Pusat listrik tenaga surya satelit memanfaatkan panel surya di luar angkasa untuk menghasilkan listrik dari energi matahari. Listrik ini ditransmisikan ke bumi melalui gelombang mikro atau laser. Satelit ini dapat menghasilkan hingga 800 juta kW listrik dan menyediakan energi bersih untuk memenuhi kebutuhan listrik dasar. Namun, teknologi ini belum banyak diimplementasikan karena berpotensi memengaruhi lingkungan dan

1. PUSAT LISTRIK TENAGA SURYA SATELIT
Disusun oleh :
Kelompok 6
Anggota : 1. Muhammad Khairani 2013-11-276
2. Pandu Tria Kusuma 2013-11-277
3. Ridha Hayani 2013-11-278
4. Rima Isyana 2013-11-279
Kelas : G
Jurusan : S1 teknik elektro
Sekolah Tinggi Teknik PLN
2014

2. BAB 1
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Matahari adalah sebuah planet yang mempunyai energi yang tidak terbatas.
Besar jumlah energi yang dikeluarkan oleh matahri sukar dibayangkan. Menurut
perkiraan, inti sang surya yang merupakan tungku termonuklir 5 tonne materi menjadi
energi yang dipancarkan keangkasa luas sebanyak 6,41.107
W/m2
.
Energi surya (energi matahari) sangat berpotensi untuk dimanfaatkan secara
langsung sebagai sumber alterntif. Pemanfaatan energi surya ini dapat dilakukan
secara termal maupun melalui energi listrik. Pemanfaatan secara termal dapat
dilakukan secara langsung dan membiarkan obyek pada radiasi matahari, atau
menggunakan peralatan yang mencakup kolektor dan konsentator surya. Matahari
dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan.
Alat yang digunakan untuk memanfaatkan energi surya adalah panel surya.
Panel surya ini meiliki puluhan sel didalamnya. Sel surya ini menyerap energi surya
dengan 2 cara yaitu thermal matahari dan cahaya matahari. Penyerpan dengan
menggunakan cahaya matahari biasa disebut sel photovoltaik. Dan panel surya tidak
hanya digunakan dibumi tetapi juga dapat digunakan diangkasa menggunakan satelit.
Dari pernyatan maka dalam paper ini penulis akan menjelaskan tentang apa itu
sel photovoltaik dan kapasitas energi listrik yang dihasilkan, bagaimana prinsip kerja
dari satelit surya, dan penjelasan tentang pembangkit listrik tenaga satelit surya
(PLTSS).

3. PUSAT TENAGA LISTRIK TENAGA SURYA SATELIT
A. Sel Surya Fotovoltaik
Sel surya photovoltaik merupakan suatu alat yang dapat merubah energi sinar
matahari secara langsung menjadi energi listrik. Solar panel terdiri dari 3 lapisan,
lapisan panel P di bagian atas, lapisan pembatas di tengah, dan lapisan panel N di
bagian bawah. Efek fotoelektrik adalah di mana sinar matahari menyebabkan elektron
di lapisan panel P terlepas, sehingga hal ini menyebabkan proton mengalir ke lapisan
panel N di bagian bawah dan perpindahan arus proton ini adalah arus listrik. Sel surya
atau sel photovoltaic adalah alat yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik
menggunakan efek fotoelektrik. Dibuat pertama kali pada tahun 1880 oleh Charles
Fritts.
Panel surya yang sering Anda lihat disebut panel fotovoltaik. Setiap panel terdiri dari
beberapa sel fotovoltaik, yang terbuat dari suatu jenis silikon. Setiap sel mampu
menghasilkan muatan listrik kecil bila terkena sinar matahari.
Karena sel-sel fotovoltaik masing-masing hanya menghasilkan sejumlah kecil listrik,
mereka harus digunakan bersama. Mereka umumnya saling terhubung untuk
menciptakan panel surya yang sudah sering Anda temui. Setiap panel, dapat
digunakan untuk menghasilkan energi lebih banyak dan lebih banyak daya listrik
untuk menjalankan alat rumah tangga atau untuk kepentingan bisnis pada beberapa
kasus.
Bagaimana Sel Fotovoltaik Dibuat
Sebenarnya ada beberapa jenis fotovoltaik meskipun sebagian besar dapat
diklasifikasikan menjadi 3 kelompok, yaitu:
 Sel monocrystalline
 Sel Polycrystalline
 Sel Amorphous
Monocrystalline adalah sel-sel fotovoltaik yang paling efisien tetapi juga yang
paling mahal. Sel-sel ini terdiri satuan kristal, yang dipotong-potong dari apa yang
disebut sebagai silikon ingot. Sedikit kurang efisien, tetapi jauh lebih terjangkau

4. adalah sel-sel Polycrystalline. Alih-alih menggunakan ingot silikon, sel-sel ini dibuat
sedikit berbeda. Silikon ini terdiri dari sejumlah kristal kecil yang membuat mereka
lebih terjangkau meskipun mereka sedikit kurang efisiensi. Yang lebih murah
daripada sel-sel polycrystalline, tapi juga efisiensi yang lebih rendah, adalah sel
amorphous yang dibuat dengan menyebarkan silikon di atas meterial alternatif seperti
stainless steel. Jika Anda akan mulai memanfaatkan tenaga surya, penting untuk
mempertimbangkan jenis sel surya yang terbaik. Faktor utama yang harus Anda
perhatikan adalah seberapa banyak ruang untuk panel surya. Jika tidak memiliki
banyak ruang, mungkin akan perlu berinvestasi pada panel polycrystalline atau
monocrystalline. Di sisi lain, jika memiliki ruang yang cukup untuk panel surya , bisa
memanfaatkan sel amorphous yang lebih murah untuk mendapatkan jumlah energi
yang sama. Arus yang dihasilkan dari sel surya umumnya adalah Direct Current
(DC), tetapi dengan penambahan konverter, arus ini dapat diubah menjadi Alternating
Current (AC). Yang memungkinkan untuk melakukan hampir setiap kegiatan dengan
energi surya yang Anda dapatkan.
Pada asasnya sel tersebut merupakan suatu dioda semikonduktor yang bekerja
menurut suatu proses khusus yang dinamakan proses tak seimbang (non-equilibrium
proces) dan berlandaskan efek Photovoltaik (photovoltaic effect).
Pada umumnya, dalam proses ini sebuah sel surya menghasilkn tegangan antara 0,5
dan 1 volt, tergantung intensistas cahaya dan zat semikonduktor yang dipakai. Hal ini
telah dibahas dalam suatu bab terdahulu mengenai energi surya.
Dalam penggunaanya, sel-sel surya itu dihubungkan satu sama lain, sejajar dan atau
dalam seri, tergantung dari apa yang diperlukan, untuk menghasilkan daya dengan
kombinasi tegangan dan arus yang dikehendaki.
Untuk daya yang agak besar, gagasan ini menghadapi keterbatsan-keterbatasan, yang
pada asasnya berlandaskan intensitas energi yang terkandung dalam seminar surya
yang rendah pada saat mencapai permukaan bumi, yang berjumlah sekitar 1000 watt
per m2
. Daya guna konversi energi radiasi surya menjadi energi listrik berdasarkan
efek photovoltaik pada saat ini sudah mencapai lebih kurang 25%. Dengan demikian
maka produksi daya listrik yang maksimal dapat dihasilkan oleh sel surya berjumlah
250 watt per m2.

5. Untuk memperoleh daya sebesar 1000 watt, atau 1 kW, diperlukan luas sebanyak 4
m2. Untuk 1000 kW, atau 1 MW,diperlukan 4000 m2. Belum terhitung keperluan
tanah bagi aat-alat pembantu dan lain sebagainy.
Satu ha (10.000 m2) akan dapat dihasilkan 2,5 MW. Untuk mendapatkan 100 MW,
diperlukan 40 ha, sedangkan 1000 MW (1 GW) akan memakai tanah seluas 400 ha !
Tanah demikian luas mungkin hanya tersedia di suatu padang pasir. Lepasdari soal
harga, sel surya photovoltaik pada umumnya kiranya tidak akan dpat dimanfaatkan
untuk sistem-sistem besar bagi penggunaan di permukaan bumi, karena memerlukan
luas wilayah yang telampau besar. Untuk pemakaian demikian sel surya photovoltaik
akan terbatas pada sistem-sistem relatif kecil, terutama di tempat terpencil.
B. Satelit Surya
Pembatasan yang dikemukakan sebelumnya, kiranya dapat diatasi, bilamana listrik
tenaga surya itu ditempatkan pada sebuah satelit yang berada pada suatu orbit. Dalam
gagasan ini, pada sebuah satelit, yang diperkirakan bergerak di luar geosfir secara
sinkron dengan gerakan bumi, terpasang pusat listrik tersebut. Dengan cara ini
diperoleh tiga keuntungan. Pertama, bahwa intensitas radasi surya di luar geosfir jauh
lebih tinggi, yaitu sampai enam kali daripada di ermukaan bumi. Kudea, bahwa
persoalan luas tempat tidak lagi menjadi masalah. Manfaat ketiga, bahwa dapat diatur
sedemikian rupa, bahwa satelit menerima energi matahari hampir 24 jm sehari.
Menurut pemikiran ini, pusat listrik tenaga surya satelit (PLTSS) itu mentranmisikan
energi yang diterimanya ke sebuah statiun tertentu yang terletak di permukaan bumi,
untuk dikonversi menjadi tenaga listrik. Sel-sel surya pada PLTSS merubah energi
matahari menjadi energi listrik, yang kemudian dirubah lagi menjadi energi dalam
bentuk gelombang mikro (micro-wave) atau laser.
C. Pusat Listrik Tenaga Surya Satelit
Riset dan pengembangan secara intensif dilakukan oleh berbagai lembaga, antara lain
di Amerika Serikat oleh DOE (Department of Energy ) dan NASA (National
Aeronautics and Space Administration)2
, yang mempelajari pembuatan sebuah
PLTSS raksasa dengan daya terpasang 5.000 MW (5 GW).
Dalam PLTSS ini, sel-sel surya dijajarkan pada suatu tempat seluas lk 60 km2
, yang
akan menangkap sebanyak 800 juta kW daya surya. Dengan efesiensi 20% maka 160
juta MW yang dapat ditranmisikan ke bumi. Dalam desain ini enegi listrik diubah

