Solar Energy

As a tropical country, Indonesia has a relatively good potential of solar energy with average daily solar radiation of 4.8kWh/m 2 . To utilize such potential of solar energy, two technologies have been applied, namely thermal solar energy and photovoltaic solar energy.

A. PHOTOVOLTAIC

Photovoltaic solar energy is used to meet rural electricity requirement, water pump, television, telecommunication, and refrigerator (such as: in Community Health Centers and for the fish saving cabinet used by fisherman) with the total capacities of about 5 MW. The utilization of solar energy, especially in the form of SHS (Solar Home Systems) has reached the semi-commercial phase.

The barriers faced in the utilization of photovoltaic are:

• High investment cost. As the main part of photovoltaic; module, is still imported. There is no industry yet in Indonesia that can produce the module of photovoltaic;
• The price of photovoltaic energy could not compete to commercial energy, as high investment cost and the conventional energy is still subsidized;
• The market of photovoltaic is still limited;
• The absorption of photovoltaic technology is still low;
• Less support of infrastructure, such as: there is no service center in the village or isolated area, so if one of component of PV is broken, the user has to go to the city area to buy the new one. It will take a lot of money and time just to fix the PV;
• Less support on capability of service;
• As yet no sense of urgency and synergy among government institutions in application of regulation concerning renewable energy;
• In standardization, there is still no socialize yet, so many stakeholders and society still don't know about the standard of photovoltaic. Indonesia has many standards, but because there is no producer of module itself, the standards still not implement yet.

Government's programs in photovoltaic are:

• Develop photovoltaic system for rural electricity program, especially to fulfill the electricity need in isolated area.
• Increase the utilization of hybrid technology, especially to fulfill the lack of electricity supply from isolated power plant.
• Replace all or some part of supply for Small Social Customer and Small Household Customers of public electricity company with the photovoltaic system.
• Motivate the utilization of photovoltaic system at buildings, especially Government's buildings.
• Investigate the possibility of developing module industry in Indonesia to fulfill the local need and foreign.
• Motivate the private companies in utilize the photovoltaic.
• Implement some cooperation with other countries for big scale development of photovoltaic system.

B. SOLAR THERMAL ENERGY

Solar thermal energy in Indonesia is generally used for cooking (solar stove) , drying for agricultural products (plantation, fishery, forestry, food crops), and water heater. The use of thermal solar energy for cooking and drying for agricultural products is still very limited, while as water heater it has reached the commercial phase.

Some devices that produced in Indonesia are:

• Dryer ;
• Domestic water heather;
• Oven;
• Water pump with Rankine- Cycle and Isopentane as working fluid ;
• Solar Distillation/Stil l;
• Cooler
• Solar Sterilizer;
• The power-plant that using concentrator and working fluid with the low boiling point.

The barriers of solar thermal energy development are:

• Lack of socialization to the people of Indonesia ;
• Buying ability of society are low even the price of solar thermal devices are relatively cheap;
• The human resource in solar thermal energy field is limited. For this time, human resource is available in Java Island and only in the universities/academics.

Government's programs in solar thermal energy are:

• Do inventorying, identification, and mapping the potential and application of photo thermal technology countinuesly.
• Disseminate and transfer technology from developers to user (agro-industries, commercial building, etc) and national producer (manufacture, mechanic workshop, etc) by communication forum, education and training, and pilot project.
• Make national standardization of components and system of photo thermal technology.
• Investigate the financial schemes for national manufacturing development continuesly.
• Increase the research activities and development for all kind technologies of photo thermal.
• Increase the local production and investigate for the export possibility.
• Develop the high temperature photo thermal technology, such as: electricity generation, stirling machines, etc.

Energi Surya

Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan sosial, ekonomi, dan lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan, serta merupakan pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional. Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Sedangkan, akses ke energi yang andal dan terjangkau merupakan pra-syarat utama untuk meningkatkan standar hidup masyarakat.

Untuk memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat tersebut, dikembangkan berbagai energi alternatif, di antaranya energi terbarukan. Potensi energi terbarukan, seperti: biomassa, panas bumi, energi surya, energi air, energi angin dan energi samudera, sampai saat ini belum banyak dimanfaatkan, padahal potensi energi terbarukan di Indonesia sangatlah besar.

Energi surya merupakan salah satu energi yang sedang giat dikembangkan saat ini oleh Pemerintah Indonesia.

Kondisi Umum

Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup besar. Berdasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari 18 lokasi di Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat diklasifikasikan berturut-turut sebagai berikut: untuk kawasan barat dan timur Indonesia dengan distribusi penyinaran di Kawasan Barat Indonesia (KBI) sekitar 4,5 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 10%; dan di Kawasan Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 9%. Dengan demikian, potesi angin rata-rata Indonesia sekitar 4,8 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 9%.

