pembangkit listrik tenaga surya 2

Upload: willymuhammadhalim

Post on 23-Feb-2018

246 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    1/39

    PERALATAN UTAMA DAN

    PERANCANGAN SISTEM PEMBANGKITLISTRIK NON-KONVENSIONAL

    M. JAGA BELANTARA (11-2010-013)YUDHA YUANDHITRA (11-2010-018)

    EDI SAPUTRA (11-2010-01)

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    2/39

    P!"#$%&'&$"

    Kondisi bumi kita kian lama kian mengenaskan karena tercemarnya

    lingkungan dari efek rumah kaca (green house effect) yang menyebabkan

    global warming, hujan asam, rusaknya lapisan ozon hingga hilangnya hutan

    tropis. Semua jenis polusi itu rata-rata akibat dari penggunaan bahan bakar

    fosil seperti minyak bumi, uranium, plutonium, batu bara dan lainnya yang

    tiada hentinya. adahal kita tahu bahwa bahan bakar dari fosil tidak dapat

    diperbaharui, tidak seperti bahan bakar non-fosil.

    !atahari merupakan salah satu sumber energi yang tidak akan pernah habis

    (renewable energi). "ntuk mengurangi dampak dari global warming saat

    ini, banyak dikembangkan pembangkitan bertenaga matahari. #engandidirikannya jenis pembangkit ini diharapkan dapat mengurang jumlah

    emisi yang dapat mengakibatkan global warming. Saat ini banyak negara-

    negara yang mulai menggunakan jenis pembangkit ini.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    3/39

    K*"!"-K*"!" U+$$ PLTS

    Komponen $ komponen utama yang ada dalam %&S antara lain '

    . Solar anel

    . *harging control

    +. attere

    . n/erter

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    4/39

    P$"!' S&,$rinsip kerja dari sel surya photo/oltaic adalah merubah energi surya

    menjadi arus listrik #*. Sel silikon yang di sinari matahari, membuatphoton yang menghasilkan arus listrik. Sebuah sel surya menghasilkan

    kurang lebih tegangan 0.1 2olt. 3adi sebuah panel surya 2olt terdiri dari

    kurang lebih +4 sel (untuk menghasilkan 5 2olt tegangan maksimun).

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    5/39

    J!"/-!"/ P$"!' S&,$

    1. Polikristal (Poly-crystalline)

    !erupakan panel surya 6 solar cellyang memiliki susunan kristal acak.

    &ype olikristal memerlukan luas permukaan yang lebih besar

    dibandingkan dengan jenis monokristal untuk menghasilkan daya listrik

    yang sama, akan tetapi dapat menghasilkan listrik pada saat mendung.

    2. Monokristal (Mono-crystalline)

    !erupakan panel yang paling efisien, menghasilkan daya listrik persatuan

    luas yang paling tinggi. !emiliki efisiensi sampai dengan 17.

    Kelemahan dari panel jenis ini adalah tidak akan berfungsi baik ditempat

    yang cahaya mataharinya kurang (teduh), efisiensinya akan turun drastis

    dalam cuaca berawan.3. a-SI (armophorus)

    4. CdTe (Cadmium Telluride)

    5. CIS (Copper Indium Diselenide)

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    6/39

    C"+% - C"+% P$"!' S&,$B!,#$/$,$" L!+$ P!"&"$$""$

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    7/39

    C"+% P!"!*$+$" P$"!' S&,$

    8oof (p/) of 9tlanta:s 9;uatic *enter with +1 k< grid-connected power

    system. (Source ' =eorgia nstitute of &echnology.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    8/39

    =ambar di atas merupakan salah satu %&S terbesar di dunia berada di

    Spanyol dengan jumlah panel surya sebanyak 0.000 dan menghabiskan

    lahan sebesar 00 hektar yang dapat menghasilkan 0 !

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    9/39

    P!,%+&"$" T!"/ P$"!' S&,$

    #aya yang dihasilkan oleh panel surya maksimum diukur dengan besaran

    Wattpeak (Wp), yang kon/ersinya terhadap Watthour (Wh) tergantung

    intensitas cahaya matahari yang mengenai permukaan panel. Selanjutnya

    daya yang dikeluarkan oleh panel surya adalah daya panel dikalikan lama

    penyinaran.

