Dipublikasikan: Kamis, 06 Oktober 2025

Konfigurasi Sistem PLTS: Off-grid, On-grid, dan Hybrid

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) merupakan sistem konversi energi matahari menjadi energi listrik melalui modul fotovoltaik (PV). Berdasarkan cara kerja dan keterhubungannya dengan jaringan listrik umum (PLN), sistem PLTS dapat dibedakan menjadi tiga konfigurasi utama, yaitu sistem off-grid, sistem on-grid, dan sistem hybrid. Masing-masing sistem memiliki karakteristik, komponen, serta tujuan penggunaan yang berbeda sesuai dengan kondisi dan kebutuhan pengguna.

1. Sistem PLTS Off-Grid (Mandiri/Isolated System)

Sistem off-grid adalah konfigurasi PLTS yang berdiri sendiri tanpa terhubung ke jaringan listrik PLN. Sistem ini umumnya digunakan di wilayah terpencil atau daerah yang belum terjangkau listrik negara. Sumber energi utama berasal dari panel surya yang menyuplai daya ke beban melalui inverter, dengan baterai sebagai penyimpan energi untuk penggunaan pada malam hari atau saat cuaca mendung.

Komponen utama sistem off-grid meliputi:

• Panel surya (PV) sebagai sumber energi utama;

• MPPT charge controller untuk mengatur pengisian baterai;

• Bank baterai sebagai penyimpanan energi;

• Inverter off-grid untuk mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC);

• Perangkat proteksi sistem, seperti DC isolator, sekering (fuse), dan surge protection device (SPD);

• Distribusi beban AC, serta genset cadangan jika diperlukan sebagai sumber energi tambahan.

Alur energi pada sistem ini:

PV → MPPT → Baterai ↔ Inverter Off-Grid → Beban

Kelebihan sistem off-grid adalah kemampuannya menyediakan listrik secara mandiri tanpa bergantung pada jaringan PLN. Namun, investasi awal yang tinggi—terutama untuk baterai—serta kebutuhan perawatan berkala menjadi tantangan utama sistem ini.

2. Sistem PLTS On-Grid (Grid-Tied System)

Berbeda dengan sistem off-grid, sistem on-grid terhubung langsung ke jaringan listrik PLN. Energi yang dihasilkan panel surya disalurkan ke inverter grid-tied untuk disesuaikan dengan tegangan dan frekuensi jaringan, kemudian digunakan untuk beban rumah tangga atau dikirim ke jaringan PLN apabila terjadi surplus daya. Sistem ini tidak menggunakan baterai sebagai penyimpanan energi.

Komponen utama sistem on-grid meliputi:

• Panel surya (PV);

• Inverter grid-tied dengan fitur anti-islanding dan MPPT terintegrasi;

• Proteksi DC dan AC;

• Meter ekspor-impor (kWh meter dua arah) untuk sistem net-metering (jika tersedia).

Konfigurasi alur daya sistem on-grid:

PV → Inverter Grid-Tied → Distribusi AC ↔ PLN ↔ Beban

Sistem on-grid memiliki keunggulan dalam hal efisiensi tinggi dan biaya investasi yang lebih rendah karena tidak memerlukan baterai. Namun, sistem ini tidak dapat beroperasi saat PLN padam karena inverter otomatis berhenti bekerja untuk mencegah arus balik ke jaringan (anti-islanding).

3. Sistem PLTS Hybrid (Gabungan On-Grid dan Off-Grid)

Sistem hybrid merupakan kombinasi antara sistem on-grid dan off-grid. Konfigurasi ini memungkinkan pengguna memanfaatkan energi surya untuk kebutuhan sendiri, menyimpan kelebihan daya dalam baterai, sekaligus tetap terhubung ke jaringan PLN. Dengan demikian, sistem hybrid dapat berfungsi baik saat jaringan PLN aktif maupun ketika terjadi pemadaman listrik.

Komponen utama sistem hybrid meliputi:

• Panel surya (PV);

• Inverter hybrid (multi-mode inverter) yang memiliki fungsi MPPT, charger, dan sinkronisasi dengan jaringan PLN (grid);

• Baterai lithium (Li-ion atau LiFePO₄) yang dilengkapi dengan battery management system (BMS);

• Proteksi DC/AC dan smart meter untuk pengukuran ekspor-impor daya;

• Sistem monitoring untuk pemantauan dan kontrol energi.

Alur kerja sistem hybrid:

PV → Inverter Hybrid ↔ (Baterai, Beban, dan PLN)

Keunggulan utama sistem hybrid adalah fleksibilitasnya. Sistem ini dapat memprioritaskan penggunaan energi surya untuk beban, menyimpan kelebihan energi ke dalam baterai, serta menggunakan PLN hanya ketika kapasitas energi surya tidak mencukupi. Selain itu, sistem hybrid juga menyediakan cadangan daya otomatis (backup) ketika terjadi pemadaman listrik. Kekurangannya terletak pada biaya investasi yang relatif tinggi serta konfigurasi teknis yang lebih kompleks dibandingkan sistem on-grid.

4. Perbandingan Teknis Ketiga Sistem PLTS