Jaringan Listrik Grid

Yang dimaksud dengan jaringan listrik grid adalah sistem kelistrikan yang terhubung, atau terkoneksi dengan jaringan (grid) yang artinya grid bekerja bersama pembangkit listrik  lainnya yang ikut menyuplai beban di jaringan listrik yang sama. Dalam sistem on grid, PLTS hanya menyuplai listrik ke beban pada siang hari sedangkan pada malam hari PLTS tidak beroperasi dan beban disuplai oleh pembangkit lainnya. karena PLTS tidak harus menyuplai beban pada malam hari maka baterai tidak diperlukan pada sistem ini tidak seperti pada sistem terpusat (stand alone) yang menyebabkan harganya jauh lebih murah dibanding sistem terpusat.

Adapun komponen Utama PLTS On Grid :

•          Modul Surya/Photovoltaic

Modul surya tentunya komponen utama yang selalu ada pada semua sistem PLTS. Seperti yang pernah saya tulis di tulisan-tulisan sebelumnya terkait PLTS, modul surya berfungsi untuk mengkonversi cahaya matahari menjadi energi listrik.

•         Inverter On Grid

Inverter On grid berfungsi mengubah daya DC dari modul surya menjadi daya AC untuk disalurkan ke jaringan/beban. Umumnya inverter on grid telah memiliki kemampuan untuk langsung sinkron dengan grid saat dinyalakan. Inverter On grid juga umumnya memiliki anti-islanding protection yang artinya bila ada gangguan pada jaringan/black out maka Inverter akan secara otomatis terlepas dari grid (OFF) dan akan terhubung kembali (ON)  secara otomatis saat jaringan kembali normal.

Meskipun memiliki fungsi yang sama terdapat perbedaan antara Inverter On grid dengan Inverter Off grid, diantaranya :

•          Inverter Off grid mengkonversi daya dc dari baterai sedangkan Inverter Off grid mengkonversi daya dc langsung dari modul surya. hal ini berbeda karena tegangan baterai relatif stabil sedangkan tegangan pada modul surya berubah-ubah (bergantung pada kondisi penyinaran matahari).

•          Daya yang dikonversi Inverter Off grid ke jaringan bergantung pada besar beban dan Inverter Off grid akan menyalurkan daya dari baterai sebesar daya yang dibutuhkan (beban), besarnya daya yang dihasilkan modul surya tidak berpengaruh pada besar daya yang dikonversi. Pada Inverter On grid besar daya yang dikonversi ke jaringan bergantung pada besar daya yang dihasilkan modul surya, Inverter On grid akan menyalurkan daya sebesar daya yang dihasilkan modul surya, besarnya beban tidak mempengaruhi besarnya daya yang dikonversi. Oleh karenanya Inverter Off grid tidak bisa dipakai sebagai inverter On grid dan sebaliknya walaupun Inverter On grid terkadang digunakan pada PLTS terpusat (off grid) yang menggunakan sistem AC couple.

Ada beberapa perbedaan pada Jaringan Listrik Masa Kini dan Jaringan Listrik Grid. Perbedaan yang pertama adalah dari segi partisipasi konsumen. Pada jaringan listrik masa kini, konsumen dianggap seragam dan tidak bertartisipasi aktif dalam jaringan listrik. Dalam hal ini, peran konsumen hanya sebagai penerima supply energi listrik dari produsen. Sedangkan pada Smart Grid, konsumen akan bertartisipasi aktif dalam jaringan listrik. Partisipasi ini meliputi penyediaan informasi, keterlibatan konsumen untuk memenuhi kebutuhan dan desentralisasi pembangkit listrik. Konsumen dapat menginformasikan kebutuhan energi listriknya. Dengan adanya informasi ini, energi listrik akan disediakan sesuai dengan kebutuhan meminimalkan pemborosan. Konsumen juga dapat bertartisipasi dalam penyediaan energi listrik dengan cara membangun pembangkit listrik dan melibatkannya ke dalam jaringan listrik yang ada. Pembangkit listrik pada sisi konsumen dapat berupa pembangkit listrik dari sumber energi terbarukan, misalnya sel surya dan energi angin. Jaringan listrik dengan pembangkit yang tersentralisasi merupakan khas jaringan listrik masa kini. Selain itu sangat minim keterlibatan media penyimpanan energi listrik. Pada Smart Grid, pembangkit akan dibuat beragam, umumnya berupa pembangkit yang bersumber dari sumber terbarukan, misalnya sel surya, kincir angin, dan tenaga air. Media penyimpanan juga dapat dilibatkan untuk mengoptimalkan jaringan listrik.

