Sel surya adalah bahan semikonduktor yang apabila terpapar sinar matahari akan
menghasilkan listrik.
Secara umum istilah modul dan panel surya sering digunakan secara bergantian. Karena secara praktis, istilah modul surya dan panel surya sama-sama mengacu pada salah satu komponen utama dalam PLTS. Namun dalam perencanaan yang lebih teknis, istilah ini memiliki makna yang berbeda. Gambar di bawah ini memberikan ilustrasi penggunaan masing-masing istilah tersebut.
Modul surya adalah suatu alat yang terdiri dari sel surya yang berfungsi untuk
mengubah cahaya menjadi listrik. Modul surya inilah yang biasanya ditemui di pasaran dan spesifikasi modul surya ini yang dipertimbangkan dalam perhitungan perancangan sistem. Sedangkan panel surya adalah rangkaian modul surya yang disusun sesuai dengan sistem PLTS yang telah dirancang. Namun sekali lagi, dalam praktiknya, istilah panel surya dan modul surya banyak digunakan secara bergantian untuk merujuk pada hal yang sama, komponen PLTS yang menyerap sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik.
PLTS atap adalah pembangkit listrik tenaga surya yang dipasang di atap atau dinding rumah, gedung, gudang atau di tempat parkir milik pelanggan PLN.
Menghemat tagihan listrik. Memasang PLTS atap berarti memiliki sumber energi listrik selain listrik PLN. Karena kebutuhan listrik dipenuhi oleh dua sumber, maka dengan memasang PLTS atap dapat membantu mengurangi tagihan listrik bulanan dari PLN.
Aplikasi energi modern. Dengan memasang PLTS atap, kita berkontribusi dalam pemanfaatan dan pengelolaan energi modern, yaitu sumber daya energi terbarukan yang tidak akan pernah habis. Mengingat sumber daya energi fosil (konvensional = minyak bumi) Indonesia diperkirakan akan habis pada 2030 (ESDM, 2018), maka menyegerakan untuk beralih ke energi modern menjadi langkah strategis untuk ketahanan energi kita.
Membantu mengurangi dampak perubahan iklim. Berbeda dengan energi fosil, pemanfaatan PLTS tidak menyumbang gas rumah kaca yang dapat meningkatkan suhu permukaan bumi. Secara tidak langsung, kita berkontribusi untuk mengurangi dampak perubahan iklim, seperti banjir dan tanah longsor akibar curah hujan tinggi yang tidak dapat diprediksi, cuaca panas dan kekeringan ekstrim di beberapa lokasi, yang saat ini telah terjadi di Indonesia.
Sesuai dengan Permen No.49 tahun 2018, yang diperbolehkan untuk memasang PLTS atap adalah pelanggan PT. PLN (Persero), baik dari sektor rumah tangga, bisnis, pemerintah, sosial maupun industri. Sebelum peraturan tersebut ditetapkan, pada tahun 2013, PT. PLN (Persero) telah mengatur pemasangan panel surya atap (PSA) dan transaksi energi listrik dari pengoperasian PSA secara paralel dengan sistem listrik PLN, oleh pelanggan PLN di luar Rumah Tangga. Setahun kemudian, lingkup pemasangan PSA dan transaksi listrik tersebut kemudian diperluas dengan mengizinkan pelanggan individu/rumah tangga untuk dapat mengaplikasikannya
Biaya memasang PLTS atap dapat bervariasi antara pengaplikasian yang satu dengan lainnya. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain kapasitas sistem, teknologi/spesifikasi komponen yang digunakan, lokasi/wilayah pemasangan yang berpengaruh terhadap biaya transportasi komponen PLTS maupun vendor pemasang PLTS atap, serta kualitas layanan vendor pemasang (dan ada/tidaknya layanan purna jual).
