KARYA TULIS ILMIAH MAHASISWA BERPRESTASI TINGKAT NASIONAL 2013 PENYERAP SINAR SANG SURYA SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF UNTUK SAHABAT KECIL DESA MONGGAK DI PULAU TERLUAR DAN TERDEPAN OLEH: JESSICA OLIFIA NIM. 3111101039 POLITEKNIK NEGERI BATAM PARKWAY STREET BATAM CENTRE BATAM 2013
Penyerap Sinar Sang Surya Sebagai Energi Aternatif untuk Sahabat Kecil Desa Monggak di Pulau Terluar dan Terdepan
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
KARYA TULIS ILMIAH
MAHASISWA BERPRESTASI TINGKAT NASIONAL 2013
PENYERAP SINAR SANG SURYA SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF
UNTUK SAHABAT KECIL DESA MONGGAK
DI PULAU TERLUAR DAN TERDEPAN
OLEH:
JESSICA OLIFIA
NIM. 3111101039
POLITEKNIK NEGERI BATAM
PARKWAY STREET BATAM CENTRE
BATAM
2013
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas berkat rahmat-Nya
lah penulis dapat menyelesaikan karya tulis yang berjudul “PENYERAP SINAR
SANG SURYA SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF UNTUK SAHABAT
KECIL DESA MONGGAK DI PULAU TERLUAR DAN TERDEPAN” . Karya
tulis ini dibuat untuk menuhi salah satu syarat dalam mengikuti pemilihan
Mahasiswa Berprestasi (Mawapres). Shalawat serta salam tak lupa penulis
hadiahkan kepada junjungan alam Nabi besar Muhammad SAW yang karenanya
manusia pada zaman sekarang dapat menikmati perkembangan ilmu pengetahuan
dan teknologi yang luar biasa.
Ucapan terimakasih penulis ucapkan kepada beberapa pihak yang berperan besar
dalam pembuatan tulisan ini, yaitu:
1. Orang tua penulis yang selalu memberikan doa serta dukungannya kepada
penulis.
2. Bapak Kamarudin, ST selaku dosen pembimbing dalam pembuatan tulisan
ini.
3. Dosen-dosen yang turut membantu dalam memberikan kritik dan saran
yang membangun untuk tulisan ini.
4. Beberapa pihak lain yang juga berperan dalam penyusunan tulisan ini yang
tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih mempunyai banyak kekurangan dan
kesalahan. Karena itu penulis berharap kritik dan saran yang membangun dari
para pembaca untuk lebih menyempurnakan tulisan ini. Semoga tulisan ini dapat
bermanfaat bagi penulis maupun pembaca.
Batam, 19 April 2013
Penulis
ii
DAFTAR ISI
Hal
Halaman Pengesahan ……………………………………………….. i
Kata Pengantar ……………………………………………………… ii
Daftar isi …………………………………………………………...... iii
Daftar Gambar ………………………………………………………. vi
Daftar Tabel …………………………………………………………. v
Daftar Lampiran ……………………………………………………. vi
Ringkasan …………………………………………………………… vii
Pendahuluan ………………………………………………………… 1
I.1 Latar Belakang ……………………………………… 1
I.2 Rumusan Masalah …………………………………... 2
I.3 Uraian singkat gagasan ……………………………… 2
I.4 Tujuan dan Manfaat ………………………………… 2
Telaah Pustaka ……………………………………………………… 4
Metode Penulisan …………………………………………………… 8
Analisis dan Sintesis ………………………………………………... 9
IV.1 Analisis Kebutuhan …………………………………… 9
IV. 2 Laporan Hasil Pemasangan Panel Surya …………….. 11
dari September 2012- April 2013
Simpulan dan Rekomendasi ………………………………………... 13
Daftar Pustaka ………………………………………………………. 15
Lampiran ……………………………………………………………. 16
iii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar I.1 Solar panels ……………………………………………….. 4
Gambar I.2 Solar charge controller ……………………………… 4
Gambar I.3 Baterai/aki ……………………………………………. 5
Gambar I.4 Inventer ………………………………………………. 6
Gambar I.5 Alur kerja/prinsip kerja Panel Surya …………………. 6
Gambar I.6 Penambahan unsur lain ke dalam semikonduktor ……. 7
Gambar I.7 Jarak dari Politeknik N. Batam ke desa Monggak ……. 9
Gambar I.8 Panel surya yang telah dipasang di samping sekolah …. 11
iv
DAFTAR TABEL
Tabel I.1 Harga barang yang dibutuhkan untuk memasang panel surya ... 11
v
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Pemasangan Panel Surya di Sekolah Monggak …… .….. 15
vi
RINGKASAN
Indonesia merupakan Negera kepulauan terbesar di dunia. Terdiri dari 17.506
pulau, 5.705 pulau yang tak bernama dan 11.801 pulau yang bernama (Dishidros,
2001) [4]. Batam merupakan salah satu pulau di Indonesia. Batam merupakan
daerah perdagangan dan perindustrian yang sangat penting, karena merupakan
salah satu daerah FTZ (Free Trade Zone)-nya Indonesia. Selain itu, Batam juga
terletak sangat dekat dengan Negara tetangga, seperti Singapura dan Malaysia.