Untuk memanfaatkan potensi energi surya tersebut, ada 2 (dua) macam teknologi yang sudah diterapkan, yaitu teknologi energi surya termal dan energi surya fotovoltaik. Energi surya termal pada umumnya digunakan untuk memasak (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan, perikanan, kehutanan, tanaman pangan) dan memanaskan air. Energi surya fotovoltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, televisi, telekomunikasi, dan lemari pendingin di Puskesmas dengan kapasitas total ± 6 MW.

Ada dua macam teknologi energi surya yang dikembangkan, yaitu:

• Teknologi energi surya fotovoltaik;

• Teknologi energi surya termal.

TEKNOLOGI ENERGI SURYA FOTOVOLTAIK

Teknologi dan Kemampuan Nasional

Pemanfaatan energi surya khususnya dalam bentuk SHS (s olar home systems ) sudah mencapai tahap semi komersial.

Komponen utama suatu SESF adalah:

• Sel fotovoltaik yang mengubah penyinaran matahari menjadi listrik, masih impor, namun untuk laminating menjadi modul surya sudah dkuasai;
• Balance of system (BOS) yang meliputi controller, inverter , kerangka modul, peralatan listrik, seperti kabel, stop kontak, dan lain-lain, teknologinya sudah dapat dikuasai;
• Unit penyimpan energi (baterai) sudah dapat dibuat di dalam negeri;
• Peralatan penunjang lain seperti: inverter untuk pompa, sistem terpusat, sistem hibrid, dan lain-lain masih diimpor.

Kandungan lokal modul fotovoltaik termasuk pengerjaan enkapsulasi dan framing sekitar 25%, sedangkan sel fotovoltaik masih harus diimpor. Balance of System (BOS) masih bervariasi tergantung sistem desainnya. Kandungan lokal dari BOS diperkirakan telah mencapai diatas 75%.

Sasaran Pengembangan Fotovoltaik di Indonesia

• Sasaran pengembangan energi surya fotovoltaik di Indonesia adalah sebagai berikut: Semakin berperannya pemanfaatan energi surya fotovoltaik dalam penyediaan energi di daerah perdesaan, sehingga pada tahun 2020 kapasitas terpasangnya menjadi 25 MW.
• Semakin berperannya pemanfaatan energi surya di daerah perkotaan.
• Semakin murahnya harga energi dari solar photovoltaic , sehingga tercapai tahap komersial.
• Terlaksananya produksi peralatan SESF dan peralatan pendukungnya di dalam negeri yang mempunyai kualitas tinggi dan berdaya saing tinggi.

Strategi Pengembangan Fotovoltaik di Indonesia

Strategi pengembangan energi surya fotovoltaik di Indonesia adalah sebagai berikut:

• Mendorong pemanfaatan SESF secara terpadu, yaitu untuk keperluan penerangan (konsumtif) dan kegiatan produktif.Mengembangan SESF melalui dua pola, yaitu pola tersebar dan terpusat yang disesuaikan dengan kondisi lapangan. Pola tersebar diterapkan apabila letak rumah-rumah penduduk menyebar dengan jarak yang cukup jauh, sedangkan pola terpusat diterapkan apabila letak rumah-rumah penduduk terpusat.
• Mengembangkan pemanfaatan SESF di perdesaan dan perkotaan.
• Mendorong komersialisasi SESF dengan memaksimalkan keterlibatan swasta.
• Mengembangkan industri SESF dalam negeri yang berorientasi ekspor.
• Mendorong terciptanya sistem dan pola pendanaan yang efisien dengan melibatkan dunia perbankan.

Program Pengembangan Fotovoltaik di Indonesia

Program pengembangan energi surya fotovoltaik adalah sebagai berikut:

• Mengembangkan SESF untuk program listrik perdesaan, khususnya untuk memenuhi kebutuhan listrik di daerah yang jauh dari jangkauan listrik PLN.
• Meningkatkan penggunaan teknologi hibrida, khususnya untuk memenuhi kekurangan pasokan tenaga listrik dari isolated PLTD.
• Mengganti seluruh atau sebagian pasokan listrik bagi pelanggan Sosial Kecil dan Rumah Tangga Kecil PLN dengan SESF. Pola yang diusulkan adalah:
• Memenuhi semua kebutuhan listrik untuk pelanggan S1 dengan batas daya 220 VA;
• Memenuhi semua kebutuhan untuk pelanggan S2 dengan batas daya 450 VA;
• Memenuhi 50 % kebutuhan listrik untuk pelanggan S2 dengan batas daya 900 VA;
• Memenuhi 50 % kebutuhan untuk pelanggan R1 dengan batas daya 450 VA.
• Mendorong penggunaan SESF pada bangunan gedung, khususnya Gedung Pemerintah.
• Mengkaji kemungkinan pendirian pabrik modul surya untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan kemungkinan ekspor.
• Mendorong partisipasi swasta dalam pemanfaatan energi surya fotovoltaik.
• Melaksanakan kerjasama dengan luar negeri untuk pembangunan SESF skala besar.

