Apabila Zombie Menguasai Dunia, Siapkan PLTS Sederhana

ilustrasi PLTS sederhana untuk penerangan. Sumber : succo/Pixabay.com

Terinspirasi dari serial The Walking Dead (TWD) Season 3, terdapat kota yang dibentuk oleh sekelompok orang yang selamat dari serangan zombie yaitu Woodbury. Woodbury memanfaatkan PLTS untuk bisa memenuhi kebutuhan listrik bagi masyarakat yang selamat. Serangan zombie memang akan mengacaukan tatanan dunia yang ada. Serangan zombie membuat kehidupan manusia berubah total yang awalnya mungkin hidup secara berlebihan dan foya-foya menjadi sederhana dan cukup untuk memenuhi kebutuhan dasar. Salah satu kebutuhan dasar manusia belakangan ini bertambah yang tadinya hanya ada 3 kebutuhan menjadi 4 kebutuhan yaitu sandang, papan, pangan, dan listrik.

Tentunya kita semua berharap serangan zombie tidak akan terjadi semasa kita hidup, namun tidak ada salahnya untuk memasang PLTS sederhana untuk menghindari kejadian yang tidak kita inginkan seperti banjir, bencana alam, ataupun blackout seperti kejadian beberapa waktu yang lalu. Sebagian wilayah di Pulau Jawa mengalami blackout yang diakibatkan karena gangguan jaringan transmisi utama. Gangguan tersebut mengakibatkan pemadaman listrik selama kurang lebih 7 jam yang akhirnya membuat semua orang repot. Untuk menghindari permasalahan tersebut, kita bisa mengikuti serial TWD Season 3 untuk membuat PLTS sederhana untuk kebutuhan penerangan dan kebutuhan lainnya.

PLTS sendiri bisa dimanfaatkan sebagai sumber tenaga untuk menggerakan pompa yang bisa untuk mengaliri area persawahan. Dengan PLTS maka para petani tidak perlu menarik kabel yang sangat panjang dari rumah mereka, hanya memasang PLTS maka kebutuhan air di sawah akan terpenuhi. PLTS jelas akan menghasilkan penghematan dalam segi biaya listrik karena listrik untuk pompa membutuhkan daya yang besar. Para petani juga bisa memanfaatkan PLTS ini supaya menghasilkan listrik untuk penerangan sawah sehingga semakin menghemat penggunaan listrik. Dengan biaya listrik yang berkurang maka petani akan mendapatkan keuntungan yang lebih banyak.

Teknologi PLTS merupakan teknologi yang tidak bisa asal dipasang begitu saja. Perlu perhitungan supaya hasil dari PLTS bisa mendapatkan efisiensi yang besar. Proses desain bisa dimulai dari evaluasi kebutuhan yang akan dibackup oleh PLTS ini. Sistem yang dipilih juga berdarsarkan kebutuhan yang akan dibebankan.

Cara mendesain PLTS sederhana untuk kebutuhan penerangan

Penerangan rumah merupakan salah satu hal yang penting untuk mendukung semua kegiatan lain, untuk mendesain suatu sistem PLTS sederhana cukup mudah dan bisa dilakukan sendiri tanpa perlu kebutuhan khusus (Budischak, 2013).

1. Tentukan topologi jaringan

Diasumsikan bahwa listrik yang ada pada saat ini padam total sehingga tidak bisa menyalakan lampu apapun didalam rumah, maka sistem yang digunakan adalah PLTS Offgrid. Daya yang dikeluarkan hanya digunakan untuk sistem sendiri dan tidak di ekspor ke jaringan listrik PLN (Gumintang, Sofyan, & Sulaeman, 2020).

2. Tentukan jumlah titik lampu dan beban lampu

Dalam menentukan beban lampu cukup mudah, hal pertama yang harus dilakukan adalah membuat daftar lampu yang akan digunakan dan lihat berapa daya lampu yang terdapat pada kemasan lampu. Contoh, terdapat 20 lampu yang masing-masing memiliki beban 10 watt. Untuk menghitung total daya cukup mudah hanya dengan mengkalikan jumlah lampu dengan daya yang tertera dari kemasan lampu. Berdasarkan contoh maka daya total yang digunakan adalah 200 watt.

3. Hitunglah daya yang akan di bebankan ke inverter

Setelah mendapatkan daya yang dibutuhkan beban, selanjutnya menghitung kebutuhan inverter. Sebagai contoh inverter yang digunakan adalah inverter 500 watt yang memiliki efisiensi 60%. Untuk menghitung berapa daya yang masuk kedalam inverter bisa dengan menggunakan rumus efisiensi yaitu Daya output dibagi daya input. Contohnya untuk mendapatkan input maka daya lampu yaitu 200 watt/60% yaitu 334 watt. Dengan daya 334 watt maka hanya dibutuhkan 1 inverter.

