Prinsip Kerja PLTS Off-Grid dan Konfigurasi Seluruh Komponen
Prinsip kerja PLTS dan konfigurasi seluruh komponen pada umumnya memanfaatkan panel surya untuk mengubah sinar matahari menjadi energi listrik, perbedaannya terletak pada sistem yang dipilih untuk mengkonfigurasi komponen PLTS.
Prinsip Kerja PLTS Off Grid
Prinsip kerja PLTS off grid adalah beroperasi secara independen memanfaatkan seluruh komponen PLTS tanpa terhubung dengan jaringan listrik PLN, sehingga seluruh pasokan energi disediakan oleh sistem PLTS dari pagi sampai malam.
Untuk bisa bertahan selama 24 jam, PLTS off-grid menggunakan baterai untuk menyimpan listrik yang diproduksi saat siang. Keberadaan baterai memungkinan PLTS menyuplai listrik saat malam hari.
Baca: Cara Kerja PLTS Off-Grid
Untuk menjalankan proses semacam ini PLTS off-grid bisa memakai dua pilihan konfigurasi penyambungan (coupling), yaitu AC-coupling dan DC-coupling.
AC atau Alternating Current adalah arus bolak-balik yang menggunakan sistem penyambungan AC-coupling. Sistem ini menghubungkan rangkaian modul surya dan baterai dengan melewatkan listrik dalam bentuk arus AC ke inverter jaringan dan inverter baterai.
Apabila terdapat daya berlebih yang tidak terpakai akan dikonversi lagi oleh inverter baterai menjadi arus DC dan disimpan kedalam baterai.
Baca: Perbedaan PLTS Rooftop, Grounding, dan Floating
Sedangkan, DC atau Direct Current adalah arus searah yang menggunakan sistem penyambungan DC-coupling. Sistem ini menghubungkan rangkaian modul surya ke sistem PLTS melalui Solar Charge Controller dalam bentuk arus DC. Berikut ini contoh dari sistem DC-Coupling:
Komponen PLTS Off Grid
Kedua konfigurasi sistem tersebut umumnya menggunakan komponen yang sama, bedanya hanya Solar Charge Controller (SCC) yang dipasang di sebelah combiner box (kotak penggabung) pada sistem AC-Coupling.
Baca: Perbedaan Sistem DC dan AC Coupling PLTS Off-Grid
Sedangkan, sistem DC-coupling mengganti SCC dengan inverter jaringan. Secara singkat, berikut ini daftar lengkap komponen yang digunakan PLTS Off-Grid:
1. Modul Fotovoltaik
Modul fotovoltaik yang dirangkai secara seri atau paralel juga disebut array atau larik yang difungsikan sebagai komponen untuk mengubah radiasi sinar matahari menjadi tenaga listrik.
2. Kotak Penggabung
Kotak penggabung (combiner box) adalah komponen yang dipakai untuk menggabungkan beberapa jaringan modul surya yang dirangkai secara pararel dan dilengkapi perangkat proteksi.
3. Pengkabelan
Kabel dibutuhkan untuk menghubungkan berbagai komponen lain, seerti dari array surya ke inverter, lalu dari inverter ke baterai, dan ke komponen lainnya. Kabel juga ditanam dibawah tanah, sehingga harus punya spesifikasi tahan cuaca dan tahan sinar ultraviolet.
4. Solar Charge Controller (SCC)
SCC adalah komponen yang digunakan untuk mengendalikan listrik dari modul surya agar pengisian baterai bisa mencapai tegangan tertentu.
5. Panel Distribusi DC
Panel distribusi DC adalah komponen yang dipakai untuk menghubungkan SCC, bank baterai, inverter, dan sebagai titik sambungan tegangan DC.
6. Bank Baterai
Bank baterai adalah komponen yang dipakai untuk menyimpan listrik yang diproduksi modul surya saat siang agar bisa digunakan saat beban meningkat dan malam hari.
7. Inverter Baterai
Inverter baterai adalah komponen yang dipakai untuk mengubah tegangan DC dari baterai (48 VDC) menjadi tegangan AC (230 VAC). Selain itu, inverter juga dipakai untuk mempertahankan baterai agar listrik di baterai tidak habis terpakai.
8. Panel Distribusi AC
Panel distribusi AC adalah komponen yang digunakan untuk menghubungkan secara paralel beberapa inverter baterai dan ke jaringan distribusi. Panel ini berisi beberapa titik sambungan (busbar), meteran, sistem proteksi, dan indikator operasional.
9. Sistem Pemantauan dan Pyranometer
Sistem pemantauan dan pyranometer adalah komponen yang dipakai untuk memantau dari jarak jauh atau remote monitoring system (RMS)kinerja sistem dan iradiasi matahari. Bahkan, pemantauan juga bisa dilakukan dari jara jauh dengan memanfaatkan jaringan GSM.
10. Rumah Pembangkit
Rumah pembangkit adalah bangunan yang dijadikan tempat pemasangan komponen tenaga surya seperti inverter baterai, panel distribusi AC, SCC, dan baterai. Tempat ini dipakai untuk melindungi komponen yang sensitif terhadap cuaca buruk atau kondisi lingkungan yang bisa merusak sistem PLTS.
11. Penangkal Petir
Penangkal petir adalah komponen yang dipakai untuk menghindari sambaran petir secara langsung ke komponen lain berbahan konduktor. Selain itu, untuk melindungi perangkat elektronik dari efek tak langsung sambaran petir maka diperlukan pembumian yang baik dan perangkat pelindung lonjakan arus.
12. Kotak Pembumian
Kotak pembumian (grounding box) adalah komponen yang dipakai sebagai tempat penanaman elektroda pembumian dan ikatan ekipotensial dari semua sistem pentanahan komponen PLTS termasuk rangkaian modul surya, rumah pembangkit, dan penangkal petir.
13. Distribusi Tegangan Menengah
Distribusi tegangan menengah adalah sistem penyaluran listrik sebagai alternatif untuk mengurangi kerugian distribusi listrik dan penurunan tegangan.
Baca: Apa Saja Komponen PLTS Atap?
Distribusi diperlukan ketika jarak PLTS ke beban lebih dari 1 sampai 3 km, tergantung ukuran kabel dan besar beban. Distribusi ini terdiri dari transformator penaik dan penurun tegangan yang mengubah tegangan rendah ke menengah, dan tegangan menengah ke rendah.
14. Distribusi Tegangan Rendah dan Lampu Jalan
Distribusi tegangan rendah adalah sistem pendistribusian listri yang terdiri dari tiang listrik dikombinasikan dengan lampu jalan sebagai penopang kabel. Jalur distribusi ini dapat mencakup 1 phase (230 VAC) atau 3 phase (400 VAC) tergantung total kapasitas sistem.
15. Rumah Tangga
Pelanggan rumah tangga terhubung dengan jaringan PLN melalui tiang-tiang lsitrik yang dilengkapi dengan soket dan tiga lampu LED (Light Emitting Diode).
Baca: Keunggulan dan Kelemahan Lampu Jalan LED Tenaga Surya
Setiap instalasi pelanggan rumah tangga mendapat perlindungan dari perangkat miniature circuit breaker (MCB) dan pembatas energi (energy limiter) sebagai pengendali alokasi arus.
Semoga uraian tentang konfigurasi seluruh komponen tersebut dapat memberikan tambahan wawasan dalam mempersiapkan perencanaan sebelum memutuskan untuk memasang PLTS.