6. menjadi energi gelombang mikro, yang ditranmisikan melalui antena-antena raksasa
yang mempunyai garis tengah sebasar 1 kilometer. Statiun bumi akan mempunyai
antena penerima khusus, berbentuk elips, yang menyearahkan. Antena penerima ini
dinamakan rektena (receiving-rectifying antenna, rectenna). Dengan areal seluas lk 40
km2 statiun bumi akan dapat mengkonversikan 5 samapai 10 MW daya listrik.
Beberapa hal yang menarik dalam disain ini :
 Ketersediaan energi surya untuk ditransmisikan, akan mendekati 100 %
sehingga cocok untuk memikul beban dasar listrik.
 Satu PLTSS akan mempunyai daya terpasang sebesar 5 GW.
 Daya guna transmisi AS_AS ( arus searah ke arus searah melalui gelombang
mikro) akan melampaui 60%.
Diantara persoalan-persoalan yang masih dihadapi PLTSS ini adalah pengaruh
ligkungan disebabkan transmisi gelombang mikro, yang mungkin akan memakai
frekuensi 2,45 GHz,yaitu yang menyangkut :
 Interferensi pada siaran-siaran di radio.
 Pemansan setempat ionosfir (ionosphere) yang akan mengganggu hubungan-
hubunngan satelit-satelit komunikaasi yang ada.
 Pancaran-pancaran gelombang mikro itu dapat mempunyai efek-efek biologis
yang kurang baik.
Energi matahari yang diterima sel-sel surya dirubah menjadi energi listrik arus searah.
Energi listrik itu perlu disesuaikan sebelum dimasukkan ke dalam generator
gelombang mikro. Sebahagian dari enegi yang terbuang di generator, dapat diolah
kembali, untuk meningkatkan daya guna. Antena mengirimkan pancaran gelombang
mikro ke satelit bumi, yang diterima oleh rektena. Dari satelit bumi dikirim suatu
pancaran kendali, untuk mengatur letak antena terhadap rektena , supaya menerima
penerimaan energi dari angkasa itu tepat arah pemancarnya. Melalui satelit bumi,
energi yang diterima oleh rektena dikonversi menjadi energi listrik dan dimasukkan
ke dalam jaringan.
Sementara itu NASA telah membuat sebuah proyek demonstrasi sebesar 30 kW, yang
cukup berhasil. Daya guna transmisi AS-AS (Arus Searah ke Arus Searah) proyek
percontohan ini mencapai 54%. Sementara itu, perlu dikemukakan, bahwa persoalan-

7. persoalan dampak lingkungan bertalian dengan Pusat Listrik Tenaga Surya masih
dimasalahkan.

8. KESIMPULAN
Sel surya phtovoltaik adalah sel surya yang memanfaatkan cahaya matahari secara
langsung menjadi energi listrik. Diman sel tersebut dari dioda semikonduktor. Dengan
kapasitas untuk mendapatkan 1 Giga Watt dibutuhkan lahan sebesar 400 hektar.
Satelit surya adalah sebuah panel surya yang berada diluar angkasa. Satelit ini
menyerap energi matahari dan mentransmisikan energi ke bumi dengan gelombang micro
atau laser yang akan ditangkap dengan antena raksasa (Rektena).
Pembangkit Tenaga Listrik Satelit Surya merupakan suatu pembangkit dengan
mengandalkan satelit surya. Pembangkit ini akan dapat membuat energi listrik sebesar 800
juta kW. Namun pembangkit ini belum digunakan secara konvensional baru sebatas
konservasi karena banyak pengaruh terhadap lingkungan dan jaringan komunikasi.

9. DAFTAR PUSTAKA
1. Kadir, A.,” Sel Surya Photovoltaik”, Berita PLN, No.19 Tahun 1980
2. Brown, William C.,”Solar Power Satelites : Microwaves Deliver The Power”, IEEE
Spectrum, Juni 1979
3. IndoEnergi. (2012/04). Cara Kerja Sel Surya Fotovoltaik.Diperoleh 11-05-2014, dari
http://www.indoenergi.com/2012/04/cara-kerja-sel-surya-fotovoltaik.html