MODUL INSPEKSI FISIK INSTALASI ENERGI BA

(1)

MODUL

INSPEKSI FISIK INSTALASI

ENERGI BARU TERBARUKAN

(PLTS DAN PLTB)

MENDUKUNG DIKLAT TEKNIS

INSPEKSI SISTEM TENAGA LISTRIK

Oleh : Eko Erisman, S.T

KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

BADAN PENDIDIKAN DAN PELATIHAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN KETENAGALISTRIKAN, ENERGI BARU, TERBARUKAN DAN KONSERVASI ENERGI

(2)

(3)

ii

D.2 Indikator Hasil Belajar ... 3

E. Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan ... 3

BAB II MATERI POKOK I ... 6

INSPEKSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA TERPUSAT ON GRID DAN OFF GRID ... 6

A. Gambar dan Diagram Modul ... 6

A.1 Monocrystalline ... 7

A.2. Polycrystalline ... 8

A. 3. Thin Film Solar Cell (TFSC) ... 9

B. Prosedur Pemeriksaan ... 15

B.1 Pemeriksaan Dokumen ... 16

B.2. Pemeriksaan Secara Visual ... 19

C. Inspeksi Modul (Rangkaian Seri paralel) ... 19

C.1. Tata Letak ... 23

C.2 Kemiringan ... 24

D. Inspeksi Inverter Off Grid dan On Grid ... 25

E. Inspeksi Batere dan BCU/BCR ... 29

F. Inspeksi Sistem Proteksi ... 35

G. Perlengkapan atau Peralatan Pengamanan Kebakaran ... 41

H. Perlengkapan atau Pelindung Terhadap Bahaya Benda Bertegangan ... 42

I. Sistem Instalasi/Pengawatan ... 43

J. Rangkuman ... 48

(4)

iii

BAB III MATERI POKOK II ... 50

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU (PLTB) ... 50

A. Gambar dan Diagram ... 50

B. Prosedur Pemeriksaan ... 56

C. Turbin ... 57

D. Gearbox ... 59

E. Transmisi Mekanik ... 60

F. Brake System ... 60

G. Generator ... 61

H. Sistem Kontrol ... 64

I. Baterai ... 67

J. Menara ... 68

K. Rangkuman ... 69

L. Evaluasi ... 69

BAB IV MATERI POKOK III ... 71

PENYUSUNAN LAPORAN ... 71

A. Laporan Inspeksi Fisik Instalasi PLTS dan PLTB ... 71

B. Format Laporan Inspeksi Fisik Instalasi PLTS ... 72

C. Format Laporan Inspeksi Fisik Instalasi PLTB ... 74

DAFTAR PUSTAKA ... 74

(5)

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Kondisi Angin ... 53

Tabel 3.2. Tingkat Kecepatan Angin di Atas Permukaan Tanah ... 53

Tabel 3.3. Prosedur Inspeksi PLTB ... 56

(6)

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Modul Monocrystalline ... 7

Gambar 2.2. Modul Polycrystalline ... 8

Gambar 2.3. Thin Film Solar Cell ... 10

Gambar 2.4. Klasifikasi PLTS ... 10

Gambar 2.5. Skema PLTS Mandiri (Dengan Sistem Proteksi Petir dan Surja) ... 12

Gambar 2.6. Skema PLTS Grid Connected (Dengan Sistem Proteksi Petir dan Surja) ... 14

Gambar 2.7. Grafik Arus dan Tegangan Pada Hubungan Seri PV Array (V Besar) ... 20

Gambar 2.8. Grafik Arus dan Tegangan Pada Hubungan Paralel PV Array (I Besar) ... 21

Gambar 2.9. Rangkaian Dua Modul Terhubung Secara Seri ... 21

Gambar 2.10. Rangkaian Dua Modul Terhubung Seri - Paralel ... 21

Gambar 2.11. Name Plate Module Photovoltaic ... 22

Gambar 2.12. Module Photovoltaic Pecah ... 23

Gambar 2.13. Struktur Penopang PV Array (Mounting Struktur PV Array) ... 24

Gambar 2.14. Bentuk Gelombang Tegangan Inverter ... 26

Gambar 2.15. Inverter dan Lokasi Name Plate Inverter ... 28

Gambar 2.16. Grid Connected Inverter ... 29

Gambar 2.17. Inverter (Indoor) ... 29

Gambar 2.18. Name Plate Baterai ... 30

Gambar 2.19. Instalasi Baterai (Battery Bank) ... 31

Gambar 2.20. Pengawatan Terminal Baterai ... 32

Gambar 2.21. Pengawatan Pembumian Dudukan baterai Bank ... 32

(7)

vi

Gambar 2.24. BCU PLTS SHS ... 35

Gambar 2.25. Proteksi Sambaran Petir Langsung dengan Kawat Bumi yang Digelar Diatas Instalasi ... 36

Gambar 2.26. Induksi Elektromagnet ... 36

Gambar 2.27. Induksi Elektrostatik ... 37

Gambar 2.28. Proteksi akibat Sambaran Petir Tidak Langsung (Surja Petir) menggunakan Surge Protector/Absorber ... 37

Gambar 2.29. Bagian Atas PLTS ... 37

Gambar 2.30. Pembumian ... 37

Gambar 2.31. Bagian Atas PLTS tanpa Penangkal Petir ... 38

Gambar 2.32. Pembumian Penangkal Surja Petir ... 38

Gambar 2.33. Surge Protector pada Junction Box PLTS ... 38

Gambar 2.34. Pemadam Kebakaran pada Ruang Kontrol ... 41

Gambar 2.35. Disconnecting Switch DC Side dan AC Side ... 42

Gambar 2.36. Pintu Instalasi Outdoor ... 42

Gambar 2.37. Pintu Instalasi Indoor ... 42

Gambar 2.38. Battery Bank dengan Pelindung Terminal ... 43

Gambar 2.39. Battery Bank Tanpa Pelindung Terminal (Salah) ... 43

Gambar 2.40. Penghantar Indoor digunakan untuk Outdoor ... 44

Gambar 2.41. Meter dan Indikator Sistem Pengawatan ... 44

Gambar 2.42. Pengawatan antar Modul Menggantung ... 45

Gambar 2.43. Pengawatan antar Modul Menggantung ... 45

Gambar 2.44. Pengawatan antar ModulMenggantung ... 46

Gambar 2.45. Pengawatan PV Array Terhampar Tanpa Pelindung ... 46

Gambar 2.46. Pengawatan pada Junction Box (Pemasangan Terminasi Ditandai untuk Pemeriksaan Kekencangan Baut) ... 47

Gambar 2.47. Pengawatan pada Konduit di Bawah Tanah……….. 48

Gambar 2.48. Tanda/Sign untuk Disconnecting Switch sekaligus Proteksi pada PLTS Grid Connected ... 48

Gambar 3.1. Konstruksi PLTB ... 51

(8)

vii

Gambar 3.3. Flow Diagram PLTB ... 52

Gambar 3.4. Total Kapasitas dan Prediksi PLTB sampai tahun 2010 . 54

Gambar 3.5. Jenis - Jenis Kincir Angin ... 58

Gambar 3.6. Karakterisrik Kincir Angin ... 58

Gambar 3.7. Sistem PLTB Kecepatan Konstan (Fixed-Speed) ... 64 Gambar 3.8. Sistem PLTB Kecepatan Berubah

(Variable-Speed) (Rotor-Belitan) ... 65

Gambar 3.9. Sistem PLTB Kecepatan Berubah (Variable-Speed Back to Back Conventer) ... 65 Gambar 3.10. Sistem PLTB Kecepatan Berubah (V

ariable-Speed) (Rotor Sangkar)... 66 Gambar 3.11. Sistem PLTB Kecepatan Berubah (Variable-Speed)

(Rotor Permanen Magnet) ... 66

(9)

1

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Salah satu upaya Pemerintah untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik

masyarakat dan mengurangi ketergantungan energi dari bahan fosil

adalah dengan mendorong pembangunan Pembangkit listrik Energi Baru

Terbarukan (EBT). Sumber energi terbarukan adalah sumber energi yang

dihasilkan dari sumber daya energi yang berkelanjutan antara lain panas

bumi, angin bioenergi, sinar matahari, aliran dan terjunan air, serta

gerakan dan perbedaan suhu lapisan laut (Undang – undang (UU) nomor

30 Tahun 2007 tentang Energi Pasal 1).

Pertumbuhan Pembangkit EBT ini harus tetap dalam koridor keselamatan

yang ditetapkan oleh Pemerintah yaitu sesusai dengan Undang Undang Nomer 30 Tahun 2009 Tentang Ketenagalistrikan Pasal 44, ayat I “Setiap kegiatan usaha ketenagalistrikan wajib memenuhi ketentuan keselamatan ketenagalistrikan”. Ketentuan keselamatan ketenagalistrikan sebagaimana dimaksud bertujuan untuk mewujudkan kondisi : andal dan aman bagi

instalasi; aman dari bahaya bagi manusia dan makhluk hidup lainnya; dan

rarnah lingkungan. Dalam UU nomor 30 Tahun 2007 pasal 8 ayat 2 juga disebutkan “setiap kegiatan pengelolaan energi wajib memenuhi ketentuan yang disyaratkan dalam peraturan perundang-undangan di

bidang keselamatan yang meliputi standaridisasi, pengaman dan keselamatan instalasi, serta keselamatan dan kesehatan kerja.”

