Matahari memberikan energinya kepada kita dalam dua bentuk yaitu panas dan cahaya. Ada dua jenis utama sistem tenaga surya, yaitu sistem panas matahari yang memerangkap panas untuk menghangatkan air, dan sistem surya PV yang mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik.

 

Ketika modul PV terkena sinar matahari, mereka menghasilkan listrik arus searah (“DC”). Inverter kemudian mengubah DC menjadi listrik arus bolak-balik (“AC”), sehingga dapat disalurkan ke salah satu papan distribusi AC (“ACDB”) gedung tanpa mempengaruhi kualitas catu daya.

Jenis Sistem PV

Surya Sistem PV surya dapat diklasifikasikan berdasarkan aplikasi penggunaan akhir teknologi. Ada dua jenis utama sistem PV surya: sistem PV surya yang terhubung dengan jaringan (atau terikat jaringan) dan di luar jaringan (atau berdiri sendiri).

Sistem PV surya yang terhubung ke jaringan

Sebagian besar sistem PV surya dipasang di gedung atau dipasang di tanah jika tersedia lahan. Untuk bangunan, mereka dipasang di atap atau diintegrasikan ke dalam bangunan. Yang biasa disebut sebagai Building Integrated Photovoltaics (“BIPV”). 

Adanya BIPV, modul PV biasanya menggantikan komponen bangunan lain, misalnya kaca jendela atau penutup atap/dinding, sehingga melayani tujuan ganda dan mengimbangi beberapa biaya.

 

Sebuah bangunan memiliki dua catu daya paralel, satu dari sistem PV surya dan yang lainnya dari jaringan listrik. Catu daya gabungan memberi makan semua beban yang terhubung ke ACDB utama. 

Rasio pasokan PV surya ke pasokan jaringan listrik bervariasi, tergantung pada ukuran sistem PV surya. Setiap kali pasokan PV surya melebihi kapasitas gedung, kelebihan listrik akan diekspor ke jaringan. Ketika di malam hari, jaringan listrik akan memasok semua kebutuhan bangunan. 

Sistem yang terhubung ke jaringan dapat menjadi cara yang efektif untuk mengurangi ketergantungan Anda pada daya listrik, meningkatkan produksi energi terbarukan, dan memperbaiki lingkungan.

Sistem PV surya off-grid

Sistem PV surya off-grid berlaku untuk area tanpa jaringan listrik. Saat ini, sistem PV surya jensi ini terpasang di lokasi terpencil di mana jaringan listrik jauh, seperti daerah pedesaan atau pulau lepas pantai. 

Namun tetap  juga dapat terpasang di dalam kota dalam situasi di mana tidak nyaman atau terlalu mahal untuk memanfaatkan listrik dari jaringan listrik. Misalnya, di Singapura, beberapa lampu tanda parkir URA ditenagai oleh sistem PV surya off-grid. 

Sistem PV surya off-grid membutuhkan baterai isi ulang siklus dalam seperti timbal-asam, nikel kadmium atau lithium-ion untuk menyimpan listrik untuk digunakan dalam kondisi sedikit atau tidak ada output dari sistem PV surya.  

 

Teknologi PV Surya

Sistem PV surya didukung oleh banyak modul PV kristal atau film tipis. Sel PV individu saling berhubungan untuk membentuk modul PV. Ini mengambil bentuk panel untuk pemasangan yang mudah.

Sel PV terbuat dari bahan semikonduktor peka cahaya yang menggunakan foton untuk mengeluarkan elektron untuk menggerakkan arus listrik. Ada dua kategori besar teknologi yang digunakan untuk sel PV, yaitu, silikon kristal. 

Sel PV terbuat dari bahan semikonduktor peka cahaya yang menggunakan foton untuk mengeluarkan elektron untuk menggerakkan arus listrik. Ada dua kategori besar teknologi yang digunakan untuk sel PV, yaitu, silikon kristal. 

Silikon Kristal dan Teknologi

Film Tipis Sel kristal dibuat dari bahan baku silikon ultra-murni seperti yang digunakan dalam chip semikonduktor. Mereka menggunakan wafer silikon yang biasanya memiliki ketebalan 150-200 mikron (seperlima millimeter). 

Film tipis dibuat dengan mendepositkan lapisan bahan semikonduktor setebal 0,3 hingga 2 mikrometer pada substrat kaca atau baja tahan karat. Karena lapisan semikonduktor sangat tipis, biaya bahan baku jauh lebih rendah daripada peralatan modal dan biaya pemrosesan.

Efek Suhu

Performa sel PV menurun saat suhu sel naik. Misalnya, di bawah sinar matahari yang cerah, suhu sel di Singapura dapat mencapai lebih dari 70ºC, sedangkan modul PV diberi peringkat pada suhu sel 25ºC. 

Oleh karena itu, rugi daya keluaran pada 70ºC diukur sebagai (70 - 25) x koefisien suhu. Sebagian besar teknologi film tipis memiliki koefisien suhu negatif yang lebih rendah dibandingkan dengan teknologi kristal. Dengan kata lain, mereka cenderung kehilangan lebih sedikit kapasitas pengenalnya saat suhu naik. 

Oleh karena itu, di bawah kondisi iklim Singapura, teknologi film tipis akan menghasilkan listrik 5-10% lebih banyak per tahun. Lembar data modul PV harus menentukan koefisien suhu. 

 

 

Informasi Teknis

Kabel selubung inti tunggal, terisolasi ganda yang tahan terhadap kondisi lingkungan, dan meminimalkan risiko gangguan pembumian dan hubung singkat digunakan untuk menghubungkan senar dan larik PV. 

 

Listrik yang dihasilkan oleh instalasi PLTS ini berupa DC. Output dari instalasi PV dihubungkan melalui kabel utama DC ke terminal DC dari inverter PV dimana listrik diubah dari DC menjadi AC. Setelah konversi, arus AC dari inverter PV dihubungkan melalui kabel suplai PV ke instalasi listrik gedung (papan distribusi AC).

Sama seperti instalasi listrik di gedung, pembumian merupakan persyaratan keselamatan penting untuk sistem PV surya. Pengaturan harus dibuat untuk koneksi yang tepat dari sistem PV surya ke sistem pembumian instalasi listrik konsumen. Di lokasi yang rentan terhadap sambaran petir, sistem proteksi petir harus disediakan, dan semua struktur logam yang terbuka dari sistem PV surya harus diikat ke sistem pentanahan petir.