LAPORAN AKHIR FEASIBILITY STUDY (FS) DAN DETAIL ENGINEERING DESIGN (DED) PLTS : JORONG TANDAI BUKIK BULEK

(1)

LAPORAN AKHIR

FEASIBILITY STUDY (FS) DAN DETAIL ENGINEERING DESIGN (DED)

PLTS : JORONG TANDAI BUKIK BULEK

KABUPATEN SOLOK SELATAN PROVINSI SUMATERA BARAT

DESEMBER, 2016 Lakpesdam PBNU

Jl. KH. Ramli Selatan 20A Menteng Dalam, Tebet, Jakarta 12870 Phone numbers: +62 8298855 / 8281641 Fax. : +62 8354925 Email: lakpesdam@lakpesdam.or.id lkpesdam@cbn.net.id

PUSAT STUDI ENERGI Universitas Gadjah Mada Sekip Blok K1.A Kampus Universitas Gadjah Mada

Yogyakarta, Indonesia E-Mail pse@ugm.ac.id Phone +62-0274-549429 Fax +62-0274-549429

(2)

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ... ii

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Maksud dan Tujuan ... 3

1.3. Ruang Lingkup Kegiatan ... 4

BAB 2 GAMBARAN UMUM ... 5

2.1. Gambaran Umum Lokasi ... 5

2.1.1. Akses ke Lokasi ... 5

2.1.2. Akses ke Jaringan PLN Terdekat ... 6

2.1.3. Kondisi Eksisting Penggunaan Energi Penerangan ... 6

2.1.4. Daya beli masyarakat ... 9

2.2. Komponen Instalasi ... 10

BAB 3. ASPEK KELAYAKAN ... 11

3.1. Aspek Legal ... 11

3.2. Aspek Ekonomi Sosial ... 11

3.3. Aspek Teknis ... 13

3.4. Aspek Kelembagaan dan Pengelolaan ... 14

3.4.1. Kelembagaan dan Pengelolaan ... 14

3.4.2. Delivery mechanism ... 15

3.5. Aspek Usulan Pembiayaan... 18

3.5.1. Usulan Biaya ... 18

3.5.2. Subsidi silang ... 18

3.5.3. Mekanisme Pembayaran dan Tabungan ... 18

3.6. Aspek Mitigasi Dampak Intervensi Teknologi ... 19

BAB 4. RANCANGAN TEKNIS ... 20

4.1. Parameter Rancangan ... 20

PLTS 100 WP ... 20

(3)

iii

PLTS 1.000 WP ... 25

PLTS 2.000 WP ... 28

PLTS 2.400 WP ... 30

4.2. Rancangan Sistem dan Konstruksi ... 33

4.3. Rancangan Anggaran Biaya Pembangunan ... 34

4.4. Gambar Teknik ... 39

BAB 5 KESIMPULAN ... 40

5.1. Kelayakan Pemanfaatan Energi Tenaga Surya ... 40

5.2. Kelayakan untuk Rumah Tangga ... 40

5.3. Kelayakan untuk Fasilitas Umum ... 40

5.4. Kelayakan untuk Usaha Produktif ... 40

5.5. Kelembagaan dan Pengelolaan ... 40

REFERENSI ... 41

LAMPIRAN ... 42

Lampiran A. Akses menuju lokasi ... 42

Lampiran B. Spesifikasi Komponen PLTS berdasarkan Permen ESDM RI Nomor 3 Tahun 2016 . 44 1. Modul Surya ... 44

2. Solar Charge Controller / Battery Control Unit ... 44

3. Inverter (untuk PLTS non rumah tangga/penerangan) ... 45

4. Baterai ... 45

5. Penyangga Modul Surya (Module Array Support) untuk PLTS non rumah tangga/ penerangan 46 6. Penyangga Modul Surya (Module Array Support) untuk rumah tangga/ penerangan ... 47

7. Panel Box ... 47

8. Instalasi Rumah ... 47

(4)

1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Energi merupakan hal yang penting bagi kehidupan masyarakat. Berbagai bentuk energi yang berkaitan langsung dengan masyarakat misalnya energi panas untuk memasak, serta energi listrik untuk penerangan dan peralatan listrik lainnya. Energi listrik bagi masyarakat modern telah menjadi kebutuhan primer yang tidak bisa lepas dari kehidupan sehari-hari. Aktivitas di rumah, kantor hingga transportasi nyatanya membutuhkan pasokan listrik yang tidak sedikit.

Gambar 1. 1 Rasio elektrifikasi Indonesia 2015 [EBTKE,2016]

Gambar 1. 1 menunjukkan rasio elektrifikasi di Indonesia sampai dengan akhir tahun 2015. Rasio elektrifikasi didefiniskan sebagai total jumlah penduduk yang dapat menikmati suplai listrik dari PLN dibandingkan dengan jumlah penduduk total. Sampai dengan tahun 2015, penduduk Indonesia yang telah mendapatkan akses listrik dari PLN mencapai 88,3%. Tiga provinsi dengan rasio elektrifikasi tertinggi adalah Bangka Belitung (99,97%) Jakarta (99,8%), dan Banten (95,64%), sementara tiga provinsi dengan rasio elektrifikasi terendah adalah Papua (45,93%), Nusa Tenggara Timur (58,64%) serta Sulawesi Tenggara (68,84%). Walaupun Provinsi Bangka Belitung merupakan provinsi dengan rasio elektrifikasi tertinggi di Indonesia, tetapi energi listrik yang terjual di Bangka Belitung hanya mencapai 602,58 GWh [Statistik PLN 2015, p7]. Angka ini jauh lebih kecil dibandingkan dengan Jawa Barat yang mencapat 16.794,88 GWh [Statistik PLN 2015, p7]. Energi terjual ini khusus untuk listrik yang terjual pada rumah tangga di tahun 2015.

(5)

2 Sampai dengan tahun 2015, pembangkit listrik terpasang di Indonesia didominasi oleh bahan bakar fosil. Kapasitas terpasang Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) sebesar 21,087 GW [Statistik PLN 2015, p71] dipasok oleh batu bara dengan kualitas menengah hingga rendah. Pemasok listrik terbesar kedua adalah Pembangkit Listrik Tenaga Gas-Uap (PLTGU) sebesar 8,894 GW [Statistik PLN 2015, p71] yang dipasok oleh batu bara, minyak dan gas. Total pembangkit listrik terpasang di Indonesia adalah 55,528 GW [EBTKE,2016].

Gambar 1. 2 Potensi energi baru dan terbarukan [EBTKE,2016]

Gambar 1. 2 menunjukkan potensi energi baru dan terbarukan yang dimiliki Indonesia. Potensi terbesar yang dimiliki adalah energi surya dengan perhitungan potensi mencapai 532,6 GWp. Sementara saat ini baru 0,08 GWp panel surya yang telah terpasang di seluruh Indonesia. Sejatinya, pemanfaatan potensi energi surya cocok untuk daerah di Indonesia yang jauh dari jangkauan distribusi listrik PLN. Pulau-pulau kecil ataupun daerah dengan kondisi rumah yang tersebar akan lebih baik memanfaatkan energi surya off-grid sebagai pasokan listriknya. Adanya pembangkit listrik yang digunakan masyarakat secara langsung, akan menjadikan mereka mandiri dan tidak tergantung pasokan listrik dari luar. Ketersediaan energi listrik diharapkan dapat membuat masyarakat lebih produktif yang dalam jangka panjang mampu menaikkan kesejahteraan mereka.

Program Kemakmuran Hijau yang dikembangkan oleh MCC (Millenium Challenge Corporation) dan dipraktekkan di Indonesia melalui MCA Indonesia mencoba mempertegas dan memperkuat komitmen negara di dalam menata strategi pembangunan ke depan untuk lebih memperhatikan faktor lingkungan tanpa sedikitpun menghilangkan upaya penanggulangan kemiskinan melalui peningkatan pertumbuhan ekonomi lokal yang bertujuan meningkatkan kesejahteraan rumah tangga miskin di perdesaan.

(6)

3 Proyek yang diusulkan oleh Konsorsium Kemala (selanjutnya disebut Konsorsium) ini terfokus pada dua hal yang saling berkaitan satu sama lainnya yakni: (1) peningkatan pendapatan masyarakat guna mengurangi kemiskinan dan (2) pemanfaatan energi dan mendorong perilaku berusaha ramah lingkungan melalui pengurangan emisi karbon sebagai penyelamatan lingkungan dan kepentingan generasi mendatang.

Proyek di dalam Jendela 2 ini merupakan proyek skala terbatas yang dimaksudkan untuk mempraktikkan berbagai model pembangunan berbasis komunitas dalam mewujudkan kedua tujuan di atas. Konsorsium meresponnya dengan memilih menggunakan energi terbarukan sebagai pendekatan utama –yang pada gilirannya mendorong pengurangan emisi karbon– guna memberi peluang peningkatan nilai tambah dari usaha sektor pertanian yang nantinya akan dapat memutus rantai kemiskinan yang selama ini menjerat rumah tangga miskin yang tinggal di desa yang belum mendapat akses terhadap listrik tersebut.

