Apa Itu Insolasi?

Insolasi adalah perhitungan jumlah radiasi matahari yang diterima dari Matahari, baik di bagian atas atmosfer bumi maupun di permukaan tanah. Istilah ini berasal dari frasa Radiasi Matahari yang Masuk. Biasanya didefinisikan sebagai watt per meter persegi (W/m2) untuk aplikasi tenaga sel surya, atau kilowatt jam per meter persegi per hari (kW-h/m2-hari), yang biasanya digunakan dalam meteorologi untuk prediksi cuaca. Seluruh spektrum radiasi dari Matahari dipertimbangkan, yang berkisar dari panjang gelombang sekitar 350 nanometer hingga 2,350 nanometer, meskipun spektrum cahaya tampak bagi manusia hanya antara 400 dan 700 nanometer.

Baik nilai insolasi dunia maupun regional telah dipetakan dengan cermat. Karena nilai grafik biasanya didasarkan pada apa yang dianggap sebagai tingkat insolasi yang dapat digunakan, nilainya seringkali cukup kecil setiap hari. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sinar matahari yang mencapai permukaan bumi pada awal atau akhir hari atau melalui langit berawan atau hujan sering memiliki nilai terbatas untuk aplikasi tenaga surya atau proses industri dan pertanian yang bergantung padanya.

Pada peta insolasi global, tingkat energi matahari didasarkan pada kemiringan optimal ke arah Matahari, pada tingkat radiasi terendah tahun ini untuk sinar matahari langsung, dan dalam meter kuadrat. Ini memberikan nilai dalam jam yang berkisar dari 6 hingga 6.9 di khatulistiwa, daerah gurun, hingga 1.0 hingga 1.9 jam di garis lintang utara atau selatan yang menerima sedikit cahaya langsung. Negara-negara Eropa berkisar dari 3.5 jam per hari di Portugal hingga 0.8 jam per hari di Islandia. Sebaliknya, tingkat insolasi di wilayah seperti California di AS, biasanya 5.5 jam per hari untuk setiap meter persegi rata-rata tanah, dan Anchorage, Alaska, menerima 2.09 jam.

Insolasi matahari juga langsung dilemahkan oleh atmosfer bumi pada umumnya. Di bagian paling atas atmosfer, laju insolasi lebih konstan di seluruh dunia, dan diperkirakan mencapai 1,366 W/m2. Begitu cahaya ini mencapai permukaan bumi, cahaya itu telah berkurang menjadi rata-rata sekitar 1,000 W/m2, tetapi ini sendiri merupakan tingkat radiasi yang dilebih-lebihkan karena nilainya hanya berdasarkan sinar matahari langsung. Ketika rata-rata laju insolasi selama periode 24 jam termasuk malam dan matahari terbit/terbenam, serta kondisi yang mengaburkan di atmosfer, tingkat insolasi turun menjadi sekitar 250 W/m2.

Mengetahui sudut insolasi untuk garis lintang dan permukaan laut suatu lokasi menentukan seberapa besar susunan surya untuk menghasilkan jumlah daya yang dapat diprediksi. Biasanya, sinar matahari langsung paling sering hadir selama periode 10 pagi hingga 4 sore. Sementara sel surya dapat menghasilkan daya dalam kondisi cahaya terbatas, mereka akan menjadi yang paling efisien selama periode waktu ini.