Hal lain yang akan mempengaruhi besaran biaya pemasangan PLTS atap (di luar ilustrasi di atas) adalah kesiapan struktur atap, dinding, atau lahan parkir yang akan menjadi lokasi penyangga panel surya. Jika kondisi saat ini kurang memadai, maka diperlukan biaya tambahan untuk memperkuat struktur atapnya, mengingat 1 modul surya memiliki kisaran berat antara 11 hingga 15 kg. Sehingga untuk instalasi sistem PLTS atap sebesar 3,5 kWp, misalnya, dengan kebutuhan modul surya (spesifikasi tertentu) sebanyak 72 buah, maka struktur atap (atau penyangga panel surya) akan menahan beban sebesar 1.080 kg (~ 1,2 ton) rangkaian modul surya.
Sesuai dengan pasal 5 ayat 1, Peraturan Menteri ESDM No.49/2018, disebutkan bahwa “Kapasitas sistem PLTS atap dibatasi paling tinggi 100% (seratus persen) dari daya tersambung pelanggan PT. PLN (Persero)”. Misalnya, untuk pelanggan PLN dengan kategori tarif/daya pelanggan R1/2200 VA, daya tersambung maksimum yang diperbolehkan untuk PLTS atap adalah 2200 Wp.
Perlu diingat bahwa manfaat utama dari pemasangan PLTS atap oleh pelanggan PLN adalah penghematan listrik, karena listrik yang kita gunakan dari sistem PLTS atap akan mengurangi besarnya kWh listrik yang kita beli dari PLN tiap bulannya. Sedangkan skema ekspor kelebihan kWh listrik dari PLTS atap pelanggan ke jaringan PLN tidak ditujukan untuk jual beli listrik secara komersial, melainkan menjadi cadangan penghematan listrik yang hanya dapat diakumulasikan selama 3 bulan.
Selain itu, sesuai Permen ESDM No.49/2018, cadangan listrik tersebut dalam perhitungan tagihan listrik PLN hanya bernilai 65% dari tarif dasar listrik (TDL) PLN. Namun, jika pelanggan menggunakan langsung listrik yang dihasilkan dari PLTS atap (tidak dikirim ke jaringan Listrik PLN), maka satu kWh listrik yang digunakan akan mengurangi 1 kWh listrik yang kita beli dari PLN (~ dinilai 100%). Manfaat optimum dapat diperoleh ketika pelanggan PLN menggunakan semua listrik yang dihasilkan untuk kepentingan sendiri dan sekecil mungkin listrik
yang dihasilkan dikirim ke PLN. Sehingga, daya tersambung optimum untuk sistem PLTS atap yang dianjurkan adalah sebesar kebutuhan listrik pelanggan PLN tersebut.
Meter ekspor impor, sebagai salah satu komponen utama sistem PLTS atap, berfungsi sebagai alat yang mengukur aliran masuk listrik dari jaringan distribusi PLN ke pelanggan, sekaligus mengukur arus keluar listrik dari sistem PLTS atap ke jaringan distribusi PLN. Meteran tersebut mengukur listrik dalam bentuk energi (kWh). Pada setiap akhir bulan, PLN akan menghitung tagihan listrik pelanggan PLN berdasarkan angka yang tertera pada meter ekspor impor tersebut, sebagaimana perhitungan di bawah ini.
Tagihan Listrik Pelanggan (kWh) = Jumlah kWh Impor – (65% x Jumlah kWh Ekspor)
Bagi pelanggan yang memasang PLTS atap, maka mekanisme pembayaran tenaga listrik kepada PLN harus dengan skema pascabayar. Jika saat pengajuan pemohon masih merupakan pelanggan prabayar, maka akan diubah menjadi skema pasca bayar dalam proses penyambungannya.
Perawatan panel surya atap yang tersambung pada jaringan PLN pada prinsipnya cukup sederhana dan tidak memerlukan biaya tinggi. Perawatan harian dan mingguan mungkin perlu dilakukan pada awal-awal operasional sistem PLTS atap untuk memastikan sistem beroperasi sebagaimana mestinya. Namun perlu diingat bahwa untuk perawatan tahun pertama, biasanya termasuk dalam kontrak pemasangan yang disediakan oleh badan usaha/vendor.