Salah satu daerah yang belum mendapatkan akses listrik dari PLN adalah Jorong Tandai Bukik Bulek. Jorong (dusun) ini berada di Kabupaten Solok Selatan. Berdasarkan data dari Direktorat Kawasan Khusus dan Daerah Tertinggal, Kementerian Perencanaan Pembangunan Nasional (PPN)/Badan Perencanaan Pembangunan Nasional (BAPPENAS), Kabupaten Solok Selatan merupakan salah satu daerah tertinggal di Indonesia. Oleh karena itu, pada laporan ini akan dijelaskan kelayakan pemanfaatan energi surya untuk masyarakat di Jorong Tandai Bukik Bulek.

1.2.Maksud dan Tujuan

Studi kelayakan secara spesifik berkaitan erat dengan implementasi instalasi pembangkit listrik tenaga surya di lokasi proyek, yang akan mengidentifikasi calon penerima manfaat pembangkit listrik tenaga surya (PLTS), baik untuk rumah tangga, fasilitas publik, maupun pendukung usaha produktif di desa. Studi kelayakan juga akan mengidentifikasi secara teknis berbagai pilihan skenario dalam perencanaan instalasi PLTS, sejak tahap persiapan, tahap instalasi, hingga tahap pasca-instalasi.

Tujuan dari studi kelayakan ini adalah:

1. melakukan pengumpulan data dan analisis mengenai eksisting energi yang digunakan masyarakat dan analisis pengelolaan energi tersebut,

2. melakukan pengumpulan data dan informasi untuk mendapat gambaran kondisi desa yang menjadi lokasi proyek, dari sisi akses lokasi (orang maupun barang) dan kondisi wilayah, 3. melakukan analisis kelayakan instalasi pembangkit listrik tenaga surya di lokasi proyek dari

(7)

4 4. Merekomendasikan teknis pembangunan instalasi, kelembagaan dan model pengelolaan

PLTS.

1.3.Ruang Lingkup Kegiatan

Ruang lingkup kegiatan studi kelayakan terbatas pada pendataan energi eksisting (listrik dan panas), ketersediaan air bersih, calon penerima manfaat PLTS (rumah tangga dan fasilitas publik), dan deskripsi sumber daya alam yang berpeluang untuk ditingkatkan nilai tambahnya dengan memanfaatkan PLTS.

(8)

5

BAB 2 GAMBARAN UMUM

2.1. Gambaran Umum Lokasi

2.1.1. Akses ke Lokasi

 Akses ke Lokasi. Akses menuju Jorong Bukik Bulek ditempuh dengan rute sebagai berikut: 1. Empat (4) jam perjalanan darat dari Bandara Internasional Minangkabau menuju Kota

Padang Aro (ibukota Kabupaten Solok Selatan),

2. Dua (2) jam perjalanan darat dari Padang Aro ke Jorong Bukik Bulek dengan jarak tempuh sekitar 25 km. Pada kondisi hujan, dibutuhkan kendaraan khusus seperti mobil double gardan.

Koordinat lokasi (titik-titik terluar):

Utara -1,517493697 Timur 101,4077357 Selatan -1,564048631 Barat 101,3587079

Jalan menuju lokasi dari Padang Aro cukup beraneka ragam, mulai dari jalan bebatuan, jalan aspal hingga tanah merah yang cukup licin untuk dilewati saat hari hujan. Jalan di Jorong Tandai Bukik Bulek didominasi dengan tanah merah yang cukup lebar sekitar 3-4 meter. Beberapa jalan sudah dicor dengan lebar sekitar dua meter, cukup untuk dua motor bersimpangan.

Beberapa akses menuju rumah warga dapat ditempuh dengan mobil, motor, beberapa yang lain hanya bisa dilalui dengan berjalan kaki. Selain itu, masih ada rumah terjauh yang hanya dapat ditempuh setelah melewati ladang, hutan dan menyeberang sungai. Beberapa rumah berkelompok, tetapi masih banyak yang membangun rumah di dekat ladang agar sekaligus dapat menjaga ladang.

 Gambaran Umum Wilayah. Kabupaten Solok Selatan memiliki 7 kecamatan, yaitu Kecamatan Sangir, Sangir Jujuan, Sangir Balai Janggo, Sangr Batang Hari, Sungai Pagu, Pauh Duo dan Koto Gadang Parik Diateh. Kecamatan Sangir merupakan kecamatan terluas kedua setelah Kecamatan Sangir Balai Janggo1_{. Pusat pemerintahan Kabupaten Solok Selatan berada}

di Padang Aro. Kabupaten Solok Selatan memiliki empat nagari, yaitu Lubuk Gadang, Lubuk Gadang Timur, Lubuk Gadang Selatan dan Lubuk Gadang Utara. Nagari Lubuk Gadang Timur memiliki 17 jorong dengan jumlah penduduk 11.000 jiwa2_.

1_{Solok Selatan dalam angka 2015, p 54}

(9)

6 Jorong Tandai Bukik Bulek merupakan pemekaran dari Jorong Tandai yang sebelumnya memiliki sekitar 500 KK. Setelah dilakukan pemekaran pada tahun 2001, Jorong Tandai terbagi atas Jorong Tandai Ateh, Jorong Tandai Tangah, Jorong Simpang Tigo dan Jorong Tandai Bukik Bulek. Jorong Tandai Bukik Bulek terdiri dari tiga RT atau disebut Korong, yaitu Sungai Berangin, Pasar Lamo dan Dataran.

Mayoritas masyarakat sebagai petani kopi, coklat dan jagung. Selain bertani, beberapa masyarakat memiliki usaha dagang. Warung di Tandai Bukik Bulek menjual kebutuhan sehari-hari. Para pedagang ini berbelanja ke Pasar Padang Aro setiap hari Rabu yang merupakan hari pasaran di Kabupaten Solok Selatan. Sebagian besar masyarakat beragama Islam dan merupakan suku Minang asli. Sehari-hari masyarakat berkomunikasi dengan bahasa minang. Pendidikan terakhir masyarakat mayoritas SMP3_.

Rumah masyarakat di Jorong Tandai Bukik Bulek tersebar dengan jarak 500 m – 2 km. Jenis rumah bermacam-macam, ada yang sudah memiliki dinding batu bata bagian bawah (hanya separuh) dan sebagian besar berdinding kayu. Untuk rumah-rumah yang berada di ladang, beberapa berbentuk panggung, berdinding kayu, beratap jerami. Hasil plotting yang dilakukan dari survei lapangan, didapatkan data 100 rumah dengan jaringan PLTMH dan 70 rumah tanpa jaringan listrik sama sekali. Di Jorong Tandai Bukik Bulek juga terdapat beberapa fasilitas umum, yaitu 2 masjid, 2 musholla/surau, 2 pos ronda, serta 3 lapangan voli.

2.1.2. Akses ke Jaringan PLN Terdekat

Jaringan PLN terdekat dari Jorong Tandai Bukik Bulek berjarak sekitar 6 km.

2.1.3. Kondisi Eksisting Penggunaan Energi Penerangan

2.1.3.1. Sistem dan Jenis Energi yang digunakan saat ini

 Sistem. Sejak tahun 2007, masyarakat menikmati listrik Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH). Berdasarkan penuturan pengelola serta masyarakat setempat, PLTMH dibangun oleh orang seorang teknisi yang bukan warga Tandai Jorong Bukik Bulek. Sayangnya masyarakat dan mantan kepala desa tidak mengenal instansi yang membiayai serta membuatkan PLTMH di desa merekan. Kapasitas terpasang PLTMH adalah 100 kW yang didistribusikan untuk empat jorong yaitu Jorong Tandai Bukik Bulek, Tandai Ateh, Tandai Tangah dan Tandai Simpang Tigo. Tetapi, masih banyak pula rumah yang tidak memiliki akses terhadap listrik PLTMH dan hanya menggunakan pelita (lampu minyak) untuk

(10)

7 penerangan. Hal ini dikarenakan akses menuju rumah yang cukup sulit atau sangat jauh dari rumah pembangkit dan jaringan distribusi PLTMH.

 Rumah Tangga Penerima Manfaat. Berdasarkan wawancara dengan pengurus PLTMH, terdapat 500 rumah tangga yang menikmati listrik dari PLTMH. Peralatan listrik yang digunakan di masyarakat sebagian besar hanya penerangan serta beberapa rumah yang menggunakan TV.

 Fasilitas Umum/Publik. Fasilitas publik yang disuplai oleh PLTMH terdiri dari 4 masjid serta 3 mushola di 4 jorong yang berbeda. Peralatan listrik yang digunakan di masjid atau mushola ini juga terbatas pada penerangan saja. Beberapa masjid dan mushola masih ada yang belum mendapat listrik dari PLTMH dengan alasan jarak yang jauh dari jaringan distribusi PLTMH.