    #i ndonesia, daya (

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    10/39

    anel-panel surya dapat disusun secara seri atau paralel. 8angkaian paralel

    digunakan pada panel-panel dengan tegangan output yang sama untuk

    memperoleh penjumlahan arus keluaran. &egangan yang lebih tinggi

    diperoleh dengan merangkai panel-panel dengan arus keluaran yang sama

    secara seri.!isalnya untuk memperoleh keluaran sebesar 2olt dan arus 9, kita

    dapat merangkai buah panel masing-masing dengan keluaran 2olt dan

    + 9 secara paralel. Sementara kalau keempat panel tersebut dirangkai secara

    seri akan diperoleh keluaran tegangan sebesar > 2olt dan arus + 9.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    11/39

    S/+! K"+,' P!"/$" B$+!,!(batere charging)

    ?ungsi utama sistem kontrol pengisian baterai pada pembangkit tenaga

    surya adalah '

    a. !embatasi kelebihan pengisian (overcharge) dengan membatasi daya

    yangdiisikan oleh panel surya pada saat kapasitas baterai sudah penuh.

    encegahan pengisian yang berlebihan itu dilakukan dengan membukasaluran dari panel surya atau dengan membatasi arus pengisian ke

    baterai ketika baterai mendekati kapasitas penuh.

    b. !encegah kelebihan pengosongan (overdischarge). "mumnya kontrol

    pengisian pada sistem photo/oltaik mempunyai tambahan fungsi berupa

    kontrol yang mengatur pemutusan saluran daya kebeban. Saluran dayaini akan diputuskan begitu baterai mencapai kapasitas pengosongan

    yang telah ditetapkan dan ketika baterai kembali terisi dan mencapai

    kapasitas tertentu, saluran daya kebeban akan kembali terhubung.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    12/39

    B$+!,!

    ada pembangkit listrik tenaga surya baterai berfungsi untuk menyimpan

    energi listrik arus searah yang dihasilkan panel surya dan menyalurkannya

    kembali ketika daya yang dihasilkan panel surya lebih kecil dari daya yang

    dibutuhkan beban. 3enis baterai yang digunakan pada pembangkit listrik

    tenaga surya adalah baterai sekunder yaitu baterai yang dapat diisi kembali.

    aterai skunder terbagi kedalam beberapa tipe berdasarkan material aktif

    yang digunakan, yaitu '

    a.Flooded Lead-cid

    b. !alve "egulating Lead cid (!"L)

    c.#ickel $admium

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    13/39

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    14/39

    K$,$+!,/+ B$+!,!

    "ntuk memahami lebih dalam tentang baterai sekunder ini, akan dijelaskan beberapa karakteristiknya'

    a. engosongan (%ischarge) adalah proses pada saat baterai menyalurkan arus kebeban.

    b. engisian ($harge) adalah proses dimana baterai menerima arus dari sumber.

    c. &tate of $harge (&'$) adalah persentase perbandingan kapasitas baterai terhadap kapasitas maksimum

    dari baterai.

    d. %eep of %ischarge (%'%) atau kedalaman pengeluaran daya adalah banyaknya daya yang diambil

    dari baterai dalam satu siklus pengeluaran daya, yang diekspresikan sebagai persentase.e. 'pen !oltage adalah tegangan baterai pada saat kedua kutubnya terbuka . ada baterai asam timbal

    dengan kapasitas penuh (007 S@*), tegangan buka baterai asam timbal ( lead acid baterai) tipikal

    bernilai (.4 2olt $ +. 2olt) untuk sistem 2olt.

    f. $ut off !oltage adalah nilai tegangan terendah yang diperbolehkan ketika baterai mengalami

    pengosongan. Ailai tegangan cut off ini berbeda-beda tergantung nilai rata-rata arus pengosongannya.

    g. Kapasitas baterai adalah kemampuan baterai dalam menyimpan atau menyalurkan energi listrik.

    h. mpere-our (h) adalah satuan yang umum digunakan yang menunjukkan kapasitas baterai.i. $ycle adalah banyaknya baterai mengalami proses pengosongan dengan arus pengosongan tertentu

    yang diikuti pengisian hingga penuh kembali (007 S@*)

    j. 8ata-rata pengisian6pengosongan ("ate of $harge%ischarge) adalah rasio arus pengisian atau

    pengosongan dalam jam.

