengontrol surya, tetapi juga dapat memberi makan pengontrol surya ketika catu daya dari panel surya tidak memadai.

Dengan demikian, suplai dipertahankan secara universal ke peranti tegangan rendah yang terhubung langsung ke pengontrol surya.

Terminal Bank Baterai juga terhubung melalui inverter dalam sistem ini.

Inverter mengubah daya DC yang tersimpan di Bank Baterai menjadi AC tegangan tinggi di peralatan rumah tangga yang lebih besar seperti mesin cuci, televisi yang lebih besar, peralatan dapur, dll.

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya Grid-Tie

Ada dua jenis sistem tata surya grid-tied: yang memiliki satu inverter sentral makro dan yang memiliki banyak inverter mikro.

Pada tipe pertama tata surya, panel surya dan suplai jaringan dihubungkan ke inverter pusat umum yang dikenal sebagai inverter grid-tie.

Inverter di sini mengubah DC dari panel surya ke AC tingkat jaringan dan kemudian menyalurkannya ke jaringan dan panel distribusi pengguna berdasarkan permintaan langsung sistem.

Dalam hal ini, inverter grid-tie juga memonitor daya yang dipasok oleh grid.

Misalkan mendeteksi pemadaman listrik di grid.

Dalam hal ini, ia mengaktifkan sistem switching tata surya untuk memutuskannya dari jaringan, memastikan bahwa tidak ada energi matahari yang diumpankan kembali ke jaringan selama pemadaman listrik.

Satu meteran energi terhubung ke jalur suplai jaringan utama untuk melacak ekspor dan impor energi dari jaringan.

Dalam sistem dengan beberapa mikroinverter, setiap modul surya terhubung ke mikroinverternya.

Mikro-inverter dihubungkan bersama untuk menghasilkan tegangan AC tinggi yang diperlukan.

Tegangan keluaran bolak-balik individual dari mikroinverter ditambahkan bersama untuk menghasilkan tegangan bolak-balik yang tinggi.

Fungsi Langkah-demi-Langkah Pembangkit Tenaga Surya

• Ketika panel terhubung ke unit baterai dan terkena sinar matahari, panel menghasilkan daya DC, yang disalurkan ke pengontrol muatan.

  Tegangan yang dihasilkan dapat berkisar antara 12V dan 18V tergantung pada intensitas sinar matahari dan permukaan panel (bersih dan bebas gores adalah yang terbaik).

• Jika tegangan masuk melebihi 12-13V, pengontrol muatan akan mengirimkan daya ekstra ke baterai.

  Ini pertama-tama akan mengubah daya DC variabel menjadi daya DC yang lebih konstan.

  Ketika baterai terisi penuh, charge controller akan secara otomatis mematikan transfer daya dari sumber energi.

• Arus pengontrol muatan akan menyebabkan reaksi kimia di dalam baterai, dengan produk menjadi energi yang disimpan sebagai energi kimia potensial.

  Ketika beban dihubungkan ke baterai, reaksi kimia terbalik memungkinkan energi kimia potensial diubah menjadi tenaga listrik.

  Arus yang mengalir dari baterai masih merupakan arus searah, dan dalam penyetelan diperlukan inverter jika beban listrik yang dimaksud cocok untuk AC.

• Jika peralatan yang Anda coba nyalakan dengan generator surya berarus searah dan memiliki arus 12V, peralatan tersebut dapat dihubungkan langsung ke baterai/panel.

  Ini adalah salah satu manfaat tenaga surya.

  Generator portabel biasanya menyertakan pos untuk output DC 12V, yang dapat digunakan untuk memberi daya pada beban DC.

  Jika peralatan hanya menerima arus bolak-balik (AC), daya dialihkan ke inverter untuk konversi.

• Inverter memodifikasi daya 12V DC dari baterai untuk memberi daya pada gadget pendukung AC seperti laptop yang dibawa dalam perjalanan berkemah.

  Daya ini diubah menjadi 110-120V AC, mirip dengan colokan stopkontak rumah.

  Setiap generator surya portabel memiliki colokan keluaran serupa yang bertuliskan 120V AC pada casingnya.