2.1.3.2. Manajemen

 Kelembagaan Pengelolaan. Pengelola PLTMH saat ini bertugas sejak tahun 2011. Para pengurus tidak dibayar, tetapi mereka dibebeaskan dari iuran.. Setiap bulan, masyarakat harus membayar Rp 5.000,00 untuk satu lampu dan Rp 10.000,00 untuk 1 TV atau dispenser atau magic com. Rata-rata masyarakat membayar Rp 25.000,00 sampai dengan Rp 40.000,00. Fakta di lapangan memperlihatkan bahwa berapapun jumlah lampu di rumah, masyarakat tetap membayar Rp 25.000,00. Pengelola memberlakukan sanksi jika terjadi keterlambatan pembayaran dengan cara 1) diberikan surat peringatan pertama jika 2 bulan tidak membayar, 2) diberikan surat peringatan kedua jika 3 bulan tidak membayar dan 3) diputus sambungan listriknya ke PLTMH jika 4 bulan tidak membayar.

 Pembiayaan untuk Fasilitas Publik/Umum. Pembiayaan untuk fasilitas umum digratiskan dari iuran.

2.1.3.3. Isu yang Muncul

 Pengelolaan. Masyarakat di Jorong Tandai Bukik Bulek berkumpul dengan pengelola saat terjadi kerusakan pada PLTMH. Teknisi PLTMH akan berusaha memperbaiki mesin jika terjadi kerusakan. Tetapi jika diperlukan penggantian mesin, mereka akan mengumpulkan warga masyarakat untuk membahas isu ini. Menurut pangamatan asesor lapangan, pengelola kurang transparan dalam pengelolaan PLTMH karena masyarakat tidak mengetahui bagaimana keuangan PLTMH dikelola. Tetapi masyarakat tidak pernah mengajukan keluhan kepada mereka, hal ini diperkuat dengan tidak pernah ada pergantian pengelola PLTMH sejak

(11)

8 awal didirikan. Masyarakat merasa pengelola telah diajarkan oleh pembangun PLTMH untuk dapat mengoperasikan PLTMH dengan baik. Pada bulan-bulan tertentu PLTMH tidak beroperasi karena debit air tidak mencukupi (sungai kering/tidak ada air) untuk memutar turbin. Ada beberapa rumah yang diputus jaringannya dari PLTMH karena kualitas listrik yang diterima kurang baik. Mereka yang memutus jaringan ini bukan dari pengelola, tetapi rumah tangga sendiri yang memutuskan tidak ikut menikmati listrik PLTMH karena listrik tersebut justru merusak peralatan listrik (lampu) di rumah mereka.

 Teknis. Sejak PLTMH dioperasikan pada tahun 2007, generator sudah pernah diganti selama 3x. Selain itu masih ada beberapa kerusakan yang sering terjadi, misalnya kerusakan pada belt dan coil. Jika terjadi kerusakan, pengelola berusaha untuk memperbaiki, jika pengelola sudah tidak mampu memperbaiki, akan dibawa ke Padang. Pengelola tidak pernah mendapat pelatihan terkait pengelolaan PLTMH. Para teknisi hanya belajar dari konraktor yang membangun PLTMH dan belajar secara otodidak. Hal iniah yang menyebabkan masyarakat tidak mengetahui sebab utama dari kerusakan-kerusakan yang terjadi.

Tabungan dari iuran bulanan hampir setiap dua tahun digunakan untuk membeli generator baru untuk PLTMH. Pengelola tidak ingat kapan pembelian generator dilakukan, tetapi pada penggantian generator terakhir, masyarakat harus menunggu selama dua tahun agar mendapat bantuan dari PNPM Mandiri pada tahun 2013. Uang iuran yang dikumpulkan tidak cukup untuk membeli generator baru.

Keluhan masyarakat terhadap listrik dari PLTMH adalah tegangan yang tidak stabil. PLTMH beroperasi sesuai dengan debit air yang melewatinya. Pada Bulan Maret-Juli 2016 (selama 5 bulan), PLTMH tidak beroperasi karena debit air sangat kecil. Hal ini terjadi saat musim kemarau. Hasil diskusi dengan masyarakat diketahui bahwa sungai yang melewati Jorong Tandai Bukik Bulek ini telah melewati beberapa desa dan terindikasi bahwa aliran air ini sudah digunakan masyarakat di desa-desa sebelumnya untuk banyak hal (pengairan kebun sawit, jagung, persawahan). Hal inilah yang kemungkinan menjadi sebab dari berkurangnya atau bahkan hilangnya aliran air sungai di Jorong Tandai Bukik Bulek.

Berdasarkan hasil observasi lapangan pada Bulan September 2016 diketahui bahwa arus total yang dihasilkan generator PLTMH hanya sekitar 30 A, dengan tegangan 230 V. dari pengukuran ini diketahui bahwa daya yang diproduksi PLTMH hanya sekitar 22,5 kW. Daya ini kemudian dibagi kepada 500 rumah yang jaraknya cukup jauh dan tersebar. Melihat kondisi ini, dapat diindikasikan adanya kelebihan beban (overload) yang dialami PLTMH sehingga menyebabkan lampu “disko” ketika tiba di rumah-rumah warga.

(12)

9  Sosial. PLTMH telah ada di Jorong Tandai Bukik Bulek sejak 2007, tetapi hingga saat ini masih banyak rumah yang tidak mendapat listrik dari PLTMH. Terdapat 100 rumah di jorong yangbelum mendapat akses terhadap listrik. Hal ini menimbulkan kecemburuan sosial di masyarakat. Tetapi karena hal ini sudah berlangsung cukup lama, maka seolah-olah masyarakat yang letak rumahnya jauh sudah rela dan menyadari bahwa rumah-rumah mereka tidak bisa dijangkau oleh listrik dari PLTMH. Kalaupun dipaksakan untuk memasang kabel lebih jauh, listrik tetap tidak akan sampai di rumah mereka.

2.1.4. Daya beli masyarakat

 Rerata Pendapatan Masyarakat. Rata-rata pendapatan masyarakat di Jorong Tandai Bukik Bulek kurang lebih Rp 1.000.000,00. Pengeluaran terbesar masyarakat digunakan untuk memenuhi kebutuhan pangan, misalnya untuk membeli beras, minyak goreng, teh, kopi, gula, serta kebutuhan sayur mayur dan lauk pauk. Pembayaran listrik telah menjadi kebutuhan pokok masyarakat. Setiap bulan masyarakat sudah mengalokasikan dana Rp 25.000 sampai dengan Rp 40.000 untuk membayar listrik dari PLTMH.

 Kesediaan membayar penggunaan energi. Untuk kondisi eksisting PLTMH saat ini, prosentase pembayaran listrik terhadap pendapatan masyarakat adalah 2,5% - 4%. Masyarakat menjadikan listrik salah satu pengeluran pokok mereka. Hal ini terjadi karena tidak setiap hari mereka menikmati listrik. Ada saat-saat PLTMH tidak beroperasi selama berbulan-bulan. Bahkan ketika generator rusak, masyarakat tidak merasakan listrik selama dua tahun. Sehingga ketika PLTMH dapat beroperasi dengan baik, masyarakat bersedia untuk membayar iuran bulanan.

(13)

10

2.2. Komponen Instalasi

Gambar 2. 1 Peta lokasi Jorong Tandai Bukik Bulek

 Pada peta tersebut terlihat bahwa lokasi rumah yang tersebar. Jarak antar dusun juga cukup jauh, misalnya jarak antara PLTMH yang terletak di Dusun Sungai Berangin dengan Mushola Darussalam di Dusun Pasar Lamo adalah 3,5 km melalui jalanan yang berbukit. Jarak rumah di Dusun Dataran yang saat ini belum memiliki akses terhadap listrik adalah 4,6 km terhadap PLTMH dengan melalui jalanan berbukit serta hanya bisa dilalui dengan motor. Sementara jarak PLTMH dengan rumah terjauh adalah 6,22 km yang hanya dapat ditempuh dengan berjalan kaki karena melewati hutan, ladang dan menyeberang dua sungai.

 Instalasi PLTS di jorong Tandai Bukik Bulek terdiri atas beberapa hal, yaitu:

o Solar Home System (SHS) kapasitas 100 Wp untuk penerangan di rumah tangga o PLTS rooftop 600 Wp untuk masjid

o PLTS rooftop 1000 Wp untuk sekolah o PLTS rooftop 2000 Wp untuk usaha kecil

 Komponen instalasi PLTS tersebut akan mengacu pada Lampiran I Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia Nomor 03 Tahun 2016 tentang Petunjuk Teknis Penggunaan Dana Alokasi Khusus Bidang Energi Skala Kecil Tahun Anggaran 2016, dengan beberapa perubahan teknis kaitannya dengan kondisi lapangan. Komponen tersebut dapat dilihat pada Lampiran B.

(14)

11

BAB 3. ASPEK KELAYAKAN

3.1.

Aspek Legal

 PLTS untuk rumah tangga akan ditempatkan di atap rumah masing-masing warga. Sehingga tidak ada isu lahan yang dijumpai untuk skema ini. Pada bulan September 2016 telah dilakukan focus group discussion (FGD) dengan masyarakat dan telah disampaikan skema SHS yang akan dilakukan. Masyarakat menanggapi dengan baik dan tidak ada masalah dari sisi mereka.

 Sementara pada PLTS rooftop untuk masjid akan diletakkan di atap masjid. Secara legal, tidak ada permasalahan akan hal ini.