Dari segi produk, pelayanan, dan pasar juga terdapat perbedaan. Dalam hal ini, yang menjadi fokus adalah konsumen. Pada grid konvensional, konsumen cenderung monoton dan kurang berkembang. Smart Grid dapat menjadikan konsumen beragam, dalam hal ini produk yang dituangkan dalam layanan dapat disesuaikan dengan kebutuhan konsumen. Dengan demikian, pasar energi akan berkembang dengan baik. Kualitas pada grid konvensional cukup sulit untuk dikontrol. Di Indonesia, kualitas layanan listrik di berbagai daerah daerah dapat berbeda. Smart Grid dapat mengontrol kualitas dengan lebih baik sehingga kualitas yang baik dapat lebih mudah dicapai. Termasuk gangguan terhadap faktor alam dan non alam. Pada grid konvensional, gangguan ditangani dalam waktu yang relatif lambat sehingga supply listrik ke konsumen terganggu. Smart Grid dapat mempercepat penanganan tersebut dengan lebih baik dan smooth sehingga konsumen tidak terganggu supply-nya, bahkan bisa jadi konsumen tidak merasakan adanya gangguan. Selain itu, Smart Grid juga dapat melakukan operasi pencegahan atas gangguan yang mungkin terjadi pada jaringan listrik. Dari segi produsen, optimasi aset pada grid konvensional cukup sulit ditingkatkan dan operasional relatif tidak efisien. Smart Grid dapat membantu optimasi aset dan efisiensi operasional dapat ditingkatkan. Misalnya pembangkit akan diaktifkan hanya ketika dibutuhkan supply pada level tertentu, selebihnya akan dimatikan. Maintance jaringan juga akan lebih mudah dilakukan karena Smart Grid dapat memonitor beberapa komponen dalam jaringan listrik, melakukan pencegahan dan penanganan atas gangguan yang mungkin muncul. Sampai disini artikel saya yang berjudul jaringan listrik grid.

Jaringan Listrik PLTA

Tentu anda sudah mengetahui apa itu Pembangkit Listrik Tenaga Air, atau PLTA. Untuk menambah pemahaman anda berikut ini saya akan mencoba memberi beberapa penjelasan tambahan mengenai jaringan listrik PLTA. PLTA adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik. Pembangkit listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir dari bendungan atau air terjun menjadi energi mekanik dengan bantuan turbin air dan dari energi mekanik menjadi energi listrik dengan bantuan generator. Kemudian energi listrik tersebut dialirkan melalui jaringan-jaringan yang telah dibuat, hingga akhirnya energi listrik tersebut sampai ke konsumen, itulah penjelasan secara singkat tentang jaringan listrik PLTA. Namun perlu anda pahami, Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan sumber listrik terutama bagi masyarakat pedalaman di seluruh Indonesia. Disaat sumber energi lain mulai menipis dan memberikan dampak negatif, maka air menjadi sumber yang sangat  penting karena dapat dijadikan sumber energi pembangkit listrik yang murah dan tidak menimbulkan polusi. Selain itu, Indonesia kaya akan sumber daya air sehingga sangat berpotensial untuk memproduksi energi listrik yang bersumber daya air. Saat ini permintaan akan kebutuhan listrik semakin bertambah, hal ini disebabkan oleh pertambahan jumlah penduduk yang makin tinggi, serta perkembangan yang cukup pesat di sektor jasa dan industri.

Pembangkit tenaga listrik dengan tenaga air diklasifikasikan atas 4 golongan berdasarkan kriteria besarnya kapasitas energi yang dapat dibangkitkan. Pembangkit listrik tenaga air dengan kapasitas hingga 99kW diklasifikasikan sebagai Mikro Hidro, yang berkapasitas antara 100kW

 – 999kW diklasifikasikan sebagai PLTA kapasitas rendah, yang berkapasitas antara 1000kW

 – 9999kW diklasifikasikan sebagai PLTA kapasitas sedang, dan yang berkapasitas lebih dari 10.000kW merupakan PLTA kapasitas tinggi. Skala pengembangan masing-masing jenis klasifikasi pembangkitan energi tenaga air didasarkan kepada kepentingan-kepentingan pengembangan wilayah, strategi pembangunan, dan potensi tenaga air yang dimiliki. Di Indonesia terdapat banyak sekali sungai-sungai besar maupun kecil yang terdapat di  berbagai daerah. Hal ini merupakan peluang yang bagus untuk pengembangan energi listrik di daerah khususnya daerah yang belum terjangkau energi listrik. Jaringan Listrik PLTA mulai dikembangkan di Indonesia secara bertahap pada tahun 1900. Masa itu merupakan era dimana penggunaan bahan bakar minyak merupakan sumber energi utama di dunia. Pengembangan jaringan listrik PLTA tidak terlalu diprioritaskan oleh karena itu perkembangannya berjalan lambat. Sedangkan sekarang, pengembangan PLTA mulai di tinjau ulang karena penggunaan bahan bakar minyak mengahasilkan banyak polusi lingkungan dan persediaan bahan bakar minyak mulai menipis. Beberapa alasan tambahan bahwa PLTA lebih menguntungkan dibandingkan tipe generator lain adalah : Persediaan air cenderung tidak habis dan dapat diperbaharui, dan Pengoperasiannya sederhana dan biaya perawatannya murah.

