I Nyoman Satya Kumara, ST, MSc, PhD

(1)

(2)

POTENSI DAYA LISTRIK PEMANFAATAN ATAP BANGUNAN

KAMPUS UNIVERSITAS UDAYANA UNTUK PEMASANGAN

PLTS TANPA KONVERSI LAHAN

I N. Satya Kumara, W.G. Ariastina, I W. Sukerayasa, I.A.D. Giriantari

Email: satya.kumara@ee.unud.ac.id

Department of Electrical and Computer Engineering

Faculty of Engineering

Udayana University

Kuta Selatan, Bali - Indonesia

(3)

RESEARCH BACKGROUND

• Indonesian traditional resources are diminishing hence understanding of

renewable is important

• Current electricity access is at 80% electrification ratio (PLN)

• Indonesian pledges to achieve 5% renewable generation by 2025 (KEN)

• Indonesian history of renewable projects

• New hope (ESDM & FIT 2013, 2014)

• Central government has built PLTS Kayubihi and PLTS Kubu each 1 MWp

• PLTS Kayubihi and PLTS Kubu requires nearly 1.5 Ha lands

• Green area of Bali is lower than RTRW

• Bali has many buildings that can be incorporated with PV technology

• More solar energy by using building integrated system in Bali

• All regional government can participate in increasing renewable generation in

Bali.

(4)

RESEARCH OBJECTIVES

Untuk mendapatkan informasi berupa basisdata bangunan-bangunan di wilayah

provinsi Bali yang dapat dimanfaatkan sebagai tempat pemasangan PLTS.

• Mendapatkan kriteria teknis pemilihan gedung yang bisa digunakan sebagai lokasi

pemasangan modul surya,

• Mendapatkan peta potensi bangunan-bangunan di Bali yang bisa digunakan

sebagai pemasangan modul surya,

• Mendapatkan potensi daya atau energi listrik yang bisa dihasilkan jika

bangunan-bangunan tersebut dimanfaatkan sebagai tempat pemasangan modul surya PLTS.

• Mendapatkan informasi tentang unjuk kerja, pengaruh faktor lingkungan lokal,

kendala operasional PLTS, kontribusi energi listrik PLTS dan kaitanya dengan

konsumsi energi listrik pelanggan PLN di wilayah provinsi Bali.

• Mendapatkan best practice model pengembangan PLTS dalam konteks building

integrated photovoltaic serta lesson learned sebagai rekomendasi pengembangan

(5)

RESEARCH OUTPUT

Penelitian akan menghasilkan luaran sebagai berikut:

1. Kriteria/Rumusan Teknis pemilihan gedung yang potensial dimanfaatkan

sebagai building integrated photovoltaic,

2. Peta potensi energi surya dari bangunan di Bali sebagai pendukung

pengembangan PLTS,

3. Deseminasi dalam seminar nasional SENASTEK 2016

4. Publikasi jurnal nasional/ internasional (Jurnal Energi ESDM/ IJET/Energy and

Renewable

(6)

• Literature reviews on technical/ design documentation of the installed

PV system

• Literature reviews on technical/ design documentation of the public

buildings in Bali

• Site observation/ meaurements of the location/ buildings around Bali

• Estimation of roof top PV potential of buildings in Bali using satellite

image

• Performance simulation and analysis of photovoltaic system using PVSyst

modeling tools

• Reviews on availability of PV module (Indonesia and the world)

• Discussion among stakeholders of renewable energy in Bali

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

BANGUNAN KAMPUS UNUD

No Nama Luas (m²) 1 Faculty of Letter 1,506.60 2 Dr. R. Goris 454.07 3 Bangunan (B1) 625.75 4 Canteen 51.33 5 Prof. I Gusti Ngurah Bagus 443.62 6 C 255.15 7 A 541.48 8 Canteen 83.91 9 Postgraduate of Notary 77.11 10 B 313.98 4,353.00 Map B TOTAL No Nama Luas (m²) 1 Agro Complex 2,688.62 2 Agriculture 476.63 3 E 567.59 4 D 304.92 5 GH 80.84 6 Student Centre 665.73 7 BM 308.30 8 Faculty of Tourism 436.34 9 Studies Program 220.34 10 C 395.53 11 Administration Engineering 391.49 12 B 187.64 13 Canteen 74.70 14 Engineering Library 244.06 15 Food Court 201.84