 PLTS rooftop untuk usaha akan ditempatkan di sekolah hijau untuk dikelola oleh kader hijau dengan skema usaha semacam koperasi. Penjelasan untuk sekolah hijau dan usaha yang dilakukan dijelaskan lebih jauh pada subbab 3.4.

 Izin Taman Nasional Kerinci Seblat akan keluar pada sekitar minggu kedua Desember (6-9 Desember 2016), sedangkan SPPL dari BLH dan IMB untuk bangunan baru akan dikelola secara kolektif oleh GPM KEHATI.

3.2.

Aspek Ekonomi Sosial

 Akseptabilitas Masyarakat terhadap PLTS. Saat dilakukan penjelasan terkait akan diimplementasikannya PLTS di Jorong Tandai Bukik Bulek, secara umum masyarakat cukup antusias dan menerima sistem ini dengan senang hati. Pada beberapa pemuda serta pemangku kepentingan di jorong terlihat antusias dan bertanya seperti sistem yang akan dipasang, bagaimana penggunaan dan perawatannya. Sementara sebagian lain terutama masyarakat yang sudah tua merasa cukup senang dengan adanya bantuan listri di desa mereka. Masih banyak masyarakat di Jorong Tandai Bukik Bulek yang hidup terisolir dari dunia luar. Alasan utama masyarakat tidak keluar dari jorong adalah akses jalan yang tidak baik. Hal ini berakibat pada kurangnya informasi yang masuk dari luar ke jorong ini. Untuk itu, masih perlu dilakukan pendampingan masyarakat terkait perawatan sistem agar PLTS dapat bekerja dalam jangka waktu yang lama.

 Respon Jorong di sekitarnya. Pada saat assessment di lapangan, jorong yang bersebelahan dengan Jorong Tandai Bukik Bulek memang ada yang merasa iri hingga mendatangi asesor untuk memohon bantuan kepada warganya yang belum mendapat listrik dari PLTMH. Tetapi hal ini bisa diredam setelah mediasi yang dilakukan oleh koordinator area dari kader Nahdatul Ulama Kabupaten Solok Selatan kepada para kepala jorong. Kepala-kepala jorong ini diberikan pemahaman bahwa warga di Jorong Tandai Bukik Bulek diutamakan untuk pemasangan PLTS karena di jorong inilah terdapat rumah tangga terbanyak yang belum mendapat akses listrik dari PLTMH.

(15)

12  Kemampuan Masyarakat untuk membayar. Pemasukan rata-rata tiap rumah tangga adalah Rp 1.000.000,00. Selama ini masyarakat membayar untuk listrik sebesar Rp 25.000,00 – Rp 40.000,00. Pada harga ini, masyarakat tidak merasa keberatan karena dapat menikmati listrik merupakan kemewahan bagi mereka yang tidak setiap saat bisa mengakses energi listrik. Pada PLTS, masyarakat harus membayar sekitar Rp 48.000,00 - Rp 70.000,00 untuk dapat menimkati listrik. Uang ini menjadi tabungan mereka jika terjadi kerusakan pada baterai. Usia baterai diperkirakan 3-4 tahun. Bagi masyarakat yang betul-betul tidak mampu (kriteria akan diputuskan berdasarkan pandangan atau usulan dari pengelola serta musyawarah dengan masyarakat), akan diberikan subsidi silang dari iuran pada unit usaha atau sekolah hijau. Subsidi silang dilakukan tidak 100% tetapi disesuaikan dengan kondisi pendapatan warga yang tidak mampu membayar.

 Pembiayaan untuk fasilitas umum. Pembiayaan fasilitas umum hanya digunakan untuk masjid dan mushola. Peralatan yang digunakan hanya speaker dan lampu untuk penerangan. Kedua fasilitas umum ini tidak dikenakan iuran listrik.

Pemanfaatan Sosial Pemanfaatan Ekonomi

Masjid Dimanfaatkan sebagai sarana ibadah masyarakat

- Mushola Dimanfaatkan sebagai sarana ibadah

masyarakat

- Pos ronda Dimanfaatkan pada malam hari - Lapangan voli Dimanfaatkan setiap hari di sore hari

sebagai sarana hiburan

Terdapat uang sewa untuk penggunaan lapangan seharga Rp 5000 sekali pakai

 Pembiayaan untuk Usaha Produktif. Pada usaha jagung, masyarakat Jorong Tandai Bukik Bulek melakukan panen setiap empat bulan sekali. Setiap rumah di Jorong Tandai Bukik Bulek memiliki lahan sekitar 1 – 1,5 hektar. Masyarakat menjual jagung pipilan kepada tengkulak dengan harga Rp 2.700,00 per kg. Pada lahan 1 hektar, bisa dihasilkan jagung pipilan rata-rata sebesar 1 ton untuk sekali panen setiap 4 bulan. Sehingga masyarakat akan menerima uang sebesar Rp 2.700.000,00. Uang sebesar ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan harian serta membayar hutang pupuk ke tengkulak. Bibit jagung didapat bantuan dari pemerintah, tetapi bantuan ini tidak gratis karena ada biaya transportasi yang harus dikeluarkan masyarakat. Untuk 5 kilogram bibit jagung, harus membayar Rp 35.000,00, sementara pada 1 hektar lahan dibutuhkan bibit 40 kg. Pupuk yang digunakan jenis SP36 50 kg dan ZA 50 kg, dengan harga kedua pupuk tersebut sama, yaitu Rp 3.000,00 /kg. Total biaya yang harus dikeluarkan untuk pupuk adalah Rp 300.000,00 selama 4 bulan. Selain itu, untuk pemipilan jagung menggunakan mesin berbahan bakar solar, masyarakat harus membayar Rp 200 – Rp 300 untuk setiap kilogram jagung yang telah dipipil.

(16)

13 Sementara pada tanaman kopi, masyarakat dapat melakukan panen raya pada saat tanaman berumur 2-3 tahun. Ketika masa itu, panen kopi per rumah dapat mencapai 2 ton. Setelah 3 tahun, masyarakat dapat memanen setiap bulan sebesar 50 kg. Harga jual kopi sebesar Rp 18.000,00 per kg. setiap rumah memiliki lahan 1-1,5 ha untuk menanam jagung dan kopi. Bisa diasumsikan 60% jagung dan 40% kopi dari total lahan yang mereka miliki.

3.3.

Aspek Teknis

Indonesia yang merupakan negara tropis dan mendapat sinar matahari sepanjang tahun, merupakan daerah yang cocok untuk pengembangan PLTS. Berdasarkan data dari NASA (lat: -1.542; long:101.382) , rata-rata radiasi matahari selama 22 tahun sejak tahun Juli 1983 sampai dengan Juni 2005 di Jorong Tandai Bukik Bulek terlihat pada Gambar 3. 1.

Gambar 3. 1 Intensitas radiasi matahari di Jorong Tandai Bukik Bulek4

Berdasarkan data tersebut, rata-rata sinar matahari di Jorong Tandai Bukik Bulek adalah 4,43 kWh/m2_{/hari. Potensi radiasi matahari ini dinilai layak untuk dapat dikembangkan PLTS di}

wilayah tersebut. Secara teknis, pemasangan PLTS di Jorong Tandai Bukik Bulek akan dipasang secara tersebar sesuai dengan kondisi rumah di desa tersebut.

4

https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cgi?&num=282089&lat=-1.542&submit=Submit&hgt=100&veg=17&sitelev=&email=skip@larc.nasa.gov&p=grid_id&p=swv_dwn&p= avg_dnr&p=clr_sky&p=declinat&p=mx_horizon&p=ret_tlt0&p=mnavail1&p=no_sun1&p=day_cld&p=T10M &p=DLYRANGE&p=wspd50m&p=RH10M&step=2&lon=101.382

(17)

14 3.4.

Aspek Kelembagaan dan Pengelolaan

3.4.1.

Kelembagaan dan Pengelolaan

3.4.1.1. Model Kelembagaan yang berkelanjutan

 Kepemilikan dan sistem pinjam pakai. Semua peralatan bantuan dari MCAI bersifat pinjam pakai oleh masyarakat. Kepemilikan sistem berada pada level Nagari. Sistem ini digunakan untuk mengantisipasi masyarakat menjual PLTS yang terpasang di rumah, fasilitas umum atau industri kecil di Jorong Tandai Bukik Bulek.

 Kelembagaan manajemen. Kelembagaan pengelola merupakan unit di bawah BUMNag yang ditetapkan berdasarkan PerNag. Sebelum dilakukan assessment lapangan, telah dilakukan diskusi dengan Wali Nagari Lubuk Gadang Timur terkait rencana pemasangan PLTS di Jorong Tandai Bukik Bulek. Secara umum, Beliau mendukung adanya rencana ini. Tetapi untuk kebutuhan PerNag sebagai dasar BUMNag, perlu diskusi lebih lanjut dengan Wali Nagari, perwakilan masyarakat dan kader hijau dengan dimediasi oleh PCNU Kabupaten Solok Selatan serta PWNU Sumatera Barat.

 Relasi kelembagaan pengelola dengan BUMNag. Pengelola PLTS di Jorong Tandai Bukik Bulek nantinya adalah salah satu bagian dari BUMNag yang dibentuk oleh Nagari Lubuk Gadang Timur.

