Tinjauan Literatur
Energi Listrik Tenaga Surya atau sering disebut dengan istilah Sistem Energi Surya Fotovoltaik (SESF) menjadi salah satu alternatif penggunaan energi baru terutama dipergunakan untuk daerah-daerah yang belum terjangkau listrik seperti daerah terpencil dan pulau-pulau atau menjadi sumber energi baru untuk mengurangi penggunaan energi yang tidak dapat diperbaruhi (bahan tambang/bahan bakar) dan dapat mengurangi emisi akibat pemakaiannya serta diharapkan dapat merubah pola penggunaan energi pada masyarakat (Indonesia) terutama energi listrik di masa yang akan datang.
Menurut Abubakar Lubis pada sebuah seminar arsitektur yang diadakan pada tahun 1996, dengan jaringan listrik penempatan SESF sudah mulai ekonomis didaerah yang belum terjangkau listrik. Pada daerah perkotaan belum dapat bersaing disebabkan harga modul fotovoltaik relatif masih mahal yaitu 5 US$/watt puncak. Menurut seorang pakar, harga ini akan menurun seiring dengan berjalannya waktu dan penemuan teknologi yang semakin baru hingga dapat mencapai kurang dari 1 US$/watt puncak. Embargo minyak atas negara Arab tahun 1973 telah menciptakan suatu perlombaan baru dalam penggunaan energi tenaga surya sehingga dari biaya pemakaian yang begitu tinggi 70-80 US$/watt hingga mencapai 3.5-4.75 US$/watt di tahun 1993 atau menurun drastis selama dua dasawarsa. (Flavin, 1995).
Chayun Budiono dari BPPT pada makalahnya mengatakan kendatipun harga modul fotovoltaik masih sering dikatakan mahal, namun apabila dilihat dari keseluruhan biaya suatu SESF komposisi harga modul sesungguhnya berkisar antara 25-50% dari struktur biaya SESF. Penurunan persentasi biaya modul ternyata sedikit banyak dipengaruhi baik tidaknya disain sistem. Sehingga murah atau mahalnya suatu SESF juga ditentukan oleh baik tidaknya disain suatu SESF yang dilakukan. Untuk itu diperlukan data-data yang akurat dan spesifikasi komponen yang baik.
Secara teknis konsep SESF dapat diuraikan sebagai berikut : SESF secara umum dapat dibagi dalam dua sistem yaitu DC dan AC dengan dan tanpa baterai, prinsipnya terdiri dari beberapa modul fotovoltaik, kontrol, inverter, beban, kapasitas sub sistem yang masing-masing tergantung pada perhitungan yang berdasarkan kebutuhan daya, lokasi sumber dan radiasi setempat. Modul Fotovoltaik ditinjau dari kemajuan teknologi sel surya : single atau monopoli, semi kristal dan amorphos atau thin film (ada yang transparan dan yang fleksibel). Salah satu kelebihan SESF adalah sifatnya yang ‘moduler’ dengan pengertian bahwa SESF dapat dirancang dari yang hanya sekitar puluhan watt atau lebih kecil sampai dengan puluhan kilowatt atau lebih besar, dengan demikian, dalam hubungannya dengan perlistrikan di suatu areal permukiman, pemasangannya memungkinkan sekali dilakukan secara sentralisasi atau desentralisasi. Sentralisasi didalam SESF adalah bahwa cara pemasangan generator fotovoltaiknya terpusat pada suatu tempat didekat daerah pelayanan dimana listrik yang dibangkitkan kemudian didistribusikan ke unit-unit rumah. Desentralisasi didalam SESF adalah pemasangan SESFdilakukan langsung di unit-unit rumah sedemikian rupa sehingga tiap-tiap unit rumah akan memiliki satu atau beberapa modul fotovoltaik.
Sisi lain yang harus diperhatikan dari penggunaan solar sel yaitu berbasis pada bahan-bahan pembentuknya seperti Cd, Ga, Ge, In, Ru, Se dan Te sebagai teknologi suplai energi utama yang merupakan sumber daya yang terbatas. Beberapa bahan ini mempertinggi resiko konsentrasi kerusakan lingkungan pada ekosfir. Pada tabel dalam makalahnya menyuguhkan indikator dari potensi tekanan lingkungan bila kita memakai skenario penggunaan sel surya besara-besaran dengan anggapan bahwa sumber daya uyang dibutuhkan mencukupi. Indikator didefinisikan sebagai hilangnya material dari solar sel per tahun dibagi laju kerusakan akibat cuaca, dimana kehilangan potensial dinyatakan oleh pergantian material tiap tahun jika sel surya diganti (1/30 dari total tiap tahun dengan asumsi usia pakai 30 thn) dan laju kerusakan karena cuaca alami dinyatakan oleh fluks sedimentasi yang tersuspensi dalam sungai diseluruh dunia. Untuk beberapa elemen ukuran ini lebih dari satu. Hasil ini dapat diartikan sebagai peringatan awal bahwa pertimbangan yang hati-hati harus di ambil dengan memperhatikan dampak lingkungan potensial. (Andersson, 1998)
Permasalahan yang dihadapi sehubungan dengan urbanisasi (Indonesia) salah satunya adalah penyediaan permukiman terutama untuk masyarakat menengah bawah. Hal ini berkaitan langsung dengan penyediaan lahan yang sangat terbatas. Solusinya adalah membangun permukiman secara vertikal atau rumah susun / flat. Kebutuhan akan energi dalam kaitannya dengan permukiman (unit hunian) dapat dikurangi dengan menciptakan sebuah disain yang hemat energi seperti menggunakan secara optimal bukaan-bukaan untuk penghawaan alami dan pencahayaan alami terutama siang hari. Energi yang dapat diperbaruhi berhubungan dengan teknologi baru kurang membebani lingkungan alam seperti penggunaan energi surya (listrik) dapat diintegrasikan dalam proyek eko-arsitektur (rumah susun atau flat). Kemudian, setiap jaringan energi seperti listrik membutuhkan banyak energi dalam penyediaannya dan mengakibatkan banyak kerugian. Jika energi dibangkitkan pada tempat (lokal) misalnya tenaga surya ketergantungan dan kehilangan (transmission loss) dapat dicegah. (Frick, Heinz 1998. hal. 69-70).