Inspeksi Instalasi Pembangkit EBT merupakan salah satu kegiatan dalam

rangka mewujudkan keselamatan ketenagalistrikan, sesuai dengan

Undang Undang Nomer 30 Tahun 2009 Tentang Ketenagalistrikan Pasal

44, ayat 4, setiap instalasi tenaga listrik yang beroperasi wajib memiliki

sertifikat laik operasi. Sertifikat laik operasi diberikan apabila suatu

instalasi tenaga listrik telah memenuhi standar yang berlaku setelah

(10)

2

Dalam rangka meningkatkan kualitas Sumber Daya Manusia (SDM)

khususnya Pegawai Negeri Sipil (PNS) di lingkungan Pemerintah Pusat

maupun Pemerintah Daerah yang menangani bidang ketenagalistrikan

maka sangat perlu diberikan pengetahuan tentang inspeksi instalasi

pembangkit EBT. Pengetahuan ini bisa didapatkan dalam Diklat Teknis

Inspeksi Sistem Tenaga Listrik yang merupakan salah satu diklat teknis

pada Pusat Pendidikan dan Pelatihan Ketenagalistrikan, Energi Baru,

Terbarukan dan Konservasi Energi (Pusdiklat KEBTKE). Untuk

mendukung peningkatan itu semua maka disusunlah Modul Inspeksi

Instalasi EBT yang meliputi dua jenis pembangkit EBT yaitu Pembangkit

Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/angin

(PLTB).

PLTS adalah pembangkit listrik ramah lingkungan dan sebagai salah satu

alternatif untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan bahan

bakar fosil. Sumber energi PLTS adalah Energi matahari yang

dipancarkan dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan

solar cells panel. Inspeksi Instalasi PLTS dilakukan pada PLTS terpusat baik on grid maupun off grid. Sementara itu PLTB merupakan pembangkit listrik yang dapat menkonversi (mengubah) energi angin menjadi energi

listrik. Energi angin memutar turbin angin/kincir angin. Turbin angin yang

berputar juga menyebabkan berputarnya rotor generator karena satu

poros sehingga menghasilkan listrik.

B. Deskripsi Singkat

Modul pembelajaran ini mencakup pelajaran mengenai: tahapan-tahapan

inspeksi instalasi serta standar instalasi pembangkit maupun prosedur dan

tata cara penginspeksian fisik instalasi pembangkit untuk daerah

(11)

3

dapat mempermudah pembaca dalam mempelajari dan memahami

substansi yang ingin disampaikan.

C. Manfaat Modul

Manfaat modul pembelajaran ini bagi peserta diklat/pembaca adalah akan

memperoleh pengetahuan dan pemahaman mengenai proses inspeksi

instalasi PLTS dan PLTB serta standar maupun prosedur dalam

melakukan inspeksi sesuai dengan kewenangannya.

D. Tujuan Pembelajaran

D.1. Hasil Belajar

Setelah membaca modul pembelajaran ini peserta diklat/pembaca

diharapkan mampu memahami proses Inspeksi fisik instalasi PLTS dan

PLTB.

D.2. Indikator Hasil Belajar

Setelah membaca modul pembelajaran ini peserta diklat/pembaca

diharapkan mampu :

1. Menjelaskan Inspeksi PLTS Terpusat

2. Menjelaskan Inspeksi PLTB

3. Membuat dan menyusun laporan kegiatan inspeksi

E. Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan

Pokok bahasan dan sub pokok bahasan pada modul ini akan diuraikan

menjadi :

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

B. Deskripsi Singkat

C. Manfaat Modul

(12)

4 E. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok

BAB II MATERI POKOK I

INSPEKSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA TERPUSAT ON

GRID DAN OFF GRID

A. Gambar dan Diagram Modul

B. Prosedur Pemeriksaan

C. Inspeksi Modul (Rangkaian Seri Paralel)

D. Inspeksi Inverter Off Grid dan On Grid

E. Inspeksi Batere dan BCU/BCR

F. Inspeksi Sistem Proteksi

G. Perlengkapan atau Peralatan Pengaman Kebakaran

H. Perlengkapan atau Pelindung Terhadap benda Bertegangan

I. Sistem Instalasi dan Pengawatan

J. Rangkuman

K. Evaluasi

BAB III MATERI POKOK II

INSPEKSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU (PLTB)

A. Gambar dan Diagram

B. Prosedur Pemeriksaan

C. Turbin

D. Gear Box

E. Transmisi Mekanik

(13)

5 Bab IV MATERI POKOK II

PENYUSUNAN LAPORAN

A. Laporan Inspeksi Instalasi PLTS

B. Laporan Inspeksi Instalasi PLTB

(14)

6

BAB II

MATERI POKOK I

INSPEKSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA TERPUSAT ON GRID DAN OFF GRID

Indikator Keberhasilan :

Setelah mempelajari materi pokok ini, peserta diklat/pembaca diharapkan

mampu memahami dan menjelaskan kegiataan inspeksi Pembangkit

Listrik Tenaga Surya Terpusat on grid dan off grid.

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) baik terpusat on grid (terhubung) maupun off grid (tidak terhubung) saat ini makin meningkat. PLTS dibuat dengan sistem terpusat karena pembangkit seperti ini memiliki beberapa

keuntungan dibandingkan dengan beberapa tipe pembangkit listrik tipe

yang lain dalam memenuhi kebutuhan energi di daerah tertentu.

Kelebihan itu diantaranya adalah ketersediaan energi primer yang relatif

merata dibandingkan dengan sumber energi primer lain. PLTS terpusat on grid dan off grid, memiliki infrastruktur yang lebih sederhana dibandingkan PLTMH atau PLT Biomassa, dan pemeliharaan yang relatif lebih

sederhana. Pembangunan PLTS terpusat ditujukan untuk mengurangi

ketergantungan pada energi fosil dan memperkuat jaringan listrik.

A. Gambar dan Diagram Modul

Pertama-tama akan dijelaskan secara singkat komponen penting dalam

sistem ini yang berfungsi sebagai perubah energi cahaya matahari

menjadi energi listrik. Listrik tenaga matahari dibangkitkan oleh

komponen yang disebut solar cell atau sel surya yang besarnya sekitar

10 - 15 cm2 . Tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu sel surya sangat

(15)

7

satuan komponen yang disebut modul. Modul surya adalah rangkaian dari

beberapa sel surya yang dihubungkan seri atau paralel yang ditempatkan

sedemikian rupa berbentuk persegi atau persegi panjang, dilaminating

dan dilapis kaca khusus dan diberi penguat rangka/frame pada keempat

sisinya. Setiap modul sel surya dirancang memiliki daya puncak spesifik

(SPLN D5.005: 2012). Modul surya dibagi dalam beberapa jenis, antara

lain sebagai berikut :

A.1 Monocrystalline

Jenis ini terbuat dari batangan kristal silikon murni yang diiris

tipis-tipis. Dengan teknologi seperti ini, dihasilkan kepingan sel surya

yang identik satu sama lain dan berkinerja tinggi. Sehingga menjadi

sel surya yang paling efisien dibandingkan jenis sel surya lainnya,

sekitar 15% - 20%. Kelemahannya, sel surya jenis ini jika disusun

membentuk solar modul (panel surya) akan menyisakan banyak

ruangan yang kosong karena sel surya seperti ini umumnya

berbentuk segi enam atau bulat, tergantung dari bentuk batangan

kristal silikonnya, seperti terlihat pada gambar 2.1 berikut.

