Pengertian, Skema, dan Cara Kerja PLTS On-Grid

Sistem grid-tie bisa terhubung jaringan PLN tanpa baterai, bisa membeli dan menjual listrik ke PLN. Begini pengertian PLTS on grid, skema, dan cara kerjanya.

PLTS on-grid atau grid-tie bisa menggunakan sumber energi dari matahari dan jaringan PLN secara bergantian menyesuaikan dengan situasi masing-masing sistem, ketersediaan sinar matahari, dan waktu operasional.

Pengertian PLTS On-Grid

PLTS on grid adalah pembangkit listrik tenaga surya yang berjalan tanpa baterai dan terhubung ke jaringan listrik umum (PLN) dengan menggunakan inverter tenaga surya.

Baca: Pengertian PLTS

PLTS on-grid adalah pembangkit listrik tenaga surya yang tidak menggunakan baterai sebagai penyimpanan daya, sebagai gantinya energi listrik yang berlebih diekspor ke jaringan listrik PLN.

Hasil ekspor listrik yang disimpan tersebut akan digunakan untuk mengurangi tagihan di bulan berikutnya. Tidak hanya bisa ekspor listrik, PLTS on-grid juga bisa impor atau membeli listrik dari jaringan PLN seperti rumah-rumah pada umumnya.

Karena alasan keamanan, sistem tenaga surya on-grid tidak akan bisa menghasilkan listrik saat listrik PLN padam. Walaupun pemadaman tersebut berlangsung selama pagi dan siang hari tetap saja sistem plts on-grid akan berhenti bekerja untuk sementara.

Baca: Keunggulan dan Kelemahan PLTS On-Grid

Hal ini karena pemadaman biasanya terjadi ketika jaringan listrik sedang rusak. Jika inverter tenaga surya masih mengalirkan listrik ke jaringan yang rusak, maka akan membahayakan keselamatan operator yang sedang memperbaiki kerusakan tersebut.

Digunakannya sistem PLN disebabkan PLTS on grid tidak punya baterai untuk menyimpan kelebihan energi saat siang, sehingga saat malam tiba sistem tidak memilik cadangan listrik untuk dialirkan. Oleh karena itu keberadaan jaringan PLN berfungsi sebagai pengganti baterai tenaga surya.

Skema PLTS On-Grid

Rangkaian PLTS on grid bisa menjadi pilihan yang lebih hemat jika ingin memiliki PLTS, sebab sistem ini tidak memerlukan baterai yang harganya masih cukup mahal sampai saat ini.

Baca: Panduan Lengkap Pemasangan PLTS Atap

Gambar di atas adalah skema PLTS on grid yang terhubung dengan empat komponen, jaringan listrik umum, dan perangkat elektronik. Berikut ini keterangan lebih detail dari keenam bagian tersebut:

1. Panel surya
2. Inverter
3. Switchboard
4. Perangkat elektronik
5. Meteran
6. Jaringan listrik PLN

Komponen PLTS on grid dari skema di atas adalah panel surya, inverter, switchoard, dan meteran. Sedangkan perangkat elektronik disebut sebagai beban yang menerima aliran listrik dari PLTS dan PLN.

Cara Kerja PLTS On-Grid

Adapun cara kerja PLTS on-grid secara berurutan yaitu sebagai berikut:

1. Panel Surya Menerima Sinar Matahari

Cara kerja PLTS on grid serupa dengan pembangkit listrik tenaga surya lain yang menggunakan panel surya untuk menyerap sinar matahari dan mengubahnya menjadi arus listrik searah atau Direct Current (DC).

2. Inverter Mengonversi Listrik

Listrik DC yang dihasilkan panel surya sebenarnya bisa langsung digunakan, tapi perangkat elektronik dengan arus DC sangat terbatas seperti kipas angin DC dan lampu DC.

Baca: Jenis-jenis Inverter Tenaga Surya

Oleh karena itu diperlukan inverter untuk mengonversi arus DC ke AC agar bisa dipakai untuk menyalakan sebagian besar perangkat elektronik saat ini. Arus bolak balik atau Alternating Current (AC) inilah yang bisa umumnya mengalir di jaringan listrik rumah.

3. Switchboard Menghubungkan Daya

Sebelum sampai ke peralatan elektornik (tv, kulkas, mesin cuci, dsb) listrik yang yang dihasilkan panel surya dialirkan ke komponen switchboard (panel listrik). Komponen ini bisa berjalan secara otomatis untuk menghubungkan dan mengalirkan daya dari dua arah.

Pertama, switchboard mengalirkan listrik dari inverter ke jaringan PLN jika terdapat sisa energi yang tidak terpakai untuk memenuhi kebutuhan perangkat elektronik (beban).

