Intensitas radiasi matahari dan potensi energi surya di Bali

            Matahari memiliki dimensi 148 juta km dimana suhu permukaannya mencapai 6000 K. Energi yang diemisikan setiap cm2 dari permukaan matahari rata-rata sebesar 6,2 kilowatt per menit. Menjadikan matahari sumber energi utama bagi bumi serta memiliki peran yang sangat penting dalam pembentukan cuaca dan iklim. 
            Posisi geografis Indonesia di wilayah khatulistiwa memberikan keuntungan dengan mendapat penyinaran matahari yang merata sepanjang tahun. Energi matahari yang sangat melimpah ini tentu sangat menguntungkan bagi Indonesia. Meskipun memiliki potensi yang melimpah, pada implementasinya pemanfaatan energi matahari untuk menghasilkan listrik masih sangat rendah di Indonesia. Menurut data Kementerian Energi dam Sumber Daya Mineral (ESDM) tahun 2016, potensi energi surya di Indonesia diperkirakan 207.898 Megawatt (MW). Managing Director Xurya, Eka Himawan dalam sebuah artikel di Media Indonesia tanggal 08 Desember 2019 menyatakan pemanfaatan energi surya, baru mencapai 0.04% dari total potensi yang ada. 
            Radiasi matahari merupakan pancaran energi yang berasal dari proses termonuklir yang terjadi di matahari. Radiasi matahari terdiri atas direct radiation atau radiasi langsung tanpa penghamburan atau pemantulan di atmosfer, diffuse radiation atau radiasi tidak langsung yaitu radiasi matahari yang mengalami pemantulan dan penghamburan di atmosfer. Jumlah kedua radiasi tersebut dinamakan Global Radiation. 
            Solar photovoltaic atau disebut juga sebagai panel surya merupakan instrumen untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan bahan semi konduktor. Saat panel surya terkena radiasi matahari, energi surya tersebut diubah menjadi arus listrik DC (searah). Arus listrik DC ini kemudian diubah menjadi arus listrik AC (bolak balik) melalui sebuah inverter. Arus listrik AC inilah yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik sehari-hari misalnya TV, kompor listrik, kulkas, AC, dan sebagainya. Solar PV ini ramah lingkungan sehingga sangat tepat digunakan sebagai alternatif untuk menggantikan energi fosil. Selain itu, dalam segi perawatan juga tidak diperlukan hal khusus. Namun biaya pemasangan yang mahal menjadi alasan mengapa solar PV ini belum banyak digunakan di Indonesia terutama pada skala mikro seperti di rumah-rumah. 
            Sebuah solar photovoltaic akan bekerja dengan baik pada kondisi standar yaitu intensitas sinar matahari pada intensitas cahaya 1000Watt/m2, suhu modul surya sebesar 250C, Spektum matahari pada posisi AM1.5 global, sudut datang sinar matahari 0o. 

Intensitas radiasi matahari dan faktor iklim di Bali 
            Tim kami melakukan riset saintifik atas sejumlah faktor yang mempengaruhi kualitas penyinaran matahari ke permukaan bumi. Bertempat di Stasiun Meteorologi Ngurah Rai di Bali selatan menggunakan peralatan Automatic Weather Observing System (AWOS). Riset ini menganalisis radiasi matahari selama lima tahun dari tahun 2014-2018. 
            Riset menunjukkan intensitas radiasi matahari cenderung meningkat seiring dengan mendekatnya matahari ke ekuator pada bulan Maret dan Oktober. Kemudian pada bulan Juni intensitas radiasi matahari cenderung menurun seiring dengan menjauhnya matahari dari ekuator. 
            Faktor iklim lain yang memberikan dampak signifikan terhadap diterimanya radiasi matahari ke permukaan Bumi adalah curah hujan dan jumlah hari hujan. Kumpulan awan di atmosfer ketika terjadi hujan menghambat berkas sinar matahari sampai ke permukaan bumi. Memasuki triwulan Desember, Januari dan Februari intensitas radiasi matahari mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya curah hujan pada bulan-bulan tersebut. Memasuki bulan Agustus dan September, intensitas radiasi matahari mengalami peningkatan. Dimana pada bulan-bulan tersebut curah hujan dan jumlah hari hujan tercatat mengalami penurunan. 
            Durasi penyinaran matahari terbaik pada bulan Maret mencapai rata-rata 10.2 jam per hari dan terendah pada bulan Juni yang hanya 9.1 jam per hari. Pergerakan menjauh matahari terhadap khatulistiwa menjadi penyebab menurunnya durasi penyinaran matahari pada bulan Juni. 
            Hasil kalkulasi kami selama 5 tahun menunjukkan bahwa paparan energi sinar matahari di Bali selatan mencapai lebih dari 4 kWh/m2 per hari. dimana pada setiap 1 m2 solar PV dapat menyalakan 8 lampu dengan daya 5 Watt selama 10 jam. Konsumsi listrik rata-rata Bali bagian selatan adalah 2.567.154 kWh. Artinya, setiap 1m2 panel surya mampu memenuhi sebanyak 0,0065% kebutuhan listrik di Bali Selatan. Sungguh sumber energi yang menjanjikan.

Komentar