4. Tentukan jenis Solar Charge Controller (SCC) berdasarkan input dari inverter

SCC digunakan untuk mengatur panel surya, distribusi ke beban, dan mengatur input dan output baterai. SCC yang digunakan disarankan adalah jenis Maximum Power Point Tracker (MPPT). Contohnya SCC yang digunakan adalah berjenis MPPT dengan spesifikasi arus maksimal 60A dan efisiensi 98,1%. Untuk beban 334 watt maka harus dihitung terlebih dahulu arus yang mengalir dalam rangkaian dengan cara membagi daya dengan 12V (Karena sistem yang digunakan adalah 12VDC. Hasil yang didapatkan adalah 27,8 A. Dengan hasil arus yang berada dibawah 60A maka SCC yang digunakan hanyalah 1.

5. Hitung banyaknya energi beban per hari

Untuk mendapatkan kapasitas panel surya yang dibutuhkan, dihitung menggunakan cara daya dikalikan dengan jumlah jam beban akan menyala. Diketahui bahwa daya beban adalah 200 watt dan lampu akan digunakan pada malam hari dimulai dari jam 6 sore hingga jam 6 pagi atau sekitar 12 jam. Proses pertama adalah dengan mengubah daya yang awalnya satuan watt menjadi kilowatt. Hasil daya yang yang dubutuhkan dalam satu hari adalah 2,4 kWh/hari.

Setelah mendapatkan kebutuhan daya perhari selanjutnya menghitung jumlah energi yang datang dari controller. Perhitungan dilakukan dengan cara membagi nilai output energi perhari dengan efisiensi inverter. Diketahui bahwa nilai output perhari adalah 2,4 kWh/hari dan efisiensi inverter adalah 60% maka input yang masuk ke inverter (keluar dari controller) adalah 4 kWh/hari.

6. Selanjutnya hitung kebutuhan panel surya

Sebagai contoh spesifikasi panel surya yang digunakan adalah panel surya bermerek ICA Solar 450Wp monocrytalline half cell. Untuk menghitung kebutuhan panel surya dibutuhkan bantuan software seperti globalsolaratlas.info supaya bisa mengetahui nilai Global Tilted Iradiance (GTI) per hari dari suatu lokasi tertentu. Contohnya lokasi yang akan dipasangi panel adalah Bintara, Kota Bekasi. Bisa dilihat pada gambar dibawah ini bahwa nilai GTI di Perumahan Bintara adalah 4,712 kWh/m2/hari.

Mencari nilai global tilted irradiation di kawasan Bintara. Sumber : globalsolaratlas.info

Setelah mendapatkan nilai GTI selanjutnya menghitung hasil listrik yang dihasilkan satu panel surya dengan cara nilai GTI yang sudah dicari sebelumnya (4,712) dikalikan dengan 450 dan dibagi dengan 1000. Output yang dihasilkan satu panel surya adalah 2,12 kWh/hari.

Selanjutnya menghitung jumlah panel yang dibutuhkan dengan cara membagi daya kebutuhan harian dengan output 1 panel surya. Diketahui kebutuhan daya perhari adalah 4 kWh/hari dan output panel 2,12 kWh/hari. Hasil perhitungan didapatkan 1,9 modul dibulatkan menjadi 2 modul. Jadi dibutuhkan 2 modul untuk menghasilkan daya 4 kWh/hari.

7. Proses terakhir adalah tentukan jumlah baterai yang dibutuhkan

Baterai digunakan untuk menyimpan energi yang dihasilkan oleh panel surya. Sebagai contoh baterai yang digunakan adalah jenis VRLA bermerk Leoch berkapasitas 100ah. Pertama-tama dihitung terlebih dahulu kapasitas baterai yang dibutuhkan untuk sistem ini, jika diinginkan 3 hari sistem ini berjalan tanpa matahari maka perhitungannya adalah jumlah daya yang diperlukan perhari dikalikan dengan jumlah hari. Hasil yang didapatkan adalah 12 kWh.

Untuk kapasitas baterai dihitung berdarsarkan jumlah kebuhan daya selama 3 hari yang dibagi dengan voltase baterai. Maka kapasitas baterai yang dibutuhkan adalah 1000 ah. Jika spesifikasi baterai yang digunakan adalah 100ah maka dibutuhkan 10 baterai untuk membackup daya selama 3 hari.

Rangkuman alat PLTS sederhana yang digunakan. Sumber : Dokumentasi pribadi

Dengan inspirasi dari serial terkenal The Walking Dead maka bisa didapatkan pelajaran bahwa mempersiapkan PLTS ini cukup penting untuk menghindari keadaan yang tidak diinginkan. Walaupun semua masyarakat tidak ingin serangan zombie terjadi namun sistem PLTS tidak semata-mata digunakan untuk solusi itu, namun PLTS ini bisa menjadi solusi untuk kejadian Blackout seperti yang terjadi beberapa waktu lalu di Pulau Jawa, Solusi juga bagi daerah yang belum terjangkau listrik, mengurangi biaya listrik bulanan, dan membantu dalam rangka pemadaman bergilir untuk tetap ada penerangan dirumah.