3.4.1.2. Mekanisme pembayaran dan pengelolaan dana operasional

 Pembayaran untuk tabungan baterai harus diserahkan kepada pengelola rutin setiap bulan. Warga yang membayar serta pengelola masing-masing harus memiliki kartu bukti bayar dan dicap setelah warga membayar. Penulisan tanggal pembayaran san penerima uang juga harus tertulis dengan jelas.

 Sumber dana pengelolan akan didapat dari iuran baterai dari masyarakat dan sekolah hijau. Persewaan usaha produktif juga kan menjadi pemasukan untuk pengelola sehingga dapat memberikan subsidi untuk masyarakat. Selain itu, nantinya setiap masyarakat yang mendapat bantuan PLTS harus menanam dua buah pohon di awal tahun implementasi SHS di rumah mereka. Setalah 3 tahun, pohon-pohon ini bisa ditebang untuk dijual dan pemasukannya digunakan untuk membeli baterai baru. Setelah ditebang, masyarakat harus menanam lagi dan ini harus menjadi kebiasaan warga agar kelak pembelian baterai dapat berlangsung terus menerus dan tidak ada alasan untuk tidak bisa membeli baterai karena tidak ada dana. 3.4.1.3. Tim Manajemen dan Peningkatan Kapasitas

 Kader Hijau menjadi bagian dari kelembagaan pengelola & dilatih untuk memelihara dan system pengelolaan. Kader hijau telah dipilih oleh asesor Kemala yang selama 2 minggu berinteraksi dengan masyarakat. Pada Jorong Tandai Bukik Bulek telah dipilih 10 orang kader hijau dengan profil terlihat pada Tabel 3. 1.

(18)

15

Tabel 3. 1 Profil kader hijau Jorong Tandai Bukik Bulek

No Nama L/P Jabatan

1 Syamrizal Laki-laki Ketua

2 Hendra Laki-laki Wakil

3 Fitri Julianti Perempuan Sekretaris

4 Yulen Titika Maiza Perempuan Bendahara

5 Afriwendi Laki-laki Dept Sumber Daya Manusia

6 Yulisna Perempuan Dept Sumber Daya Manusia

7 Mega Putra Laki-laki Dept Hubungan Masyarakat

8 M. Yusuf Laki-laki Dept Hubungan Masyarakat

9 Aprianton Laki-laki Dept Usaha Ekonomi

10 Arnillus Laki-laki Dept Usaha Ekonomi

3.4.2.

Delivery mechanism

3.4.2.1. Hak dan Kewajiban penerima manfaat

Hak dan kewajiban masyarakat terlihat pada Tabel 3. 2.

Tabel 3. 2 Hak dan kewajiban penerima manfaat PLTS

Pengguna Hak Kewajiban

Rumah tangga  Mendapat 1 buah panel surya kapasitas 100 Wp  Mendapat 1 buah solar charge controller 20 A

12/24V

 Mendapat 1 buah baterai 12V-70 Ah

 Mendapat 4 buah lampu DC dengan daya masing-masing 3 W  Peralatan perkabelan  Merawat sistem dengan cara: o Tidak mengubah instalasi listrik o Melakukan pembersihan panel surya setiap 2 minggu  Mengumpulkan

iuran yang telah ditetapkan pengelola dengan tertib  Tidak menjual barang-barang yang tercantum dalam kontrak Pos ronda / Lapangan voli / musholla

 Mendapat 1 buah panel surya kapasitas 100 Wp  Mendapat 1 buah solar charge controller 20 A

12/24V

 Mendapat 1 buah baterai 12V-70 Ah

 Mendapat 4 buah lampu DC dengan daya masing-masing 3 W

 Peralatan perkabelan

Masjid  Mendapat 6 buah panel surya kapasitas 100 Wp  Mendapat 1 buah solar charge controller 60 A 48 V  Mendapat 2 buah baterai 12V-100 Ah

 Mendapat 1 buah inverter min 800 W pure sine wave  Mendapat 3 buah lampu LED dengan daya

masing-masing 10 W

 Mendapat 2 electric socket  Peralatan perkabelan  Peralatan perawatan

Sekolah hijau  Mendapat 10 buah panel surya kapasitas 100 Wp  Mendapat 1 buah solar charge controller 60 A 48 V  Mendapat 4 buah baterai 12V-100 Ah

 Mendapat 1 buah inverter min 2000 W pure sine wave

(19)

16

Pengguna Hak Kewajiban

 Mendapat 4 buah lampu LED dengan daya masing-masing 10 W

Unit usaha  Mendapat 20 buah panel surya kapasitas 100 Wp  Mendapat 2 buah solar charge controller 80A, 48V  Mendapat 8 buah baterai 12V-100 Ah

 Mendapat 1 buah inverter min 3000 W pure sine wave

 Mendapat 6 buah lampu LED dengan daya masing-masing 10 W

3.4.2.2. Pembiayaan operasional dan pemeliharaan alat

Hitungan pemasukan dan pengeluaran untuk pengelolaan, terlihat pada Tabel 3. 3 dan Tabel 3. 4. Pada pembiayaan, akan ada bantuan dari LAZIS NU yang diberikan pada Sekolah Hijau yang mengelola Usaha Hijau. Pendapatan lainnya adalah ketentuan bahwa masyarakat harus menanam minimal 1 pohon ketika dia menerima SHS di rumahnya. Pohon initidak boleh ditebang sampai dengan tiga tahun ke depan saat waktunya penggantian baterai. Jika penggantian baterai dilakukan dan uang tabungan tidak mencukupi maka kayu dari pohon ini bisa menjadi pemasukan tanbahan bagi pengelola. Bila pohon telah ditebang, maka masyarakat juga harus menanam 1 pohon lagi untuk keberlanjutan sistem PLTS mereka nantinya.

Tabel 3. 3 Pengeluaran bulanan Usaha Hijau Kebutuhan Pengeluaran Bulanan

Spesifikasi Unit Satuan Total

1. PLTS - Pembelian Baterai Baterai 100 W 177 53,000 9,381,000 Baterai 600 W 2 150,000 300,000 Baterai 1.000 W 1 300,000 300,000 Baterai 2.000 W 2 600,000 1,200,000 2. PLTS - Perawatan PLTS 100 W 177 5,000 885,000 PLTS 600 W 2 50,000 100,000 PLTS 1.000 W 1 50,000 50,000 PLTS 2.000 W 2 75,000 150,000

3. Operasional Usaha Produktif

Gaji "Sekolah Hijau" 10 300,000 3,000,000 Perawatan mesin pengering biji kopi 1 150,000 150,000 Perawatan mesin sangrai biji kopi 1 150,000 150,000

(20)

17

Kebutuhan Pengeluaran Bulanan

Perawatan mesin grinder kopi 2 150,000 300,000 Perawatan mesin pemipil jagung 4 150,000 600,000 Perawatan mesin packaging 2 150,000 300,000

JUMLAH Pengeluaran Bulanan 16,866,000

SALDO 1,899,000

Tabel 3. 4 Sumber pemasukan bulanan Sumber Pembiayaan Bulanan

1. Iuran Warga

Iuran masyarakat 177 35,000 6,195,000

Sekolah Hijau 1 150,000 150,000

2. Usaha Produktif

Jasa pengeringan kopi 30 24,000 720,000

Jasa sangrai kopi 30 42,000 1,260,000

Jasa grinder kopi 30 24,000 720,000 Jasa pemipil jagung 30 24,000 720,000 Jasa mesin packaging 30 24,000 720,000 Jasa pemotong kerupuk 30 6,000 180,000

3. Bagi Hasil Keuntungan

Pengolahan Kopi - 20% 15 184,000 2,760,000 Jagung pipilan - 20% 15 120,000 1,800,000 Penanaman Tanaman Khusus - 20% 354 10,000 3,540,000

JUMLAH Pemasukan Bulanan 18,765,000

3.4.2.3. Keterlibatan masyarakat

Pada tahap assessment untuk menentukan rumah tangga, fasilitas umum serta usaha yang akan diberikan bantuan PLTS, masyarakat telah dilibatkan sebagai pemberi masukan ataupun usulan kepada asesor lapangan. Pada tahap pra-instalasi, disiapkan kader hijau yang telah terpilih untuk menjadi pengelola PLTS nantinya. Pada saat tahap instalasi, masyarakat diminta aktif dan terlibat dalam pemasangan PLTS di rumah-rumah, fasilitas umum maupun usaha dengan cara gotong royong. Tahap terpenting adalah keterlibatan masyarakat dalam menjaga keberlangsungan PLTS pasca-instalasi. Pendampingan juga akan dilakukan oleh kader-kader Nahdatul Ulama di wilayah Solok Selatan dan Sumatera Barat.

(21)

18 3.5.

Aspek Usulan Pembiayaan

3.5.1.

Usulan Biaya

 Biaya Operasional. Biaya operasional yang dipperlukan setiap bulan adalah gaji pengelola dan tabungan untuk peralatan usaha jika terjadi kerusakan.