(16)

8

Keterangan gambar :

1. Batangan kristal silikon murni 2. Irisan kristal silikon yang sangat tipis

3. Sebuah sel surya monocrystalline yang sudah jadi

4. Sebuah panel surya monocrystalline yang berisi susunan sel surya monocrystalline. Nampak area kosong yang tidak tertutup karena bentuk sel surya jenis ini.

A.2. Polycrystalline

Jenis ini terbuat dari beberapa batang kristal silikon yang

dilebur/dicairkan kemudian dituangkan dalam cetakan yang

berbentuk persegi. Keeping silicon poli kristal dibuat dengan

teknologi casting berupa balok silicon dan dipotong-potong tipis (wire-sawing) menjadi kepingan, dengan ketebalan sekitar 250-350 micrometer (SPLN D3.022-1: 2012). Efisiensinya lebih rendah,

sekitar 13%-16%. Proses pembuatannya lebih mudah dibanding

monocrystalline, karenanya harganya menjad lebih murah. Jenis ini

paling banyak dipakai saat ini, seperti gambar 2.2 di bawah berikut.

(17)

9

A.3. Thin Film Solar Cell (TFSC)

Thin Film adalah sel fotovoltaik yang dibuat dengan teknologi lapisan tipis (thin film) material semi konduktor. Teknologi pembuatan sel fotovoltaik dengan lapisan tipis ini dimaksudkan untuk mengurangi

biaya pembuatan solar sel mengingat teknologi ini hanya

menggunakan kurang dari 1% dari bahan baku silikon jika

dibandingkan dengan bahan baku untuk tipe silikon wafer.

Metode yang paling sering dipakai dalam pebuatan silikon jenis

lapisan tipis ini adalah dengan Plasma-enjanced chemical vapor

deposition (PECVD) dari gas silane dan hirdrogen. Lapisan yang dibuat dengan metode ini menghasilkan silikon yang tidak memiliki

arah orientasi kristal atau yang dikenal sebagai amorphous silikon (non kristal), awalnya banyak diterapkan pada kalkulator dan jam

tangan. Efisiensinya antara 6% - 8%.. Selain menggunakan material

dari silikon, sel fotovoltaik lapisan tipis juga dibuat dari bahan

semikonduktor lainnya yang memiliki efisiensi solar sel tinggi seperti

cadmium Telluride (Cd Te), efisiensinya sekitar : 9%-11% dan

Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) memiliki efisiensi paling tinggi yaitu sekitar 10% - 12%. Sel surya jenis ini sangat tipis

karenanya sangat ringan dan fleksibel seperti pada gambar 2.3 di

(18)

10

Gambar 2.3. Thin Film Solar Cell

Suatu Instalasi PLTS secara mendasar dibagi menjadi dua bagian,

yaitu PLTS yang dikoneksikan dengan jaringan (grid connceted) dan PLTS yang berdiri sendiri. Terdapat banyak varian instalasi PLTS

yang klasifikasinya dapat dilihat pada gambar 2.4 di bawah ini.

(19)

11

Suatu PLTS Mandiri yang lengkap biasanya terdiri atas :

1. Photovoltaic (PV) Module (jika modul tunggal ) atau Array (jika PV

Module banyak)

2. BCU/BCR (battery control unit/battery charge regulator), yang berfungsi untuk mengubah tegangan modul sehingga sesuai

dengan tegangan baterai dan dapat digunakan untuk mengisi

baterai.

3. Inverter, digunakan untuk mengubah tegangan arus searah menjadi tegangan bolak-balik. Inverter tergantung pada

rangkaiannya ada yang harus memiliki kemampuan grid connected (bila digunakan dalam instalasi hibrid dengan pembangkit lain) dan tanpa kemampuan grid connected.

4. Baterai, digunakan untuk menyimpan energi yang dikonversi dari

energi surya ke energi listrik.

5. Sistem pengawatan (instalasi) yang menghubungkan antar bagian

di atas. Di bagian ini juga terdapat junction box, disconnecting switch, surge protector, fuse, dan lain-lain.

6. Sistem pembumian, baik pembumian terhadap sambaran petir

langsung dan tidak langsung (surge protection) maupun pembumian instalasi pembangkit.

(20)

12

PV Module Bypass _Diode PV Module Bypass _Diode PV Module Bypass _Diode PV Module Bypass _Diode

P

(21)

13

Suatu PLTS on grid yang lengkap biasanya terdiri atas :

1. PV Module (jika modul tunggal ) atau Array (jika PV Modul banyak)

2. Inverter, digunakan untuk mengubah tegangan arus searah

menjadi tegangan bolak-balik. Inverter tergantung pada

rangkaiannya ada yang harus memiliki kemampuan grid connected (bila digunakan dalam instalasi hibrid dengan pembangkit lain) dan tanpa kemampuan grid.

3. Sistem pengawatan (instalasi) yang menghubungkan antar bagian

diatas. Di bagian ini juga terdapat junction box, disconnecting switch, fuse, dan lain-lain.

4. Sistem pembumian, baik pembumian terhadap petir maupun

pembumian instalasi pembangkit.

(22)

14

PV Module Bypass _Diode PV Module Bypass _Diode PV Module Bypass _Diode PV Module Bypass _Diode

P

(23)

15

Dari uraian di atas tergambar bahwa PLTS on grid memiliki bagian yang lebih sedikit dibandingkan dengan PLTS off grid, yaitu tidak memiliki BCU dan Baterai sebagai penyimpan energi.

B. Prosedur Pemeriksaan

Inspeksi Fisik adalah memeriksa dan meneliti kelaikan operasional

komponen-komponen penting pada sistem pembangkit.

Sesuai dengan namanya inspeksi ini dilakukan dengan melihat kondisi

fisik (secara visual dengan mata) dan menggunakan indera lainnya yaitu

kuping (pendengaran), kulit (suhu), kulit (getaran), hidung (bau). Secara

visual juga, dengan melihat name plate kita dapat diketahui indikasi kelayakan komponen (kesesuain dengan standards) pada sebuah Instalasi. Sebelum melakukan pemeriksaan/inspeksi, ada beberapa hal

yang harus diketahui, yaitu persiapan, pelaksanaan dan pembuatan

laporan hasil inspeksi.

Hal yang harus dipersiapkan sebelum melaksanakan inspeksi diantaranya

sebagai berikut :

1. Pemeriksaan Dokumen

a. Spesifikasi teknik peralatan utama

b. Gambar diagram satu garis (single line diagram) c. Gambar dan tata letak (lay out) peralatan utama d. Gambar dan tata letak pemadam kebakaran

e. Gambar sistem pentanahan

f. Gambar instalasi listrik gedung pembangkit

g. Sertifikat uji pabrik peralatan utama (sertifikat produk)

h. Buku manual operasi

i. Izin lingkungan dan dokumen lingkungan hidup

2. Pemeriksaan Secara Visual

3. Pemeriksaan Modul Surya

(24)

16 5. Pemeriksaan Baterai

6. Pemeriksaan Inverter

7. Pemeriksaan Sistem Pengkabelan/pengawatan

8. Pemeriksaan Sistem pembumian

9. Pengukuran Tahanan Sistem Pembumian

B.1 Pemeriksaan Dokumen

Pada review dokumen ini maka dokumen perencanaan atau dokumen instalasi diperiksa untuk mendapatkan spesifikasi teknis

dan spesifikasi material instalasi yang akan diinspeksi.