Sinar matahari dan orientasi bangunan yang ditempatkan tepat diantara lintasan matahari dan angin, serta bentuk denah yang terlindung adalah titik utama dalam peningkatan mutu iklim mikro yang sudah ada. Dalam hal ini tidak hanya perlu diperhatikan sinar matahari yang mengakibatkan panas saja, melainkan juga arah angin yang memberi kesejukan (efisiensi energi). Untuk itu orientasi yang paling cocok di daerah tropis dekat khatulistiwa adalah suatu kompromi antara arah barat-timur dan utara selatan. (Frick, Heinz 1998. hal. 56-57).
Disamping orientasi bangunan yang terpenting juga adalah model dari bangunan itu sendiri. Secara keseluruhan V. Badescu dari Polytechnic University of Bucarest dalam uji cobanya mengusulkan memperluas sebuah model untuk iklim dari bangunan ekologis. Radiasi surya adalah sumber energi utama. Pendekatan teori yang dipakai termasuk model adalah untuk : (i) data meteorologi secara umum; (ii) data radiasi surya; (iii) operasional optimum dari susunan fotovoltaik; (iv) interaksi panas antara bangunan dan ambien; (v) operasi dari sistem iklim. Hasil awal memperlihatkan bahwa susunan fotovoltaik memberikan semua kebutuhan energi untuk menjalankan sistem iklim dalam pertengahan musim panas pada hari yang cerah. Secara garis besar model yang diusulkan adalah sebuah bangunan dengan ukuran 7,6 m X 6,4 m, satu lantai dengan ketinggian 3 m. Memiliki tiga ruang kecil, sebuah dapur dan sebuah kamar mandi/wc. Ada 10 elemen terpisah utama (antara lain dinding, atap dan lantai) yang orientasi dan kemiringannya berbeda. Satu dari beberapa elemen terpisah tersebut yaitu loteng yang berlindung dari bangunan dimana kesembilan lainnya berkontak langsung terhadap ambien. Struktur dari elemen terpisah bergantung pada fungsinya. Bagian atap yang berorientasi ke selatan ditutupi oleh sel silikon fotovoltaik.
Pola konsumsi energi pada masyarakat sangat besar pengaruhnya terhadap penggunaan dan penerapan SESF terutama di daerah perkotaan. Ada dua cara merubah perilaku konsumsi energi pada masyarakat yaitu secara sadar timbul dari dalam dirinya kesadaran sendiri dan adanya ‘intervensi pihak lain’ seperti pendekatan insentif. Insentif merupakan suatu hal yang menarik dan dapat menyebabkan perubahan perilaku sedemikian rupa. Insentif ekonomi misalnya adalah sesuatu dalam dunia ekonomi yang mengarahkan upaya manusia pada produksi dan konsumsi ekonomi. Insentif dapat berupa materi (bentuk insentif ekonomi), ataupun non materi, seperti kepercayaan diri, keinginan untuk menjaga keindahan lingkungan, atau keinginan untuk menjadi contoh/teladan bagi yang lain (Field, 1997). Contoh intensif ini dalam pengkonsumsian energi dapat berupa misalnya sebagai teladan dalam usaha penghematan pengkonsumsian energi listrik yang disadarkan akan kepedulian sumber daya alam.
Sebuah penelitian melihat perubahan perilaku masyarakat dengan membuat program yang dirancang untuk memunculkan motif-motif intrinsik akan mendorong orang untuk lebih aktif berpartisipasi dan memiliki komitmen yang lebih lama daripada program yang hanya menawarkan insentif ekstrinsik. Beberapa peneliti mengkategorikan partisipasi dalam sebuah program tanpa dorongan eksternal sebagai perilaku altruistik. (Journal of Environment and Behaviour, Vol.28 No.1, January 1996). Kita memasukkan penelitian perilaku tersebut kedalam perilaku mengkonsumsi energi.
Posted by as on June 28, 2010 at 12:46 pm
Pola untuk merakit tenaga matahari??