    k. &elf %ischarge adalah proses dimana terjadinya penurunan kapasitas baterai pada saat kedua kutub

    baterai terbuka. &elf discharge disebabkan oleh proses internal dari baterai itu sendiri dan rata-rata

    pengosongannya (self-discharge rate)berbeda-beda untuk setiap tipe baterai.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    15/39

    I"!,+!,

    Dalam kebutuhan dan pengontrolan daya listrik, konversi daya dari

    daya listrik dari satu bentuk ke bentuk lainnya sangat diperlukan.

    Salah satu bentuk konversi daya, yaitu mengubah daya dari bentuk

    DC ke AC yang biasa disebut DC-AC konverter.

    Sebuah DC-AC konverter lebih dikenal dengan sebutan inverter.

    Dilihat dari jenis arus bolak-baliknya, inverter terdiri dari dua jenis,

    yaitu inverter 1 fasa dan inverter 3 fasa. ungsi dari sebuah inverter

    ialah mengubah tegangan input DC menjadi tegangan output AC yang

    simetris dengan harga dan frekuensi yang tetap atau berubah-ubah.

    !erdasarkan rangkaian dayanya inverter 1 phasa di bedakan menjadi

    3 ma"am#1. $nverter 1 phasa setengah gelombang

    %. $nverter 1 phasa gelombang penuh

    3. $nverter 1 phasa dengan beban tap tengah

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    16/39

    I"!,+!, 1 P%$/$ S!+!"$% G!'4$"

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    17/39

    I"!,+!, 1 P%$/$ G!'4$" P!"&%

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    18/39

    I"!,+!, 1 P%$/$ #!"$" B!4$" T$* T!"$%

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    19/39

    I"!,+!, 3 P%$/$

    &rinsip kerja sebuah inverter 3 fasa dapat dijelaskan melalui

    gambar di atas.

    'angkaian ini merupakan rangkaian inverter jembatan penuh 3 fasa

    yang memiliki ( buah saklar-saklar statis )*osfet+ sebagaipengganti ransistor !.

    etika /1 on maka /1 terhubung, tegangan dan arus keluaran

    keluar melalui ' sedangkan /% off )open circuit+. ika /3 on maka

    /0 off dan / on maka /( off.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    20/39

    P!,$"5$"$" PLTS

    D!"$" !/$'$" /!4&$% #!/$ $" 4!,/ 100 ,&$% #$" #$$ $"+!,*$/$" &"+& $/"-$/" ,&$% /!4!/$, 670 . M$$ $*$/+$/PLTS $" $$" ##,$" $#$'$% /449(1 ,&$% # $/&/$" !"&"$$" *!,$'$+$"-*!,$'$+$" $"!"&"$$" !"!, '/+, /44 9 '$*& C:L 7 4&$% (; 17 132?7 % (0?17 < 132?7) > 172?3=7 %D!"$" $/&/ '$$ *!""$,$" $+$%$, +!,%$#$* *$"!' /&,$ /!'$$7 $ #$'$ 26 $. T!$"$" !'&$,$" !"&& 4!4$" $" # ""$"/!4!/$, 220 V #!"$" ,!&!"/ 70 H.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    21/39

    K"F&,$/ S/+!

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    22/39

    P!,%+&"$" K$*$/+$/ P$"!' S&,$

    Kapasitas daya panel surya dapat diperhitungkan dengan

    memperhatikan beberapa faktor yaitu '

    a. Kebutuhan energi sistem yang disyaratkan.

    Kebutuhan energi selama satu jam yang disyaratkan sebesar 00

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    23/39

    Kapasitas panel surya yan !iasa di

    "ual di pasaran adala# s!!$

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    24/39

    P!,%+&"$" K$*$/+$/ P$"!' S&,$

    Kapasitas total panel surya D (Et 6 intensitas

    matahari ) F faktor penyesuaian

    D (1+51 6 1 ) F ,

    D ++,1+ k060 2

    !aka digunakan in/erter + phasa dengan kapasitas daya +1 k

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    28/39

    K!/*&'$"

    . Komponen utama dalam %&S adalah panel surya , pengontrolan

    pengisian batere (battere charge ) , batere dan in/erter.