Dokumen-dokumen yang dibutuhkan dalam rangka inspeksi adalah:

1 Informasi Lokasi Referensi Identifikasi Tanggal Pembangunan : ___________________________ Nama Pemilik : ___________________________ Alamat Lokasi : ___________________________ 2 Informasi Perancang

Nama Perancang : ___________________________ Kontak Person : ___________________________ Alamat : ___________________________ Nomor Telepon : ___________________________

E-mail : ___________________________

3 Informasi Pemasang

Nama : ___________________________ Kontak Person : ___________________________ Alamat : ___________________________ Telepon : ___________________________

(25)

17

 Konduit dari PV Array

(Combiner/Junction Box) ke DC

Disconnecting Switch lalu ke BCU teridentifikasi

฀ Ya ฀ Tidak

 BCU/BCR terspesifikasi ฀ Ya ฀ Tidak

 Sistem Pembumian Peralatan diidentifikasi ฀

Disconnecting switch lalu ke

Battery Bank teridentifikasi

฀ Ya ฀ Tidak

 Inverter terspesifikasi ฀ Ya ฀ Tidak

 Konduit dari Inverter ke AC

Disconnecting Switch lalu ke beban terdentifikasi

฀ Ya ฀ Tidak

 Metoda pengawatan pada titik koneksi diidentifikasi. ฀

Ya ฀ Tidak

5 Module

Tegangan Open Circuit Max (Voc) :___________Volt Arus Hubung Singkat (Isc) :___________Amp Daya Maksimum pada Standard Test

Condition

:___________Wp Tegangan pada Pmax :___________Volt Arus pada Pmax :___________Amp Tegangan Sistem Max :___________Volt

Rating Fuse Series Max :___________Amp 6. Array

Jumlah module terhubung seri :_________buah Jumlah paralel string module :_________rangkaian Jumlah Module Total :_________buah Tegangan Kerja :_________Volt

Arus Kerja :_________Amp

Maksimum Tegangan Sistem :_________Volt Arus Hubung Singkat :_________Amp 7 BCU/BCR

Arus Maksimum :_________Amp Tegangan Kerja :______s.d.______ Volt Tegangan Maksimum :_________Volt

8 Inverter

Rating Daya :_________VA

DC Input

- Tegangan Nominal :_________Volt

- Daerah Kerja :______s.d.______ Volt - Tegangan Input Maksimum yang

diperbolehkan

(26)

18

AC Output

- Frekuensi Output :______s.d.______ hz - Tegangan Output :______s.d.______ Volt 9 Baterai

Tipe (Basah/Kering) :

Tegangan :_________Volt

Tipe Fuse String :___________________________

Rating Fuse String :_______________________Amp Apakah terpasang Blocking Diode ฀ Ya ฀ Tidak

Rating Arus BlockingDioda :_______________________Amp

Rating Tegangan Blocking Dioda

:_______________________Volt Apakah Terpasang Surge protector ฀ Ya ฀ Tidak

Rating Tegangan Surge protector

:_______________________Volt

Rating Arus Surge Protector :_______________________Amp Kabel Array

Merek / Pembuat :___________________________ Tipe :___________________________ Ukuran :___________________________ 11 Proteksi

DC Disconnecting Switch

Lokasi :___________________________

Rating Tegangan DC

Disconnecting Switch Lokasi Proteksi Surja Petir :___________________________ Ukuran Proteksi Surja Petir :_______________________Amp Proteksi Arus Lebih

(27)

19

Proteksi Arus Sisa

Ada Proteksi Arus Sisa (GPAS) ฀ Ya, ada ฀ Tidak ada

Rating RCD :_______________________mA

12 Pembumian

Pembumian Array dan Rangka Array (untuk Surja Petir/Lightning Surge) ฀

Ya, ada ฀ Tidak ada Ukuran Penghantar

Pembumian array dan rangka

:________________________mm

Lokasi pembumian :___________________________ Pembumian Terhadap Sambaran Petir

(terhadap sambaran langsung Petir/Direct Lightning)

Lokasi pembumian :___________________________

Detail untuk komponen-komponen atau bagian-bagian di atas

apabila tidak tercantum secara mendetail pada dokumen

perencanaan dapat dilihat secara langsung pada instalasi, hal ini

juga berguna untuk memastikan kesamaan antara dokumen

perencanaan atau desain dengan instalasi terpasang.

B.2. Pemeriksaan Secara Visual

Pemeriksaan secara visual pada butir ini ditujukan untuk mengetahui

keberadaan name plate dari komponen utama, kesesuaian dengan standard yang berlaku atau ada dan kesesuaian dengan data

perencanaan atau pembangunan yang telah didapat melalui review

dokumen.

C. Inspeksi Modul (Rangkaian Seri paralel)

Sebuah Array PV terdiri dari sejumlah modul PV yang disatukan untuk mencapai tegangan yang diinginkan dan daya yang dibutuhkan untuk itu

(28)

20

Modul PV dihubungkan secara seri untuk meningkatkan tegangan.

Misalnya, dua buah modul dengan tegangan voc 36 volt yang dapat

dihubungkan secara seri untuk menciptakan sistem tegangan DC 72 volt.

Ini dapat dikaitkan dengan tegangan searah/DC 72 volt pada persyaratan

dalam pencapaian tambahan daya. Array ini dapat terdiri dari hanya dua modul PV, atau ribuan modul PV. Modul PV dapat dihubungkan secara

seri untuk mendapatkan tegangan yang besar dan parallel untuk

memperoleh arus yang besar. Sebelum terhubung secara paralel, modul

dibentuk menjadi PV Array Listrik yang terhubung secara seri untuk menghasilkan tegangan yang tepat. Sel-sel mengubah energi surya

menjadi listrik arus searah melalui efek fotovoltaik. Kebanyakan PV Array

menggunakan inverter untuk mengubah listrik DC yang dihasilkan oleh

modul ke arus bolak-balik ke dalam infrastruktur yang ada untuk lampu

listrik, motor, dan beban lain. Modul-modul dalam PV Array biasanya pertama dihubungkan secara seri untuk mendapatkan tegangan yang

diinginkan, lalu kabel dihubungkan secara parallel. Solar Array biasanya diukur dari daya puncak listrik yang hasilkan, dalam watt, kilowatt, atau

bahkan megawatt. Gambar grafik hubung seri PV Modul dapat dilihat

pada gambar 2.7 dan hubung seri paralel pada gambar 2.8 di bawah ini.

Gambar 2.7. Grafik Arus dan Tegangan pada Hubungan

(29)

21

Gambar 2.8. Grafik Arus dan Tegangan pada Hubungan

Paralel PV Array (I besar)

Gambar 2.9. Rangkaian Dua Modul Terhubung Secara Seri

(30)

22 Hal hal yang diperiksa

Name Plate Module tersedia?

฀ Ada ฀ Tidak Ada

Data Modul sesuai dengan dokumen instalasi?

฀ Ya ฀ Tidak

Apakah Modul tersertifikasi ฀ Ya ฀ Tidak

Standar Lainnya ฀ SPLN D3.022-1 : 2012 ______________

฀__________________________________

Gambar 2.11. Name Plate Module Photovoltaic

Apakah Module dalam kondisi fisik baik (tidak ada retakan, atau frame yang bengkok (akibat rangka yang melendut)

฀ Ya ฀ Tidak

Apakah Module terpasang dengan baik (baut ada dan terpasang kencang) ฀

Ya ฀ Tidak Pengawatan Module terpasang baik (tutup

pengawatan tidak terbuka) ฀

Ya ฀ Tidak Ada suara, bau atau panas yang tidak normal ฀ Ya ฀ Tidak

Gambar 2.12 di bawah ini menunjukkan salah satu kerusakan pada modul

(31)

23

Gambar 2.12. Module Photovoltaic Pecah

C.1. Tata Letak

Tata letak berpengaruh penting untuk mendapatkan daya paling

optimal. Modul fotovoltaik perlu paparan maksimum sinar matahari

langsung dalam waktu yang lama serta terhindar dari pengaruh

bayangan (shading) apapun yang dapat mengurangi produksi daya puncak (Wattpeak) modul. Potensi efek bayangan pada waktu yang berbeda dari hari ke hari dan tahun ke tahun harus dipertimbangkan.

Beberapa faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah: kemudahan

instalasi & pemeliharaan; rugi daya potensial karena kabel; lokasi

komponen sistem lainnya - baterai, inverter dan beban, panjang

kawat ke baterai, tampilan PV Array dan kemudahan akses untuk melakukan pemeliharaan serta pembersihan harus dipertimbangkan.

Idealnya panel harus ditempatkan agar tegak lurus terhadap

matahari siang hari, yaitu kearah Selatan/utara dan pada sudut

kemiringan kira-kira sama dengan sudut lintang, meskipun juga

modul-modul PV akan berfungsi bila dipasang secara datar. Sebuah

sudut dengan kemiringan curam akan meningkatkan output daya

(32)

24

berkurang di musim panas, (tetap akan memiliki sudut lintang

ditambah 15 º).

Untuk menghindari pengaruh karat bahan frame mount dapat dibuat dengan aluminium atau stainless steel dan bautnya yang digunakan harus dibuat tahan terhadap karat dan mampu menahan angin.

Gambar 2.13 di bawah menunjukkan beberapa bentuk tata letak

Modul.