Hal ini menjadikan Batam juga merupakan wilayah perbatasan Negara, atau salah
satu pulau terluar dan terdepan Indonesia.
Walaupun kemajuan teknologi dan infrastruktur di pulau Batam sudah cukup
memadai. Namun masih banyak terdapat daerah hinterland di Batam, salah
satunya desa Monggak kelurahan Rempang Cate kecamatan Galang, kota Batam.
Pembangunan yang telah dilakukan di sana masih minim. Akibatnya, banyak
daerah pesisir di pulau yang merupakan salah pulau terluar dan terdepan tersebut
yang keadaannya memprihatinkan, jauh dari fasilitas publik yang sangat
dibutuhkan, seperti listrik, air bersih, infrastruktur sosial, infrastruktur pendidikan
dan tenaga pengajar dan juga kesehatan serta sarana transportasi. Hal ini
disebabkan karena faktor lokasi daerah pesisir tersebut yang cukup jauh dari kota
Batam.
Masalah yang paling vital adalah ketersediaan energi listrik yang sangat kurang,
bahkan langka. Masalah ini jugalah yang dihadapi oleh masyarakat desa
Monggak. Masyarakat desa ini hanya memanfaatkan genset sebagai sumber utama
energi listrik mereka. Pemakaian genset ini selain menimbulkan polusi suara dan
udara, juga menguras uang masyarakat, karena biaya pemakaiannya yang mahal.
Warga harus mengeluarkan uang minimal Rp 5.000/harinya untuk membayar
energi listrik yang hanya tersedia dari pukul 18.00 hingga pukul 22.00. Dengan
biaya sebesar itu, warga hanya dapat menghidupkan beberapa lampu selama
kurang lebih hanya 4 jam. Itupun tidak bisa dihidupkan semua sekaligus.
vii
Terdapat dua sekolah di desa Monggak yaitu Sekolah Dasar Negeri 007 dan
Sekolah Menengah Pertama Negeri 039 . Dua sekolah ini juga belum mempunyai
sumber energi listrik yang memadai. Hal ini berdampak langsung kepada aktivitas
belajar mengajar. Siswa-siswi tersebut tidak dapat menikmati pelajaran praktikum
Teknologi Informasi menggunakan komputer karena keterbatasan energi listrik
untuk mengoperasikan komputer tersebut. Alhasil pengetahuan siswa akan
teknologi dan dunia luar melalui internet pun menjadi sangat sedikit.
Kekurangan pasokan energi listrik di desa Monggak dapat diatasi dengan
penggunaan energi alternatif. Salah satu energi alternatif yang cocok digunakan di
daerah ini adalah panel surya (Solar cell). Untuk tahap awal, panel surya
diletakkan di sekolah, hal ini untuk membantu kegiatan operasional dan
administrasi sekolah berjalan dengan baik. Pemakaian panel surya tersebut
sebagai energi alternatif akan dapat lebih meningkatkan efektifitas dan efisiensi
proses belajar mengajar di sekolah, mempermudah siswa-siswi daerah pesisir
Monggak untuk lebih mengenal teknologi dan dunia luar melalui TV atau internet,
dan berbagai manfaat lainnya. Secara tidak langsung, dengan meningkatnya
pengetahuan siswa-siswi tersebut diharapkan juga dapat membantu
pengembangan desa mereka, dapat bersaing dengan siswa-siswi yang bersekolah
di kota atau bahkan di Negara tetangga serta akhirnya dapat meningkatan taraf
hidup keluarga mereka menjadi lebih baik lagi ke depannya.