Terlepas dari kontrak perawatan sistem PLTS atap dengan vendor, terdapat dua hal utama yang perlu untuk diperhatikan oleh pelanggan PLN. Pertama yaitu menjaga modul surya tetap bersih dari kotoran dan menjaga supaya tidak ada bayangan yang jatuh ke modul surya. Kedua, selalu memperhatikan kinerja sistem PLTS atap, yang dapat dilakukan dengan memastikan rangkaian kabel tidak ada yang terlepas, atau dengan memonitor banyaknya listrik yang dihasilkan pada kondisi sinar matahari optimal dari waktu ke waktu. Terkait dengan yang terakhir, jika sistem PLTS atap kita tanpa dilengkapi dengan sistem monitoring terkomputerisasi, dapat dilakukan dengan memperhatikan jika ada anomali perhitungan tagihan listrik dari PLN.
Sesuai peraturan yang berlaku, pemasangan PLTS atap (dan aplikasi PLTS lainnya) hanya dapat dilakukan oleh badan usaha yang telah terdaftar secara resmi sebagai Badan Usaha Pembangunan dan Pemasangan PLTS. Badan usaha tersebut dapat berbentuk lembaga swasta, lembaga pusat dan lembaga daerah yang melakukan usaha jasa pembangunan dan pemasangan pembangkit listrik tenaga energi baru lainnya.
Pemasangan PLTS atap yang dilakukan oleh badan usaha diluar daftar tersebut berisiko terhadap kesesuaian konfigurasi sistem yang dipasang dengan standar atau ketentuan yang berlaku. Hal ini dapat membahayakan pelanggan itu sendiri, maupun jaringan PLN karena sistem tersebut akan tersambung ke jaringan PLN. Selain itu, dengan menggunakan jasa badan usaha yang terdaftar tersebut, semua tahapan dalam proses pengajuan pemasangan PLTS atap kepada PLN hingga penyambungan meter ekspor impor dapat dibantu atau difasilitasi secara langsung oleh badan usaha.
Badan Usaha Pembangunan dan Pemasangan PLTS mempunyai tanggung jawab utama yaitu memastikan instalasi PLTS atap yang terpasang mememuhi kaidah K2 (keselamatan dan kesehatan), baik dalam proses pemasangan PLTS atap maupun terkait interkoneksi PLTS atap ke jaringan PLN. Tanggung jawab tersebut meliputi:
- Mendesain pemasangan panel surya sesuai dengan bentuk atap rumah atau bangunan
- Mempersiapkan dokumen-dokumen yang diperlukan
- Membantu proses pendaftaran dan perijinan untuk pemasangan panel surya atap
- Memasang panel surya atap dan mengurus uji kelayakan sesuai dengan ketentuan yang berlaku
- Komisioning PLTS atap ke jaringan listrik PLN
Langkah terpenting adalah memeriksa kesiapan lokasi untuk pemasangan panel surya di rumah atau bangunan gedung. Sesuai dengan ketentuan Permen ESDM No.49/2018 mengenai lokasi pemasangan panel surya, maka yang perlu diperiksa adalah apakah rumah atau gedung kita memiliki atap, dinding, atau bagian lain (misalnya lahan parkir) yang potensial untuk pemasangan panel surya.
Untuk menilai apakah area yang ada potensial/memadai untuk pemasangan panel surya, dapat dilakukan melalui:
- Analisa terhadap luasan dan orientasi atap.
Pada umumnya, luasan atap yang ada dapat digunakan untuk instalasi PLTS atap. Tetapi tidak semua luasan atap dapat digunakan secara efektif. Hal ini karena orientasi atap tertentu memungkinkan timbulnya efek bayangan
(misalnya pada atap prisma) yang dapat mengurangi efektifitas kinerja panel surya. Selain itu, atap yang sudah penuh dengan peralatan pendukung gedung (misalnya kompresor AC, menara komunikasi, tangki air, dll) juga kurang memadai untuk pemasangan PLTS atap. - Pemeriksaan terhadap kekuatan struktur.