Gambar 2.13. Struktur Penopang PV Array

(Mounting Struktur PV Array)

C.2 Kemiringan

Sudut kemiringan memiliki dampak yang besar terhadap radasi

matahari di permukaan panel surya. Untuk sudut kemiringan tetap,

daya maksimum selama satu tahun akan diperoleh ketika sudut

(33)

25

dkk,2010). Misalnya panel surya yang terpasang di khatulistiwa

(lintang = 0°) yang diletakkan mendatar (angle = 0°), akan menghasilkan energi maksimum.

Biasanya, lokasi terbaik untuk modul surya adalah meja modul yang

menghadap selatan, tapi atap wajah timur atau barat juga dapat

diterima.

D. Inspeksi Inverter Off Grid dan On Grid

Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk mengubah arus

listrik searah (DC – Direct Current) menjadi arus listrik bolak balik (AC –

Alternating Current).

Inverter mengkonversi arus DC 12/24 volt dari sumber arus backup seperti

batere, panel surya/solar cell menjadi AC 220 volt setara PLN. Dalam

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), inverter diperlukan untuk

menyediakan sumber arus AC untuk perangkat listrik seperti lampu,

televisi, pompa air, dan lain-lain.

Macam-macam Inverter :

1. Square sine wave inverter adalah tipe inverter yang menghasilkan Output gelombang (sinus) persegi, jenis inverter ini

tidak cocok untuk beban AC tertentu seperti motor induksi atau

transformer, selain tidak dapat bekerja square sine wave dapat

merusak peralatan tersebut.

2. Modified sine wave inverter adalah tipe inverter yang menghasilkan Output gelombang persegi yang

disempurnakan/persegi kuasi yang merupakan kombinasi antara

square wave dan sine wave.. Inverter ini masih dapat menggerakan

perangkat yang menggunakan kumparan, hanya saja tidak maksimal

(34)

26 tertentu, peralatan audio.

3. Pure sine wave inverter adalah tipe inverter yang menghasilkan Output gelombang sinus murni setara PLN. Inverter

jenis ini diperlukan terutama untuk beban-beban yang menggunakan

kumparan induksi agar bekerja lebih mudah, lancar dan tidak cepat

panas.

4. Grid Tie Inverter adalah tipe special inverter yang dirancang untuk menyuntikkan arus listrik ke sistem distribusi tenaga listrik yang

sudah ada, misalkan PLN/Genset. Inverter tersebut harus

disinkronkan dengan frekuensi grid yang sama, biasanya berisi satu

atau lebih fitur maksimum power point tracking untuk mengkonversi jumlah maksimum daya yang tersedia, dan juga termasuk fitur

proteksi keselamatan.

Gambar 2.14 di bawah ini adalah bentuk dari gelombang tegangan

inverter.

Gambar 2.14. Bentuk Gelombang Tegangan Inverter

Grid Tie Inverter juga dikenal sebagai synchronous inverter dan perangkat ini tidak dapat berdiri sendiri, apalagi bila jaringan tenaga listriknya tidak

(35)

27

dari sistem PLTS ini bisa disalurkan kembali ke jaringan listrik PLN untuk

digunakan bersama.

Rugi-rugi/loss yang terjadi pada inverter biasanya berupa dissipasi daya dalam bentuk panas. Effisiensi tertinggi dipegang oleh grid tie inverter

yang diklaim bisa mencapai 95-97% bila beban outputnya hampir

mendekati batas bebannya.

Sedangkan pada umumnya effisiensi inverter adalah berkisar 50-90%

tergantung dari tipe inverter dan beban outputnya. Bila beban outputnya

semakin mendekati beban kerja inverter yang tertera maka effisiensinya

semakin besar, demikian pula sebaliknya.

Modified sine wave inverter bila dipaksakan untuk beban-beban induktif maka effisiensinya akan jauh berkurang dibandingkan dengan pure sine wave inverter. Perangkat beban akan menyedot daya 20% lebih besar dari yang seharusnya. Oleh karena itu dari sisi harga maka pure sine wave inverter adalah yang paling mahal selain Grid Tie Inverter.

Hal hal yang diperiksa

Name Plate Inverter tersedia

Data name Inverter sesuai dengan data perencanaan atau pembangunan ?

(36)

28 Inverter memenuhi persyaratan teknik

฀ Ya ฀ Tidak

Gambar 2.15. Inverter dan Lokasi Name Plate Inverter

Hal-hal yang diinspeksi :

Inverter pada lokasi yang baik (aman dari jangkauan orang, tidak terkena sinar matahari, tidak terkena hujan, ada ventilasi yang baik)

฀ Ya ฀ Tidak

Inverter dalam kondisi baik (permukaan bersih, pengawatan baik dan rapi) ฀

Ya ฀ Tidak Indikator dan panel pada Inverter bekerja

baik ฀

Ya ฀ Tidak Ada suara, bau atau panas yang tidak

normal ฀

Ya ฀ Tidak

Gambar 2.16 dan gambar 2.17 dibawah ini adalah gambar grid connected

(37)

29

Gambar 2.16. Grid Connected Inverter

Gambar 2.17. Inverter (Indoor)

E. Inspeksi Batere dan BCU/BCR

Pada beberapa skema di PV sistem, baterai memegang peranan yang

penting. seperti diketahui bahwa output dari PLTS bersumber dari

intensitas sinar matahari, karena itu seiring dengan berubahnya kondisi

sinar matahari yang berubah-ubah pada pada satu hari, maka bervariasi

pula output tenaga listrik yang dihasilkan PLTS dalam satu hari itu. saat

langit cerah, listrik yang dihasilkan besar. saat cuaca mendung, output

listriknya pun rendah. ini merupakan salah satu masalah pada sistem

listrik, kenapa?

(38)

30

dibangkitkan sama dengan energi yang dibutuhkan, hal ini berkaitan

dengan kestabilan sistem. kalau sumber energi berasal dari sinar matahari

yang kondisinya tidak bisa kita perkirakan, maka akan timbul masalah.

saat energi listrik di sistem berlebih, frekuensi akan naik. saat energi listrik

kurang, frekuensi akan turun. dua-duanya bisa mengakibatkan kerusakan

pada peralatan listrik. Peralatan bisa mati mendadak, atau tiba-tiba jadi

kepanasan makanya penting untuk mengatur energi yang dibangkitkan.

Solusinya adalah dengan menggunakan baterai. Baterai difungsikan

sebagai penyimpan energi dari sinar matahari. saat energi matahari

berlebih, sisanya akan masuk ke baterai, saat energi matahari kurang,

kekurangannya diambilkan dari energi yang tersimpan di baterai. dengan

adanya baterai, sistem menjadi lebih stabil dan andal.

Name Plate Baterai Bank tersedia

Data Name Plate Baterai sesuai dengan data perencanaan atau pembangunan ?

฀ Ya ฀ Tidak

Apakah Baterai tersertifikasi ฀ Ya ฀ Tidak

฀ SNI 04 – 6392 – 2000 / EC 61427-1:1999

Lainnya

฀ ________________________

(39)

31 Hal-hal yang diinspeksi adalah :

Baterai pada lokasi yang baik (aman dari jangkauan orang (ada pelindung atau dalam ruanga khusus), tidak terkena sinar matahari, tidak terkena hujan, ada ventilasi yang baik).

pecah, terminal yang kotor/berkarat, suhu baterai tidak wajar (terlalu panas).

฀ Ya ฀ Tidak

Pengawatan Baterai dalam kondisi baik (pengawatan baik dan rapi). ฀

Ya ฀ Tidak Rak atau lemari baterai dalam kondisi baik. ฀ Ya ฀ Tidak Untuk rak atau lemari baterai dari

logam,terdapat pembumian yang baik ฀

normal ฀

Ya ฀ Tidak

Gambar 2.19 dan gambar 2.20 di bawah ini menunjukkan kondisi Baterai

yang baik dan pengawatan baterai.

(40)

32

Gambar 2.20. Pengawatan Terminal Baterai

Gambar 2.21. Pengawatan Pembumian Dudukan Baterai Bank

Gambar 2.22 di bawah ini adalah gambar kondisi baterai pelat rusak

(41)

33

Gambar 2.22. Kondisi Baterai Pelat Tersulfasi (Rusak) dan Pelat Baik

Name Plate BCU tersedia

Data Name Plate BCU sesuai dengan data perenacanaan/pembangunan ?