SUMMARY
Indonesia is the largest archipelago in the world. It has 17.506 islands, 5.705 of
them are named and 11.901 are still unnamed (Dishidros, 2001). Batam is one of
the islands in Indonesia. Batam is an important industrial and commercial area
because it is one of FTZ (Free trade Zone) of Indonesia. Moreover, Batam is also
located near neighbor countries like Singapore and Malaysia. This condition
makes Batam become a country’s border since it is one of the outer islands.
Therefore, Batam is expected to give more income for the country.
Batam’s area includes three main islands, Batam-Rempang-Galang ( which is then
well known with Barelang) and Batam is the main island. It has advance
technology and infrastructure. It just needs some more improvement to be able to
compete with neighbor countries. However, in hinterland like Rempang and
Galang, there are still limited developments done. As the result, many coastal area
in the islands, that is one of foremost and outermost islands, in unorganized and
inadequate condition. The facilities are still far away from enough for the
communities, such as the facilities of electricity,clean water, social infrastructure,
educational infrastructure and teaching staff as well as health and transport. In
other words, Rempang and galang are far left behind in any aspects of life
compared to Batam.
However, the most vital problem in the hinter lands is the availability of electrical
energy. This causes many bad effects to various aspects of life in the
community.For example problem faced by rural communities in Monggak, the
coastal districts in Galang island. This society rely their electrical needs on
generator as their main source of electrical energy. The generator does not only
produce noise and air pollution but also takes a lot of communities’ money
because of the expensive cost of using it. Community should spend at least Rp
5.000/day to pay for electrical energy that is only available from 6 PM to 10 PM.
In addition, there are two schools in Monggak, state elementary school number
007 and state junior high school number 039. The unavailability of an adequate
supply of electrical energy in this village has also gives direct impact to learning
and teaching activities at those schools. The Students cannot get information
technology subject like operating computers because of limited electrical energy
available to operate them. Therefore, the students rarely have good knowledge
about technology and world via internet. The Limited supply of electrical energy
in Monggak actually can be overcome by using alternative energy, for example
solar panel (solar cell). The high intensity of sunlight in this village makes solar
panel can work well as an alternative energy replacing generator. For initial step,
solar panel can be placed at schools. It is to assist administrative and operational
of the schools. Moreover, the students have access to learn more, in particular for
subjects that required electrical energy such as computing. In addition, teachers
also can do their job better. This alternative energy can improve the efficiency and
effectiveness of learning-teaching process at those schools. Furthermore, by
increasing the knowledge of students are also expected to help the development of
their village, to be able to compete with students studying in city or neighbor
countries, and to improve their families living standards.
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan Negera kepulauan terbesar di dunia. Terdiri dari 17.506
pulau, 5.705 pulau yang tak bernama dan 11. 801 pulau yang bernama (Dishidros,
2001) [4]. Kondisi alam Indonesia yang seperti ini menjadikan Indonesia banyak
memiliki daerah-daerah pesisir yang kehidupan masyarakatnya sangat terisolir
dilihat dari berbagai aspek. Tak jarang daerah pesisir tersebut merupakan daerah
pulau terluar dan terdepan Indonesia yang berbatasan langsung dengan Negara
lain.
Salah satu daerah pesisir (terluar dan tredepan) tersebut adalah desa Monggak
yang terletak di kelurahan Rempang Cate kecamatan Galang, pulau Galang yang
masih merupakan gugusan pulau Batam-Rempang-Galang (Barelang). Namun
sayangnya, desa yang berjarak kurang lebih 63 km dari Politeknik Negeri Batam
ini belum dialiri listrik PLN. Sebenarnya, banyak masalah infrastruktur yang
kurang di desa Monggak ini, tetapi masalah yang paling vital adalah kurangnya
pasokan energi listrik. Kegitan belajar mengajar di sekolah yang terdapat di desa
ini juga terganggu karena kurangnya energi listrik. Akibatnya, anak-anak belum
dapat merasakan fasilitas yang memadai seperti yang ada pada sekolah-sekolah di
kota.
