Inverter – Pengertian dan Jenis-jenis Inverter Lengkap

Inverter adalah suatu perangkat elektrik yang terhubung ke sistem PLTS untuk mengubah listrik DC yang berasal dari modul surya menjadi listrik AC yang dapat dimasukkan ke dalam jaringan listrik. Banyak inverter memiliki konverter DC-DC yang disertakan untuk mengubah tegangan variabel array PV ke tegangan konstan yang merupakan input untuk inverter yang sebenarnya. Inverter yang digunakan adalah inverter khusus untuk sistem PLTS dan biasa disebut dengan smart inverter. Untuk sistem PLTS yang berdiri sendiri atau stand alone memiliki inverter yang terhubung ke baterai atau biasa disebut dengan inverter baterai. Desain inverter semacam itu sangat berbeda dari desain untuk sistem yang terhubung ke jaringan.

Dalam sistem yang terhubung ke jaringan atau sistem on grid, inverter terhubung langsung ke array PV. Kemudian mengubah listrik DC yang berasal dari array PV menjadi listrik AC. Lebih lanjut, inverter seperti itu biasanya mengandung sistem MPPT atau maximum power point tracking. Karena inverter yang terhubung ke jaringan listrik PLN harus disinkronkan dengan jaringan PLN, yang berarti bahwa fasa sinyal AC yang berasal dari inverter harus sama dengan fasa jaringan listrik PLN.

Berdasarkan dari desain terdapat tiga jenis sistem desain inverter yang dapat digunakan dalam pemasangan inverter, yaitu :

Central Inverter

Central Inverter System adalah desain inverter sederhana yang digunakan dalam sistem PV. Di sini, modul PV saling terhubung dalam satu string untuk meningkatkan tegangan sistem. Beberapa string dihubungkan secara paralel membentuk array PV yang hanya terhubung ke satu inverter pusat. Inverter yang menggunakan MPPT dan konversi daya seperti yang ditunjukkan pada Gambar diatas, dimana sebuah sistem dengan inverter tiga fase digambarkan. Konfigurasi ini sebagian besar digunakan pada pembangkit listrik tenaga surya berskala besar yang menggunakan inverter pusat biasanya dari tegangan DC ke tegangan tiga fasa. Banyaknya jumlah string yang terhubung seri dibatasi karena agar setiap modul surya menerima jumlah energi dari matahari yang sama, selain itu juga untuk mengurangi perbedaan dari sudut azimuth pada masing-masing modul surya. Keuntungan yang didapatkan ketika menggunakan inverter central atau terpusat adalah rangkaian yang sederhana, ekonomis dan dapat mengurangi biaya perawatan. Tetapi ketika inverter central ini terjadi kerusakan maka seluruh sistem kelistrikannya akan terganggu atau bahkan akan mati total.

String Inverter

String Inverter seperti yang diilustrasikan pada Gambar diatas, menggabungkan keunggulan konsep inverter terintegrasi pusat dengan string PV yang tersusun dengan beberapa modul surya. Contohnya pada sejumlah modul PV yang terhubung secara seri membentuk string PV dengan peringkat daya hingga 5-6 kWp dalam konfigurasi 1 fase dan hingga 20-30 kWp dalam konfigurasi 3 fase. Proteksi pada sistem ini juga memerlukan pertimbangan khusus, dengan penekanan pada pemasangan kabel DC yang tepat. Meskipun partial shading string akan mempengaruhi efisiensi keseluruhan sistem, setiap string dapat dioperasikan secara independen di MPP- nya, jika masing-masing string memiliki MPPT sendiri. Sistem inverter seperti ini akan bekerja masing-masing dapat menyebabkan permasalahan pada instalasi pengkabelannya dan biaya yang harus dikeluarkan menjadi lebih mahal. Untuk keuntungan dari inverter string ini adalah ketika salah satu inverter atau string mengalami gangguan maka inverter/string lainnya masih dapat beroperasi.

Central Inverter with Optimizers

Struktur dari sistem central inverter dengan optimizers adalah gabungan antara central inverter dan micro inverter. Alat pengoptimal atau optimizers diberikan ke setiap string modul yang berisi MPPT dan konverter DC-DC yang terlihat pada Gambar diatas. Optimizer dari semua modul dihubungkan secara seri satu sama lain menuju inverter terpusat. Inverter dapat menerima tegangan input dalam rentang tertentu, jika tegangan berada diluar kisaran tegangan tersebut, arus diubah sedemikian rupa sehingga tegangan jatuh dalam kisaran yang dapat diterima inverter pusat. Sebagai akibatnya, tegangan output dari optimizer ditentukan oleh input daya dari modul PV dan arus yang diatur oleh inverter. Keuntungan dari sistem desain inverter ini adalah setiap modul dapat beroperasi pada MPPT-nya. Akan berpengaruh pada efek shading yang terjadi pada setiap rangkaian modul surya.

Keuntungan lain adalah bahwa semua optimizer dapat beroperasi pada tegangan yang mendekati dengan tegangan modul PV. Karena konversi DC-DC sangat efisien. Selanjutnya, optimizer mengkonsumsi daya yang sangat kecil, sehingga tidak ada masalah dengan losses yang terjadi. Selain itu, penambahan kapasitas PV modul dapat dilakukan hanya dengan menambah string selama inverter pusat masih dalam kapasitasnya.

Microinverter

Microinverter merupakan suatu komponen pada sistem PLTS yang berukuran kecil yang dapat dipasang langsung di bawah modul surya dan mengubah masukan arus DC menjadi arus AC yang langsung dapat dimanfaatkan untuk dipakai langsung atau dapat didistribusikan atau ekspor menuju PLN. Penggunaan microinverter memiliki banyak keunggulan yang diantaranya dapat menghasilkan produksi energi yang optimal. Untuk microinverter, masing-masing modul akan dilengkapi inverter yang jika salah satu modul terkena bayangan, maka hanya modul tersebut yang terpengaruh.

Nahh sekian pembelajaran kita mengenai jenis jenis inverter pada PLTS, next artikel kita akan membahas mengenai energi terbarukan lainnya. Yuk bagi yang ingin belajar lebih tentang Energi Terbarukan bisa klik Energi Terbarukan