฀ Ya ฀ Tidak

Apakah BCU tersertifikasi ฀ Ya ฀ Tidak

฀ SNI 04 – 6391 – 2000 / EN 50314-3,1999

Lainnya

฀ ________________________

healthy,

without

(42)

34

Gambar 2.23. BCU dan Lokasi Name Plate BCU

Hal-hal yang diinspeksi :

BCU pada lokasi yang baik (aman dari jangkauan orang, tidak terkena sinar matahari, tidak terkena hujan, ada ventilasi yang baik)

฀ Ya ฀ Tidak

BCR dalam kondisi baik (permukaan bersih, pengawatan baik dan rapi) ฀

Ya ฀ Tidak Indikator dan panel pada BCU bekerja

baik ฀

normal ฀

Ya ฀ Tidak

(43)

35

Gambar 2.24. BCU PLTS SHS

F. Inspeksi Sistem Proteksi

Hal-hal yang di inspeksi :

1. Pembumian Instalasi atas Sambaran Langsung dan tak langsung

Petir

Terdapat 3 tipe akibat sambaran petir (lightning strike) : 1). Sambaran Petir langsung (Direct Lightning Strike)

a. Tinggi dari gelombang arus 50% dari serangan petir memiliki

tinggi gelombang arus 15 s.d. 20 kA.

b. Namun demikian, beberapa gelombang arus petir memiliki

arus hingga 200 ~ 300 kA.

c. Adalah tidak mungkin untuk melindungi fasilitas yang terkena

langsung sambaran petir.

d. Dibutuhkan proteksi dengan penangkal petir atau kawat bumi

(44)

36

Gambar 2.25. Proteksi Sambaran Petir Langsung dengan Kawat Bumi yang Digelar Diatas Instalasi

2). Sambaran Petir Tidak langsung 1 : Induksi Elektromagnet

a. Arus petir yang diakibatkan pelepasan muatan antara awan

dan bumi mengindukasikan medan magnet.

b. Surja Petir diinduksikan pada penghantar oleh medan

magnet didekatnya.

(45)

37

3). Sambaran Petir Tidak langsung 2 : Induksi Elektrostatik

a. Muatan positif diinduksikan pada penghantar oleh awan

badai di atasnya.

b. Setelah hilangnya muatan di awan karena pelepasan beban,

muatan positif pada penghantar mengalir ke dua arah

penghantar sebagai surja petir.

Gambar 2.27. Induksi Elektrostatik

Gambar 2.28 Proteksi Akibat Sambaran Petir Tidak Langsung

(Surja Petir) menggunakan Surge Protector/Absorber

Gambar 2.29. Bagian Atas PLTS Menunjukkan Penangkal Petir

(46)

38

Gambar 2.31. Bagian Atas PLTS tanpa Penangkal Petir

Gambar 2.32. Pembumian Penangkal Surja Petir

(47)

39 2. Inspeksi pada sistem pembumian

Terdapat proteksi terhadap sambaran petir

langsung ฀

Ya ฀ Tidak Sistem pengawatan terhadap sambaran petir

langsung dalam kondisi baik ฀

Ya ฀ Tidak Terdapat proteksi terhadap surja petir ฀ Ya ฀ Tidak Sistem pengawatan terhadap surja petir

dalam kondisi baik ฀

Ya ฀ Tidak Pembumian Array dan Rangka Array (Surja

Petir/Lightning Surge) digabungkan dengan pembumian terhadap sambaran petir

฀ Ya ฀ Tidak

Terdapat proteksi surja untuk peralatan ฀ Ya ฀ Tidak Proteksi surja untuk peralatan dalam keadaan

baik ฀

Ya ฀ Tidak Sistem pengawatan proteksi surja untuk

peralatan dalam kondisi baik ฀

Ya ฀ Tidak

3. Pengukuran Tahanan Sistem Pembumian

Tahanan pembumian perlu dibedakan antara tahanan untuk pembumian

sistem dan tahanan pembumian untuk proteksi terhadap petir.

a. Tahanan pembumian untuk proteksi petir secara langsung dan

tidak langsung. Tahanan pembumian untuk sistem proteksi ini

sebaiknya adalah sekecil mungkin untuk memberikan jalan

tersingkat aliran arus ke bumi. Tahanan ini dibatasi harus lebih

kecil dari 5 ohm.

Besar tahanan pembumian untuk proteksi petir secara langsung dan tidak langsung ≤ 5 ohm.

฀ Ya ฀ Tidak

b. Tahanan pembumian instalasi biasanya dibatasi hingga

maksimum tegangan sentuh akibat adanya arus ke bumi hanya

mencapai 50 V AC. Besar tahanan dalam hal ini dibatasi oleh

besar arus bumi yang diizinkan mengalir oleh proteksi arus lebih.

(48)

40

Besar tahanan pembumian untuk proteksi instalasi R bumi ≤ 50 V / I Proteksi insalasi ฀

Ya ฀ Tidak Besar tahanan pembumian untuk proteksi

petir secara langsung dan tidak langsung ≤ 5 ohm.

฀ Ya ฀ Tidak

c. Pembumian Instalasi atas Sambaran Tidak langsung Petir

d. Penggunaan Surge Protector untuk melindungi instalasi atas Sambaran Tidak langsung Petir

e. Adanya Bypass Diode pada module

f. Adanya Fuse untuk string

g. Adanya Blocking Diode pada Juction Box

h. Adanya Disconnecting Switch sisi DC

i. Adanya Disconnecting Switch sisi AC

j. Adanya Proteksi Overcurrent

(49)

41 k. Adanya Proteksi Arus Sisa (GPAS)

G. Perlengkapan atau Peralatan Pengamanan Kebakaran

Hal hal yang diinspeksi :

Alat Pemadam Kebakaran

Alat pemadam Kebakaran sesuai memenuhi persyaratan teknik (untuk kebakararan listrik) ?

฀ Ya ฀ Tidak

Gambar 2.34. Pemadam Kebakaran pada Ruang Kontrol

Peralatan Disconnecting Switch (disconnecting switch akan memutus sumber energi yang menyebabkan kebakaran tetap berlangsung)

 Sisi DC antara PV Array dengan BCU

 Sisi DC antara BCU dengan Batere Bank

 Sisi AC antara Inverter dengan Beban

(50)

42

Data Name Disconnecting Switch sesuai dengan data perencanaan atau pembangunan ?

฀ Ya ฀ Tidak

Gambar 2.35. Disconnecting Switch DC Side dan AC Side

H. Perlengkapan atau Pelindung Terhadap Bahaya Benda

Bertegangan

Hal hal yang diinspeksi :

Ada barrier terhadap benda bertegangan

Gambar 2.36. Pintu Instalasi

Outdoor

Gambar 2.37. Pintu Instalasi

(51)

43

Gambar 2.38. Battery Bank

dengan pelindung Terminal

Gambar 2.39. Battery Bank

Tanpa Pelindung Terminal (salah)

I. Sistem Instalasi/Pengawatan

o _Instalasi

Instalasi disini hanya mencakup bagian yang keseluruhan instalasi,

namun pada satu bagian ini akan dibahas masalah kondisi umum

instalasi dan bangunan sipil.

Kondisi Instalasi secara visual Baik ?

฀ Ya ฀ Tidak

Kondisi Bangunan Sipil secara visual baik (tidak ada kebocoran) ?

฀ Ada ฀ Tidak Ada Pintu, Jendela dan Ventilasi dalam kondisi baik ?

฀ Ya ฀ Tidak

Instalasi PV Array dalam kondisi baik (tidak ada karat, lendutan rangka, baut/mur module yang lepas/hilang) ?

฀ Ya ฀ Tidak

o _Pengawatan

Pemeriksaan yang dilakukan :

Penghantar yng digunakan sesuai (tipe) ฀ Ya ฀ Tidak Seluruh meter dan indikator dalam kondisi

baik dan bekerja ฀

Ya ฀ Tidak Kabel antar module PV terpasang baik dan

tidak menggantung ฀

(52)

44

Pengawatan antara PV array dengan Junction Box dan BCU/Inverter terpasang baik dan terlindung

฀ Ya ฀ Tidak

Pengawatan terpasang baik dan terminasi

kuat ฀

Ya ฀ Tidak Pengawatan yang tertutup atau berada dalam

konduit dalam keadaan baik ฀

Ya ฀ Tidak Tanda/Sign untuk bagian bagian yang penting

ada, posisi mencolok dan dalam kondisi mudah dipahami

฀ Ya ฀ Tidak

Gambar 2.40. Penghantar Indoor digunakan untuk Outdoor

Gambar 2.41 di bawah ini adalah meter dan indikator sistem

pengawatan

(53)

45

Gambar 2.42. Pengawatan antar Modul Menggantung

(54)

46

Gambar 2.44. Pengawatan antar Modul Menggantung

(55)

47

Gambar 2.46. Pengawatan pada Junction Box (Pemasangan

Terminasi Ditandai untuk Pemeriksaan Kekencangan Baut)

(56)

48

Gambar 2.48. Tanda/Sign untuk Disconnecting Switch sekaligus

Proteksi pada PLTS Grid Connected

J. Rangkuman

Inspeksi Fisik adalah bagian dari pembinaan dan pengawasan bidang

ketenagalistrikan yang dilakukan oleh PNS Inspektur Ketenagalistrikan.

