Indonesia terletak di kawasan khatulistiwa yang sepanjang tahun mendapatkan penyinaran matahari, namun pemanfaatan energi matahari di Indonesia belum optimal karena masih bergantung pada bahan bakar fosil. Meskipun pada kenyataannya kebutuhan energi listrik di Indonesia mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Our World in Data mencatat 86,95% dari total produksi listrik Indonesia tahun 2020 berasal dari bahan bakar fosil. Angka ini turun sedikit dari 88,73% pada tahun 2019. Pada tahun 2020, produksi listrik nasional yang berasal dari bahan bakar fosil tercatat mencapai 239 terawatt jam (TWh). Padahal Indonesia sangat kaya akan energi terbarukan dengan potensi lebih dari 400.000 Mega Watt (MW), 50% diantaranya atau sekitar 200.000 MW merupakan potensi energi surya. Sementara pemanfaatan energi surya sendiri saat ini baru sekitar 150 MW atau 0,08% dari potensinya tergantung pada kesesuaian wilayah.

Wilayah Indonesia sebagian besarnya mendapatkan radiasi matahari yang cukup stabil dan intens dengan nilai radiasi harian rata-rata sekitar 4 kWh/m2 (Ab Kadir & Rafeeu, 2010). Berdasarkan data yang dikumpulkan dari 18 lokasi di tanah air, sebaran radiasi matahari memiliki sedikit perbedaan pada wilayah barat dan timur. Sebaran radiasi matahari untuk wilayah barat diperkirakan sebesar 4,5 kWh/m2/hari dan untuk wilayah timur sebesar 5,1 kWh/m2/hari dengan variasi berkisar 9-10% (Kurniawan, 2016).

Fathoni et al. (2014), telah menghitung nilai rata-rata radiasi energi surya dari berbagai daerah di Indonesia. Data tahunan rata-rata dari 1985 – 2005 digunakan perhitungan tersebut. Data pada Tabel 1 diambil dari data NASA Surface Meteorology and Solar Energy (SSE).

Tabel 1. Radiasi Harian Rata-rata Pada Beberapa Lokasi di Indonesia

Berdasarkan data pada tabel 1 dapat dilihat bahwa kota Makassar memiliki potensi radiasi matahari tertinggi yaitu 5,88 kWh/m2/hari, sedangkan kota Medan memiliki yang terendah sebesar 4,55 kWh /m2/hari. Oleh karena itu, Indonesia secara teoritis memiliki potensi yang baik untuk pengembangan sistem tenaga surya karena radiasi harian rata-rata di atas 4 kWh /m2/hari per tahun.

Rumbayan et al. (2012), telah memprediksi radiasi matahari di Indonesia setiap tahunnya dengan menggunakan metode Artificial Neural Network (ANN) dimana data yang dihasilkan untuk 30 kota di Indonesia selama rentang dari bulan Januari sampai dengan Desember.

Tabel 2. Prediksi radiasi matahari di Indonesia setiap tahunnya dengan menggunakan metode Artifical Neural Network (ANN) (Rumbayan et al.,2012)

Data pada tabel 2 memperlihatkan bahwa Indonesia memiliki potensi energi surya yang besar dan stabil sepanjang tahun dengan intensitas radiasi tidak kurang dari 4 kWh/m2. Indonesia memiliki distribusi radiasi matahari yang cukup stabil setiap bulannya dibandingkan beberapa negara seperti Jerman dan Jepang (Hardianto, 2019). Hal ini menunjukkan bahwa energi surya memiliki potensi yang menjanjikan di Indonesia. Namun efisiensi panel surya yang digunakan di Indonesia masih rendah yaitu sebesar 14% termasuk di provinsi Jawa Tengah yang merupakan provinsi surya pertama di Indonesia. Padahal provinsi Jawa Tengah berada pada kisaran 100 LS dan memiliki potensi energi surya yang melimpah sebesar 3,5 kWh/m2/hari sampai dengan 4,67 kWh/m2/hari.

