Sistem tenaga surya hibrida merupakan pilihan yang semakin populer untuk memanfaatkan energi terbarukan, dengan menggabungkan sistem energi surya dengan penggunaan jaringan listrik publik yang hemat biaya. Artikel ini menjelaskan komponen utama sistem ini dan menawarkan beberapa panduan dalam memilih yang tepat tata surya hibrida untuk kebutuhan Anda.
Daftar Isi
Pertumbuhan pasar tata surya hibrida
Pengantar tata surya hibrida
Komponen tata surya hibrida
Bagaimana memilih ukuran tata surya hibrida yang tepat
Pesan terakhir
Pertumbuhan pasar tata surya hibrida
Pasar global untuk sistem tenaga surya tumbuh pada tingkat yang sangat sehat, sebagian besar disebabkan oleh kombinasi kenaikan biaya jaringan listrik publik, dan dukungan pemerintah terhadap sistem energi terbarukan di rumah. Pasar perumahan melihat lebih banyak fleksibilitas dan efisiensi biaya dalam memiliki sistem rumah yang memanfaatkan tenaga surya sebaik-baiknya serta mencari cara untuk meminimalkan kebutuhan akan ketergantungan pada jaringan listrik publik.
Karena sistem tata surya hibrida mempunyai beberapa komponen, pasar global paling baik diukur melalui pertumbuhan inverter surya hibrida, yang merupakan 'kecerdasan' penting dalam tata surya hibrida. Melihat periode 2023 hingga 2032, pasar global untuk inverter hibrida surya diproyeksikan berada pada tingkat pertumbuhan tahunan gabungan. (CAGR) sebesar 9.2%, dari US$ 7.39 miliar pada tahun 2023 menjadi sekitar US$ 16.32 miliar pada tahun 2032.
Pasar global diperkirakan akan mengalami pertumbuhan yang lebih besar jika bukan karena tingginya biaya pemasangan komponen utama, khususnya biaya inverter, dan jangka waktu yang lama untuk mendapatkan laba atas investasi.
Pengantar tata surya hibrida
Tata surya hibrida menggabungkan listrik yang dihasilkan dari panel fotovoltaik surya (PV) dengan listrik yang dihasilkan dari jaringan utilitas publik, menyimpan listrik yang dikumpulkan dalam sistem penyimpanan baterai.
Sebagai perbandingan, sistem 'tenaga' hibrida menggabungkan listrik yang dihasilkan dari berbagai sumber, yang dapat mencakup tenaga surya dan turbin angin, generator hidro-listrik, jaringan publik, dan generator bahan bakar yang berdiri sendiri.
Apakah sistem hibrida hanya menggunakan tenaga surya, atau mengintegrasikan sumber campuran, prinsipnya tetap sama. Energi ditangkap, diatur, dan disimpan sebagai arus searah (DC) dalam kumpulan baterai, yang kemudian tersedia di rumah dengan terlebih dahulu diubah menjadi arus bolak-balik (AC) dan kemudian digunakan oleh peralatan rumah tangga sesuai kebutuhan.
Sistem tenaga listrik yang hanya menggunakan jaringan utilitas publik disebut sebagai sistem 'tied-grid', atau 'grid-tied'. Sistem tata surya yang berdiri sendiri, hanya menggunakan energi dari panel surya (dan/atau sumber energi lainnya), dan terisolasi dari jaringan utilitas publik, disebut 'off-grid'.
Sistem tenaga surya hibrida dapat beralih di antara mode jaringan listrik yang berbeda tergantung pada sumber daya yang tersedia, dan kemampuan beradaptasi inilah yang membuat sistem tenaga surya hibrida menjadi pilihan yang semakin populer.
Dalam sistem jaringan listrik yang stabil, dimana listrik utilitas publik dapat diandalkan dan konsisten, memiliki sistem hibrida menawarkan fleksibilitas dan penghematan biaya bagi rumah tangga.
- Ketika energi matahari berlimpah, rumah akan memanfaatkan energi ini untuk semua kegunaannya, sehingga menghemat biaya utilitas.
- Jika cuaca mendung dan energi matahari tidak mencukupi, rumah dapat 'mengisi ulang' penyimpanan baterai, menggunakan pasokan listrik utilitas publik yang lebih murah di luar jam sibuk.