    . erdasarkan hasil perancangan total daya yang dibangkitkan oleh %&S

    adalah sebesar ++,1+ k

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    29/39

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    30/39

    Power from the Sun

    Sebuah pembangkit listrik panas matahari pada prinsipnya bekerja

    tidak berbeda dari konvensional uap pembangkit listrik. 2amun,

    ada satu perbedaan penting, energi ini tidak merusakmengotori

    lingkungan dengan pembakaran batu bara, minyak, gas alam atau

    dengan memisahkan uranium untuk menghasilkan uap. 4al inidihasilkan semata-mata oleh energi yang berasal dari matahari.

    5ntuk men"apai suhu tinggi yang diperlukan, radiasi matahari

    harus terkonsentrasiterarah. sistem konsentrasi radiasi matahari

    harus digunakan untuk menghasilkan suhu yang lebihtinggi. arena biaya yang tinggi maka, lensa dan ka"a biasanya

    tidak digunakan untuk pembangkit listrik skala besar, dan alternatif

    biaya yang lebih efektif digunakan, termasuk "ermin konsentrator

    )refle"ting "on"entrators+.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    31/39

    enis-enis 'efle"tor

    a. parabolictroughcollector

    b. linear Fresnel

    collectorc. central receiver

    system withdish collector

    d. central receiversystem withdistributedrefectors

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    32/39

    Parabolic Trough Collector

    olektor surya melalui &araboli"

    terdiri dari "ermin melengkung

    besar, untuk mengkonsentrasi

    mengumpulkan sinar matahari

    dengan faktor 67 atau lebih untuk

    garis fokus. olektor surya dibuat

    &aralel membentuk sebuah baris

    kolektor sepanjang 377-(77 meter,

    dan banyak baris paralel bentukbidang kolektor surya. olektor

    surya memiliki satu-sumbu untuk

    mengikuti arah sinar matahari.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    33/39

    Skema erja

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    34/39

    Dish-Stirling SystemsDish-Stirling sistem dapat digunakan untukmenghasilkan listrik dalam kisaran kilo8att.

    Sebuah "ermin "ekung parabolik konsentrat

    sinar matahari, "ermin dila"ak dua sumbu harus

    mengikuti matahari dengan tingkat akurasi yang

    tinggi untuk men"apai efisiensi yang tinggi.

    Dalam fokus adalah re"eiver yangdipanaskan

    sampai (7 9C. &anas diserap mengendarai

    motor Stirling, yang mengubah panas menjadi

    uap bertekanan, lalu menggerakan generator

    untuk menghasilkan listrik. !ebera paprototipe

    Dish Stirling sistem telah berhasil diuji disejumlah negara. 2amun, biaya

    pembangkitan listrik dari sistem ini jauh

    lebih tinggi dari pada pembangkit listrik tenaga

    panas matahari melalui paraboli" trough atau

    to8er po8er plants.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    35/39

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    36/39

    Solar Thermal Tower Power Plant

    erdapat bidang sistem penerima pusat darirefleksi sinar matahari atau menara po8er.

    Sistem terdiri dari ratusan atau bahkan ribuan

    "ermin, !idang penerima refleksi matahari

    )heliostats+ ditempatkan di sekitar penerima di

    bagian atas menara pusat. Sebuahkomputer kontrol masing-masing dari heliostats

    menggerakan kontrol jalur dua sumbu untuk

    memastikan bah8a sinar matahari langsung

    ter"ermin terfokus pada menara penerima

    )heliostats+, di mana sebuah absorber

    dipanaskan sampai

    temperatur sekitar 17779C dengan "ahaya

    matahari terkonsentrasi untuk mengubah 5dara

    atau garam "air )air laut+ menjadi uap bertekanan

    sehingga dapat menggerakan sebuah generator

    listrik yang mengubah panas menjadi listrik.

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    37/39

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    38/39

    Pembangkit Listrik Perangkap Panas

    Matahari

  • 7/24/2019 Pembangkit Listrik Tenaga Surya 2

    39/39

    SEKIA

    DA

    TE!IMA KASI"