Peluang Pemanfaatan Fotovoltaik

Kondisi geografis Indonesia yang terdiri atas pulau-pulau yang kecil dan banyak yang terpencil menyebabkan sulit untuk dijangkau oleh jaringan listrik yang bersifat terpusat. Untuk memenuhi kebutuhan energi di daerah-daerah semacam ini, salah satu jenis energi yang potensial untuk dikembangkan adalah energi surya. Dengan demikian, energi surya dapat dimanfaatkan untuk p enyedian listrik dalam rangka mempercepat rasio elektrifikasi desa.

Selain dapat digunakan untuk program listrik perdesaan, peluang pemanfaatan energi surya lainnnya adalah:

• Lampu penerangan jalan dan lingkungan;
• Penyediaan listrik untuk rumah peribadatan. SESF sangat ideal untuk dipasang di tempat-tempat ini karena kebutuhannya relatif kecil. Dengan SESF 100 /120Wp sudah cukup untuk keperluan penerangan dan pengeras suara;
• Penyediaan listrik untuk sarana umum. Dengan daya kapasitas 400 Wp sudah cukup untuk memenuhi listrik sarana umum;
• Penyediaan listrik untuk sarana pelayanan kesehatan, seperti: rumah sakit, Puskesmas, Posyandu, dan Rumah Bersalin;
• Penyediaan listrik untuk Kantor Pelayanan Umum Pemerintah. Tujuan pemanfaatan SESF pada kantor pelayanan umum adalah untuk membantu usaha konservasi energi dan mambantu PLN mengurangi beban puncak disiang hari;
• Untuk pompa air ( solar power supply for waterpump ) yang digunakan untuk pengairan irigasi atau sumber air bersih (air minum).

Kendala Pengembangan Fotovoltaik di Indonesia

• Kendala yang dihadapi dalam pengembangan energi surya fotovoltaik adalah:
• Harga modul surya yang merupakan komponen utama SESF masih mahal mengakibatkan harga SESF menjadi mahal, sehingga kurangnya minat lembaga keuangan untuk memberikan kredit bagi pengembangan SEEF;
• Sulit untuk mendapatkan suku cadang dan air accu , khususnya di daerah perdesaan, menyebabkan SESF cepat rusak;
• Pemasangan SESF di daerah perdesaan pada umumnya tidak memenuhi standar teknis yang telah ditentukan, sehingga kinerja sistem tidak optimal dan cepat rusak.;
• Pada umumnya, penerapan SESF dilaksanakan di daerah perdesaan yang sebagian besar daya belinya masih rendah, sehingga pengembangan SESF sangat tergantung pada program Pemerintah;
• Belum ada industri pembuatan sel surya di Indonesia, sehingga ketergantungan pada impor sangat tinggi. Akibatnya, dengan menurunnya nilai tukar rupiah terhadap dolar menyebabkan harga modul surya menjadi semakin mahal.

2. TEKNOLOGI ENERGI SURYA TERMAL

Selama ini, pemanfaatan energi surya termal di Indonesia masih dilakukan secara tradisional. Para petani dan nelayan di Indonesia memanfaatkan energi surya untuk mengeringkan hasil pertanian dan perikanan secara langsung.

Teknologi dan Kemampuan Nasional

Berbagai teknologi pemanfaatan energi surya termal untuk aplikasi skala rendah (temperatur kerja lebih kecil atau hingga 60 o C) dan skala menengah (temperatur kerja antara 60 hingga 120 o C) telah dikuasai dari rancang-bangun, konstruksi hingga manufakturnya secara nasional. Secara umum, teknologi surya termal yang kini dapat dimanfaatkan termasuk dalam teknologi sederhana hingga madya. Beberapa teknologi untuk aplikasi skala rendah dapat dibuat oleh bengkel pertukangan kayu/besi biasa. Untuk aplikasi skala menengah dapat dilakukan oleh industri manufaktur nasional.