- Jika pasokan tenaga surya berlimpah, dan baterai penuh, kelebihan listrik yang dihasilkan oleh tata surya rumah dapat disalurkan kembali ke jaringan publik, yang dapat dibeli atau dikreditkan oleh perusahaan utilitas.
Dalam sistem jaringan listrik yang tidak stabil, di mana seringnya pemadaman listrik atau pelepasan beban dapat menyebabkan listrik hilang selama berjam-jam dalam sehari, maka tata surya hibrida menyuplai rumah dengan listrik dari baterai yang disimpan. Ketika listrik tersedia, listrik tersebut digunakan untuk mengisi ulang baterai, menambah tenaga surya.
Komponen tata surya hibrida
Diagram di atas oleh Perusahaan Energi Baru Xiamen Nacyc menunjukkan masing-masing komponen penting tata surya hibrid, panel fotovoltaik, bank baterai litium ion, dan inverter hibrid, yang menunjukkan cara komponen-komponen tersebut terhubung ke jaringan listrik umum dan ke rumah.
Panel fotovoltaik surya (PV).
Kredensial mikro sistem lengkap dari United Energy menunjukkan satu set empat panel sel fotovoltaik surya (PV) serta semua komponen lainnya. Jumlah sebenarnya panel yang dibutuhkan akan bergantung pada kapasitas yang dibutuhkan, dan harganya berkisar antara US$ 0.30 hingga US$ 0.50 per watt.
Panel surya, panel sel surya, atau panel fotovoltaik surya, adalah komponen tata surya hibrida yang paling terlihat. Panel-panel ini menggunakan rangkaian sel fotovoltaik (PV) yang merangsang elektron, yang kemudian dilewatkan melalui sirkuit untuk menghasilkan arus searah, yang dapat digunakan langsung ke perangkat listrik, atau lebih umum lagi untuk disimpan dalam baterai untuk digunakan nanti.
Panel surya umumnya dipasang di atap, baik secara miring di atas genteng, atau berdiri di atas atap datar. Untuk atap datar, pengguna dapat mengarahkan panel ke arah sinar matahari terkuat, sedangkan jika dipasang di atas genteng, biasanya memilih sisi yang paling banyak terkena sinar matahari.
Jumlah panel yang perlu dipasang akan bergantung pada kebutuhan konsumsi daya domestik pengguna, stabilitas jaringan listrik lokal, dan juga kemungkinan jumlah sinar matahari yang tersedia.
Bank baterai litium ion
Ketika energi ditangkap, baik dari panel surya atau ketika disalurkan dari jaringan listrik, energi tersebut disimpan dalam rangkaian baterai lithium ion. Dalam sistem yang lebih kecil, baterai mungkin berdiri sendiri daripada di dalam lemari baterai, namun masih akan dihubungkan bersama sebagai sebuah Himpunan.
Jumlah penyimpanan baterai yang diperlukan akan bergantung pada kebutuhan konsumsi daya domestik pengguna, dan sejauh mana pengguna ingin tetap independen dari jaringan listrik lokal. Semakin banyak daya yang disimpan, semakin banyak listrik yang tersedia untuk penggunaan 'off-grid'.
Inverter hibrida
Inverter surya hibrida menangani semua transfer daya, pengaturan dan konversi antara baterai, jaringan listrik rumah, dan jaringan listrik utilitas umum.
Sistem manajemen daya cerdas modern memungkinkan inverter untuk:
- mengelola pengisian dan penyimpanan panel surya,
- memantau tingkat pengisian daya baterai,
- beralih antara jaringan publik dan penggunaan baterai,
- mengubah arus DC yang tersimpan menjadi AC,
- menyuplai listrik ke rumah,
- memasok kelebihan listrik kembali ke jaringan publik,
- menyediakan data waktu nyata ke cloud dan komputer lokal.
Penting untuk merencanakan inverter dengan kapasitas untuk menyediakan konversi AC bersamaan yang cukup yang dibutuhkan rumah. Sebagai contoh sederhana, microwave, ketel, oven, dan pemanas (atau AC) semuanya memerlukan daya sekitar 2-5 Kw masing-masing. Semua digunakan bersama-sama, hal ini akan memberikan beban simultan yang sangat tinggi pada inverter, yang dapat terputus jika lebih banyak daya yang ditarik daripada yang dapat dikonversi oleh inverter. Sistem cerdas akan membantu Anda mengelola permintaan berlebihan tanpa menyebabkan sistem tersandung.