 Tabungan Baterai. Pada PLTS yang menggunakan sistem baterai, diperlukan biaya penggantian baterai kurang lebih setelah tiga – empat tahun masa pakai baterai. Untuk itu, diperlukan tabungan agar masyarakat bisa membeli baterai jika telah rusak. Besarnya tabungan terlihat pada Tabel 3. 5.

Tabel 3. 5 Iuran untuk baterai

Pengguna Type (Ah) Harga (rupiah) Jumlah baterai (buah) Estimasi usia (bulan) Total biaya (rupiah) Iuran per bulan (rupiah) Iuran per hari (rupiah) Rumah tangga, pos ronda, lapangan voli, musholla (100 Wp) 70 2.500.000 1 36 2.500.000 69.444 2.315 48 52.083 1.736 Home industry (2 kWp) 100 ]3.600.000 8 36 28.800.000 800.000 26.667 48 600.000 20.000 Kantor desa/ sekolah hijau (1 kWp) 100 3.600.000 4 36 14.400.000 400.000 13.333 48 300.000 10.000 Masjid (600 Wp) 100 3.600.000 2 36 7.200.000 200.000 6.667 48 150.000 5.000 3.5.2.

Subsidi silang

Adanya unit usaha yang menggunakan PLTS serta memanfaatkan panas matahari secara langsung, dapat menjadi sumber pendapatan yang memungkinkan dilakukan subsidi silang untuk tabungan baterai bagi masyarakat. Selain itu, adanya tabungan dengan cara menanam pohon diharapkan dapat menjamin keberlangsungan sistem lebih lama.

3.5.3.

Mekanisme Pembayaran dan Tabungan

• Warga dikenakan kewajiban membayar dengan nilai tertentu sesuai keputusan pengelola yang diputuskan secara kekeluargaan dengan masyarakat dan pemangku kepentingan lainnya.

(22)

19 • Iuran dilakukan dengan pengumpulan di Gedung Sekolah Hijau dan dibayarkan setiap bulan kepada pengelola agar uangnya dapat ditabung. Untuk masjid, sesuai kesepakatan akan diambil dari uang infak masyarakat atau dana iuran masjid. Sementara untuk Sekolah Hijau dan unit usaha, akan dikurangi langsung dari pendapatan yang diperoleh dari usaha persewaan mesin.

3.6.

Aspek Mitigasi Dampak Intervensi Teknologi

 Pemilihan akses listrik dari PLTMH atau PLTS. Masyarakat yang telah mendapat bantuan PLTS untuk penerangan rumah tangga, tidak diperkenankan untuk menggunakan penerangan dari PLTMH. Tetapi mereka diperkenankan untuk menggunakan PLTMH untuk peralatan selain penerangan. Metode ini dilakukan agar masyarakat di jorong lain tidak merasa iri dengan bantuan PLTS yang datang di Jorong Bukik Bulek. Selain itu, dengan berkurangnya 100 rumah yang mengakses PLTMH di Jorong Bukik Bulek, diharapkan kualitas listrik meningkat untuk 400 KK di jorong lainnya.

 Meningkatnya biaya iuran listrik di rumah tangga. Pembayaran listrik rumah tangga memang akan naik 2-3 kali lebih besar dibadingkan dengan pembayaran listrik PLTMH. Tetapi PLTS memberikan akses listrik 24 jam dan sepanjang tahun dapat beroperasi. Hal ini berbeda dengan PLTMH yang tidak dapat memberikan listrik selama berbulan-bulan. Selain itu, kualitas listrik di rumah akan lebih stabil. Lampu tidak lagi sering rusak dan “disco”.

(23)

20

BAB 4. RANCANGAN TEKNIS

4.1. Parameter Rancangan

PLTS 100 WP

Perhitungan Beban

Beban setiap rumah yang akan mendapatkan sambungan PLTS terdiri dari 4 lampu LED hemat energi 5 watt dan 1 stop kontak. Energi rata-rata yang diterima rumah mencapai lebih dari 240 watt jam per hari.

Kebutuhan energi per hari

Analisis beban berupa kebutuhan energi total setiap hari. Rumus perhitungan energi ditunjukkan pada persamaan berikut

𝑾 = 𝒌 × 𝑷 × 𝒕 dengan,

W

= energi (Watt-jam/hari)

k

= konstanta (jumlah beban)

P

= daya (Watt)

t

= lama waktu penggunaan (jam)

Tabel 6.1. memperlihatkan perhitungan kebutuhan energi per hari pada semua beban Tabel 6.1. Kebutuhan energi setiap rumah Opsi 1

No

Jenis Beban

Jumlah

Peralatan

Tegangan

(volt)

Daya

Beban

(Watt)

Pemakaian

(jam/hari)

Energi

(Watt-jam)

1 Lampu Penerangan

Rumah

4

12

5

12

240 Total

240

Tabel 6.2. Kebutuhan energi setiap rumah Opsi 2 dengan memanfaatkan inverter

No

Jenis Beban

Jumlah

Peralatan

Tegangan

(volt)

Daya

Beban

(Watt)

Pemakaian

(jam/hari)

Energi

(Watt-jam)

1 Lampu Penerangan

Rumah

2

12

5

12

120

2 Inverter

1

220

30

4

120 Total

240

(24)

21 Kebutuhan panel surya

Panel Surya digunakan untuk mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listik. Perhitungan kapasitas panel surya yang harus dipasang agar memenuhi kebutuhan energi yang diharapkan menggunakan persamaan berikut ini

𝑷𝑾𝑷=

𝑾 𝒕𝒊𝒏𝒔× 𝒌𝒆𝒇

dengan,

kef = koefisien efisiensi; tins = penyinaran puncak per hari (hour/day); W = energi per hari (kWh/day);

PWP = Daya puncak panel surya (Watt) ;

Kerugian total dalam sistem PLTS dihitung dari penjumlahan kerugian komponen sistem. Jumlah kerugian dalam sistem PLTS ditunjukkan pada tabel berikut

Tabel 6.3. Rugi-rugi pada PLTS

No Jenis Rugi-rugi

(Losses) Nilai Rugi-Rugi Efisiensi

1

PV temperature loss

5% 95% 2

PV dirt/shading loss

3% 97% 3

Solar Charge

controller (PWM)

30% 70% 4

Battery Losses

10% 90% 5

Cable Losses

3% 97% Total Efisiensi (kef) 56%

Sehingga perhitungan jumlah panel surya adalah sebagai berikut Diketahui :

W = 240 Watt-jam tins = 4,5jam

kef = 53% = 0,53

Total kebutuhan panel surya : 𝑷𝑾𝑷=

= 𝟐𝟒𝟎

𝟒, 𝟓 × 𝟎, 𝟓𝟑= 𝟏𝟎𝟎, 𝟔 𝑾𝒂𝒕𝒕

Maka panel surya yang dibutuhkan adalah 100 Watt - peak. Kebutuhan Baterai

Diketahui

W = 240 Watt-jam

DoD = 30%

(25)

22 Total kebutuhan baterai dalam Ampere – jam (Ah):

𝑩𝒂𝒕𝒄𝒂𝒑=

𝑾 𝑫𝒐𝑫 × 𝑽=

𝟐𝟒𝟎

𝟎, 𝟑 × 𝟏𝟐= 𝟔𝟔, 𝟔 𝑨 𝒅𝒊𝒃𝒖𝒍𝒂𝒕𝒌𝒂𝒏 𝒎𝒆𝒏𝒋𝒂𝒔𝒊 𝟕𝟎𝑨𝒉

Sehingga, kebutuhan baterai pada PLTS adalah 12 Volt, 70 Ah dengan energi tersimpan sebesar

840Wh.

Kebutuhan Pengendali Pengisian Baterai

Dasar penentuan spesifikasi SCC adalah kapasitas arus hubung singkat total dan dan tegangan buka dalam satu kelompok panel surya. Sesuai dengan panel surya yang digunakan memliki arus pengisian maksimum 5,33 A maka kapasitas SCC yang digunakan dapat dihitung sebagai berikut:

𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = (tegangan tebuka panel surya x 1,5) Tegangan SCC = 𝑉𝑂𝐶× 1,5

Tegangan SCC = (22,54 × 1,5) 𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = 𝟑𝟑, 𝟕𝟓 𝐕𝐨𝐥𝐭 (𝐦𝐢𝐧𝐢𝐦𝐮𝐦)

𝐀𝐫𝐮𝐬 𝐒𝐂𝐂 = (Arus Hubung Singkat × 2) Arus SCC = (I𝑀𝑃× 2)

Arus SCC = (5,33 × 2) 𝐀𝐫𝐮𝐬 𝐒𝐂𝐂 = 𝟏𝟎, 𝟔𝟔 𝐀𝐦𝐩𝐞𝐫𝐞

Jadi pengendali pengisian baterai atau solar charge controller (SCC) yang akan digunakan mempunyai spesifikasi tegangan lebih dari 33,75 volt dan arus lebih dari 10,66 Ampere. Sehinga SCC yang digunakan mempunyai tegangan masimum 50 Volt dan arus 20 Ampere.