16 Physiotherapy & Psychology 378.66

17 GDLN 427.39

18 Clinic 140.80

19 Language Lab 280.73

20 Social & Politic Science 759.62

21 Administration Social & Politic 410.05

22 Vocational Education Centre 880.62

23 Canteen 275.69

24 Postgraduate 1,836.99

25 Library 867.28

26 Medicine & Health Science 2,668.05

27 Nursing & UKM 792.69

28 Veterinary Medicine 375.51 29 Economic 775.32 30 Doctor of S2 Economic 311.94 31 Economic 542.35 32 Economic Extension 1 373.38 33 Economic Extension 2 489.65 34 Economic Exchange 3 246.73 20,078.02 Map A TOTAL No Nama Luas (m²) 1 DD 719.32 2 79.38 3 DE 680.81 4 DF 410.58 5 DG 498.22 6 BD 564.27 7 DC 486.54 8 Canteen 97.95 9 Undagi Graha 1,655.88 10 Dekanat 594.19 11 Parking 173.70 12 Gazebo 43.82 13 DH 513.80 14 DI 375.06 15 DJ 449.98 16 IT 539.30 17 Canteen 76.19 18 DL 578.62 19 Parking 75.38 20 Parking 78.58 21 Gazebo 38.22 22 DP 563.70 23 Concrete Lab 69.33 24 DO 579.29 25 DM 650.67 26 Canteen 128.45 27 DN 618.99 11,340.22 Map D TOTAL

(14)

BANGUNAN KAMPUS UNUD

No Nama Luas (m²)

1 Animal Husbandry Lab 295.67 2 AC 346.51 3 AE 367.67 4 Canteen 112.41 5 AF 447.97 6 AB 295.83 7 AD 418.03 8 AH 382.48 9 AG 499.88 10 Canteen 32.31 11 AA 608.48 12 AI 444.90 13 Pharmacy Education 139.76 14 BD 333.52 15 BE 391.77 16 BG 337.59 17 BH 291.11 18 BF 460.36 19 BC 311.72 20 BB 595.38 21 BI 441.28 22 BA 397.91 23 92.70 24 BJ 453.85 8,499.09 Map C TOTAL No Nama Luas (m²) 1 Widya Sabha 2,285.52 2 Rektorat 2,316.33 3 Administration 288.23 4 USDI 731.66 5 FM 91.06 6 Canteen 48.51 7 249.45 8 AX 487.76 9 FK 466.67 10 FD 166.68 11 Main Library 1,648.23 12 Research Institute 840.41 13 FE 364.95 14 AR 749.74 15 Canteen 37.49 16 FC 681.78 17 FL 507.11 18 FH 438.04 19 FR 35.79 20 Security Post 63.17 12,498.58 Map E TOTAL No Nama Luas (m²) 1 HG 537.27 2 HH 507.72 3 HJ 557.86 4 Canteen 139.85 5 HF 479.26 6 Gobali 518.74 7 HD 528.19 8 HC 540.29 9 HB 514.92 10 HA 460.97 11 HK 291.72 12 Canteen 101.76 13 Canteen 217.02 14 GK 415.13 15 GJ 422.14 16 GI 403.84 17 GH 381.28 18 451.24 19 441.26 20 GG 258.07 21 GD 739.22 22 80.63 23 90.57 24 LAB 221.89 25 GC 240.57 26 GB 260.78 27 Canteen 86.48 28 AT 990.42 29 AU 988.86 30 HM 117.41 31 IA 654.61 32 Canteen 54.79 12,694.76 Map F TOTAL

Lokasi Kode Peta Luas (m²) Total Luas (m²)

Map A 20,078 Map B 4,353 Map C 8,499 Map D 11,340 Map E 12,499 Map F 12,695 Sudirman Jimbaran 69,464

(15)

(16)

IRADIASI MATAHARI DI KAMPUS UNUD (BARAT)