Oleh sebab itu, untuk meningkatkan dan mengembangkan proses belajar mengajar
di sekolah desa Monggak menjadi lebih baik, energi alternatif penghasil listrik
dengan menggunakan panel surya (solar cell) sangat tepat untuk mengatasi
masalah kurangnya energi listrik di desa Monggak ini, khususnya di sekolah
Dasar 007 dan Sekolah Menengah Pertama 039 yang ada disana. Selain itu, letak
desa Monggak yang cukup jauh dari kota juga sehingga PLN sulit menjangkau
desa ini untuk menyalurkan energi listrik, sehingga sinar matahari yang selalu
menyinari desa ini dapat dimanfaatkan menjadi sumber energi listrik yang bebas
polusi dan aman serta mudah didapat dan tidak akan habis persediaannya di alam.
1
I.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan masalah yang sudah diuraikan tersebut diatas, maka dapat muncul
beberapa pertanyaan :
1. Bagaimana mengatasi keadaan masyarakat desa monggak yang kekurangan
pasokan listrik ?
2. Energi alternatif apa yang tepat dan mungkin untuk digunakan dalam
mengatasi kekurangan energi listrik di desa Monggak ?
I.3 Uraian Singkat Mengenai Gagasan Kreatif yang Ingin disampaikan
Desa Monggak yang letaknya 63 km dari kota Batam menyebabkan kampung ini
tidak dapat dialiri listrik oleh PLN (Perusahaan Listrik Negara). Namun, listrik
merupakan kebutuhan yang sangat vital karena berpengaruh terhadap setiap aspek
kehidupan di desa tersebut, sehingga dibutuhkan energi alternatif penghasil energi
listrik yang dapat mengatasi masalah ini. Panel surya (solar cell) sangat tepat
untuk dijadikan energi alternatif yang bersumber dari sinar matahari yang tidak
akan pernah habis tersedia di alam. Perawatannya juga tidak terlalu sulit, energi
yang dihasilkan juga cukup untuk memenuhi kebutuhan akan energi listrik desa
kecil seperti desa Monggak tersebut.
I.4 Tujuan dan Manfaat
Tujuan penulisan karya ilmiah ini adalah untuk membantu mengatasi kekurangan
energi listrik di desa Monggak, khususnya untuk sekolah yang ada di desa tersebut
dengan energi alternatif terbarukan. Manfaat yang diharapkan dari pemasangan
panel surya ini adalah dapat membantu jalannya berbagai sektor kehidupan di
desa ini berjalan dengan lebih baik lagi, khususnya sektor pendidikan. Anak-anak
desa Monggak dapat memperoleh fasilitas pendidikan yang lebih baik, sehingga
dapat meningkatkan daya saingnya dengan anak-anak yang bersekolah di kota,
bahkan dapat juga bersaing dengan anak-anak negeri tetangga.
2
Terlebih lagi energi alternatif ini terbukti efektif digunakan pada desa Monggak,
maka akan lebih baik jika model energi alternatif ini juga digunakan di daerah
pesisir lainnya sehingga dapat membantu pemenuhan kebutuhan listrik
masyarakat pesisir. Dengan begitu, masyarakat pesisir dapat menikmati indahnya
malam yang terang dengan lampu-lampu yang dapat menyala karenanya. Selain
itu, dapat mengembangkan kehidupan masyarakat pesisir yang terlebih lagi berada
di pulau terluar dan terdepan menjadi lebih baik lagi di segala aspek kehidupan
dengan kecukupan energi listrik yang mereka rasakan.
3
BAB II TELAAH PUSTAKA
Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya(PLTS) terdiri dari:
1. Panel surya
Sel silikon (di dalam solar cells atau sel surya) yang ada di panel surya (solar
panel) disinari matahari/surya, membuat photon bergerak menuju elektron dan
menghasilkan arus dan tegangan listrik. Sebuah sel surya menghasilkan kurang
lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kurang
lebih 36 sel surya (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimun).[5]
Gambar I.1 : Solar panels
2. Solar charge controller
Arus dan tegangan yang dihasilkan oleh panel surya dialirkan melalui kabel
ke solar charge controller. Fungsi charge controller adalah untuk mengatur