PENINJAUAN SATELIT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK ALTERNATIF

RIZKY JANUAR, Ir. Bambang Sugiyantoro, M.T.

2013 | Skripsi | TEKNIK ELEKTRO

Pesatnya pertumbuhan kebutuhan energi listrik dunia ditambah cadangan energi fosil yang semakin menipis menuntut adanya pengembangan energi alternatif. Adanya matahari sebagai sumber energi yang tidak pernah habis memunculkan ide satelit pembangkit listrik tenaga surya. Skripsi ini mengkaji perbandingan antara daya yang dapat dihasilkan oleh dua jenis satelit pembangkit listrik tenaga surya, SPS2000 dan Sun Tower, dengan daya yang dapat dihasilkan panel surya terestrial, serta pengaruh ketinggian orbit pada daya yang dihasilkan satelit. Perhitungan daya dilakukan berdasarkan nilai parameter masing-masing satelit; yakni diameter panel surya, diameter antena pemancar, dan ketinggian orbit satelit. Ketinggian orbit lalu divariasikan dalam lingkup tertentu agar dapat diketahui pengaruhnya terhadap daya yang dihasilkan satelit. Hasilnya dibandingkan dengan daya nominal panel surya di bumi. Hasil peninjauan menunjukkan bahwa daya yang dapat dihasilkan kedua satelit lebih kecil dari daya nominal panel surya terestrial dengan area dan efisiensi fotovoltaik yang sama. Dengan ukuran antena penerima yang tetap, penambahan ketinggian orbit pada lingkup yang ditentukan akan secara signifikan mengurangi besarnya daya listrik yang dapat dihasilkan. Untuk meningkatkan daya keluaran satelit, efisiensi konversi DC-RF dari pembangkit gelombang mikro serta efisiensi konversi RF-DC dari rectenna perlu ditingkatkan hingga semaksimal mungkin. Pada aplikasinya, ukuran antena penerima juga perlu disesuaikan dengan ukuran antena pemancar dan ketinggian orbit satelit untuk meminimalkan daya yang hilang.

The rapid growth of world electricity demand and imminent scarcity of fossil energy reserve call for an alternative energy development. The perpetual availability of the sun yields the idea of solar power satellite. This thesis estimates the output power of two solar power satellite designs, SPS2000 and Sun Tower; the impact of orbital altitude change on the satellite output power; and compares the results to the output power from terrestrial solar panel. The satellite power calculation is based on the following parameters of the satellite: the solar panel diameter, transmitting antenna diameter, and its orbital height. The orbital height is then varied within a particular range, therefore the impact on the output power will be recognized. The results are compared to the maximum output power from terrestrial solar panel and plotted on graphs and tables. The results of this research show that the amount of satellites output power that can be produced by the satellites is smaller than terrestrial solar panel nominal power with similar area and photovoltaic efficiency. With an assumed diameter value of the receiving antenna, the higher orbital altitude results in significant reduction of output power. Satellite output power can be increased by improving the DC-RF conversion efficiency of the microwave generator and RF-DC conversion efficiency of rectenna. Diameter of the receiving antenna must be adjusted to the transmitting antenna and its orbital altitude to minimize power losses.

Kata Kunci : energi matahari, gelombang mikro, satelit, perhitungan daya.