            Bicara mengenai jaringan listrik PLTA sebenarnya ada banyak sekali macam nya, namun saya hanya akan menjelaskan satu jenis jaringan listrik PLTA yang sudah umum anda temukan di Indonesia terutama di daerah pedesaan yaitu: PLTA jenis terusan aliran sungai (run-of-river). Untuk PLTA jenis terusan aliran sungai ini memanfaatkan aliran sungai secara alami untuk menghasilkan energi listrik. Seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah, air di hilir sungai dimanfaatkan sedemikian rupa tanpa mengganggu aliran sungai ke hulu. Energi listrik yang dihasilkan sebanding dengan jumlah volume air perdetik yang mengalir. Sehingga saat sungai kering tidak ada air, generator tidak bisa menghasilkan energi listrik. Namun keuntungan dari PLTA tipe ini adalah biaya konstruksinya yang murah dan pembangunannya yang sederhana, namun tentu saja harus menggunakan alat listrik yang berkualitas dalam konstruksinya. PLTA tipe ini cocok dibangun pada sungai-sungai besar di Indonesia yang lokasinya masih terisolasi dan bertujuan untuk mendapatkan sumber energi listrik yang ramah lingkungan dengan segera. 

Alat Listrik Sederhana

Energi listrik merupakan kumpulan muatan-muatan listrik yang saling bersinergi membentuk sebuah kekuatan dan terus bergerak dari muatan negatif menuju muatan positif. Aliran muatan listrik tersebut akan menghasilkan arus listrik dan selanjutnya akan menghasilkan energi listrik. Arus listrik ini terus mengalir dari muatan positif ke negatif, dengan kata lain arah gerak muatan berlawanan dengan arah gerak arus listrik. Energi yang tersimpan dalam arus listrik dengan satuan Ampere (A) dan tegangan listrik dengan satuan Volt (V) dengan ketentuan kebutuhan konsumsi daya listrik dengan satuan Watt (W) untuk menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan ataupun untuk menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energi yang lain. Energi yang dihasilkan dapat berasal dari berbagai sumber, seperti air, minyak, batu bara, angin, panas bumi, nuklir, matahari, dan lainnya. Energi ini besarnya dari beberapa Joule sampai ribuan hingga jutaan Joule.

Alat-alat listrik sederhana adalah beberapa alat yang sering digunakan untuk memeriksa aliran listrik. Berikut adalah alat-alat elektronika sederhana antara lain :

• Tespen (Tes penerangan)

Tespen merupakan alat yang digunakan untuk mengetahui ada tidaknya tegangan listrik. 

• Tang ampere 

Tang ampere merupakan alat sederhana yang digunakan untuk mengukur arus listrik, tegangan listrik, dll. 

            Komponen elektronika adalah merupakan alat listrik sederhana,  komponem-komponen yang terdapat dalam alat-alat elektronika, diantaranya adalah :

• Potensiometer

Potensiometer merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk mengatur nada bas, volume, maupun frekuensi yang dapat didengaqrkan melalui speaker. Prinsip kerja potensiometer yaitu bila diputar ke kanan arus yang mengalir lebih besar dan tegangannya lebih kecil.   

• Kondensator

Kondensator merupakan komponen yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Kondensator berisi 2 lempengan penghantar dan di tengahnya terdapat dialisator. Jenis-jenis kondensator antara lain adalah:

·         Kondensator Trimer 

·         Kondensator Elektrolit  

·         Kondensator Variable

·         Kondensator Mita

Listrik merupakan hal mendasar dalam aktivitas kehidupan manusia, kita tidak bisa terlepas dari peran listrik. Listrik banyak digunakan di dalam kehidupan sehari-hari seperti, untuk menyalakan televisi, kulkas, laptop atau komputer dan alat elektronik lainnya. Selama ini, kita hanya menggunakan listrik tapi kita tidak pernah berpikir dari mana listrik yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari ini muncul. Sebenarnya alat listrik sederhana biasa dibuat sendiri. Seperti yang ada dibawah ini:

Pembangkit listrik sederhana  ini adalah hasil kreatifitas siswa-siswi MTs Nahdlatus Shaufiah Wanasaba, Kabupaten Lombok Timur. Pembangkit listrik sederhana ini salah satu bentuk penerapan konsep dari "Induksi Elektromagnetik". Bahan yang kita gunakan untuk membuat pembangkit listrik sederhana ini adalah sebuah dinamo kecil dengan tegangan 12 volt.  Lalu alat listrik sederhana lainnya adalah PLTA. Yaitu pembangkit listrik tenaga air. Sebagian besar dari anda pastinya sudah tidak asing lagi dengan yang namanya pembangkit listrik tenaga air atau yang disingkat dengan PLTA bukan? Pembangkit listrik jenis ini adalah salah satu yang paling banyak, dan paling besar yang digunakan di negara kita Indonesia. Bagaimana tidak? Lebih dari 50 persen pasokan listrik yang ada di negeri kita diperoleh dari PLTA. Seperti yang kita ketahui bersama bahwa pembangkit listrik tenaga air ini sangat erat kaitannya dengan yang namanya bendungan. Di beberapa daerah yang ada di Indonesia terdapat bendungan yang digunakan untuk penggerak turbin di PLTA. Contoh alat listrik sederhana PLTA bisa dilihat di bawah ini: