Energi lisrik saat ini adalah energi yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Hampir seluruh peralatan penunjang kehidupan menggunakan energi litrik, seperti alat-alat kedokteran, kantor, bahkan peralatan rumah tangga. Namun pembangkitan energi listrik saat ini masih banyak menggunakan energi fosil yang tidak terbarukan.
Energi surya dan angin adalah alternatif pembangkitan litrik yang sangat murah dan mudah, meskipun energi yang dihasilkan tidak terlalu besar namun diharapkan dapat mengurangi penggunaan energi fosil.
1 Pembangkitan Listrik Tenaga Angin
Energi angin dalah energi yang akan tetap ada selama matahari masih bersinar dan bumi masih berputar, karena angin dapat tercipta karena adanya rotasi bumi dan perbedaan tekanaan udara karena panas matahari. Pembangkit lisrtrik tenaga angin memiliki prinsip yang sangat simple, yaitu,
- Angin bertiup dengan kecepatan dan arah tertentu,
- Angin memutarkan kincir/sudu/blade/turbin yang didesain sedemikian rupa,
- Putaran blade digunakan untuk memutarkan rotor generator yang dikopel dengan blade.
- Putaran rotor pada generator menghasilkan induksi magnet yang berubah pada stator generator sehingga terjadi perpindahan elektron dan menjadi energi listrik
Tidak semua angin dapat diubah menjadi energi listrik. Ada rentang kecepatan angin yang dapat diubah menjadi energi litrik. Dalam skala kecil, energi yang dapat dimanfaatkan adalah 3m/s hingga 12m/detik. Angin dengan kecepatan 3m/s akan menghasilkan 1kWatt, dan 12-25m/s akan menghasilkan 80kWatt.
Jika kecepatan angin kurang dari 3m/s maka sistem pembangkit akan melepaskan diri dari sistem jaringan litrik (cut in wind speed) untuk mencegah adanya efek motor pada generator. Jika kecepatan angin lebih dari 25m/s maka yawning sistem akan memutar turbin searah arah angin (cut off wind speed) sehingga tubin akan berhenti berputar.
Pada umumnya sistem turin dilengkapi sensor yang akan mengetahui arah dan kecepatan angin, sehingga turbin dapat mengikuti arah angin dan dapat berhenti otomatis ketika kecepatan angin melebihi batas.
2 Pembangkitan Listrik Tenaga Surya
Radiasi energi surya adalah energii paling besar yang selama ini di sia siakan oleh manusia. Dalam konteks kali ini, kami akan membahas tentang pembangkitan energi listrik tenaga surya. Di Indonesia, energi matahari memiliki potensi rata-rata 4,8 kWh/m2/hari dengan variasi sekitar 9%.
Untuk mengubah energi surya menjadi energi listrik dapat menggunakan 2 macam cara, Yaitu photovoltaik dan pemusatan panas
2.1 Sistem Pembangkit Photovoltaik.
Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron. Bahan semi konduktor yang paling umum dipakai dalam sel photovoltaic adalah silikon, sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Semua sel photovoltaic mempunyai paling tidak dua lapisan semi konduktor seperti itu, satu bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. Ketika cahaya bersinar pada semi konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus DC. Makin kuat cahaya, makin kuat aliran listrik.
Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untuk beroperasi. Sistem ini juga membangkitkan listrik di saat hari mendung, dengan energi keluar yang sebanding ke berat jenis awan. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari mendung dapat menghasilkan angka energi yang lebih tinggi dibandingkan saat langit biru sedang yang benar-benar cerah.
2.2 Sistem Pembangkit Panas Matahari.
Kaca-kaca besar mengkonsetrasikan cahaya matahari ke satu garis atau titik. Panas yang dihasilakan digunakan untuk menghasilkan uap panas. Panasnya, tekanan uap panas yang tinggi digunakan untuk menjalankan turbin yang menghasilkan listrik. Di wilayah yang disinari matahari, Pembangkit Listrik Tenaga matahari dapat menjamin pembagian besar produksi listrik
Berdasarkan proyeksi dari tingkat arus hanya 354MW, pada tahun 2015 kapasitas total pemasangan pembangkit tenaga panas matahari akan melampaui 5000 MW. Pada tahun 2020, tambahan kapasitas akan naik pada tingkat sampai 4500 MW setiap tahunnya dan total pemasangan kapasitas tenaga panas matahari di seluruh dunia dapat mencapai hampir 30.000 MW- cukup untuk memberikan daya untuk 30 juta rumah.
3 Perbandingan Antara Energi Surya Dan Angin Dalam Pembangkitan Energi Listrik.
Pada dasarnya kedua energi ini sangat efisien dan murah, namun jika dilihat lagi, maka kita dapat membandingkan kedua energi ini dalam tabel berikut,
| faktor | Energi fosil | Energi Surya | Energi angin |
| biaya pembangunan | rendah | tinggi | Rendah |
| Waktu pembangunan | lama | singkat | Lama |
| lokasi | luas | luas | Sempit |
| Biaya operasi | tinggi | Sangat sedikit | Sedikit |
| Variasi Daya | tetap | tetap | Variatif |
| Waktu start hingga daya maks | lama | Sangat cepat | Variatif |
| Emisi limbah | banyak | Tidak ada | Sedikit |
| operator | banyak | Minimal 1 orang | Sedikit |
| Besar daya | besar | kecil | Sedang |