(26)

23

PLTS 600 WP

Perhitungan Beban

PLTS dengan kapasitas 600 WP digunakan untuk mensuuplai fasilitas publik berupa tempat ibadah atau balai perkumpulan warga. PLTS ini digunakan untuk memasok energi untuk lampu, pengeras suara, dan kipas angin.

W

= energi (Watt-jam/hari)

k

= konstanta (jumlah beban)

P

= daya (Watt)

t

= lama waktu penggunaan (jam)

Tabel 6.1. memperlihatkan perhitungan kebutuhan energi per hari pada semua beban Tabel 6.1. Kebutuhan energi setiap rumah

No

Jenis Beban

Jumlah

Peralatan

Tegangan

(volt)

Daya

Beban

(Watt)

Pemakaian

(jam/hari)

Energi

(Watt-jam)

1 Lampu Penerangan

Rumah

3

220

10

12

360

2 Beban Alternating

Curent (AC)

1

220

350

4

1.400 Total

1.760

Jumlah energi total yang dibutuhkan setiap hari adalah 1.760 Watt-jam.

Kebutuhan panel surya

𝑷𝑾𝑷=

(27)

24 dengan,

kef = koefisien efisiensi; tins = penyinaran puncak per hari (hour/day); W = energi per hari

(kWh/day); PWP = Daya puncak panel surya (Watt) ;

1

PV temperature loss

10% 90% 2

PV dirt/shading loss

3% 97% 3

PV Tolerance

5% 95% 4

Solar Charge

controller

5% 95% 5

Battery Losses

10% 90% 6

Inverter

8% 92% 7

Cable Losses

W = 560 Watt-jam tins = 4,5 jam

kef = 63% = 0,63

= 𝟏𝟕𝟔𝟎

𝟒, 𝟓 × 𝟎, 𝟔𝟑= 𝟔𝟐𝟎 𝑾𝒂𝒕𝒕

Maka jumlah panel surya yang dibutuhkan jika menggunakan panel surya berdaya 100 Watt / unit adalah 𝐶𝑃𝑉= 𝑃𝑊𝑃 𝑃𝑀𝐴𝑋 =620 100= 6,2 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎 ≈ 𝟔 𝒖𝒏𝒊𝒕 𝒑𝒂𝒏𝒆𝒍 𝒔𝒖𝒓𝒚𝒂 Kebutuhan Baterai Diketahui W = 1760 Watt-jam

kf-bat = 0,4 (40% energi malam hari)

DoD = 30%

(28)

25 Total kebutuhan baterai dalam Ampere – jam (Ah):

𝑩𝒂𝒕𝒄𝒂𝒑=

𝑾 × 𝒌𝒇−𝒃𝒂𝒕

𝑫𝒐𝑫 × 𝑽 =

𝟏𝟕𝟔𝟎 × 𝟎, 𝟒

𝟎, 𝟑𝟎 × 𝟏𝟐 = 𝟗𝟕, 𝟕 𝑨𝒉 ≈ 𝟏𝟎𝟎 𝑨𝒉

Sehingga, kebutuhan baterai pada PLTS adalah 24 Volt, 100 Ah dengan energi tersimpan sebesar 2.400

Wh.

𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = (tegangan tebuka panel surya x seri x 1,5) Tegangan SCC = 𝑉𝑂𝐶× 2 𝑥 1,5

Tegangan SCC = (22,54 × 2 x 1,5) 𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = 𝟔𝟕, 𝟔𝟐 𝐕𝐨𝐥𝐭 (𝐦𝐢𝐧𝐢𝐦𝐮𝐦)

𝐀𝐫𝐮𝐬 𝐒𝐂𝐂 = (Arus Hubung Singkat × Jumlah Parallel × 1,5) Arus SCC = (I𝑀𝑃× 3 × 1,5)

Arus SCC = (5,33 × 3 × 1,5) 𝐀𝐫𝐮𝐬 𝐒𝐂𝐂 = 𝟐𝟑, 𝟗 𝐀𝐦𝐩𝐞𝐫𝐞

Jadi pengendali pengisian baterai atau solar charge controller (SCC) yang akan digunakan mempunyai spesifikasi tegangan lebih dari 70 volt dan arus lebih dari 24 Ampere.

PLTS 1.000 WP

Perhitungan Beban

PLTS dengan kapasitas 1000 WP digunakan untuk mensuuplai fasilitas publik berupa sekolah. PLTS ini digunakan untuk memasok energi untuk lampu, computer dan projector.

W

= energi (Watt-jam/hari)

k

= konstanta (jumlah beban)

P

= daya (Watt)

(29)

26

t

= lama waktu penggunaan (jam)

Tabel 6.1. memperlihatkan perhitungan kebutuhan energi per hari pada semua beban

No

Jenis Beban

Jumlah

Peralatan

Tegangan

(volt)

Daya

Beban

(Watt)

Pemakaian

(jam/hari)

Energi

(Watt-jam)

1 Lampu Penerangan

4

220

9

12

432

2 Inverter untuk Beban

Alternating Curent

(AC)

1

300

8

2.400 Total

2.832

Jumlah energi total yang dibutuhkan setiap hari adalah 2.832 Watt-jam.

𝑷𝑾𝑷=

dengan,

1

PV temperature

loss

10% 90% 2

PV dirt/shading

loss

3% 97% 3

PV Tolerance

5% 95% 4

Solar Charge

controller

5% 95% 5

Battery Losses

10% 90% 6

Inverter

8% 92% 7

Cable Losses

3% 97%

(30)

27

Total Efisiensi (kef) 63%

W = 2.832 Watt-jam tins = 4,5 jam

kef = 63% = 0,63

= 𝟐𝟖𝟑𝟐

𝟒, 𝟓 × 𝟎, 𝟔𝟑= 𝟗𝟗𝟖, 𝟗𝑾𝒂𝒕𝒕

Maka jumlah panel surya yang dibutuhkan jika menggunakan panel surya berdaya 100 Watt / unit adalah 𝐶𝑃𝑉= 𝑃𝑊𝑃 𝑃𝑀𝐴𝑋 =998,9 100 = 9,9 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎 ≈ 𝟏𝟎 𝒖𝒏𝒊𝒕 𝒑𝒂𝒏𝒆𝒍 𝒔𝒖𝒓𝒚𝒂 Kebutuhan Baterai Diketahui W = 2.832 Watt-jam

DoD = 35%

V = 12 Volt

Total kebutuhan baterai dalam Ampere – jam (Ah): 𝑩𝒂𝒕𝒄𝒂𝒑=

𝟐𝟖𝟑𝟐 × 𝟎, 𝟓

𝟎, 𝟑𝟎 × 𝟏𝟐 = 𝟑𝟗𝟑, 𝟏 𝑨𝒉 ≈ 𝟒𝟎𝟎 𝑨𝒉

Sehingga, kebutuhan baterai pada PLTS adalah 12 Volt, 400 Ah atau dapat dikonfigurasi menjasi 24

Volt, 200 Ah dengan energi tersimpan sebesar 4.800Wh.

𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = (tegangan tebuka panel surya x jumlah seri x 1,5) Tegangan SCC = 𝑉𝑂𝐶× 2 𝑥 1,5

(31)

28 𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = 𝟔𝟕, 𝟔𝟐 𝐕𝐨𝐥𝐭 (𝐦𝐢𝐧𝐢𝐦𝐮𝐦)

Arus SCC = (5,33 × 5 × 1,5) 𝐀𝐫𝐮𝐬 𝐒𝐂𝐂 = 𝟑𝟗, 𝟗 𝐀𝐦𝐩𝐞𝐫𝐞

PLTS 2.000 WP

Perhitungan Beban

PLTS dengan kapasitas 2000 WP digunakan untuk mensuplai fasilitas produktif ekonomi. PLTS ini digunakan untuk memasok energi untuk lampu dan peralatan produksi.

W

= energi (Watt-jam/hari)

k

= konstanta (jumlah beban)

P

= daya (Watt)

t

= lama waktu penggunaan (jam)

Tabel 6.1. memperlihatkan perhitungan kebutuhan energi per hari pada semua beban Tabel 6.1. Kebutuhan energi setiap rumah

No

Jenis Beban

Jumlah

Peralatan

Tegangan

(volt)

Daya

Beban

(Watt)

Pemakaian

(jam/hari)

Energi

(Watt-jam)

1 Lampu Penerangan

Rumah

6

220

10

12

720

2 Inverter untuk Beban

Alternating Curent

(AC)

1

220

600

8

4.800 Total

5.520

(32)

29 Kebutuhan panel surya

𝑷𝑾𝑷=

dengan,

1

PV temperature loss

10% 90% 2

PV dirt/shading loss

3% 97% 3

PV Tolerance

5% 95% 4

Solar Charge

controller

5% 95% 5

Battery Losses

10% 90% 6

Inverter

8% 92% 7

Cable Losses

W = 5.520 Watt-jam tins = 4,5 jam

kef = 63% = 0,63

= 𝟓𝟓𝟐𝟎

𝟒, 𝟓 × 𝟎, 𝟔𝟑= 𝟏. 𝟗𝟒𝟕, 𝟎𝟗 𝑾𝒂𝒕𝒕

Maka jumlah panel surya yang dibutuhkan jika menggunakan panel surya berdaya 100 Watt / unit adalah

(33)

30 𝐶𝑃𝑉= 𝑃𝑊𝑃 𝑃𝑀𝐴𝑋 =1947,09 100 = 19,47 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎 ≈ 𝟐𝟎 𝒖𝒏𝒊𝒕 𝒑𝒂𝒏𝒆𝒍 𝒔𝒖𝒓𝒚𝒂 Kebutuhan Baterai Diketahui W = 5.520 Watt-jam

DoD = 35%

V = 12 Volt

𝟓𝟓𝟐𝟎 × 𝟎, 𝟓

𝟎, 𝟑𝟓 × 𝟏𝟐 = 𝟕𝟖𝟖, 𝟔 𝑨𝒉 ≈ 𝟖𝟎𝟎𝑨𝒉

Sehingga, kebutuhan baterai pada PLTS adalah 12 Volt, 100 Ah sebanyak 8 unit dengan energi tersimpan sebesar 9.600 Wh.

𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = (tegangan tebuka panel surya x jumlah seri x 1,5) Tegangan SCC = 𝑉𝑂𝐶× 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝑠 𝑠𝑒𝑟𝑖 𝑥1,5

Tegangan SCC = (22,54 × 4 x 1,5) 𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = 𝟏𝟑𝟓 𝐕𝐨𝐥𝐭 (𝐦𝐢𝐧𝐢𝐦𝐮𝐦)

Arus SCC = (5,33 × 4 × 1,5) 𝐀𝐫𝐮𝐬 𝐒𝐂𝐂 = 𝟑𝟏, 𝟗𝟖 𝐀𝐦𝐩𝐞𝐫𝐞

PLTS 2.400 WP

Perhitungan Beban

PLTS dengan kapasitas 2000 WP digunakan untuk mensuplai fasilitas penjernihan air. PLTS ini digunakan untuk memasok energi untuk pompa dan peralatan penjernihan air berupa pompa mendorong dan sterilisasi menggunakan sinar UV.

(34)

31 Kebutuhan energi per hari

W

= energi (Watt-jam/hari)

k

= konstanta (jumlah beban)

P

= daya (Watt)

t

= lama waktu penggunaan (jam)

Tabel 6.1. memperlihatkan perhitungan kebutuhan energi per hari pada semua beban

No

Jenis Beban

Jumlah

Peralatan

Tegangan

(volt)

Daya

Beban

(Watt)

Pemakaian

(jam/hari)

Energi

(Watt-jam)

1 Lampu Penerangan

Rumah

4

220

10

12

480

2 Inverter untuk Beban

Alternating Curent

(AC)

1

220

600

8

4.000

3 Pompa Sumbersible

Lorentz

1

24

300

6

1.800 Total

6.280

Jumlah energi total yang dibutuhkan setiap hari adalah 560 Watt-jam.

𝑷𝑾𝑷=

dengan,

(35)

32 Tabel 6.2. Rugi-rugi pada PLTS

1

PV temperature loss

10% 90% 2

PV dirt/shading loss

3% 97% 3

PV Tolerance

5% 95% 4

Solar Charge

controller

5% 95% 5

Battery Losses

10% 90% 6

Inverter

8% 92% 7

Cable Losses

W = 5990 Watt-jam tins = 4,5 jam

kef = 63% = 0,63

= 𝟔𝟐𝟖𝟎

𝟒, 𝟓 × 𝟎, 𝟔𝟑= 𝟐. 𝟐𝟏𝟓, 𝟏 𝑾𝒂𝒕𝒕

Maka jumlah panel surya yang dibutuhkan jika menggunakan panel surya berdaya 100 Watt / unit adalah 𝐶𝑃𝑉= 𝑃𝑊𝑃 𝑃𝑀𝐴𝑋 =2215,1 100 = 22,1 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎 ≈ 𝟐𝟐 𝒖𝒏𝒊𝒕 𝒑𝒂𝒏𝒆𝒍 𝒔𝒖𝒓𝒚𝒂

Namun karena sistem bekerja pada tengana 48 Volt maka diperlukan panel surya kelipatan 4, sehingga jumlah panel surya dengan kelipatan empat teerekat dengan bilangan 22 adalah 24.

Kebutuhan Baterai

Kebutuhan baterai hanya digunakan untuk kebutuhan untuk kegaiatan malam hari dan jumlah hari otonomi.

Diketahui

W = 4.480 Watt-jam

(36)

33

DoD = 35%

V = 12 Volt

𝟒𝟒𝟖𝟎 × 𝟎, 𝟕𝟓

𝟎, 𝟑𝟓 × 𝟏𝟐 = 𝟖𝟎𝟎 𝑨𝒉

Sehingga, kebutuhan baterai pada PLTS adalah 12 Volt, 800 Ah dengan energi tersimpan sebesar 9.600

Wh.

𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = (tegangan tebuka panel surya x jumlah seri x 1,5) Tegangan SCC = 𝑉𝑂𝐶× 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ𝑠 𝑠𝑒𝑟𝑖 𝑥1,5

Tegangan SCC = (22,54 × 4 x 1,5) 𝐓𝐞𝐠𝐚𝐧𝐠𝐚𝐧 𝐒𝐂𝐂 = 𝟏𝟑𝟓 𝐕𝐨𝐥𝐭 (𝐦𝐢𝐧𝐢𝐦𝐮𝐦)

Arus SCC = (5,33 × 4 × 1,5) 𝐀𝐫𝐮𝐬 𝐒𝐂𝐂 = 𝟑𝟏, 𝟗𝟖 𝐀𝐦𝐩𝐞𝐫𝐞

Jadi pengendali pengisian baterai atau solar charge controller (SCC) yang akan digunakan mempunyai spesifikasi tegangan lebih dari 135 volt dan arus lebih dari 32 Ampere.

4.2. Rancangan Sistem dan Konstruksi

Beberapa pilihan vendor agar PLTS mampu mencapai usia optimumnya ditampilkan pada Tabel berikut ini

Spesifikasi Vendor 1 Vendor 2 Vendor 3

A. 1. PV modul (@ 100 Watt-peak) Solar World LEN Sky Solar

B. 1. Battery Deep Cycle - 100 Ah, 12V Nagoya NS Otodo

C. 1. Power Inverter - Min 2000 Watt pure sine wave Pascal Must Solar Outback C. 2. Solar Charge Controller (SCC) - MPPT, 48V. 80A Flexmax

C. 4. Metering DC, Output inverter, input PLN with Logger,

IP camera irfomous

C. 5. MCB 40 A equal with Melin Gerin C63 (input SCC) schneider

C. 6. MCCB inverter - 80A, 3 phase schneider

(37)

34

Spesifikasi Vendor 1 Vendor 2 Vendor 3

D. 2. LED Lights - 220 V, 10 Watt - equal with Philips philips Chint E. 1. Wiring - PV to Solar Charge Controller combiner - NYYHY

2 x 2.5 mm2 eterna

E. 2. Wiring - PV Combiner to Solar Charge Controller - NYAF

1 x 16 mm2 Jembo Federal

E. 3. Wiring - Bus Bar DC to Solar Charge Controller - NYAF 1

x 16 mm2 Jembo Federal

E. 4. Wiring - Bus Bar DC to Inverter - NYAF 1 x 16 mm2 _Jembo _Federal

E. 5. Wiring - Bus Bar DC to MCCB 100A - NYAF 1 x 16 mm2 _Jembo _Federal

E. 6. Wiring - MCCB Battery to Bus Bar Battery - NYAF 1 x 16

mm2 Jembo Federal

4.3. Rancangan Anggaran Biaya Pembangunan

Berikut ini berturut-turut RAB untuk PLTS 100 WP, 600 WP, 1.000 WP, 2.000 WP, dan 2.400 WP. Tabel . RAB PLTS 100 WP

No Specification Unit Qty. Unit Price Total Price

(Rp ,00)

1 PV Modul 100 WP set 1 2.075.000 2.075.000

2 PV Support/ mounting set 1 250.000 250.000

3 Solar Charge Controller 20 A 12/24v set 1 600.000 600.000

4 Inverter 150 watt set 1 650.000 650.000

5 Battery 12V 70 AH VRLA pcs 1 2.250.000 2.250.000

6 Box Panel 40x60x20 cm3 (for SCC - Inverter & Baterry) pcs 1 600.000 600.000

7 Power Wiring set 1 200.000 200.000

8 Intalasi jaringan rumah 4 titik lampu set 1 600.000 600.000

9 Assesories set 1 150.000 150.000

TOTAL FOR 100 W-peak PV POWER PLANT 7.375.000

Tabel RAB PLTS 600 WP

No Specification Unit Qty. Unit Price Total Price

(Rp ,00)

A Photovoltaic

A. 1. PV modul 600 Watt-peak (@ 100 WP) modul 6 2.075.000 12.450.000

A. 2. PV Combiner unit 1

750.000 750.000 A. 3. Array mounting support (panel) set 1 2.000.000 2.000.000

Sub Total A 15.200.000

B Battery system, VRLA

B. 1. Battery Deep Cycle - 100 Ah, 12V unit 2 3.400.000 6.800.000

Sub Total B 6.800.000