Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Sinar matahari dapat menghasilkan listrik. Sel silikon di dalam solar panel yang terkena sinar matahari, melepaskan elektron sehingga menghasilkan listrik. Listrik disimpan dalam baterai, sehingga dapat digunakan pada malam hari.

Pembangkit listrik tenaga surya memerlukan komponen sebagai berikut:

1. Solar panel
2. Solar Charge controller
3. Inverter DC - AC
4. Baterai

Charge controller, digunakan untuk mengatur pengisian baterai, dan diambil dari baterai untuk memberikan listrik pada beban. Tegangan maksimun yang dihasilkan panel surya pada hari yang terik akan menghasilkan tegangan tinggi yang dapat merusak baterai. Solar charge controller mengatur overcharging (kelebihan pengisian - karena baterai sudah 'penuh') dan kelebihan voltase dari panel surya. Solar charge controller juga mengatur arus yang dibebaskan/ diambil dari baterai untuk menghidupkan beban, agar baterai tidak 'full discharge', dan overloading.

Inverter, adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC - direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC - alternating current). Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan inverter: kapasitas beban dalam Watt, input tegangan dari baterai, jenis keluaran AC dari inverter seperti sinewave ataupun square wave outuput AC.

Baterai, adalah alat penyimpan tenaga listrik arus searah (DC). Pertimbangan pemilihan baterai: penempatan menentukan jenis baterai kering atau basah, tegangan baterai dari panel surya (12 Volt ataupu 24 Volt), kapasitas dalam Ampere Hour, penggunaan/ aplikasi (cycle use).

Dari segi penggunaan untuk solar panel, pembangkit listrik tenaga surya, yang terbaik adalah baterai deep cycle. Batterai kering Deep Cycle dirancang untuk menghasilkan tegangan yang stabil dan konsisten, serta dapat di charge dan discharge sampai ribuan kali (tergantung dari spesifikasi).

Kekeringan di PLTA tahun 2010

Perusahaan listrik di Indonesia diawali dengan pembangkit listrik di Jawa Barat oleh Landswaterkrachtberdrij West Java pada tahun 1920-an, milik pemerintah Hindia Belanda. Indonesia memiliki potensi energi air yang cukup besar sebagai pembangkit tenaga listrik yang mencapai 70.000 MW. Saat ini produksi listrik adalah 29.000 MW.

Salah satu sumber penggerakan turbin PLTA berasal dari Daerah Aliran Sungai (DAS) Citarum. DAS Citarum membentang dari mata air di Gunung Wayang sampai muara di Tanjung Karawang dengan panjang kurang lebih 270 kilometer, luas wilayah 6.080 km2, dan daerah hulu seluas 1.771 km2. Bagian hulu yang terdiri dari 6 sub-DAS, yaitu Citarik, Cisarea, Cihaur, Cisangkuy, Ciwidey, dan Cikapundung. Sub-DAS Cisangkuy digunakan untuk PLTA Plengan (3*35 MW), PLTA Lamajan (2*6.5 MW), PLTA Cikalong (3*6.5 MW). Sungai Citarum juga memiliki tiga waduk besar untuk PLTA Jatiluhur (6*25 MW) dibangun tahun 1962, PLTA Saguling (4*175 MW) yang dibangun tahun 1984, dan PLTA Cirata (6*151 MW) yang dibangun tahun 1988.

Kinerja PLTA sangat bergantung pada kondisi hulu bagian DAS dan musim. Penggunaan batu bara siap beroperasi dalam waktu enam bulan, maka PLTA akan semakin berkurang. Bahan bakar batu bara dapat membantu pengoperasian air untuk menggerakan turbin PLTA karena energinya berlebihan pada siang hari. PLN merencanakan membangun PLTA Upper Cisokan sebagai PLTA terbesar yang berkapasitas 1.000 MW, dengan dana 1 miliar dolar AS (PLN dapat dukungan Bank Dunia melalui pemanfaatan energi baru dan terbarukan), PLTA Bakaru (2*63 MW) dan PLTA Asahan III (174 MW) dalam rangka percepatan pembangkit tahap kedua.

Hujan yang melanda Indonesia dan kekeringan menghambat perkembangan industri pembangkit listrik. PLTA Cirata, Saguling, dan Jatiluhur tidak dapat beroperasi secara maksimal. Badan Pengelola Waduk Cirata (BPWC) memutuskan melakukan penghematan air untuk menghindari dampak buruk karena fenomena El Nino.

Kondisi Waduk Cirata berada pada 210 meter. Kalau ketinggian air tidak mencapai batas minimum 206 meter, volume air tidak mampu menggerakkan turbin pembangkit listrik, sehingga BPWC membuat kebijakan hanya memproduksi listrik 3-4 jam per hari dan hanya 3-4 unit yang berproduksi setiap hari pada pukul 17.00 hingga 20.00. Kondisi serupa juga dialami PLTA Batu Tegi di Lampung.

