Energi Surya dan Teknologi Fotovoltaik: Potensi Radiasi Surya, Perancangan Inverter Tanpa Transformator, dan Aplikasinya

Abstract

Buku Energi Surya dan Teknologi Fotovoltaik: Potensi Radiasi Surya, Perancangan Inverter Tanpa Transformator, dan Aplikasinya membahas pemanfaatan energi surya melalui teknologi fotovoltaik, mulai dari karakteristik radiasi surya, estimasi potensi energi surya, hingga perancangan dan penerapan inverter fotovoltaik tanpa transformator (transformerless photovoltaic inverter/TPVI). Radiasi surya yang mencapai permukaan bumi terdiri atas radiasi langsung, radiasi difus, dan radiasi terpantul yang secara keseluruhan membentuk radiasi global. Informasi mengenai radiasi global sangat penting dalam menentukan potensi pembangkitan listrik fotovoltaik karena intensitas radiasi yang diterima modul berpengaruh terhadap energi listrik yang dihasilkan.

Keterbatasan instrumen dan data pengukuran radiasi surya pada suatu wilayah dapat menjadi kendala dalam perencanaan sistem fotovoltaik. Buku ini membahas metode estimasi radiasi surya menggunakan metode Hargreaves, regresi linear, dan kombinasi kedua metode tersebut. Penerapan metode tersebut disajikan melalui studi kasus di Perlis, Malaysia Utara, dan Medan, Indonesia, untuk memberikan gambaran mengenai potensi energi surya pada masing-masing wilayah. Kajian ini juga memperlihatkan pentingnya karakteristik radiasi surya dalam memperkirakan kinerja dan potensi pembangkitan listrik dari sistem fotovoltaik.

Pembahasan selanjutnya difokuskan pada perancangan inverter fotovoltaik tanpa transformator (transformerless photovoltaic inverter/TPVI) yang berfungsi mengubah energi listrik arus searah (direct current/DC) dari sistem fotovoltaik menjadi energi arus bolak-balik (alternating current/AC). Perancangan mencakup simulasi inverter multilevel menggunakan teknik Waktu Tunda Fase Maksimum yang Sama dan Teknik Pembagian Waktu Berdasarkan Tingkat Tegangan, kemudian dilanjutkan dengan implementasi perangkat keras. Sistem TPVI terdiri atas rangkaian penggerak pulsa (pulse driver), inverter jembatan penuh (full-bridge inverter), dan koreksi faktor daya (power factor correction/PFC). Untuk memenuhi kebutuhan daya yang lebih besar, beberapa inverter jembatan penuh dapat diparalelkan sehingga kapasitas daya sistem dapat ditingkatkan.