0 200 400 600 800 1000 1200 7 :1 3 :2 8 7 :2 3 :1 8 7 :3 3 :0 8 7 :4 2 :5 8 7 :5 2 :4 8 8 :0 2 :3 8 8 :1 2 :2 8 8 :2 2 :1 8 8 :3 2 :0 8 8 :4 1 :5 8 8 :5 1 :4 8 9 :0 1 :3 8 9 :1 1 :2 8 9 :2 1 :1 8 9 :3 1 :0 8 9 :4 0 :5 8 9 :5 0 :4 8 1 0 :0 0 :3 8 1 0 :1 0 :2 8 1 0 :2 0 :1 8 1 0 :3 0 :0 8 1 0 :3 9 :5 8 1 0 :4 9 :4 8 1 0 :5 9 :3 8 1 1 :0 9 :2 8 1 1 :1 9 :1 8 1 1 :2 9 :0 8 1 1 :3 8 :5 8 1 1 :4 8 :4 8 1 1 :5 8 :3 8 1 2 :0 8 :2 8 1 2 :1 8 :1 8 1 2 :2 8 :0 8 1 2 :3 7 :5 8 1 2 :4 7 :4 8 1 2 :5 7 :3 8 1 3 :0 7 :2 8 1 3 :1 7 :1 8 1 3 :2 7 :0 8 1 3 :3 6 :5 8 1 3 :4 6 :4 8 1 3 :5 6 :3 8 1 4 :0 6 :2 8 1 4 :1 6 :1 8 1 4 :2 6 :0 8 1 4 :3 5 :5 8 1 4 :4 5 :4 8 1 4 :5 5 :3 8 1 5 :0 5 :2 8 1 5 :1 5 :1 8 1 5 :2 5 :0 8 1 5 :3 4 :5 8 1 5 :4 4 :4 8 1 5 :5 4 :3 8 1 6 :0 4 :2 8 1 6 :1 4 :1 8 1 6 :2 4 :0 8 1 6 :3 3 :5 8 1 6 :4 3 :4 8 1 6 :5 3 :3 8 1 7 :0 3 :2 8 1 7 :1 3 :1 8 1 7 :2 3 :0 8 1 7 :3 2 :5 8 1 7 :4 2 :4 8 0 200 400 600 800 1000 1200 7 :1 1 :0 2 7 :2 5 :2 2 7 :3 9 :4 2 7 :5 4 :0 2 8 :0 8 :2 2 8 :2 2 :4 2 8 :3 7 :0 2 8 :5 1 :2 2 9 :0 5 :4 2 9 :2 0 :0 2 9 :3 4 :2 2 9 :4 8 :4 2 1 0 :0 3 :0 2 1 0 :1 7 :2 2 1 0 :3 1 :4 2 1 0 :4 6 :0 2 1 1 :0 0 :2 2 1 1 :1 4 :4 2 1 1 :2 9 :0 2 1 1 :4 3 :2 2 1 1 :5 7 :4 2 1 2 :1 2 :0 2 1 2 :2 6 :2 2 1 2 :4 0 :4 2 1 2 :5 5 :0 2 1 3 :0 9 :2 2 1 3 :2 3 :4 2 1 3 :3 8 :0 2 1 3 :5 2 :2 2 1 4 :0 6 :4 2 1 4 :2 1 :0 2 1 4 :3 5 :2 2 1 4 :4 9 :4 2 1 5 :0 4 :0 2 1 5 :1 8 :2 2 1 5 :3 2 :4 2 1 5 :4 7 :0 2 1 6 :0 1 :2 2 1 6 :1 5 :4 2 1 6 :3 0 :0 2 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 7 :1 1 :0 2 7 :2 1 :5 2 7 :3 2 :4 2 7 :4 3 :3 2 7 :5 4 :2 2 8 :0 5 :1 2 8 :1 6 :0 2 8 :2 6 :5 2 8 :3 7 :4 2 8 :4 8 :3 2 8 :5 9 :2 2 9 :1 0 :1 2 9 :2 1 :0 2 9 :3 1 :5 2 9 :4 2 :4 2 9 :5 3 :3 2 1 0 :0 4 :2 2 1 0 :1 5 :1 2 1 0 :2 6 :0 2 1 0 :3 6 :5 2 1 0 :4 7 :4 2 1 0 :5 8 :3 2 1 1 :0 9 :2 2 1 1 :2 0 :1 2 1 1 :3 1 :0 2 1 1 :4 1 :5 2 1 1 :5 2 :4 2 1 2 :0 3 :3 2 1 2 :1 4 :2 2 1 2 :2 5 :1 2 1 2 :3 6 :0 2 1 2 :4 6 :5 2 1 2 :5 7 :4 2 1 3 :0 8 :3 2 1 3 :1 9 :2 2 1 3 :3 0 :1 2 1 3 :4 1 :0 2 1 3 :5 1 :5 2 1 4 :0 2 :4 2 1 4 :1 3 :3 2 1 4 :2 4 :2 2 1 4 :3 5 :1 2 1 4 :4 6 :0 2 1 4 :5 6 :5 2 1 5 :0 7 :4 2 1 5 :1 8 :3 2 1 5 :2 9 :2 2 1 5 :4 0 :1 2 1 5 :5 1 :0 2 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 7 :1 1 :0 2 7 :2 1 :5 2 7 :3 2 :4 2 7 :4 3 :3 2 7 :5 4 :2 2 8 :0 5 :1 2 8 :1 6 :0 2 8 :2 6 :5 2 8 :3 7 :4 2 8 :4 8 :3 2 8 :5 9 :2 2 9 :1 0 :1 2 9 :2 1 :0 2 9 :3 1 :5 2 9 :4 2 :4 2 9 :5 3 :3 2 1 0 :0 4 :2 2 1 0 :1 5 :1 2 1 0 :2 6 :0 2 1 0 :3 6 :5 2 1 0 :4 7 :4 2 1 0 :5 8 :3 2 1 1 :0 9 :2 2 1 1 :2 0 :1 2 1 1 :3 1 :0 2 1 1 :4 1 :5 2 1 1 :5 2 :4 2 1 2 :0 3 :3 2 1 2 :1 4 :2 2 1 2 :2 5 :1 2 1 2 :3 6 :0 2 1 2 :4 6 :5 2 1 2 :5 7 :4 2 1 3 :0 8 :3 2 1 3 :1 9 :2 2 1 3 :3 0 :1 2 1 3 :4 1 :0 2 1 3 :5 1 :5 2 1 4 :0 2 :4 2 1 4 :1 3 :3 2 1 4 :2 4 :2 2 1 4 :3 5 :1 2 1 4 :4 6 :0 2 1 4 :5 6 :5 2 1 5 :0 7 :4 2 1 5 :1 8 :3 2 1 5 :2 9 :2 2 1 5 :4 0 :1 2 1 5 :5 1 :0 2