Selain inspeksi fisik bentuk bentuk lain inspeksi adalah pemeriksaan

instalasi listrik, pengawasan pengujian instalasi listrik, pengawasan

pengujian individual instalasi pembangkit, dll.

Pada Inspeksi Fisik PLTS, bagian-bagian yang diinspeksi adalah Modul,

Inverter, Baterai dan BCU/BCR, Sistem Proteksi, Perlengkapan atau

peralatan pengaman kebakaran, perlengkapan atau pelindung terhadap

benda bertegangan serta sistem instalasi dan pengawatan lebih detail.

Sebagai bagian dari pemenuhan persyaratan keteknikan maka bagian

bagian PLTS juga telah memiliki persyaratan khusus, baik standar

(57)

49

K. Evaluasi

1. Yang diinspeksi pada modul PV adalah :

a. Arah modul

b. Kemiringan Modul

c. Shading/bayangan

d. Semua jawaban benar

2. Bagian dari baterai yang harus diinspeksi adalah :

a. Terminasi setiap baterai

b. Spesifikasi Baterai

c. Temperatur dan kelembaban ruangan

d. Semua jawaban benar

3. Hal yang perlu diperhatikan pada saat menginspeksi Combiner Box

adalah, kecuali :

a. Tegangan Nominal Out Out

b. Korosi pada komponen-komponennya

c. Kandungan air atau kelembaban

d. Kerusakan pada komponen combiner box

4. Yang harus diperhatikan pada saat menginspeksi inverter pada

PLTS adalah sebagai berikut, kecuali :

a. Rating Daya

b. Tegangan sistem maksimum

c. Tegangan nominal DC Input

d. Frekuensi tegangan AC out put

5. Peralatan Disconecting Switch dipasang pada bagian sebagai

berikut, kecuali :

a. Sisi DC antara PV Array dengan BCU

b. Sisi DC antara BCU dengan baterai bank

c. Sisi AC antara PV array dengan BCU

(58)

50 Indikator Keberhasilan :

Setelah mempelajari kegiatan pembelajaran II ini, peserta diklat/pembaca

diharapkan mampu memahami dan menjelaskan Inspeksi Fisik Instalasi

PLTB.

BAB III

MATERI POKOK II

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU (PLTB)

A. Gambar dan Diagram

Pembangkit Listrik Tenaga Angin atau sering juga disebut dengan

Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) adalah salah satu pembangkit

listrik energi terbarukan yang ramah lingkungan dan memiliki efisiensi

kerja yang baik jika dibandingkan dengan pembangkit listrik energi

terbarukan lainnya. Prinsip kerja PLTB adalah dengan memanfaatkan

energi kinetik angin yang masuk ke dalam area efektif turbin untuk

memutar baling-baling/kincir angin, kemudian energi putar ini diteruskan

ke generator untuk membangkitkan energi listrik. Energi Listrik ini

biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan

Dalam pembahasan PLTB ini, akan disampaikan bagaimana melakukan

inspeksi fisik terhadap bagian-bagian yang terdapat pada PLTB antara

lain turbin angin, gear box, generator, sistem proteksi, instalasi listrik,

instrumen kontrol, pompa dan kompresor, switchgear, transformator,

tower/menara PLTB. Gambar 3.1 di bawah ini menunjukkan gambar

Konstruksi PLTB, Gambar 3.2 menunjukkan komponen-komponen PLTB

(59)

51

(60)

52

Gambar 3.2. Komponen - Komponen PLTB

(61)

53

Syarat–syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk

menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut :

Tabel 3.1. Kondisi Angin

Tingkat kecepatan angin di atas permukaan tanah dapat dilihat pada tabel

3.2 di bawah ini :

(62)

54

Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas

maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan

energi listrik.

Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan

yang paling berkembang saat ini. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association), sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93.85 GigaWatts,

menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara global.. Amerika,

Spanyol dan China merupakan negara terdepan dalam pemanfaatan

energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit

listrik tenaga angin secara glogal mencapai 170 GigaWatt seperti terlihat

pada gambar 3.4 di bawah ini.

Gambar 3.4. Total Kapasitas dan Prediksi PLTB Sampai Tahun 2010

Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total

kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang

dari 800 kilowatt. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit

(63)

55

2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul dibangun di empat

lokasi, masing-masing di Pulau Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit,

dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka Belitung, masing-masing satu unit.

Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik tenaga

bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025.

Untuk di Indonesia, dengan iklim tropisnya mungkin akan cukup sulit untuk

menemukan daerah dengan potensi angin (distribusi anginnya)yang

konstan/baik. Ada beberapa daerah di Indonesia yang katanya memiliki

kecepatan angin cukup tinggi (gust wind) berdasarkan survei yang

dilakukan selama 3 bulan, tapi hal ini tidak berguna bagi PLTB bila

kecepatan angin itu hanya cuma bertahan beberapa menit/detik saja dan

kemudian hilang. Perlu adanya survei/studi berkesinambungan yang

memerlukan data selama minimal satu tahun untuk mevalidasi potensi

angin didaerah tersebut. Rata-rata PLTB yang dijual di pasaran untuk

kapasitas kecil (kurang dari 100 kW), cut in dan cut out mereka adalah 3

dan 25 m/s dengan kecepatan optimumnya adalah 12 m/s. Didunia saat

ini banyak ditemukan PLTB stand alone yang beredar dipasaran (utk

ukuran 10 kW). Penggunanya adalah daerah-daerah terpencil yang tidak

tersentuh oleh ataupun terlalu mahal untuk dihubungkan oleh grid.

Kebanyakan dari mereka tidak murni hanya menggunakan PLTB tapi juga

menggunakan PV. Selain karena disebabkan kebutuhan listrik yang cukup

besar juga disertai dengan diversikasi energi apabila tiba-tiba tidak

terdapat angin yang cukup. Untuk memenuhi kebutuhan listrik di

Indonesia saat ini untuk daerah-daerah terpecil seperti di

kepulauan-kepulauan, diperlukan hybrid system antara potensi renewable energy

yang ada dilokasi (seperti PLTB-PV-baterai, PV-PLTMH-Fuel Cell, dll).

Akan tetapi perlu menjadi catatan, semua teknologi untuk penggunaan

energi-energi tersebut masih cukup mahal bila dilihat dari kelayakan

ekonominya terutama FC dan PV. Standar untuk mengembangkan

potensi renewable energy di daerah, bisa menggunakan standar IEC

(64)

56

B. Prosedur Pemeriksaan

Dalam Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM)

Nomor 05 Tahun 2014, prosedur pemeriksaan/inspeksi PLTB masuk ke

dalam prosedur inspeksi pembangkit lainnya. Adapun prosedur inspeksi

PLTB adalah seperti tercantum pada tabel 3.1 di bawah ini :

Tabel 3.3. Prosedur Inspeksi PLTB

No Mata Uji Baru Perpanjangan

1 Pemeriksaan Dokumen √ √

a. Spesifikasi teknik peralatan utama √ √ b. Gambar diagram satu garis

g. Sertifikasi uji pabrik peralatan utama (sertifikat produk)

f. Koordinasi proteksi dengan sistem jaringan

√ √

(65)

57

b. Perlengkapan/alat pemadam kebakaran

√ √

c. Perlengkapan/peralatan K3 √ √

d. Sistem pembumian √ √

Secara umum turbin angin dapat di bagi menjadi 2, yaitu turbin angin yang

berputar dengan sumbu horizontal, dan yang berputar dengan sumbu

vertikal. Gambar 3.5 menunjukan jenis-jenis kincir angin berdasarkan

bentuknya. Sedangkan gambar 3.6 menunjukkan karakteristik setiap kincir

angin sebagai fungsi dari kemampuannya untuk mengubah energi kinetik

angin menjadi energi putar turbin untuk setiap kondisi kecepatan angin.