Nama PLTA dan Kapasitas

1. Bengkok (3*1.050 KW)
2. Ubrug (2*5.400 KW)
3. Karacak (2*5.500 KW)
4. Plengan (3*3.5 MW)
5. Lamajan (2*6.5 MW)
6. Cikalong (3*6.5 MW)
7. Jatiluhur (6*25 MW)
8. Saguling 4*175 MW
9. Cirata (6*151 MW)
10. Sipansihaporas (50 MW)
11. Renun (2*41 MW)
12. Upper Cisokan (1.000 MW)
13. Bakaru (2*63 MW )
14. Asahan III (174 MW)

Sumber: KOMPAS

Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

Angin disebabkan oleh perbedaan tekanan udara,dan panas. Udara panas mengalir keatas, digantikan oleh udara dingin dari tekanan udara tinggi. Angin di laut menyebabkan ombak.

Ombak dihasilkan oleh angin yang bertiup pada permukaan laut. Hukum kekekalan energi adalah bahwa total energi = energi bentuk a + energi bentuk b. Selama ombak lebih lambat berhembus daripada kecepatan angin, ada energi perpindahan dari angin pada ombak.

Ketinggian ombak ditentukan oleh beberapa faktor, seperti kecepatan angin, lama waktu angin itu bertiup, fetch (jarak antara angin yang menghasilkan ombak), dan kedalaman serta topografi dasar laut (yang dapat menyebarkan fokus atau berpencarnya energi gelombang).

Secara umum, gelombang besar lebih kuat, tetapi energi yang dihasilkan ombak ditentukan juga oleh kecepatan ombak, panjang ombak, dan kepadatan ombak.

Agucadoura, Pembangkit Listrik Tenaga Ombak pertama di dunia di pesisir pantai Portugal mampu menghasilkan listrik 2.25 MW. Wave Converters adalah alat yang mengkonversikan ombat menjadi energi listrik dengan akan mengikuti arus ombak (naik turun). Bagian yang mengapung mempunyai Piston Hidrolik yang menancap di dasar laut, ketika alat mengapung yang naik turun karena ombak, Piston Hidrolik juga terpompa dan inilah yang menghasilkan tenaga listrik. Tenaga listrik yang dihasilkan akan ditransfer melalui kabel bawah air yang terhubung dengan stasiun listrik di tepi pantai.

Jika alat ini diletakkan diseluruh perairan di dunia, dapat menghasilkan listrik 2 Tera Watts dan itu mencapai dua kali lipat kebutuhan listrik seluruh dunia.

Kelemahan pembangkit listrik tenaga ombak, yaitu:
1. Bergantung pada ombak
2. Harus mengetahui lokasi yang tepat dimana ombanknya kuat dan muncul secara konsisten.

Kelebihan:
1. Tidak memerlukan bahan bakar
2. Tidak menghasilkan limbah
3. Mudah dalam pengoperasian dan biaya perawatan ringan

Pemanas Air Tenaga Matahari

Kebetulan bulan Januari ini di Jakarta pagi-pagi sering turun hujan. Jadi airnya dingin sekali. Kalau mau mandi menggunakan air panas, yang hemat energi, maka gunakanlah pemanas air tenaga matahari, solar water heating.

Pemanas air tenaga matahari, menggunakan pengumpul sinar matahari untukmemanaskan aliran air, dan air panas tersebut akan disimpan di tabung air.

Pada beberapa pemanas air tenaga matahari, terdapat juga sumber energi lain seperti listrik. Listrik tersebut digunakan apabila air kurang panas karena cuaca mendung.

Prinsip Pemanas Tenaga Matahari

Pada prinsipnya pengumpul panas sederhana adalah warna hitam dan bahansemacam logam. Ketika matahari bersinar, air dingin yang berada di pengumpul tersebut menjadi panas. Air panas mengalir ke atas tabung penyimpan, digantikan oleh air dingin lain. Demikian terus terjadi
perpindahan air. Prinsip ini namanya thermosiphon.

Tabung penyimpan, memiliki karakteristik penyimpan panas. Sehingga air tetap panas.

Tipe Pemanas Air Tenaga Matahari

Pasif, pemanas matahari ini antara tabung air, pengumpul dan aliran pipa, menjadi satu bagian dan menggunakan prinsip thermosiphon. Pada gambar di bawah ini adalah tipe pemanas air pasif yang tidak cocok untuk negara beriklim dingin. Pada cuaca dingin tabung yang berada di luar, membuat air menjadi beku.

Aktif, pemanas ini menggunakan pompa untuk aliran air, pompa tersebut memompa air dingin melalui pengumpul sinar matahari guna pemanasan, air yang panas kemudian disimpan pada tabung yang terpisah.

Selain digunakan untuk pemanas air, tenaga matahari dapat digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik melalui solar cells.