(17)

IRADIASI MATAHARI DI KAMPUS UNUD (SELATAN)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900 1000

7 :4 8 :0 9 8 :0 8 :2 9 8 :2 8 :4 9 8 :4 9 :0 9 9 :0 9 :2 9 9 :2 9 :4 9 9 :5 0 :0 9 1 0 :1 0 :2 9 1 0 :3 0 :4 9 1 0 :5 1 :0 9 1 1 :1 1 :2 9 1 1 :3 1 :4 9 1 1 :5 2 :0 9 1 2 :1 2 :2 9 1 2 :3 2 :4 9 1 2 :5 3 :0 9 1 3 :1 3 :2 9 1 3 :3 3 :4 9 1 3 :5 4 :0 9 1 4 :1 4 :2 9 1 4 :3 4 :4 9 1 4 :5 5 :0 9 1 5 :1 5 :2 9 1 5 :3 5 :4 9 1 5 :5 6 :0 9 1 6 :1 6 :2 9 1 6 :3 6 :4 9 1 6 :5 7 :0 9 1 7 :1 7 :2 9 0 200 400 600 800 1000 1200 1 ₇₇ 1 53 ₂29 ₃05 ₃81 ₄57 ₅33 ₆09 ₆85 ₇61 ₈37 ₉13 ₉89 1 06 5 1 14 1 1 21 7 1 29 3 1 36 9 1 44 5 1 52 1 1 59 7 1 67 3 1 74 9 1 82 5 1 90 1 1 97 7 2 05 3 0 100 200 300 400 500 600 700 800 1 ₈₁ 1 61 ₂41 ₃21 ₄01 ₄81 61₅ ₆41 ₇21 ₈01 ₈81 ₉61 1 04 1 1 12 1 1 20 1 1 28 1 1 36 1 1 44 1 1 52 1 1 60 1 1 68 1 1 76 1 1 84 1 1 92 1 2 00 1 2 08 1 2 16 1 2 24 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 ₄₆ ₉₁ 1 36 ₁81 ₂26 ₂71 ₃16 ₃61 ₄06 ₄51 ₄96 ₅41 ₅86 ₆31 ₆76 ₇21 ₇66 ₈11 ₈56 ₉01 ₉46 ₉91 1 03 6 1 08 1 1 12 6 1 17 1 1 21 6