Provinsi Jawa Tengah bahkan Indonesia secara umum penggunaan sumber energi listrik sebagian besar masih mengandalkan bahan bakar fosil. Adanya peningkatan kebutuhan energi listrik di Indonesia mengakibatkan pengeksploitasian besar-besaran terhadap bahan bakar fosil diantaranya minyak bumi, batu bara, gas alam. Sementara itu proses alami untuk bahan bakar fosil membutuhkan waktu yang sangat lama untuk dapat kembali menyediakannya. Akibatnya menyebabkan ketersediaan bahan bakar fosil menjadi sangat terbatas.

Hal ini dapat menciptakan peluang besar untuk pengembangan panel surya sebagai sumber energi alternatif non karbon ramah lingkungan. Pemanfaatan energi alternatif dengan menggunakan panel surya dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil yang berkontribusi terhadap emisi gas rumah kaca. Penggunaan energi terbarukan dapat menghasilkan penghematan dalam jangka panjang dan membantu mengurangi biaya energi listrik PLN bagi masyarakat.

Kabupaten Pati merupakan salah satu kabupaten yang ada di provinsi Jawa Tengah yang terletak di daerah pantura yang panas berlimpah sinar matahari. Solar cell merupakan salah satu pembangkit listrik yang cocok diterapkan di Kabupaten Pati sebagai energi alternatif yang mampu mengkonversi sinar matahari menjadi arus listrik. Jumlah energi yang begitu besar yang dihasilkan dari sinar matahari, membuat solar cell menjadi energi alternatif masa depan yang menjanjikan. Solar cell juga memiliki kelebihan menjadi sumber energi yang praktis mengingat tidak membutuhkan transmisi karena dapat dipasang secara modular di setiap lokasi yang membutuhkan. Selain itu solar cell tidak menimbulkan suara seperti pembangkit listrik tenaga angin.

Perkembangan teknologi sangat pesat sejak abad ke-20, hal ini terlihat semakin banyak pengguna produk elektronik misalnya telepon seluler di segala kalangan baik anak usia sekolah tingkat dasar sampai orang dewasa, namun produk elektronik ini tidak berfungsi tanpa listrik. Berdasarkan pengamatan yang kami lakukan terhadap kebiasaan pemilik ponsel setiap hari mengisi daya smartphone secara bersamaan dengan cara tidak aman yaitu menghubungkan banyak terminal ke stop kontak, hal ini berpotensi menyebabkan korsleting atau overheating. Selain itu menyebabkan pembengkakan biaya untuk tagihan listrik. Ketergantungan yang tinggi pada pasokan listrik bagi pelaku kegiatan indoor maupun outdoor seperti pekerja kantoran, pendaki/traveler, korban bencana karena mereka semua membutuhkan listrik untuk mencukupi keperluan mereka seperti pengisian daya smartphone dan penerangan.

Berdasarkan permasalahan tersebut kami membuat sebuah inovasi baru pembangkit listrik tenaga surya yang fleksibel. Maka tim penulis memilih judul “Mobile energy pouch : Inovasi Pengisian Daya Ponsel Dengan Panel Surya Secara Fleksibel Sebagai Sumber Energi Ramah Lingkungan”. Pengembangan produk inovasi ini diharapkan mampu memberikan manfaat bagi lingkungan terutama mengurangi pemanasan global karena emisi non karbon sehingga ramah lingkungan.

Inovasi mobile energy pouch merupakan pengembangan inovasi dari power bank tenaga surya dan panel surya pengisi daya baterai (solar portable panel) yang telah dimodifikasi oleh tim kami. Perbedaan utama antara mobile energy pouch dengan penemuan sebelumnya adalah pada perangkat penyimpanan daya (baterai), desain dan ukuran tas. Mobile energy pouch memiliki desain yang fleksibel, portabel, ringan juga dapat digunakan pada saat tidak terdapat aliran listrik saat bencana.

Keunggulan mobile energy pouch, antara lain :

1. Mobile energy pouch merupakan solusi energi alternatif non karbon sehingga ramah lingkungan.
2. Mobile energy pouch merupakan energi portabel (solar portable panel) dengan dilengkapi baterai untuk penyimpanan daya.
3. Mobile energy pouch dapat digunakan untuk indoor maupun outdoor.
4. Mobile energy pouch dapat digunakan sebagai pemasok listrik saat terjadi bencana.