Energi terbarukan, khususnya tenaga surya, semakin mendapat perhatian luas karena potensinya mendukung program Sustainable Development Goals (SDGs) nomor 7, yaitu energi bersih dan terjangkau. Modul photovoltaic (PV) menjadi komponen utama pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) yang mengonversi energi matahari menjadi energi listrik. Namun, efisiensi modul PV sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, seperti iradiasi dan suhu. Dua parameter ini sulit dikendalikan dan sering menyebabkan terjadinya “ketidakcocokan PV”, yaitu perbedaan antara daya output yang diharapkan dengan daya aktual yang dihasilkan modul.

Salah satu penyebab utama ketidakcocokan ini adalah small partial shading atau bayangan parsial pada permukaan modul PV. Bayangan ini bisa muncul akibat kotoran, debu, kotoran hewan, hingga gumpalan salju yang menumpuk di panel surya. Dampaknya cukup signifikan: arus listrik akan terkonsentrasi pada titik bayangan sehingga menurunkan daya panel sebesar 10–15% dan berpotensi menimbulkan hot spot yang dapat merusak sel surya. Selama ini penelitian terkait small partial shading lebih banyak fokus pada pengukuran penurunan daya dan pembuatan algoritma pengatasan dampaknya, belum menyasar pencegahan sebelum kerusakan terjadi.

Untuk menjawab tantangan tersebut, dikembangkan Sistem Inspeksi Udara untuk Identifikasi dan Lokalisasi Anomali Modul Photovoltaic pada PLTS Skala Megawatt. Inovasi ini berupa prototipe alat pendeteksi small partial shading yang memanfaatkan teknologi drone dengan pencitraan termal dan image processing. Drone akan mengambil gambar kondisi modul PV dalam area yang luas (1–100 hektar) kemudian mengirimkan data ke cloud server. Data yang tersimpan dapat diakses melalui server atau gawai operator sehingga memudahkan pengawasan dan pengambilan keputusan cepat.

Dr.-Ing. Eko Adhi Setiawan, IPU, peneliti yang terlibat dalam pengembangan sistem ini, menyampaikan “Invensi ini berhubungan dengan sistem inspeksi udara untuk mendeteksi dan mengidentifikasi modul photovoltaic (PV) yang mengalami anomali di dalam suatu pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) skala megawatt. Lebih khusus lagi, invensi ini berhubungan dengan perancangan drone termal untuk melakukan pencitraan termal pada PLTS, serta menggabungkannya dengan perangkat lunak yang dibangun untuk melakukan pengolahan citra termal tersebut guna menentukan titik koordinat panel surya yang mengalami anomali dan mengidentifikasi jenis anomali tersebut.”

Gambar 1 : menunjukkan sistem pada alat pendeteksi small partial shading.

Keunggulan sistem ini terlihat dari kemampuannya membantu operator mengetahui titik koordinat modul surya yang mengalami gangguan dan segera melakukan pembersihan sebelum kerusakan lebih lanjut terjadi. Proses pemeliharaan menjadi lebih cepat, akurat, dan hemat biaya dibandingkan inspeksi manual panel per panel.

Secara teknis, sistem ini terdiri atas beberapa komponen utama: drone sebagai alat pengambil gambar, panel PV yang menjadi objek pengamatan, cloud sebagai penyimpan data, dan server sebagai pusat akses informasi. Dengan rancangan ini, inovasi tidak hanya mendukung peningkatan efisiensi PLTS, tetapi juga menjadi contoh pemanfaatan teknologi UAV (unmanned aerial vehicle) dan pemrosesan citra untuk sektor energi terbarukan.

Chairul Hudaya, Ph.D., selaku Direktur Direktorat Inovasi dan Riset Berdampak Tinggi Universitas Indonesia (DIRBT UI) yang mewakili Unit Kerja Khusus Science Techno Park UI (UKK STP UI), menambahkan: “Melalui Science Techno Park UI, kami mendorong lahirnya inovasi-inovasi yang langsung menjawab kebutuhan industri energi terbarukan. Sistem inspeksi udara ini merupakan terobosan penting untuk meningkatkan keandalan pembangkit listrik tenaga surya skala besar. Dengan teknologi ini, operator mampu mendeteksi gangguan lebih cepat, menurunkan biaya operasional dan perawatan, serta memperpanjang umur panel surya. Inovasi seperti ini akan memperkuat posisi energi surya sebagai sumber energi bersih yang berkelanjutan di Indonesia.”

Kehadiran sistem inspeksi udara ini diharapkan menjadi solusi baru dalam pengoperasian dan pemeliharaan PLTS skala megawatt di Indonesia maupun dunia. Dengan deteksi dini anomali modul PV, sistem ini dapat menekan biaya operasi dan pemeliharaan (operation & maintenance/O&M), meningkatkan efisiensi pembangkit, serta memperkuat kontribusi energi surya sebagai sumber energi bersih dan berkelanjutan.

Penulis: M. Iqram