  Peralatan seperti laptop dan kulkas mini dapat dialiri daya langsung melalui colokan ini, sama seperti di rumah.

  Mengizinkan peralatan AC untuk digunakan membuat generator surya serbaguna seperti generator cadangan.

Kiat dan Trik tentang Cara Memaksimalkan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Anda

Energi surya dengan cepat mendapatkan popularitas di seluruh dunia.

Itu tumbuh pada tingkat tahunan 2%, dan jika tren saat ini berlanjut, itu akan menjadi sumber energi pilihan secara global.

Sebagian besar negara modern mendorong orang untuk mengandalkan sumber daya terbarukan ini untuk menghemat lebih banyak uang dan membantu menyelamatkan lingkungan.

Jika dirawat dengan baik, tren tersebut dapat terus memberikan manfaat hingga puluhan tahun ke depan.

Berikut beberapa tips dan trik lainnya:

Lokasi

Pertama dan terpenting, pertimbangkan lokasi Anda saat ini.

Apakah ada banyak tutupan awan, atau apakah hujan atau salju banyak?

Berapa banyak cahaya alami yang Anda dapatkan setiap hari?

Beberapa lokasi ideal untuk memasang panel sel surya, sedangkan lokasi lain mungkin lebih diuntungkan dari sumber listrik atau baterai.

Sistem Energi Surya dapat bermanfaat di daerah yang menerima setidaknya 4 hingga 6 jam sinar matahari per hari.

Tentukan sudut matahari untuk menentukan lokasi terbaik untuk pemasangan.

Sumber

Apakah ada toko perangkat keras terdekat yang menjual suku cadang yang Anda perlukan untuk memasang Sistem Energi Surya Anda?

Apakah memesan online sederhana dan nyaman?

Apakah ada agen atau profesional yang dapat memberikan layanan yang andal dan berkualitas tinggi untuk memasang dan merawat panel surya?

Apakah bahannya terjangkau dan berkualitas tinggi?

Ini adalah beberapa pertanyaan yang harus Anda tanyakan untuk mendapatkan penawaran terbaik.

Lokasi dan moda transportasi Anda menentukan kenyamanan memesan secara online.

Jika Anda yakin bahwa menyiapkan dan memelihara sistem akan sulit, Anda mungkin ingin menunggu hingga teknologi tersedia lebih luas di wilayah Anda.

Anggaran

Sistem sel surya biasanya mahal pada awalnya.

Nanti, Anda akan melihat bahwa biaya mulai berkurang karena energi yang berasal dari matahari gratis dan tersedia setiap saat.

Dengan menentukan area yang perlu ditutup dengan panel surya, Anda dapat mempertimbangkan anggaran Anda.

Penganggaran sangat penting agar Anda tidak menghabiskan banyak uang untuk hal-hal yang tidak benar-benar Anda butuhkan.

Anda juga harus memikirkan gadget dan perangkat yang akan ditenagai oleh energi matahari.

Umur panjang

Sistem Tenaga Surya yang terpelihara dengan baik dapat bertahan selama 30 tahun.

Penyiapan lainnya hanya dapat bertahan beberapa bulan atau minggu jika kondisi eksternal sangat keras atau dapat dengan mudah merusak material.

Anda dapat membuat sel surya sendiri atau membelinya dari toko.

Umur panjang dari setup akan ditentukan oleh kualitas material, penggunaan, dan aplikasi.

Harga tidak selalu berarti kualitas atau umur panjang.

Anda harus mempelajari lebih lanjut tentang berbagai merek dan melihat perbedaan dalam hal fitur yang pada akhirnya akan meningkatkan umur.

Mintalah saran dari teman dan orang lain yang telah menggunakan pengaturan tersebut.

Seiring berkembangnya teknologi di industri surya, generator Tenaga Surya akan menjadi lebih kecil, lebih ringan, lebih mudah digunakan, dan lebih murah karena biaya panel surya terus turun.

Saat memilih generator bertenaga surya, sangat penting untuk memilih salah satu yang memenuhi kebutuhan Anda dalam hal ukuran dan kapasitas, serta merek terkemuka dengan umur panel surya yang panjang.

Terakhir, sebelum melakukan pembelian, pastikan Anda membaca beberapa ulasan generator surya yang andal.