Analisa struktur atap/dinding/area pemasangan panel surya juga perlu dilakukan untuk menilai apakah lokasi tersebut memadai atau layak untuk menahan beban rangkaian modul surya (panel surya). - Analisa bayangan (shading analysis).
Untuk mendukung perencanaan PLTS atap yang baik, perlu dilakukan shading analysis untuk menilai layak/tidaknya lokasi tersebut. Shading analysis bertujuan untuk menganalisa sinar matahari yang jatuh ke modul surya supaya tidak terhalang oleh objek yang berada di sekitar, misalnya bayangan pohon, bayangan gedung, atau bayangan panel surya itu sendiri. Untuk melakukan analisa ini, telah terdapat beberapa software/aplikasi yang dapat digunakan.
Dalam satu tahun, terdapat masa-masa di mana musim panas terjadi di belahan bumi utara, sedangkan pada masa-masa yang lain musim panas terjadi di belahan bumi selatan. Hal ini terjadi karena posisi matahari dalam satu tahun berubah sesuai dengan lintasannya, relatif terhadap lokasi pengamat di Bumi. Hal ini disebabkan posisi bumi sedikit miring sebesar 23,50 dari lintasan atau orbit bumi pada saat mengelilingi matahari.
Indonesia dengan posisi di daerah khatulistiwa tidak terlalu merasakan perbedaan musim tersebut, akan tetapi perubahan posisi matahari yang bergeser ke bagian utara atau bagian selatan dari khatulistiwa ini cukup mempengaruhi posisi dan arah panel surya untuk bekerja secara optimal. Agar bayangan dari panel surya tidak menghalangi kinerjanya, maka arah panel surya yang terbaik adalah menghadap ke garis khatulistiwa.
Karena Indonesia berada di khatulistiwa, apakah boleh memasang panel surya dengan posisi datar? Tidak.
Walaupun hal ini akan memudahkan proses pemasangan, namun pemasangan panel surya secara mendatar akan menyebabkan genangan air atau debu/kotoran yang menempel pada panel surya. Tentu saja hal ini akan mempengaruhi kinerja panel surya itu sendiri dan membutuhkan perawatan yang lebih intensif.
Dalam perencanaan sistem PLTS atap, diperlukan input data-data dan proses perhitungan teknis untuk mendapatkan konfigurasi sistem sesuai kebutuhan listriknya. Hasil dari perhitungan konfigurasi sistem ini nantinya menentukan RAB pemasangan PLTS atap secara rinci. Perencanaan konfigurasi sistem PLTS atap biasanya dibantu oleh penyedia PLTS atap (atau badan usaha jasa pembangunan dan pemasangan PLTS atap), dan sudah termasuk dalam paket jasa yang ditawarkan hingga pemasangan sistem.
Langkah terpenting adalah memeriksa kesiapan lokasi untuk pemasangan panel surya di rumah atau bangunan gedung. Sesuai dengan ketentuan Permen ESDM No.49/2018 mengenai lokasi pemasangan panel surya, maka yang perlu diperiksa adalah apakah rumah atau gedung kita memiliki atap, dinding, atau bagian lain (misalnya lahan parkir) yang potensial untuk pemasangan panel surya.
Untuk menilai apakah area yang ada potensial/memadai untuk pemasangan panel surya, dapat dilakukan melalui:
- Analisa terhadap luasan dan orientasi atap.
Pada umumnya, luasan atap yang ada dapat digunakan untuk instalasi PLTS atap. Tetapi tidak semua luasan atap dapat digunakan secara efektif. Hal ini karena orientasi atap tertentu memungkinkan timbulnya efek bayangan (misalnya pada atap prisma) yang dapat mengurangi efektifitas kinerja panel surya. Selain itu, atap yang sudah penuh dengan peralatan pendukung gedung (misalnya kompresor AC, menara komunikasi, tangki air, dll) juga kurang memadai untuk pemasangan PLTS atap. - Pemeriksaan terhadap kekuatan struktur.
