Guru Besar ITS Gagas Pembangkit Hybrid Surya-Angin, Efisiensi Naik 25,12 Persen

KILAS JAVA, SURABAYA - Guru Besar Departemen Teknik Fisika Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Prof Dr Ir Imam Abadi ST MT IPM mengembangkan pembangkit listrik hybrid surya-angin yang dirancang untuk menjaga kontinuitas pasokan listrik dari dua sumber energi terbarukan.

Sistem tersebut menggabungkan panel surya dengan turbin angin vertikal berbentuk spiral. Teknologi ini dikembangkan antara lain untuk menjawab tantangan keterbatasan akses listrik di kawasan terpencil sekaligus mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak (BBM) yang kian menipis.

Indonesia dinilai memiliki modal alam yang mendukung pengembangan sistem tersebut. Sebagai negara tropis, Indonesia mendapat paparan sinar matahari sepanjang tahun dan memiliki embusan angin harian yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi.

“Indonesia kaya akan ladang angin dan sinar matahari yang konsisten sepanjang tahun, sehingga kombinasi kedua potensi alami inilah yang kami pilih sebagai penyokong utama sistem energi terbarukan ini,” ujar Imam menerangkan alasan pemilihan komoditas alatnya.

Pembangkit listrik hybrid surya-angin itu bekerja dengan prinsip komplementaritas energi. Dua sumber energi tersebut dirancang untuk saling melengkapi dalam menjaga kontinuitas dan stabilitas pasokan daya listrik sepanjang hari.

Pada siang hari, panel surya bekerja memanen energi dari sinar matahari. Ketika memasuki malam, turbin angin mengambil peran sebagai generator utama sehingga produksi listrik tetap dapat berlangsung.

Turbin yang digunakan memiliki bentuk vertikal spiral dengan model helix savonius. Model tersebut dipilih karena memiliki batas kecepatan awal putar atau cut in speed yang rendah.

Menurut Imam, karakteristik itu membuat turbin sesuai untuk kondisi tiupan angin di Indonesia. Generator disebut sudah dapat berputar ketika kecepatan angin mencapai 2,5 meter per sekon.

“Kelebihan turbin jenis ini adalah sistem cut in speed-nya yang rendah, sehingga hanya dengan kecepatan angin 2,5 meter per sekon saja generator sudah bisa berputar dan stabil menghasilkan tegangan listrik harian,” jelas lelaki kelahiran Lamongan tahun 1976 tersebut.

Selain menggabungkan tenaga surya dan angin, sistem ini dilengkapi teknologi solar tracker. Perangkat tersebut membuat panel surya bergerak secara otomatis mengikuti posisi matahari.

Pergerakan panel dirancang agar permukaan panel tetap berada pada posisi yang optimal terhadap arah datangnya sinar matahari. Dengan mekanisme tersebut, energi matahari yang dipanen sistem dapat dimaksimalkan dibandingkan panel yang berada pada posisi tetap.

Teknologi itu juga dirancang untuk merespons perubahan kondisi cuaca. Ketika langit mendung atau tertutup awan tebal, sistem dapat mengubah metode kendalinya secara otomatis.

“Ketika langit mendadak mendung atau tertutup awan tebal, alat ini akan langsung mengalihkan mode deteksinya menggunakan jalur perhitungan astronomi,” papar Guru Besar ke-257 ITS tersebut.

Pada kondisi tersebut, sistem kendali cerdas menggunakan soft sensor berbasis perhitungan astronomi untuk menentukan posisi panel. Dengan demikian, panel tetap dapat bergerak mengikuti trajektori matahari meskipun kondisi cuaca tidak menentu.

“Ketika kondisi mendung, kendali cerdas akan secara otomatis mengalihkan sistem ke soft sensor berbasis perhitungan astronomi agar panel surya tetap bergerak pada posisi ideal,” tambah dosen Laboratorium Pengukuran, Keandalan, Risiko, dan Keselamatan Departemen Teknik Fisika ITS tersebut.

Kinerja sistem pembangkit listrik hybrid surya-angin itu telah diuji di lapangan. Berdasarkan pengujian tersebut, sistem cerdas ini mampu meningkatkan efisiensi listrik hingga 25,12 persen dibandingkan panel surya konvensional.

Pengembangan teknologi tersebut juga berkaitan dengan upaya ITS mendukung target Sustainable Development Goals (SDGs), terutama tujuan ke-7 mengenai Energi Bersih dan Terjangkau serta tujuan ke-12 mengenai Konsumsi dan Produksi yang Bertanggung Jawab.

Imam membayangkan teknologi tersebut tidak berhenti sebagai sistem pembangkit listrik. Ke depan, ia ingin mengembangkannya menjadi semacam stasiun pengisian daya mandiri berbasis energi terbarukan yang dapat digunakan secara gratis oleh masyarakat.

Fasilitas itu nantinya diharapkan dapat digunakan untuk mengisi daya baterai kendaraan listrik maupun mendukung operasional alat pertanian harian. Gagasan tersebut menjadi salah satu arah pemanfaatan pembangkit listrik hybrid surya-angin yang dikembangkan Imam.

“Bagi seorang peneliti, kebahagiaan tertinggi adalah ketika melihat hasil karya teknologi yang dikembangkan dapat dirasakan manfaatnya seluas-luasnya oleh masyarakat,” pungkasnya. (Nayla).