Dari gambar 3.6 dapat disimpulkan bahwa kincir angin jenis multi-blade

dan Savonius cocok digunakan untuk aplikasi PLTB kecepatan rendah dan cocok dipakai untuk daerah Indonesia. Sedangkan kincir angin tipe

(66)

58

Gambar 3.5. Jenis - Jenis Kincir Angin

(67)

59 Hal-hal yang perlu diinspeksi pada Turbin :

Name Plate Turbin tersedia ?

Data turbin sesuai dengan dokumen instalasi ?

฀ Ya ฀ Tidak

Apakah pada bagian Blade ada pasir atau partikel-partikel kecil ?

฀ Ada ฀ Tidak

Apakah pada bagian Blade ada pasir atau partikel-partikel kecil ?

฀ Ada ฀ Tidak

Apakah keretakan pada bagian blade ?

฀ Ada ฀ Tidak

Apakah ada korosi pada bagian furing ?

฀ Ada ฀ Tidak

Apakah ada bagian cat yang terkelupas ?

฀ Ada ฀ Tidak

Apakah kondisi getaran pada turbin normal ?

฀ ya ฀ Tidak turbin. Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan

rendah dan meningkatkan kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit

(rpm),sekitar 1000-1800 rpm, kecepatan rotasi yang diperlukan oleh

sebagian besar generator untuk menghasilkan listrik. gearbox adalah

bagian mahal (dan berat) dari turbin angin. Gear box PLTB biasanya

(68)

60 Hal-hal yang perlu dinspeksi pada gear box : Apakah gear box berfungsi dengan baik?

฀ ya ฀ tidak

Apakah pelumas yang digunakan cukup?

฀ ya ฀ tidak

Apakah ada keretakan pada roda gigi?

฀ ada ฀ tidak

Apakah ada bagian roda gigi yang aus?

฀ ada ฀ tidak

E. Transmisi Mekanik

Transmisi mekanik pada PLTB adalah yang menghubungkan antara turbin

dan generator. Transmisi mekanis pada PLTB ada yang menggunakan

sabuk (belt), pulley dan kopling, tergantung PLTB menggunakan sistem apa. Intinya bagian ini berperan besar dalam menghasilkan energi listrik

pada generator.

Hal-hal yang perlu diinspeksi :

Apakah kekencangan sabuk (belt) cukup?

฀ ya ฀ tidak

Apakah sumbu antar poros turbin dan generator lurus?

฀ ya ฀ tidak

Apakah baut-baut penghubung kopling terpasang kuat ?

฀ ya ฀ tidak

Apakah flane kopling diperkuat dengan pasak ?

฀ ya ฀ tidak

F. Brake System

Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox

agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu

dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam

pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik

(69)

61

Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup

cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini

dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih

diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.

Hal-hal yang perlu diinepeksi adalah :

Apakah Brake system berfungsi dengan baik?

฀ Ya ฀ tidak

Apakah pelumas yang digunakan cukup?

฀ Ya ฀ tidak

Apakah bantalan cakram dalam kondisi baik?

฀ Ya ฀ tidak

G. Generator

Generator adalah devais utama dalam pembuatan sistem turbin angin.

Generator berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik.

Prinsip kerjanya dengan menggunakan teori medan elektromagnetik.

 High-speed shaft (Poros Putaran Tinggi) Berfungsi untuk menggerakkan generator

 Controller (Alat Pengontrol)

Alat pengontrol ini men-start turbin pada kecepatan angin kira-kira 12-25 km/jam dan mematikannya pada kecepatan 90 km/jam. Turbin tidak

beroperasi di atas 90 km/jam, karena angin terlalu kencang dan dapat

merusaknya.

G.1 Jenis Generator

1. Generator arus searah (dc)

2. Generator sinkron

3. Generator induksi

(70)

62 G.2 Ciri Berbagai Generator

1. Generator arus searah dan alternator arus bolak – balik dapat

beroperasi pada setiap rpm, sedangkan generator sinkron arus

bolak – balik perlu diatur pada rpm yang tepat dan disinkronkan

dengan jaringan (grid). Tegangan generator bolak – balik adalah

satu atau tiga fasa

2. Generator induksi digunakan pada turbin angin karena motor –

motor induksi dioperasikan secara massal, biaya operasi dan

Maintenance lebih rendah, mudah dikontrol. Generator ini dibawa melalui kecepatan sinkronnya dan kemudian dihubungkan ke

jaringan, eksitasi dan sinkronisasi tidak diperlukan karena jaringan

listrik (utilitas) memberikannya.

3. Keuntungan generator searah (dc) atau alternator magnet

permanen adalah beroperasi pada Cp yang konstan, yang secara

aerodinamik lebih efisien dan tidak memerlukan penambah

kecepatan untuk turbin – turbin angin kecil (beberapa Watt sampai

kilo Watt). Untuk turbin angin kecil, generator sinkron tidak sesuai

untuk sistem interkoneksi karena kesulitan pengontrolan rpm rotor.

4. Generator induksi paling umum dipakai untuk turbin – turbin angin

5 kW sampai ratusan kW di interkoneksi ke jaringan karena

pengontrolan untuk sinkronisasi dengan jaringan adalah

sederhana. Jika pada jaringan terdapat kerusakan (kegagalan),

generator induksi secara otomatis terputus dan tidak

mengakibatkan masalah keselamatan. Generator – generator

induksi memperkecil faktor daya dan kapasitor koreksi dipasang

pada masing – masing turbin angin atau ladang angin. Rotor

generator induksi pada dasarnya beroperasi pada rpm konstan

yang ditetapkan oleh frekuensi jaringan. Rotor – rotor mencapai

(71)

63

Tabel 3.4. Pemakaian Generator

Hal-hal yang diinspeksi pada generator :

Name Plate Generator tersedia ?

Apakah poros Generator terpasang dengan baik ?

฀ Ya ฀ Tidak

Apakah getaran pada generator normal ?

฀ Ya ฀ Tidak

Apakah baut-baut terpasang dengan kuat?

฀ Ya ฀ Tidak

Apakah generator mempunyai proteksi terhadap sambaran petir?

฀ Ya ฀ Tidak

Apakah putaran generator beroperasi dalam kondisi normal?

฀ Ya ฀ Tidak

Kualitas Output :

฀ IEC 62257 ฀ SNI 04-3851.2-1995

฀ SNI 04-6612.3.1-2002 ฀ SNI 04-6612.2-2001

No Generator Pemakaian

1.

- Menghasilkan tegangan searah 12 VAC atau 24 VAC

- Dapat beroperasi pada setiap rpm

- Beroperasi pada Cp konstan (secara aerodinamik lebih efisien)

- Memerlukan pangaturan ke rpm yang tepat dan sinkronisasi dengan jaringan

(72)

64

H. Sistem Kontrol

Secara umum sistem kontrol kelistrikan dari PLTB dapat dibagi menjadi 2

yaitu (i) kecepatan konstan (ii) kecepatan berubah. Keuntungan dari

sistem kecepatan konstan (fixed-speed) adalah murah, sistemnya sederhana dan kokoh (robast). Sistem ini beroperasi pada kecepatan putar turbin yang konstan dan menghasilkan daya maksimum pada satu

nilai kecepatan angin. Sistem ini biasanya menggunakan generator

tak-serempak (unsynchronous generator), dan cocok diterapkan pada daerah yang memiliki potensi kecepatan angin yang besar. Kelemahan dari

sistem ini adalah generator memerlukan daya reaktif untuk bisa

menghasilkan listrik sehingga harus dipasang kapasitor bank atau

dihubungkan dengan grid. Sistem ini rentan terhadap pulsating power menuju grid dan rentan terhadap perubahan mekanis secara tiba-tiba.

Gambar 3.7 menunjukan diagram skematik dari sistem ini.

Gambar 3.7. Sistem PLTB Kecepatan Konstan (Fixed-Speed)

Selain kecepatan konstan, ada juga sistem turbin angin yang

menggunakan sistem kecepatan berubah (variable speed), artinya sistem didesain agar dapat mengekstrak daya maksimum pada berbagai macam

kecepatan. Sistem variable speed dapat menghilangkan pulsating torque yang umumnya timbul pada sistem fixed speed.