Analisa struktur atap/dinding/area pemasangan panel surya juga perlu dilakukan untuk menilai apakah lokasi tersebut memadai atau layak untuk menahan beban rangkaian modul surya (panel surya). - Analisa bayangan (shading analysis).
Untuk mendukung perencanaan PLTS atap yang baik, perlu dilakukan shading analysis untuk menilai layak/tidaknya lokasi tersebut. Shading analysis bertujuan untuk menganalisa sinar matahari yang jatuh ke modul surya supaya tidak terhalang oleh objek yang berada di sekitar, misalnya bayangan pohon, bayangan gedung, atau bayangan panel surya itu sendiri. Untuk melakukan analisa ini, telah terdapat beberapa software/aplikasi yang dapat digunakan.
Contoh atap dengan efek bayangan
Dalam satu tahun, terdapat masa-masa di mana musim panas terjadi di belahan bumi utara, sedangkan pada masa-masa yang lain musim panas terjadi di belahan bumi selatan. Hal ini terjadi karena posisi matahari dalam satu tahun berubah sesuai dengan lintasannya, relatif terhadap lokasi pengamat di Bumi. Hal ini disebabkan posisi bumi sedikit miring sebesar 23,50 dari lintasan atau orbit bumi pada saat mengelilingi matahari.
Indonesia dengan posisi di daerah khatulistiwa tidak terlalu merasakan perbedaan musim tersebut, akan tetapi perubahan posisi matahari yang bergeser ke bagian utara atau bagian selatan dari khatulistiwa ini cukup mempengaruhi posisi dan arah panel surya untuk bekerja secara optimal. Agar bayangan dari panel surya tidak menghalangi kinerjanya, maka arah panel surya yang terbaik adalah menghadap ke garis khatulistiwa.
Karena Indonesia berada di khatulistiwa, apakah boleh memasang panel surya dengan posisi datar? Tidak.
Walaupun hal ini akan memudahkan proses pemasangan, namun pemasangan panel surya secara mendatar akan menyebabkan genangan air atau debu/kotoran yang menempel pada panel surya. Tentu saja hal ini akan mempengaruhi kinerja panel surya itu sendiri dan membutuhkan perawatan yang lebih intensif.
Dalam perencanaan sistem PLTS atap, diperlukan input data-data dan proses perhitungan teknis untuk mendapatkan konfigurasi sistem sesuai kebutuhan listriknya. Hasil dari perhitungan konfigurasi sistem ini nantinya menentukan RAB pemasangan PLTS atap secara rinci. Perencanaan konfigurasi sistem PLTS atap biasanya dibantu oleh penyedia PLTS atap (atau badan usaha jasa pembangunan dan pemasangan PLTS atap), dan sudah termasuk dalam paket jasa yang ditawarkan hingga pemasangan sistem.
Input yang anda berikan:
- Kebutuhan listrik di siang hari / daya tersambung PLN
- Besaran radiasi matahari dan luas atap/dinding/lahan parkir
- Spesifikasi modul surya dan inverter yang dipilih
Output yang anda terima:
- Jumlah modul surya
- Kapasitas dan tegangan inverter
- Luas area yang diperlukan untuk pemasangan modul surya
- Orientasi dan sudut kemiringan pemasangan modul surya
- Daya keluaran sistem PLTS atap
Izin khusus, yaitu izin operasi diperlukan untuk memasang PLTS atap dengan kapasitas daya di atas 500 kVA. Pemerintah telah mengatur ketentuan izin operasi bagi pelanggan PLTS atap untuk kepentingan sendiri, sebagai berikut:
- Di bawah kapasitas 500 kVA tidak perlu izin operasi, tetapi harus memberikan laporan minimal satu kali.
- Di atas kapasitas 500 kVA wajib mengurus izin operasi