(18)

IRADIASI MATAHARI DI KAMPUS UNUD (TIMUR)

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 7 :0 9 :4 1 7 :2 8 :5 1 7 :4 8 :0 1 8 :0 7 :1 1 8 :2 6 :2 1 8 :4 5 :3 1 9 :0 4 :4 1 9 :2 3 :5 1 9 :4 3 :0 1 1 0:0 2:1 1 1 0:2 1:2 1 1 0:4 0:3 1 1 0:5 9:4 1 1 1:1 8:5 1 1 1:3 8:0 1 1 1:5 7:1 1 1 2:1 6:2 1 1 2:3 5:3 1 1 2:5 4:4 1 1 3:1 3:5 1 1 3:3 3:0 1 1 3:5 2:1 1 1 4:1 1:2 1 1 4:3 0:3 1 1 4:4 9:4 1 1 5:0 8:5 1 1 5:2 8:0 1 1 5:4 7:1 1 0 200 400 600 800 1000 1200 1400

7:1

9:4

1 7:4

3:0

1 8:0

6:2

1 8:2

9:4

1 8:5

3:0

1 9:1

6:2

1 9:3

9:4

1

10 :0

3:0

1

10 :2

6:2

1

10 :4

9:4

1

11 :1

3:0

1

11 :3

6:2

1

11 :5

9:4

1

12 :2

3:0

1

12 :4

6:2

1

13 :0

9:4

1

13 :3

3:0

1

13 :5

6:2

1

14 :1

9:4

1

14 :4

3:0

1

15 :0

6:2

1

15 :2

9:4

1

15 :5

3:0

1

16 :1

6:2

1

16 :3

9:4

1

17 :0

3:0

1

17 :2

6:2

1

17 :4

9:4

1

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 7 :0 3 :1 3 7 :1 5 :5 3 7 :2 8 :3 3 7 :4 1 :1 3 7 :5 3 :5 3 8 :0 6 :3 3 8 :1 9 :1 3 8 :3 1 :5 3 8 :4 4 :3 3 8 :5 7 :1 3 9 :0 9 :5 3 9 :2 2 :3 3 9 :3 5 :1 3 9 :4 7 :5 3 1 0:0 0:3 3 1 0:1 3:1 3 1 0:2 5:5 3 1 0:3 8:3 3 1 0:5 1:1 3 1 1:0 3:5 3 1 1:1 6:3 3 1 1:2 9:1 3 1 1:4 1:5 3 1 1:5 4:3 3 1 2:0 7:1 3 1 2:1 9:5 3 1 2:3 2:3 3 1 2:4 5:1 3 0 200 400 600 800 1000 1200 1400

7 :0

9 :4

1

7 :2

8 :5

1

7 :4

8 :0

1

8 :0

7 :1

1

8 :2

6 :2

1

8 :4

5 :3

1

9 :0

4 :4

1

9 :2

3 :5

1

9 :4

3 :0

1

1 0:0

2:1

1

1 0:2

1:2

1

1 0:4

0:3

1

1 0:5

9:4

1

1 1:1

8:5

1

1 1:3

8:0

1

1 1:5

7:1

1

1 2:1

6:2

1

1 2:3

5:3

1

1 2:5

4:4

1

1 3:1

3:5

1

1 3:3

3:0

1

1 3:5

2:1

1

1 4:1

1:2

1

1 4:3

0:3

1

1 4:4

9:4

1

1 5:0

8:5

1

1 5:2

8:0

1

1 5:4

7:1

1

(19)