Kedua, switchboard bisa mengalirkan listrik dari jaringan PLN ke jaringan PLTS jika energi yang dihasilkan panel surya tidak mencukupi untuk menyalakan perangkat elektronik.

4. Mengalir ke Elektronik

Arus dari switchboard kemudian dialirkan ke beban untuk menyalakan berbagai perangkat elektronik yang terhubung dengan jaringan PLTS.

5. Meteran Ekspor Impor Listrik

Meteran berfungsi untuk mengukur jumlah listrik yang diekspor dari jaringan PLTS ke jaringan PLN dan yang diimpor dari jaringan PLN ke PLTS.

Oleh karena PLTS on grid tidak punya baterai maka kelebihan pasokan listrik yang tidak terpakai akan disimpan ke jaringan PLN. Jika PLTS tidak menghasilkan listrik maka PLN akan memasok energi ke jaringan PLTS.

Baca: Cara Kerja Net Metering PLTS Terhubung PLN

Misalnya ketika pagi sampai sore hari atau sinar matahari masih terang benderang, PLTS akan menjadi penyuplai utama kebutuhan listrik.

Beda lagi cara kerja PLTS saat tidak menghasilkan listrik disebabkan mendung, hujan, atau hari sudah malam. Sistem PLTS on grid akan menyedot atau mengimpor listrik dari jaringan PLN untuk menyalakan beban yang terhubung jaringan PLTS.

Proses ekspor dan impor listrik harus melalui meteran agar dapat diketahui besarnya arus listrik yang dikonsumsi sistem PLTS dan yang dikirim ke jaringan PLN. Hasil pengukuran tersebut akan dipakai untuk mengurangi jumlah tagihan pada bulan berikutnya.

Baca: Pemerintah Revisi Aturan PLTS Atap: Ekspor, Beban, dan Deposit

Terkait dengan sistem pengukuran daya, setiap negara punya cara berbeda-beda. Ada yang menjadikan meteran hanya dapat mengukur daya yang diekspor ke jaringan listrik utama, seperti beberapa wilayah di Australia.

Sedangkan di wilayah lain meteran digunakan untuk mengukur semua listrik yang dihasilkan oleh sistem tenaga surya, sehingga listrik akan melewati meteran dahulu sebelum mencapai switchboard dan bukan setelahnya.

Beda lagi di Amerika, khususnya di negara bagian California yang menggunakan meteran untuk mengukur energi yang diekspor dan dihasilkan PLTS serupa dengan sistem di Indonesia.

Baca: Perbedaan PLTS On-Grid, Off-Grid, dan Hybrid

Indonesia sendiri sudah mempunyai aturan ekspor dan impor listrik PLTS yang dikeluarkan oleh kementerian ESDNM pada tahun 2018.

Singkatnya, penjualan listrik dari jaringan PLTS ke PLN akan dihargai 65% dari tarif listrik yang berlaku. Tentu saja tidak 100% karena PLN juga butuh keuntungan untuk biaya perbaikan, perawatan, dan lain sebagainya.

Skenario Aliran Listrik

Ciri khas PLTS on-grid adalah tidak memakai baterai dan terhubung dengan jaringan PLN, berikut ini beberapa skenario yang kapan saja bisa Anda temui saat menjalankan sistem PLTS on grid.

1. Situasi normal, panel surya hanya bisa menyuplai energi ke beban saat siang dan listrik yang tidak dipakai akan disimpkan di jaringan PLN
2. Ketika panel surya dari pagi sampai sore tidak bisa memproduksi listrik dengan efektik karena mendung, berawan, hujan, atau rusak maka kekurangan energi akan dipasok dari jaringan PLN
3. Saat malam, panel surya berhenti menghasilkan listrik dan suplai ke beban digantikan PLN
4. Jika sepanjang hari dari pagi sampai malam panel surya tidak bekerja efektif atau berhenti seluruhnya maka sebagian atau seluruh pasokan listrik akan diambil dari jaringan PLN
5. Seperti pada skenario keempat, ditambah listrik PLN padam saat malam hari maka sistem PLTS akan berhenti bekerja dan padam
6. Seperti pada skenario kelima dan saat menjelang pagi genset kehabisan solar, situasi semacam ini tentu saja akan mematikan seluruh sistem PLTS karena sudah tidak ada energi cadangan yang bisa digunakan.

Skenario terakhir adalah situasi terburuk yang mungkin terjadi ketika menggunakan sistem PLTS on grid. Untuk menghadapi solusi semacam ini cukup dengan menyiapkan lilin, lampu senter, lampu emergency, atau menyalakan genset. Sebelum itu benar-benar terjadi, sebaiknya Anda mempersiapkan sistem PLTS on grid sebaik mungkin. Salam energi hijau!