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

Oleh: Ari Bimo Prakoso

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.

Tags: ,

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

  1. Rahmat Iskandar 12 June 2011 at 23:00 #

    Posting yang bagus dan pemanfaatan stirling yang efisien, tp masih ada pertanyaan tentang ini:
    1. mesin stirling hanya bisa digunakan pada siang hari?? bagaimana dengan malam hari??
    2. bagaimana jika datang saatnya mesin penghujan yg terjadi di indonesia??
    3. apakah PLTS ini dapat digunakan sebagai pembangkit utama atau hanya sekedar pembangkit pembantu (menyediakan stok listrik saat pembangkit utama kurang pasokan listirk)

  2. Ari Bimo Prakoso 23 June 2011 at 19:24 #

    Ini jawaban untuk pertanyaan untuk Pak Rahmat Iskandar:
    1. Mesin stirling ini hanya bisa digunakan untuk siang hari. Untuk malam hari harus dipenuhi pembangkit lain misal angin, air, atau batubara.
    2. Saat musim penghujan efisiensi mesin ini turun drastis.
    3. Karena sifatnya yang modular, mesin ini bisa digunakan untuk pembangkit utama pada sistem off-grid asalkan digabung dengan sistem penyimpanan energi seperti dengan baterai atau pumped storage. Jika disambung ke jaringan (on-grid) sistem ini bisa digunakan untuk mengurangi kebutuhan pembangkit untuk beban puncak industri (yang pada umumnya pada siang hari). Jadi walaupun hanya bekerja pada siang hari listrik yang dihasilkan sangat berharga karena berada pada waktu listrik sangat dibutuhkan.
    Terima Kasih

  3. Nur Setianto 8 September 2011 at 15:29 #

    Siip Bim, another nice article …

  4. karim 11 October 2011 at 08:26 #

    teman apakah untuk perwatannya sulit?? karena ini khan blom banyak dikembangin..

  5. Noer Bibie Ary 11 October 2011 at 09:56 #

    Sekedar menambahkan sedikit pendapat saya.
    1. Kalau memang stirling mesin ini hanya bisa menghasilkan energi listrik di siang hari dengan kapasitas 3kW. Bagaimana jika arus listrik yang sudah ada tersebut disimpan kedalam media penyimpanan listrik, misal kapasitor, batterai, dll.

    Asalkan banyak orang2 seperti Bung Ari dan Pak Rahmat yang mau berbagi pengetahuan demi kemajuan bersama, pastinya Indonesiaku lebih maju dan sejahtera.

  6. taufik wisnu 8 January 2012 at 00:15 #

    saya mahasiswa ingin bertanya apakah sistem bisa menambah output daya dari PLTS yng berkapasitas besar,,,
    bolehkah saya berkonsultasi dengan saudara sebab saya sedang mengambil skripsi yang berkaitan dengan PLTS???

  7. Ari Bimo Prakoso 9 February 2012 at 23:27 #

    Kalau saudara wisnu mau hubungi saya, bisa kirim e-mail ke aribimop@yahoo.com, moga-moga kita bisa bertukar pengalaman

  8. Green World 27 February 2012 at 05:13 #

    memang pada dasarnya nyaris semua energi yg digunakan dibumi berasal dari matahari. Menurut saya agar mencapai efisiensi tinggi maka pembangkit ini HARUS berjalan dgn pembangkit lain karena jika mengandalkan batterai harganya tidak ekonomis (batterai sangat mahal masih lebih murah beli generator) kecuali utk kapasitas kecil.

  9. ichsan 22 March 2012 at 11:25 #

    assalamualaikum akang teteh para anggota dan pengurus KAMASE. perkenalkan nama saya ichsan, saya mahasiswa dari FEB Unpad Bandung. saya bermaksud untuk mengundang akang teteh semua untuk bisa turut hadir di acara national economics seminar yang mengambil tema energi terbarukan dan akan diadakan pada bulan april nanti. untuk info lebih lanjut akang teteh bisa hubungi kami di nomor 08567169769 (Dhea). atas perhatiannya saya ucapkan terima kasih

  10. kris 26 March 2012 at 20:45 #

    aslamualaikum
    dimana yaw saya bisa mendapatkan mesin stirling ini
    terima kasih

  11. kris 26 March 2012 at 20:48 #

    mohon pencerahanya
    dan tidak ngurangi rasa hormat saya , saya
    menunggu blasan via Email Ke kr1sn4_88@yahoo.com
    dan Klo Masih Daerah Sekitaran Jawa Saya Sudi untuk datang dimana Pun Berada
    terima Kasih

  12. agus 25 July 2012 at 13:57 #

    Sudah beberapa tahun yang lalu saya mempelajari mesin ini, tetapi karena kesibukan … terbengkalai. Jika mesin ini sudah dipasarkan secara komersial, dimana saya bisa mendapatkannya?

    Terima kasih atas tanggapannya.

  13. Eddy Tjahyono 13 August 2012 at 04:36 #

    Mohon informasi, dimana yang jual mesin stirling kapasitas 3kw atau 5kw,terima kasih

  14. Ahmad Iksan Kurnianto 9 April 2013 at 09:27 #

    Mohon pencerahan juga, saya masih belum begitu mengerti tentang kerja PLTS ini dengan mesin stirling ini. yang saya mau tanya disini, dimana lokasi yang terdapat Pembangkit ini?

Trackbacks/Pingbacks

  1. Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya berbasis Mesin Stirling dan Reflektor Parabola Efisiensi mencapai 32-34%, Murah dan Flexible | My Blog - 8 June 2011

    […] from: Ari Bimo Prakoso http://www.kamase.org/?p=2077 This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink. ← Hello […]

Leave a Reply