HIGH CONCENTRATION PHOTOVOLTAIC THERMAL

oleh:Chin Lee Ong (IBM Research Zurich)

w.Escher,s.Paredes (Egypt-IBM Nanotechnology)a.s.g. Khalil (Physic Department,egypt)

1 june 2012

Oleh : Erfandi Carera

INTRODUCTION

High Concentration Photovoltaic Thermal (HCPVT) dikembangkan oleh perusahaan IBM (Internasional Business Machines Corp ). Para peneliti dari IBM telah menciptakan sistem photovoltaic baru yang mampu mengonversi hingga 80% dari radiasi matahari yang masuk menjadi energi listrik. Teknologi baru yang dikembangkan oleh beberapa perusahaan yang bekerja sama dengan IBM seperti Airlight Energi, ETH Zrich, dan Interstate University of Applied Sciences Buchs NTB.

Kelebihan HCPVT

Sistem HCPVT mampu berkonsentrasi terhadap kekuatan radiasi matahari hingga 2.000 kali. Sistem ini juga diklaim sanggup mengonversi 30% hingga 80% dari radiasi matahari yang masuk menjadi energi yang berguna sekaligus memiliki kemampuan untuk menyediakan air-desalinated (cara menghilangkan kadar garam dari udara-red) dan menyediakan udara dingin.

IBM mengatakan bahwa secara teknis teknologi ini akan mengambil hanya 2% dari energi matahari untuk memasok semua kebutuhan listrik dunia.

Prinsip Kerja HCPVT

• Concentrate Solar Powera. System Concentrated solar tecnology menggunakan

cermin atau lensa cekung untuk memfokuskan cahaya matahari dari area besar ke area kecil.

b. Concentrating technologies ada dalam empat bentuk umum , yaitu melalui : Parabolic trough Dish Striling Concentrating linear Fresnel reflector Solar power tower

http://www.facebook.com/photo.php?fbid=10151609613647491&set=a.126402447490.103582.121994582490&type=1&relevant_count=1&ref=nf

Parabolic Trough• Terdiri dari reflektor parabola linier

yang cahaya terkonsentrasi kepenerima/receiver diposisikan sepanjang garis fokus reflektor itu.

• Reflektormengikutimatahari selama siang hari dengan melacak sepanjang sumbu tunggal. Bersamaan dengan itu,fluida kerja (misalnya molten salt)menjadidipanaskanhingga150-350°C kemudian mengalir melalui receiver dan kemudian digunakan sebagai sumber panas untuk system pembangkit listrik sistem.

KELEBIHAN

• Merupakan Thermal Concentrate yang paling maju dan banyak digunakan

• Berpotensi untuk menyimpan energi panas matahari untuk digunakan selama periode non-surya dan untuk mengirimkan ketika dibutuhkan.

• Maka penyimpanan energitermal(TES) memungkinkan pembangkit listrik mencapai kapasitas tahunan lebih tinggi25%-70% tanpa penyimpanan panas

Prinsip Kerja HCPVT• HIGH thermal collector

Mengumpulkan panas matahari dengan concentrate solar power untuk menjalan turbin, yang kemudian menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik.

Chip fotovoltaik dipasang pada lapisan struktur mikro, dimana pipa pendingin cair dengan panjang beberapa puluh mikrometer dilekatkan pada chip untuk menyerap panas dan menghasilkan energi 10 kali lebih efektif dibandingkan dengan sistem tenaga surya yang ada saat ini.

SEKIAN TERIMAKASIH

Dish StrillingPENGERTIAN• Dish Stirlingor Dish Engine System

terdiri dari sebuah reflektor parabola yang berdiri sendiri yangmengkonsentrasikancahaya ke receiver/penerima diposisikan pada titik fokus reflektor itu.

• Reflektor mengikutiMatahari sepanjangdua sumbu.

• Fluida kerja di receiver/penerima dipanaskan hingga 250-700°C dan kemudian digunakan oleh mesin Stirling untuk menghasilkan listrik.

KELEBIHAN

• Parabolic-dishsystem mempunyai efficiensi matahari-ke-listrik tertinggi.

Fresnel ReflectorsLiddell

PENGERTIAN• Tipis, strip cermin datar untuk

mengkonsentrasikan sinar matahari ke tabung melalui fluida kerja yang dipompa.

KELEBIHAN• Cermin datar permukaannyalebih

reflektif dibandingreflektor parabola,untukmenangkap lebih banyaksinar matahari yang tersedia,

• lebih murah daripada reflektor parabola.

• Fresnel reflektor dapat digunakan dalam berbagai ukuran CSP

Solar Power TowerPENGERTIAN• solar power tower terdiri dari

sebuah array of dual-axis tracking reflectors (heliostats) yang mengkonsentrasikan cahaya pada pusat receiver/penerima di atas menara, Didalampenerima/receiver berisi fluidakerja, yang dapat berupa air laut.

• Fluida kerja di receiver/penerima dipanaskan hingga 500-1000 °C dan kemudian digunakan sebagai sumber panas untuk pembangkit listrik atau energi sistem penyimpanan .

KELEBIHAN• PengembanganPower-

towerkurang maju dibandingdenganparabolic trough , tetapi mereka menawarkan efisiensi yang lebih tinggi dan lebih baik kemampuan penyimpanan energi.

Parabolic Trough

TEKNOLOGI PERNYIMPANAN ENERGI PANAS “Parabolic Trough” terdiridari :

• Storage systemsTwo-tank directTwo-tank indirectSingle-tank thermocline

• Molten-salt heat transfer fluid• Storage media

STORAGE TANK“Single-Tank Thermocline”

Pengertian:• Satutank untukhot dancold fluid• hot fluid terletakdi bagianatasdancold fluid di bawah.Kelebihan:• sistempenyimpanandenganbiayalebihmurahdibandin

gmenggunakantwo-tank storage.• Selainitusebagiandaristorage fluid

dapatdigantidenganlow-cost filler material (quartzite rock and sand for the filler material)

HEAT TRANSFER FLUID (MOLTEN SALT)

• Cairan perpindahan panas : minyak sintetis atau molten-salt• Saatinilebihbanyakdigunakannitrate molten-salt

untuk suhu operasi yang lebih tinggi sehinggameningkatkan efisiensi pabrikHarganya relatif lebih rendah daripadaminyaksintetik

• Molten salt membekupadasuhutinggi120 -220°C makaharusdipastikanmolten-salt tidakmembekudalampipapadamalamhari.

Research :• The Italian research laboratory, ENEA, menemukanmolten-salt (a salt

mixture) yang membekupada220°C• Sandia National Laboratories mengembangkansalt mixture yang

mempunyaititikbekudibawah100°C