Energi surya merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang dimanfaatkan melalui dua macam teknologi yaitu teknologi fotovoltaik (PV) dan teknologi fototermik (surya termal). Teknologi PV mengkonversi langsung cahaya matahari menjadi listrik melalui perangkat semikonduktor yang disebut sel surya, sedangkan teknologi surya termal memanfaatkan panas dari radiasi matahari dengan menggunakan alat pengumpul panas atau yang biasa disebut kolektor surya.

Di Indonesia, pengaplikasian Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) identik dengan teknologi fotovoltaik dimana PLTS merubah cahaya matahari menjadi energi listrik melalui proses fotovoltaik yang menghasilkan energi listrik. Keluaran energi berupa listrik DC yang kemudian dikonversi oleh inverter menjadi listrik AC. Dalam dokumen ini, PLTS akan merujuk pada penerapan teknologi fotovoltaik.

Skema Umum PLTS

Keunggulan PLTS :

• Tidak memerlukan bahan bakar
• Energi matahari melimpah sepanjang tahun
• Dapat diterapkan secara terpusat maupun tersebar
• Kapasitas listrik yang dibutuhkan dapat disesuaikan
• Ramah Lingkungan
• Umur pakai panjang
• Mengurangi biaya listrik dalam jangka panjang
• Mudah dioperasikan dan dapat dipasang dimana saja
• Sangat cocok di daerah tropis seperti Indonesia.

Kelemahan PLTS:

• Biaya pembangunan awal yang cukup mahal.
• Membutuhkan lahan yang luas untuk PLTS dengan skala besar.
• Produksi energi tidak dapat dilakukan selama 24 jam karena pada malam hari panel surya tidak bekerja mengingat tidak adanya sinar matahari.

PLTS sangat efisien digunakan pada siang hari saat matahari bersinar. Untuk malam hari jika tidak terdapat sumber energi listrik yang lain (seperti PLN/Genset) maka PLTS dilengkapi dengan baterai sebagai media penyimpanan energi listrik untuk dapat digunakan pada malam hari.

AC Coupling vs DC Coupling

Coupling merujuk ke titik titik koneksi. Sistem PLTS terdiri dari dua sistem listrik yang berbeda, DC dan AC. Ketika sistem ini menggunakan baterai, ada dua poin dari koneksi yang dapat dibuat dengan output dari array panel surya. Output array tersebut dapat dihubungkan ke sisi DC dari sistem listrik atau ke sisi AC. Aplikasi kedua sistem ini akan membedakan perangkat yang akan digunakan.

Dalam sistem DC Coupling, output panel surya akan masuk ke solar charge controller kemudian masuk ke busbar DC dari busbar DC akan mengisi baterai. Semua proses dalam arus DC. Baru kemudian melalui inverter/charger (bi-directional inverter) arus DC diubah dalam bentuk AC dan siap digunakan untuk perangkat arus AC.

Dalam sistem DC Coupling, inverter/charger memiliki peran yang sangat penting karena menjadi jembatan semua sumber listrik yang akan men-charge baterai. Semua proses harus melalui inverter/charger.

Skema DC Coupling

Sementara itu dalam sistem AC Coupling, output panel surya akan masuk ke solar inverter. Output dari solar inverter sudah dalam bentuk arus AC dan masuk ke busbar AC. Dari busbar AC listrik yang dihasilkan sudah dapat langsung digunakan untuk perangkat arus AC.

Skema AC Coupling

Untuk sistem yang membutuhkan baterai, inverter/charger (bi-directional inverter) dihubungkan dengan busbar AC bersama-sama dengan sumber listrik yang lain (PLN, genset dll.). Inverter/charger mengisi baterai dalam kondisi normal, sementara dalam kondisi dibutuhkan energi karena energi panel surya tidak mencukupi, maka Inverter/charger kan menjadi inverter yang mengubah arus DC baterai menjadi arus AC untuk membantu kekurangan energi yang terjadi. Dalam sistem AC Coupling, semua perngkat memiliki peran yang sama.

Kelebihan lain dari sistem AC Coupling adalah kemudahan dalam pengembangan sistem (skalabilitas) dan kemampuan untuk langsung terhubung dengan jaringan listrik lain seperti PLN (fleksibilitas) karena koneksi PLTS terhubung pada sisi AC dimana sumber lain mayoritas adalah sumber listrik arus AC.

Sistem AC Coupling juga mempunyai keunggulan dalam memperpanjang umur baterai karena daya yang dihasilkan diprioritaskan untuk melayani beban, tidak seperti sistem DC Coupling yang lebih memprioritaskan pengisian baterai.

Namun demikian untuk PLTS Terpusat skala kecil <15 kWp, sistem DC Coupling lebih efisien karena umumnya  PLTS kapasitas tersebut lebih diutamakan untuk melayani beban penerangan pada malam hari.

 Download PDF : PLTS - Tinjauan Teknologi & Spesifikasi Off Grid AC Coupling V2

Artikel sharing merupakan bagian dari artikel yang dibuat tahun 2016 dan sudah tersedia di beberapa platform sharing seperti Academia.edu, Scribd.com, Issuu.com dan lainnya. Isi artikel dibuat berdasarkan kondisi teknologi pada saat itu dan harus disesuaikan dengan perkembangan teknologi terbaru.