Beberapa peralatan yang telah dikuasai perancangan dan produksinya seperti sistem atau unit berikut:

• Pengering pasca panen (berbagai jenis teknologi);
• Pemanas air domestic;
• Pemasak/oven;
• Pompa air (dengan Siklus Rankine dan fluida kerja Isopentane );
• Penyuling air ( Solar Distilation/Still );
• Pendingin (radiatif, absorpsi, evaporasi, termoelektrik, kompressip, tipe jet);
• Sterilisator surya;
• Pembangkit listrik dengan menggunakan konsentrator dan fluida kerja dengan titik didih rendah.

Untuk skala kecil dan teknologi yang sederhana, kandungan lokal mencapai 100 %, sedangkan untuk sistem dengan skala industri (menengah) dan menggunakan teknologi tinggi (seperti pemakaian Kolektor Tabung Hampa atau Heat Pipe ), kandungan lokal minimal mencapai 50%.

Sasaran Pengembangan Energi Surya Termal

Sasaran pengembangan energi surya termal di Indonesia adalah sebagai berikut:

Meningkatnya kapasitas terpasang sistem energi surya termal, khususnya untuk pengering hasil pertanian, kegiatan produktif lainnya, dan sterilisasi di Puskesmas.

Tercapainya tingkat komersialisasi berbagai teknologi energi surya thermal dengan kandungan lokal yang tinggi.

Strategi Pengembangan Energi Surya Termal

• Strategi pengembangan energi surya termal di Indonesia adalah sebagai berikut: Mengarahkan pemanfaatan energi surya termal untuk kegiatan produktif, khususnya untuk kegiatan agro industri.
• Mendorong keterlibatan swasta dalam pengembangan teknologi surya termal.
• Mendor ong terciptanya sistem dan pola pendanaan yang efektif.
• Mendorong keterlibatan dunia usaha untuk mengembangkan surya termal.

Program Pengembangan Energi Surya Termal

Program pengembangan energi surya termal di Indonesia adalah sebagai berikut:

Melakukan inventarisasi, identifikasi dan pemetaan potensi serta aplikasi teknologi fototermik secara berkelanjutan.

Melakukan diseminasi dan alih teknologi dari pihak pengembang kepada pemakai (agro-industri, gedung komersial, dan lain-lain) dan produsen nasional (manufaktur, bengkel mekanik, dan lain-lain) melalui forum komunikasi, pendidikan dan pelatihan dan proyek-proyek percontohan.

• Melaksanakan standarisasi nasional komponen dan sistem teknologi fototermik.
• Mengkaji skema pembiayaan dalam rangka pengembangan manufaktur nasional.
• Meningkatkan kegiatan penelitian dan pengembangan untuk berbagai teknologi fototermik.
• Meningkatkan produksi lokal secara massal dan penjajagan untuk kemungkinan ekspor.
• Pengembangan teknologi fototermik suhu tinggi, seperti: pembangkitan listrik, mesin stirling , dan lain-lain.

Peluang Pemanfaatan Energi Surya Termal

Prospek teknologi energi surya termal cukup besar, terutama untuk mendukung peningkatan kualitas pasca-panen komoditi pertanian, untuk bangunan komersial atau perumahan di perkotaan.

• Prospek pemanfaatannya dalam sektor-sektor masyarakat cukup luas, yaitu:
• Industri, khususnya agro-industri dan industri pedesaan, yaitu untuk penanganan pasca-panen hasil-hasil pertanian, seperti: pengeringan (komoditi pangan, perkebunan, perikanan/peternakan, kayu olahan) dan juga pendinginan (ikan, buah dan sayuran);
• Bangunan komersial atau perkantoran, yaitu: untuk pengkondisian ruangan ( Solar Passive Building , AC) dan pemanas air;
• Rumah tangga, seperti: untuk pemanas air dan oven/ cooker ;
• PUSKESMAS terpencil di pedesaan, yaitu: untuk sterilisator, refrigerator vaksin dan pemanas air.

Kendala Pengembangan Energi Surya Termal

Kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan surya termal adalah:

• Teknologi energi surya termal untuk memasak dan mengeringkan hasil pertanian masih sangat terbatas. Akan tetapi, sebagai pemanas air, energi surya termal sudah mencapai tahap komersial. Teknologi surya termal masih belum berkembang karena sosialisasi ke masyarakat luas masih sangat rendah;
• Daya beli masyarakat rendah, walaupun harganya relatif murah;
• Sumber daya manusia (SDM) di bidang surya termal masih sangat terbatas. Saat ini, SDM hanya tersedia di Pulau Jawa dan terbatas lingkungan perguruan