Kenali Apa itu PLTS, Pengertian, Manfaat, dan Cara Kerjanya

PRESIDEN Joko Widodo meresmikan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Terapung Cirata, yang berlokasi di Waduk Cirata, Jawa Barat, pada Kamis, 9 November 2023. PLTS Cirata merupakan PLTS terapung terbesar di Asia Tenggara dengan kapasitas mencapai 145 MW(ac).

Pengoperasian proyek PLTS Cirata disebut menjadi tonggak akselerasi pengembangan PLTS berskala besar di Indonesia yang mati suri sejak 2020. Lantas apa itu PLTS? Berikut ini penjelasan mengenai PLTS, manfaat, dan cara kerjanya.

Pengertian PLTS

Pembangkit listrik tenaga surya atau PLTS adalah sebuah sistem yang digunakan untuk mengubah energi sinar matahari menjadi energi listrik yang dapat dipakai guna memenuhi kebutuhan listrik dalam berbagai skala, baik kecil maupun besar.

PLTS merupakan sumber energi yang ramah lingkungan karena sumber energi utamanya berupa sinar matahari. Sistem PLTS beroperasi berdasarkan prinsip efek fotovoltaik. Efek fotovoltaik adalah fenomena fisika yang terjadi pada sel surya (solar cell) ketika terpapar cahaya matahari, yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Sistem PLTS dianggap cocok untuk Indonesia yang terletak di wilayah tropis karena sinar matahari sangat mudah didapatkan hampir sepanjang tahun.

Penggunaan PLTS sebagai salah satu sumber energi sejalan dengan Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) PT PLN (Persero) 2021-2030. Dalam dokumen itu disebutkan bahwa pemerintah berencana meningkatkan kapasitas pembangkit listrik hingga 35 gigawatt (GW) serta mempromosikan pengembangan energi baru dan terbarukan (EBT).

PLTS terdiri atas sejumlah komponen. Berikut ini bagian inti sistem pembangkit listrik tenaga surya.

1. Sel Surya atau Panel Surya

Elemen utama dalam PLTS adalah sel surya pada panel surya. Panel surya terdiri atas banyak sel surya yang dihubungkan dengan rangkaian. Tugas utama panel surya adalah menangkap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik.

2. Inverter

Energi listrik yang dihasilkan panel surya berbentuk arus searah (DC). Inverter berperan mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik (AC), yang umumnya digunakan dalam rumah tangga dan industri.

3. Sistem Penyimpanan (Opsional)

Beberapa instalasi PLTS dilengkapi dengan sistem penyimpanan energi, seperti baterai, untuk menampung kelebihan energi yang dihasilkan pada siang hari. Energi yang tersimpan ini dapat digunakan pada malam hari atau saat sinar matahari tidak tersedia.

4. Sistem Pengukuran

Sistem pengukuran digunakan untuk memantau produksi energi dan performa PLTS.

Petugas membersihkan panel surya Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Desa Karang Raja, Muara Enim, Sumatera Selatan, 19 Oktober 2023. ANTARA/Iggoy el Fitra

Manfaat PLTS

1. Energi Bersih dan Ramah Lingkungan

Tenaga surya adalah sumber energi bersih yang tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca atau polusi udara, sehingga membantu mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dan perubahan iklim.

2. Sumber Energi Terbarukan

Matahari merupakan sumber energi terbarukan yang tidak akan habis dalam waktu dekat. Karena itu, panel surya dapat digunakan bertahun-tahun tanpa khawatir kehabisan bahan bakar.

3. Mengurangi Ketergantungan pada Bahan Bakar Fosil

Dengan menggunakan energi surya, kita dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, seperti minyak dan batu bara, yang memiliki dampak negatif terhadap lingkungan dan ketersediaan sumber daya alam.

4. Menghemat Biaya

Setelah instalasi awal, pembangkit listrik tenaga surya dapat menghasilkan energi listrik tanpa biaya bahan bakar yang signifikan sehingga dapat menghemat biaya energi jangka panjang.

5. Sistem Terdesentralisasi

Panel surya dapat dipasang di berbagai lokasi, termasuk di daerah terpencil atau di luar jaringan listrik, sehingga dapat meningkatkan akses ke listrik di tempat-tempat yang sulit dijangkau. 

Cara Kerja PLTS

Cara kerja pembangkit listrik tenaga surya didasarkan pada efek fotovoltaik dari sel surya. Mengutip dari laman Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, sel surya pada dasarnya terdiri atas komponen fotovoltaik yang dapat mengubah cahaya menjadi listrik. Biasanya sel surya memiliki lapisan silikon sebagai semikonduktor, lapisan logam, lapisan anti-reflective, dan pelat konduktor logam.

Prinsip kerja sel surya dimulai dengan foton, partikel sangat kecil dari sinar matahari yang mengenai atom dalam semikonduktor sel surya dan menyebabkan pemisahan elektron dari atom tersebut. Elektron yang terlepas ini memiliki muatan negatif dan dapat bergerak secara bebas dalam daerah konduktif materi semikonduktor. Sementara itu, atom yang kehilangan elektronnya menciptakan "hole" yang memiliki muatan positif.

Daerah semikonduktor dengan elektron yang bergerak bebas disebut sebagai semikonduktor tipe N, sedangkan daerah dengan hole yang menerima elektron disebut semikonduktor tipe P. Ketika terjadi pertemuan antara daerah positif dan negatif, terjadi gaya dorong yang mendorong elektron dan hole bergerak ke arah berlawanan, yang kemudian menghasilkan arus listrik.

Dengan kata lain, ketika sel surya menyerap cahaya matahari, pergerakan antara elektron di daerah positif dan negatif menciptakan arus listrik yang dapat digunakan sebagai sumber energi untuk perangkat listrik.

Lokasi PLTS di Indonesia

Proyek PLTS terbesar di Indonesia saat ini berada di Cirata, Jawa Barat, yakni PLTS Terapung Cirata. PLTS ini disebut sebagai PLTS terapung terbesar di kawasan Asia Tenggara. PLTS Cirata dibangun di atas Waduk Cirata yang terbentang di tiga kabupaten di Provinsi Jawa Barat, yakni Purwakarta, Cianjur, dan Bandung Barat. 

PLTS Cirata merupakan proyek strategis nasional (PSN) sebagai pemasok energi bersih untuk sistem kelistrikan wilayah Jawa-Bali. PLTS ini tersebut berkapasitas 192 megawatt peak (MWp) dengan luas mencapai 200 hektare. 

Proyek ini juga akan meningkatkan bauran energi baru dan terbarukan seperti yang ditargetkan pemerintah. PLTS Cirata terdiri atas 13 pulau (array) dengan lebih dari 340 ribu panel surya yang dapat menghasilkan listrik untuk disalurkan ke lebih dari 50 ribu rumah.

RIZKI DEWI AYU