SAMPLE LOAD CURVE DI KAMPUS UNUD

0 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1-Nov 2-Nov 3-Nov 4-Nov 5-Nov 6-Nov 7-Nov 8-Nov 9-Nov 10-Nov 11-Nov 12-Nov 13-Nov 14-Nov 15-Nov

(20)

KETERSEDIAAN MODUL SURYA NASIONAL

No

Model

Daya

(Wp)

Tegangan

(V)

Arus (A)

Efisiensi

(%)

Ukuran

(p x l)

Berat

(kg)

1 SP-50-P36

50

17.6

2.85 NA

70 x 51

NA

2 SHINYOKU 80

80

17.0

4.70 NA

1025 x 680

8.32

3 SHINYOKU 100

100

17.5

5.71 NA

1085 x 675

7.55

4 SIP - 120

120

18.3

6.56 NA

1245 x 655

11.00

5 NS-F130GS

130

60.4

3.41

9.0 1402 x 1001

26.00

6 MSP-150 W

150

18.3

8.21 NA

1482 x 670

11.10

7 SHINYOKU 160

160

23.8

6.72 NA

1325 x 992

13.6

8 LEN-180

180

35.6

5.06 NA

1576 x 806

16.5

9 HANWHA 200

200

45.2

5.52

18.0 1580 x 808

14.0

10 LEN 230

230

29.3

7.86

14.0 1650 x 990

21.0

11 SHINYOKU 250

250

31.2

8.02 NA

1650 x 992

19.0

12 LEN 260

260

30.6

8.50

16.0 1636 x 992

19.5

13 SHINYOKU 300

300

36.2

8.28 NA

1956 x 992

20.7 No

Model

Daya

(Wp)

Tegangan

(V)

Arus (A)

Efisiensi

Ukuran

Berat

1 SPR-323NE-WHT-D

323

67.2

4.81

20.1 2067 x

1046

28.6

2 SPR-435NE-WHT-D

435

72.90

5.97

20.1 2067 x

1046

28.6

(21)

PERHITUNGAN DAYA LISTRIK PLTS

NO

MODUL SURYA

(W)

LUAS MODULE

(M2)

LUAS ATAP KAMPUS

UNUD (M2)

JUMLAH MODUL BISA

DIPASANG (unit)

DAYA MAKSIMUM (W)

DAYA MAKSIMUM

(MW)

KETERANGAN

1

230 1.6335

42,525

9,780,667.28

9.78

2

250 1.6269

42,698

10,674,419.75

10.67

3

260 1.6269

42,698

11,101,396.54

11.10

4

300 1.9404

35,800

10,739,906.99

10.74

5

323 2.1621

32,128

10,377,438.04

10.38

6

425 2.1621

32,128

13,654,523.74

13.65 69,464

(22)

KESIMPULAN

Dari pengolahan citra satellite, luas atap banguna Kampus UNUD adalah 69,464

meter persegi.

Potensi iradiasi matahari di Kampus UNUD berkisar antara antara 4 kWh/m2/hari –

5 kWh/m2/hari.

Profil kebutuhan listrik Kampus UNUD sangat sesuai dengan profil potensi energi

matahari, dimana beban puncak UNUD terjadi pada siang hari.

Modul surya yang tersedia di pasaan Indonesia

antara

lain adalah modul dengan

kapasitas 50 hingga 300 Watt. Modul surya dengan kapasitas tertinggi di dunia

adalah module dengan kapasitas 323 dan 435 Watt.

Total maksimaL daya ideal yang bisa dihasilkan jika seluruh atap bangunan Kampus

UNUD dipasangi PLTS adalah sebesar 10.74 MW jika memakai modul surya 300 W

dan 13.65 MW jika menggunakan modul surya tertinggi dunia.

(23)