Komponen lainnya
Komponen utama yang termasuk dalam sistem lengkap adalah panel surya, inverter hybrid, baterai penyimpanan, dan perangkat lunak pemantauan. Mereka juga mungkin termasuk perlengkapan, kabel dan dalam beberapa kasus seperangkat perkakas lengkap.
Bagaimana memilih ukuran tata surya hibrida yang tepat
Saat memilih ukuran sistem yang tepat untuk penggunaan yang diinginkan, pemasok harus dapat membantu dalam perhitungan. Spreadsheet dapat membantu dan pemasok mungkin memilikinya untuk diberikan kepada Anda.
Faktor utama yang perlu direncanakan akan didasarkan pada perkiraan penggunaan harian dan penggunaan bersamaan, dalam KiloWatt. Hal ini dapat ditentukan dari tagihan utilitas bulanan, untuk memperkirakan penggunaan KiloWatt bulanan, dan kemudian ini perlu dibagi menjadi jumlah harian. Hal ini kemungkinan besar tidak akan memberikan rincian jam penarikan, namun ada gunanya memikirkan waktu penggunaan puncak dibandingkan waktu rata-rata. Misalnya, memasak pada waktu makan dapat melibatkan penggunaan peralatan dengan watt tinggi, oven, microwave, peralatan dapur lainnya, selain juga menggunakan energi untuk pemanas rumah, pemanas air, TV, dan internet rumah.
Jika tujuannya adalah untuk membangun surplus pasokan untuk menyalurkan pasokan ke jaringan listrik publik, maka perkiraan tersebut harus memperhitungkan surplus tersebut. Tentu saja semua perkiraan ini pada akhirnya harus mengarah pada sistem yang sesuai dengan anggaran, serta kemungkinan jumlah sinar matahari yang tersedia secara konsisten. Kompromi mungkin diperlukan untuk menemukan ukuran sistem yang tepat.
Penting untuk dicatat bahwa sistem tenaga surya hibrida memerlukan biaya awal yang besar, dalam membeli semua peralatan, pemasangan, dan sambungan. Pengembalian investasi kemungkinan besar akan berlangsung selama beberapa tahun, bukan berbulan-bulan, sehingga ekspektasi harus dikelola dalam membangun sistem berdasarkan penghematan biaya murni.
Pesan terakhir
Sistem tenaga surya hibrida memanfaatkan kombinasi energi surya terbarukan dan penggunaan jaringan utilitas publik secara selektif. Komponen sistem utama yang memungkinkan kombinasi cerdas adalah inverter hibrida cerdas, dengan sistem manajemen daya yang memberikan kendali kepada pengguna rumahan.
Terdapat beragam pilihan sistem hibrid yang tersedia, yang semuanya mencakup komponen utama panel PV surya, susunan baterai penyimpanan, dan inverter hibrid modern, dengan perangkat lunak cerdas. Tantangan bagi pengguna adalah memutuskan kapasitas apa yang diinginkan, penggunaan jaringan publik apa yang disukai (atau diperlukan dalam lingkungan jaringan listrik yang tidak stabil), dan kemudian berapa ukuran sistem yang diperlukan untuk menangani hal tersebut. Kapasitas ditentukan oleh berapa banyak panel yang diperlukan untuk menangkap sinar matahari yang cukup, berapa banyak baterai penyimpanan yang diperlukan untuk menampung cukup daya untuk semua penggunaan, dan berapa kapasitas konversi DC/AC yang dapat ditangani inverter untuk setiap permintaan secara bersamaan.
Biaya merupakan faktor penting karena sebagian besar biaya merupakan investasi di muka, pembelian dan pemasangan komponen, dan ROI kemungkinan besar akan berlangsung dalam jangka waktu yang lama. Namun, jika terdapat jaringan listrik yang tidak stabil, biaya investasi yang tinggi mungkin lebih dapat diterima untuk kebutuhan listrik biasa. Pemasok mungkin memberi harga berdasarkan set lengkap, namun banyak pula yang memberi harga berdasarkan US$ per watt, jadi sekali lagi penting untuk mengetahui kapasitas yang diperlukan.
Calon pembeli pasti ingin membandingkan pilihan yang tersedia. Informasi lebih lanjut tentang beragam pilihan sistem tenaga surya hibrida yang tersedia, dan masing-masing komponennya, dapat ditemukan di showroom online di Chovm.com.
