Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya berbasis Mesin Stirling dan Reflektor Parabola Efisiensi mencapai 32-34%, Murah dan Flexible

          Energi surya tersedia dalam jumlah luar biasa banyak di seluruh dunia. Berdasarkan studi ilmiah, planet Bumi menerima energi surya 6000 kali lebih banyak daripada yang dikonsumsi oleh 6.8 milliar  manusia saat ini [1].  Artinya jika kita bisa menggunakan 1/6000 saja, dari seluruh potensi energi surya, kita tidak perlu lagi menggunakan bahan bakar fossil apapun. Akan tetapi, untuk mendayagunakan potensi tersebut, masih diperlukan biaya yang sangat mahal.

          Pada dasarnya, energi surya dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dengan 2 cara. Cara tersebut yakni menggunakan sistem solar thermal atau solar cell. Ditinjau dari kepraktisan, sistem solar cell sangat unggul.  Solar cell bisa menghasilkan listrik langsung dari cahaya matahari tanpa mesin yang bergerak, bising, atau emisi polusi. Sifat lain yang sangat menguntungkan adalah bisa digunakan secara flexible pada berbagai skala. Mulai dari skala lampu senter, sepeda, mobil, rumah sampai sebesar gedung perkantoran atau sekecil kalkulator bisa menggunakan solar cell.  Sayangnya saat ini, rekayasa material solar cell masih cukup mahal dan belum bisa diproduksi secara komersial di dalam negeri.
          Pendekatan lain untuk menghasilkan listrik dari energi surya adalah menggunakan sistem solar thermal. Sistem solar thermal menggunakan cahaya matahari untuk menghasilkan panas terlebih dahulu. Setelah panas dihasilkan, baru dapat dikonversi menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin dan generator, seperti pada pembangkit listrik PLTU biasa. Saat ini sistem solar thermal sebenarnya masih lebih murah (per energi listrik yang dihasilkan) dibandingkan dengan sistem solar cell. Sayangnya harga yang lebih murah ini hanya bisa dicapai pada skala besar.  Pada sistem solar cell, anda bisa menambahkan panel surya sedikit demi sedikit, sesuai anggaran anda sampai menjadi sistem yang besar. Akan tetapi pada sistem solar thermal, pada umumnya kita harus merencanakan sistem yang besar sekalian (orde MW). Jika dimulai pada skala kecil, sistem solar thermal sangat mahal [1]. Hal ini mengingat bahwa turbin dan generator yang ada di pasaran harus digunakan pada skala daya tertentu (yang cukup besar) baru bisa ekonomis [2]. Sistem besar atau lebih baik tidak sama sekali. Tidak boleh tanggung.
          Hal ini berubah dengan diperkenalkannya sistem PLTS Solar Thermal menggunakan mesin Stirling dan reflektor parabola. Mesin Stirling adalah mesin berefisiensi tinggi yang bisa menggunakan panas dari sumber apapun untuk menghasilkan gerakan. Efisiensi mesin Stirling jauh lebih tinggi dibandingkan mesin pembakaran dalam (seperti pada mesin mobil) yang biasa digunakan saat ini. Reflektor parabola adalah cermin cekung yang berfungsi untuk memfokuskan matahari pada mesin Stirling. Bentuk reflektor ini seperti parabola yang biasa digunakan untuk menangkap siaran TV berlangganan.

Gambar 1. Komponen Unit Dasar PLTS Stirling Parabola

Cara kerjanya sebagai berikut:
  1. Sistem kendali mengarahkan parabola ke arah matahari.
  2. Sinar matahari jatuh pada reflektor berbentuk parabola.
  3. Sinar yang jatuh ini dipantulkan ke titik fokus pada “Heat Drive” dimana mesin Stirling diletakkan.
  4. Fokus sinar ini menghasilkan panas yang sangat tinggi.
  5. Panas yang sangat tinggi menggerakkan mesin Stirling. Gerakan mesin Stirling digunakan untuk memutar generator (ada di dalam kotak “Heat Drive” tidak terlihat di gambar) sehingga menghasilkan listrik. Infinia Solar, sebuah perusahaan internasional, berhasil membuat unit kecil dalam skala 3kW. Untuk menghasilkan sistem yang besar, cukup disusun dalam jumlah yang besar seperti terlihat pada gambar di kanan. Hal ini memudahkan konsumen, untuk menghasilkan daya dengan menambah unit PLTS Stirling Parabola sedikit demi sedikit. Hal ini memberikan flexibilitas yang lebih tinggi bagi konsumen untuk membangun sistem yang sesuai kebutuhan mereka.
Gambar 2. Untuk menghasilkan daya besar, cukup menggunakan unit dasar dalam jumlah banyak

Hal lain yang lebih menarik adalah bahwa efisiensi sistem ini bisa mencapai 32-34% jauh lebih tinggi dibandingkan sistem dengan panel surya yang berada pada kisaran 20% dan bahkan lebih murah [1]. Negara berkembang seperti India bahkan yakin bahwa sistem ini juga bisa diproduksi dalam negeri mereka untuk menekan biaya lebih lanjut [2].
Jadi bisa dilihat bahwa energi terbarukan tidak harus mahal. Lebih mahal lagi kalau nanti kita harus impor minyak terus-terusan dari luar. Mau?
[1] Shields, Craig. 2010. “Renewable Energy Facts and Fantasies”. Clean Energy Press ISBN 0615388353, United States of America.
[2] The Energy and Resources Institutes. 2009. “Detailed Project Report for Developing Solar Power Plant at Bap, Jodhpur, Rajasthan. “ TERI Project Report No.2009RT03, New Delhi, India.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar