PEMANFAATAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANEL SURYA DI PLTH PANDANSIMO DUSUN NGENTAK PONCOSARI SRANDAKAN
BANTUL YOGYAKARTA
KERTAS KERJA WAJIB
Oleh :
Nama Mahasiswa : Teguh Japrianda
NIM : 15153005
Program Studi : Logistik Migas
Konsentrasi : MPE
Diploma : II (Dua)
KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL BADAN PENGEMBANGAN SUMBER DAYA MANUSIA ENERGI DAN
SUMBER DAYA MINERAL SEKOLAH TINGGI ENERGI DAN MINERAL (STEMAkamigas)
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR v
INTISARI vii
1. I. PENDAHULUAN8
2.1. Latar Belakang Penulisan 8
2. Bagaimana cara untuk mengetahui peningkatan kinerja PLTH Pandansimo dalam produksi energy listrik dengan adanya grid ditinjau dari perspektif ekonomi. 11
1.5 Sistematika Penulisan 11
3. II . ORIENTASI UMUM 12 3.1. Sejarah PLTH Pandansimo 12 3.2. Profil PLTH Pandansimo 13
3.2.1.Visi dan Misi PLTH Pandansimo 14
3.2.2.Sistem Manajemen PLTH Pandansimo 14 3.3. Jam Kerja 15
3.4. Kesehatan dan Keselamatan Kerja 15 3.5. Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid 15 3.7 Pembangkit Listrik Tenaga Angin 29 4.1. Gambaran Umum Permasalahan 31
4.2. Peraturan Umum 33
4.3. Peraturan Penyediaan Sumber Listrik 35
4.4. Pembangkit Listrik 36 4. V. PENUTUP 37
4.1. Simpulan 37
4.2. Saran...38 DAFTAR PUSTAKA………..39
LEMBAR PENGESAHAN KERTAS KERJA WAJIB
Judul : Pemanfaatan Pembangkit Listrik Kincir Angin dan Panel Surya di PLTH Pandansimo Dusun Ngentak
Poncosari Srandakan Bantul Yogyakarta Nama Mahasiswa : Teguh Japrianda
NIM : 15153005
Program Studi : Logistik Migas Konsentrasi : MPE
Diploma : II (Dua)
Menyetujui
Pembimbing Kertas Kerja Wajib
AGUS HERIYANTO , S.T., M.T. NIP. 19550827 197809 1 001
Mengetahui
Ketua Program Studi Logistik Migas
Drs., SUHARJITO , MM. NIP. 19551120 198203 1 001
LEMBAR PENCATATAN KEGIATAN PEMBIMBING KKW
Nama Mahasiswa : Teguh JapriandaNIM : 15153005
Program Studi : Logistik Migas
Konsentrasi : MPE
Diploma : II (Dua)
Dosen Pembimbing/ NIP : Agus Heriyanto., S.T.,M.T./ 19550827 197809 1 001
Judul KKW : Pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu dan Panel Surya di PLTH Pandansimo Dusun Ngentak Poncosari Srandakan Bantul Yogyakarta
No. Tanggal Ringkasan Materi Bimbingan KKW
Paraf Pembimbing
Selesai Perbaikan Tanggal Paraf 1. Pengajuan Judul & Kerangka
2. Pengajuan Bab I, II, dan III 3. Pengajuan Bab IV & V 4. Bimbingan Akhir & Pengesahan KKW
5. Persetujuan
Cepu, Mei 2017
Ketua Program Studi Logistik Migas
DRS., SUHARJITO, MM. NIP. 19551120 198203 1 001
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, dzat yang telah menciptakan alam semesta dan isinya. Tidak ada kekuasaaan yang paling besar
melainkan kekuasaan yang dimilikinya dan tidak ada pula kejadian diluar atas kehendaknya. Tidak ada daya dan upaya bagi penulis untuk menyusun dan menyelesaikan Laporan Praktek Kerja Lapangan melainkan atas kehendaknya. tugas Kertas Kerja Wajib yang berjudul “PEMANFAATAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU DAN PANEL SURYA DI PLTH PANDANSIMO
DUSUN NGENTAK PONCOSARI SRANDAKAN BANTUL YOGYAKARTA”
”sebagai salah satu tugas yang harus diselesaikan pada program studi Logistik Migas STEM Akamigas Cepu.
Kertas Kerja Wajib ini dapat terselesaikan atas dorongan, saran, bantuan dan dukungan berbagai pihak. Oleh karena itu, perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. R.Y Perry Burhan, M.Sc selaku Ketua STEM Akamigas; 2. Bapak Drs., Suharjito., MM selaku ketua program studi Logistik Migas;
3. Bapak Agus Heriyanto, S.T., M.T. selaku dosen Pembimbing Kertas Kerja Wajib;
4. Bapak dan Ibu dosen STEM Akamigas Cepu;
5. Mas Iwan Fahmi Harja selaku Kepala Pengelola di PLTH Pandansimo, Poncosari, Srandakan, Bantul, Yogyakarta;
6. Mas Wijiyo selaku pembimbing selama Praktik Kerja Lapangan di PLTH Pandansimo Dusun Ngentak, Poncosari, Srandakan, Bantul, Yogyakarta;
7. Seluruh Staf dan karyawan PLTH Pandansimo Dusun Ngentak, Poncosari, Srandakan, Bantul, Yogyakarta.
8. Isteri dan anak tercinta, serta seluruh keluarga atas dukungan do’a dan moril dalam menyelesaikan penulisan Kertas Kerja Wajib ini;
9. Teman-teman Program Studi Logistik Migas, teman sekamar dan semua sahabat yang telah memberikan dukungan semangat baik secara langsung maupun tidak langsung.
Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, atas segala bantuan dan partisipasinya dalam penyusunan Laporan Praktik Kerja Lapangan (PKL) ini saya ucapkan terima kasih. Banyak pengetahuan, keterampilan, dan pengalaman yang saya dapatkan selama Praktik Kerja Lapangan berlangsung yang berguna untuk program studi yang sedang saya laksanakan saat ini.
Penulis menyadari Laporan Praktik Kerja Lapangan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari kata sempurna, oleh sebab itu penulis membutuhkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi kelancaran dan kesempurnaan laporan ini.
Akhir kata penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya pada dunia industri demi kemajuan bersama
Cepu, Mei 2017 Penulis
TEGUH JAPRIANDA NIM. 15153005
INTISARI
Penyediaan energi listrik bagi dunia ini sangat dibutuhkan demi kelancaran pengembangan teknologi guna meningkatkan kemajuan industri-industri. Energi listrik dapat dihasilkan dengan beberapa sumber daya yang ada di alam maupun buatan manusia yaitu, sinar matahari, air, gas, nuklir, diesel, maupun uap. Kementerian Riset dan Teknologi (RISTEK) merupakan pencetus diadakannya pendirian Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid di Pandansimo, dengan idenya untuk membangun sebuah pembangkit dengan energi terbarukan yang dapat memberi listrik didaerah terpencil yang kurang suplai listrik dari pemerintah. Biaya operasional dan pemeliharaan sistem yang ada di pembangkit maupun workshop dahulu pada saat permulaan didirikannya PLTH dibiayai oleh RISTEK, namun tugas tersebut saat ini telah diambil alih oleh Pemkab Bantul karena uang yang dikumpulkan dari daya dan pembuatan es tidak cukup untuk menutupi biaya semua itu. Kincir angin dan panel surya saling mendukung dalam memasok energi listrik. Jika kecepatan angin besar dan tegangan yang dihasilkan oleh kincir angin lebih besar dari tegangan yang dihasilkan oleh panel surya, maka yang berfungsi untuk mengcharger baterai adalah dari kincir angin, begitu pula sebaliknya apabila tegangan yang dihasilkan oleh panel surya lebih besar dibandingkan yang diperoleh kincir angin, maka yang dapat mengcharger baterai adalah panel surya.
1.
I.
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Penulisan
Di era modern ini tingkat pengembangan teknologi sangat penting terutama pada pemanfaatan energi untuk kebutuhan listrik. Penggunaan tenaga listrik sangat penting bagi kehidupan manusia di era modern ini, karena itu sangat penting untuk meningkatkan efisiensi energi yang digunakan terutama dalam menggunakan energi listrik. Dengan adanya efisiensi energi dapat menghemat bahan-bahan utama untuk menciptakan energi agar tidak terbuang sia-sia.
Penyediaan energi listrik bagi dunia ini sangat dibutuhkan demi kelancaran pengembangan teknologi guna meningkatkan kemajuan industri-industri. Energi listrik dapat dihasilkan dengan beberapa sumber daya yang ada di alam maupun buatan manusia yaitu, sinar matahari, air, gas, nuklir, diesel, maupun uap.
Faktor kesuksesan sebuah penggunaan energi listrik dapat dilihat dalam instrument dan kontrol untuk kehandalan dari sebuah sistem yang mengawasi berjalannya sebuah pembangkit listrik. Karena apabila sebuah industri tidak dapat diawasi intensif dalam proses produksinya dikhawatirkan terjadi hal-hal yang dapat merugikan pihak industri maupun lingkungan yang berada disekitar industri tersebut. Sejalan dengan upaya peningkatan mutu pendidikan teknik, maka Sekolah Tinggi Energi dan Mineral-Akademik Minyak dan Gas (STEM-Akamigas) Cepu perlu membekali mahasiswanya berupa kompetensi atau
keterampilan teknis berdasarkan dan kompetensi kewirausahaan melalui teori di kampus serta pengalaman langsung di lapangan (Industri).
Pembekalan dua kompetensi ini di tempuh melalui Praktik Kerja Lapangan (PKL), baik praktik industri regular maupun praktik industri berwawasan kewirausahaan, dengan mitra industri yang sesuai dengan program studi yang ada di STEM-Akamigas Cepu.
Praktik Kerja Lapangan (PKL) merupakan ciri khas STEM-Akamigas Cepu, kegiatan ini merupakan program kurikuler yang harus ditempuh oleh mahasiswa. Pelaksanaannya minimal untuk angkatan dua selama 10 hari dengan sistem blok pada semester gasal, semester genap maupun semester khusus. Praktek Kerja Lapangan (PKL) bekerjasama dengan industri-industri yang memenuhi bidangnya dan sesuai dengan program studi yang ada di STEM-Akamigas cepu.
1.2 Tujuan Penulisan
1. Untuk mengetahui lebih jauh pemanfaatan energi matahari sebagai energi listrik melalui teknologi solar cell
2. Untuk memperluas ilmu pengetahuan pengalaman serta membandingkan antara ilmu yang di peroleh secara teori dengan praktek di lapangan
3. Untuk mengetahui hasil pengukuran solar cell khususnya di PLTS Pandansimo Bantul Yogyakarta
4. Untuk menumbuhkan rasa hemat energi yang berasal dari solar cell dan pembangkit listrik tenaga kincir angin
1.3 Ruang Lingkup Penulisan
Pembahasan dalam KKW ini di batasi pada kondisi kelistrikan dan langkah-langkah yang dilakukan PEMDA dalam memanfaatkan potensi sinar matahari melalui metode Pembangkit Lisrtik Tenaga Surya di Kabupaten Bantul Desa Poncosari sebagai energi terbarukan yang efisien dan ekonomis,serta masalah-masalah yang akan timbul dan berkembang
1.4 Methode Pengumpulan Data
Untuk menunjang KKW ini diperlukan data-data obyek yang diteliti dengan cara :
1. Menanyakan langsung masalah yang di hadapi dalam pelaksanaan praktek kerja lapangan kepada petugas lapangan atau dinas yang terkait 2. Membaca bahan pustaka/literatur yang di peroleh dari perkuliahan,
perpustakaan dan media cetak atau elekronik
3. Pengamatan atau observasi dan pengambilan data langsung di lapangan 1.5 Batasan Masalah
Karena terbatasnaya pengetahuan dan kemampuan penulis serta waktu yang relatif singkat dalam melaksanakan praktek kerja lapangan, maka penulisan kertas kerja wajib ini di batasi pada pembahasan masalah:
1. Bagaimana cara untuk mengetahui kinerja system PLTS Pandansimo dalam menjamin suplai pasokan listrik bagi pengguna energinya.
2.
Bagaimana cara untuk mengetahui peningkatan kinerja PLTS Pandansimo dalam produksi energi listrik dengan adanya grid ditinjau dari perspektif ekonomi.1.5 Sistematika Penulisan
Kertas Kerja Wajib ini terdiri dari lima bab, dengan sistematika sebagai berikut :
1. Bab I Pendahuluan : menjelaskan mengenai Latar Belakang Penulisan, Batasan Masalah yang dibahas di dalam Kertas Kerja Wajib , Maksud dan Tujuan Penulisan, Manfaat Penelitian,dan Sistematika Penulisan.
2. Bab II Orientasi Umum : mengulas tentang Sejarah PLTH Pandansimo
3. Bab III Tinjauan Pustaka : Berisi dasar-dasar teori untuk Pembangkit Listrik Tenaga Surya.
4. Bab IV Pembahasan : Berisi tentang Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Surya dan Pembanngkit Tenaga Bayu yang ada di PLTH Pandansimo Dusun Ngentak Poncosari Srandakan Bantul Yogyakarta, tentang peralatan yang digunakan dan pemanfaatannya.
5. Bab V Penutup : berisi tentang kesimpulan dan saran dari penulisan kertas kerja wajib.
3.
II . ORIENTASI UMUM
3.1. Sejarah PLTH Pandansimo
Awal dari terbentuknya Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid merupakan evaluasi dari proyek percobaan (pilot project) yang dipimpin langsung oleh Kementerian Riset dan Instansi yang lain, meliputi: Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN), Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP), Kementerian Riset dan Teknologi (RISTEK), Pemkab Bantul, Universitas Gadjah Mada (UGM), E-Wind Energy dan komunitas Ilmuwan dan Ahli Teknologi Indonesia untuk mengembangkan pembangkit listrik berteknologi tinggi dan ramah lingkungan. Peletakan batu pertama pembangunan instalasi energi listrik hybrid ini dimulai pada bulan Juni 2010, kemudian PLTH ini mulai dioperasikan pada awal bulan Januari 2011.
Kementerian Riset dan Teknologi (RISTEK) merupakan pencetus diadakannya pendirian Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid di Pandansimo, dengan idenya untuk membangun sebuah pembangkit dengan energi terbarukan yang dapat memberi listrik didaerah terpencil yang kurang suplai listrik dari pemerintah. Biaya operasional dan pemeliharaan sistem yang ada di pembangkit maupun workshop dahulu pada saat permulaan didirikannya PLTH dibiayai oleh RISTEK, namun tugas tersebut saat ini telah diambil alih oleh Pemkab Bantul karena uang yang dikumpulkan dari daya dan pembuatan es tidak cukup untuk menutupi biaya semua itu.
Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP) juga memiliki sebuah proyek untuk pengembangan komunitas nelayan yang kurang mampu di Pandansimo.oleh sebab itu maka KKP bekerjasama dengan RISTEK, yaitu menyediakan es balok dan es Kristal dengan harga murah bagi nelayan, sehingga nelayan tersebut tidak terbebani dengan harga tersebut saat digunakan untuk mengawetkan ikan saat digunakan. Mesin es balok dan es kristal yang dipasang di Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid memiliki sistem 240 V pada Photovoltaic (PV) dan turbin angin 48 V grup timur.
LAPAN merupakan pelaksanaan utama dari PLTH ini. Lembaga ini bertanggung jawab atas system operasional dan manajemen harian, dan juga meningkatkan data untuk komunitas individu atau akademik riset di sistem hibrid itu sendiri.
UGM betugas mengadakan penelitian menganalisis system dan membuat beberapa rekomendasi untuk meningkatkan efisiensi sistem yang akan digunakan di PLTH.
MITI atau lebih dikenal dengan “Masyarakat Ilmuwan dan Teknologi Indonesia”. Komunitas ini berkontribusi pada PLTH Pandansimo dalam bentuk riset produk, sistem inovasi, dan rekomendasi untuk perbaikan yang lebih baik dari sistem.
3.2. Profil PLTH Pandansimo
PLTH Pantai Baru Pandansimo terletak di Dusun Ngentak, Poncosari, Srandakan, Bantul dengan luas ± 18 ha. Lokasi ini didukung oleh kondisi alam yang terbuka dan di sebelah selatan berhadapan dengan Samudra Hindia. Matahari yang
bersinar sepanjang hari dan kecepatan angin rata-rata dengan intensitas 4m/s merupakan salah satu kriteria yang cukup layak untuk dijadikan lokasi pengembangan energi hibrid dengan turbin putaran rendah dan panel surya.
3.2.1. Visi dan Misi PLTH Pandansimo
Mencerdaskan kehidupan bangsa melalui penguasaan energi terbarukan dengan wawasan pendidikan untuk memakmurkan masyarakat.
3.2.2. Sistem Manajemen PLTH Pandansimo
Hampir semua operator dan teknisi yang bertanggung jawab dalam sistem hibrid direkrut dari warga sekitar Pantai Baru Pandansimo, kecuali koordinator dan wakil koordinator yang awalnya pegawai pemerintah LAPAN. Gambar dan tabel dibawah menunjukkan struktur organisasi yang bertanggungjawab di PLTH Pantai Baru Pandansimo.
PENANGGUNG JAWAB BAPPEDA/SDA/DKP KETUA PENGELOLA IWAN FAHMI HARJA
SEKRETARIS WAKIL
PLTH, BIOGAS & WORKSHOP SUTARTO PLTH WACHID RYO A JEFRI SUPARJIYO BIOGAS HANINDIYO WIJIYO WORKSHOP AAR FAISAL A MURJITO
3.3. Jam Kerja
Setiap perusahaan memiliki batas jam kerja bagi seluruh karyawannya. Jam kerja pada PLTH Pandansimo diberlakukan untuk karyawan adalah sebagai berikut:
a. Senin–Kamis: 08.00 WIB – 16.00 WIB Jam Istirahat 12.00 WIB – 13.00 WIB b. Jum’at : 08.00 WIB – 16.00 WIB
Jam Istirahat 11.30 WIB – 13.00 WIB c. Sabtu : 08.00 WIB – 16.00 WIB Jam Istirahat 12.00 WIB – 13.00 WIB
3.4. Kesehatan dan Keselamatan Kerja
Kesehatan dan keselamatan kerja menjadi prioritas utama dalam menjalankan proses kerja di industri. Penerapan Kesehatan dan Keselamatan Kerja akan menjamin kelancaran dan proses produksi yang berlangsung.
Penerapan Kesehatan dan Keselamatan Kerja meliputi penggunaan safety equipment seperti helmet, glasses, ear plug, dan safety shoes.
3.5. Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid
Pembangkit listrik tenaga hibrid merupakan salah satu solusi yang mempunyai tugas yang baik bagi penyediaan listrik di daerah-daerah terpencil yang tidak terjangkau oleh PLN. Pembangkit listrik tenaga hibrid (PLTH) atau biasa disebut hybrid system menggunakan reneweble energy sebagai sumber listrik utama yang dikombinasikan dengan genset atau diesel generator sebagai sumber listrik sekunder apabila terjadi kerusakan atau kurangnya output yang dihasilkan dari sistem untuk memenuhi kebutuhan energi yang dibutuhkan pada beban tambahan.
Pada PLTH Pandansimo, renewable energi yang digunakan dapat berasal dari energy panas matahari dan angin yang dikombinasikan dengan Diesel Generator Set, sehingga menjadi suatu pembangkit yang lebih efisien, efektif dan handal untuk dapat mensuplai kebutuhan energi listrik baik sebagai penerangan warung kuliner, pompa air, mesin es, dan kebutuhan industri kecil di daerah tersebut seperti catu daya untuk menyalakan kipas angin, magic com, dan dispenser. Dengan adanya kombinasi dari sumber-sumber energi tersebut, diharapkan dapat menyediakan catu daya listrik yang kontinyu dengan efisiensi yang paling optimal.
Sistem hibrid yang terdapat pada PLTH Pantai Baru Pandansimo dibagi dalam tiga grup wilayah yaitu grup timur, grup barat, dan grup KKP.
Tabel 1. Grup Pembangkit Energi Listrik di Pandansimo Grup
Tegangan
Sistem Generator Jumlah Total Power
Timur 48 V Turbin angin 1 kW (triangle) 4 4 kW Turbin angin 1 kW (lattice) 2 2 kW 120 V Turbin angin 2 kW (latis) 2 4 kW 240 V Turbin angin 2,5 kW (latis) 2 5 kW Turbin angin 10 kW (latis) 1 10 kW Turbin angin 10 kW (triangle) 1 10 kW
Turbin angin 5 kW (latis) 1 5 kW Panel surya 4 kW 40 (100 Wp) 4 kW Barat 240 V Turbin angin 1 kW (lattice) 21 21 kW 120 V Panel surya 15 kW 150 (100 Wp) 15 kW KKP 48 V Panel surya 10 kW 48 (220 Wp) 10 kW Total Pembangkit Energi Listrik 90 kW
Kincir angin dan panel surya saling mendukung dalam memasok energi listrik. Jika kecepatan angin besar dan tegangan yang dihasilkan oleh kincir angin lebih besar dari tegangan yang dihasilkan oleh panel surya, maka yang berfungsi untuk mengcharger baterai adalah dari kincir angin, begitu pula sebaliknya apabila tegangan yang dihasilkan oleh panel surya lebih besar dibandingkan yang diperoleh kincir angin, maka yang dapat mengcharger baterai adalah panel surya. Berikut ini akan disajikan banyaknya baterai dan jenisnya yang digunakan disetiap grup.
Tabel 2. Penyimpanan Energi Listrik di PLTH Pandansimo
Baterai Kapasitas Jumlah Unit Jumlah (Ah)
Grup Timur 120 Ah/12V (Kering) 40 Unit 240 Ah/240 V Grup Barat 100 Ah/12V (Basah) 180 Ah/12V (Basah) 60 Unit 40 Unit 300 Ah/240 V 720 Ah/120 V
Grup KKP 1000 Ah/2V 72 Unit 3000 Ah/48 V
Total Penyimpanan Energi listrik 4260 Ah
Energi listrik yang dihasilkan diharapkan membantu mengembangkan sector pertanian, perikanan, dan pariwisata yang ada disekitar PLTH Pandansimo, yang pada dasarnya sektor tersebut dalam proses pengembangan oleh daerah.
Berikut akan disajikan tabel pemanfaatan energi listrik yang dihasilkan listrik tenaga hibrid ini.
Tabel 3. Pemanfaatan Energi Listrik di PLTH Pandansimo
Inverter Beban Jenis Beban
3,5 KW/48 V (1 Phase) Grup Timur 20 Warung Kuliner dan 14 Lampu PJU
3,5 KW/48 V (1 Phase) Grup Tengah 20 Warung Kuliner dan 14 Lampu PJU
3,5 KW/48 V (1 Phase) Grup Barat 20 Warung Kuliner dan 14 Lampu PJU
7,5 KW/120 V (1Phase) Produksi Es Kristal 2 Unit Mesin Es Kristal 7,5 KW/120 V (1Phase) Produksi Es Kristal 1 Unit Mesin Es Kristal dan
1 unit Water Sterillizer 5 KW/240 V (1 Phase) Kantor Lampu, TV, dan Dispenser 2 KW/48 V (1 Phase) Grup Timur 20 Warung Kuliner dan 14
Lampu PJU
2 KW/48 V (1 Phase) Grup Tengah 20 Warung Kuliner dan 14 Lampu PJU
2 KW/48 V (1 Phase) Grup Barat 20 Warung Kuliner dan 14 Lampu PJU
III. TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Pengertian Pembangkit Listrik Energi Baru Terbarukan
Pembangkit listrik energi terbarukan adalah pembangkit listrik yang dihasilkan dari sumber energi yang berkelanjutan, antara lain panas bumi, angin, bioenergi, radiasi matahari, aliran air dan air terjun serta gerakan
perbedaan suhu lapisan laut, Secara sederhana, energi terbarukan didefinisikan sebagai energi yang dapat diperoleh ulang (terbarukan) Sumber energi terbarukan adalah sumber energi ramah lingkungan yang tidak mencemari lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim dan pemanasan global seperti pada sumber-sumber tradisional lain.
3.2 Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Matahari adalah sumber energi utama yang memancarkan energi yang luar biasa besarnya ke permukaan bumi pada keadaan cuaca cerah permukaan bumi menerima sekitar 1000 watt energi matahari per meter persegi. kurang dari 30% energi tersebut di pantulkan kembali ke angkasa, 47% di konversikan menjadi panas. 23% di gunakan untuk seluruh sirkulasi kerja yang terdapat di atas permukaan bumi sebagian kecil 0,25% di tampung angin, gelombang & arus dan masih ada bagian yang sangat kecil 0.025% di simpan melalui proses photosintesis di dalam tubuhan yang akhirnya di gunakan dalam proses pembentukan batubara & minyak bumi (bahan bakar fosil,proses fotosintesis yang memakan jutaan tahun) yang saat ini digunakan secara efektif dan ekploratif bukananya untuk bahan bakar tetapi juga untuk bahan Plastik, formika, bahan sintetis lainnya sehingga bisa di katakan sumber segala energi adalah energi matahari5)
3.3 Solar Cell
Mungkin beberapa orang masih banyak belum mengetahui tentang apa itu solar call. Hal ini di karenakan penerapan yang di laksanakan atau di
kenalkan kepada masyarakat. Solar cell mampu menghasilkan jumlah energi yang begitu besar yang di hasilkan dari sinar matahari.
Tenaga Listrik dari cahaya matahari pertama kali di temukan oleh Alexander- Edmund Becquerel Seorang ahli Fisika Dari Prancis pada tahun 1839 Percobaannya dilakukan dengan menggunakan 2 elektrode dengan berbagai macam cahaya elekrode tersebut dibalut bahan yang sensitif terhadap cahaya yaitu AgCl dan AgBr dan dilakukan pada kotak hitam yang di keliingi campuran asam.
Penelitian tersebut dilanjutkan oleh peneliti lain pada tahun 1873 Willoughby Smith dari Inggris menemukan selenium sebagai suatu elemen Photo Conductifity. Kemudian Tahun 1876 William Grylls Dan Richart Evan membuktikan bahwa Selenium menghasilkan arus listrik apabila disinari dengan cahaya matahari, hasil penemuan mereka menyatakan bahwa selinium dapat mengubah tenaga matahari secara langsung menjadi listrik.
Pada tahun1894 Charles Fritts membuat solar cell yang sesungguhnya yaitu suatu bahan semikonduktor (selenium) di balut dengan lapisan tipis emas. Pada tahun 1905 Albert Einstein mempublikasikan tulisannya mengenai Photo Electric Effect. Tulisan ini mengungkapkan bahwa cahaya itu terdiri Paket-paket atau ”quanta of energy” yang sekarang ini lazim di sebut foton. Teori ini sangat sederhana tetapi revolusioner.
Pada tahun 1916 Teori ini dibuktikan oleh Robert Andrew Millikan Seorang ahli Fisika dari Amerika Dan ia mendapat nobel Prize untuk karya
Photo Electric Effect. Dan pada tahun 1923 Albert Einstein juga mendapatkan Nobel Prize atas Teorinya yang menerangkan Photo Electric Effect.6)
3.4 Sistem kerja Solar Cell
Sistem kerja solar call dapat di jelaskan secara sederhana yaitu mengubah energi cahaya dari matahari menjadi energi listrik. Dalam cahaya matahari terkandung energi dalam bentuk foton, ketika foton ini mengenai permukaan Sel surya,elektron-elektronnya akan tereksitasi dan menimbulkan aliran listrik, prinsip ini dikenal sebagai prinsip photoelectric.
Elektron tereksitasi adalah elektron yang dapat berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan menyerap sejumlah energi tertentu dari luar. Solar cell dapat tereksitasi karena terbuat dari material semi konduktor yang mengandung unsur silikon. P dan n (p-n juction semiconductor) yang jika tertimpa sinar matahari maka akan terjadi aliran elektron.
Aliran elektron inilah yang disebut aliran arus listrik bahan bakar solar cell sendiri terbuat dari kaca pelindung dan material adhesive transparan untuk menyerap cahaya degan menggunakan photoelectrik effect. Solar cell yang terbuat dari bahan semi konduktor tersebut mampu mengkonversi sinar matahari menjadi arus listrik DC yang di simpan dalam Baterai (accu). Arus ini kemudian diubah menjadi arus listrik AC dengan menggunakan Inverter kemudian disalurkan ke beban.5)
Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya merupakan kesatuan utuh yang harus digunakan dalam pembangkitan listrik. Untuk mendapatkan konversi panas menjadi listrik maka diperlukan komponen sebagai berikut :
a. Panel Surya
Berfungsi merubah cahaya matahari menjadi listrik, bentuk modul Dari panel surya memberikan kemudahan pemenuhan kebutuhan Listri untuk berbagai skala kebutuhan. Sebuah surya cell dapat menghasilkan tegangan kurang lebih 0,5 volt. Jadi sebuah solar cell / panel surya 12 volt terdiri dari -+ 36 sel. Ada Beberapa jenis Panel Surya yang di jual di pasaran yaitu:
1. Jenis Monokristalin panel ini memiliki Efisiensi 12-14%.
2. Jenis Polikristalin atau Multikristalin Panel ini memiliki Efisiensi 10- 12%.
3. Jenis Amorphous panel ini memiliki Efisiensi 4-6%.
Jenis Gas (gallium arsenide) Jenis ini lebih Efisien pada temperatur tinggi.
Efisiensi adalah ukuran Performasi solar cell yaitu Prosentase Perubahan energi cahaya matahari menjadi energi listrik.
Gambar 3.1 jenis-jenis modul surya b. Charger Controller.
Alat ini untuk mengatur arus dan tegangan yang akan masuk baterai (accu) tegangan dan arus yang masuk bateray harus sesuai dengan yang di inginkan, bila besar atau lebih kecil dari range yang ditentukan, maka baterai atau peralatan yang lain akan mengalami kerusakan. Selain itu charger controller juga berfungsi sebagai penjaga agar daya keluaran yang di hasilkan tetap optimal menggunakan maximum power point tracking (mppt). Charger controller secara umum melindungi dari gangguan sebagai berikut:
1. LVD (Low Voltage Disconnect)
Apabila tegangan dalam baterai rendah -11,2 V, maka untuk sementara beban tidak dapat dinyalakan. Apabila tegangan baterai sudah melewati 12V, setelah di charger oleh modul surya cell, maka beban akan otomatis dapat di nyalakan lagi.
HVD memutuskan arus listrik dari modul surya jika baterai sudah penuh. Listrik dari modul surya akan di masukkan kembali ke baterai jika voltage kembali turun.
3. Short Circuit Protection
Menggunakan elektronik fuse (sekring) sehingga tidak memerlukan fuse pengganti. Berfungsi untuk melindungi sistem PLTS apabila terjadi arus hubung singkat baik di modul surya maupun pada beban apabila terjadi short circuit maka jalur ke beban akan di matikan sementara, dalam beberapa detik akan menyambung kembali secara otomatis.
4. Reverse Polarity
Melindungi dari kesalahan pemasangan kutup positif atau negatif 5. Reverse Current
Melindungi agar listrik dari baterai tidak mengalir ke panel surya pada malam hari.
6. PV Voltage Spike
Melindungi tegangan tinggi dari modul pada saat baterai tidak di sambungkan ke controller
7. Lighting Protection
Melindungi terhadap sambaran petir ( s/d 20000 volt) c. Baterai
Adalah perangkat kimia untuk baterai menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya. Tanpa baterai energi surya hanya dapat di gunakan pada saat ada sinar matahari Salah satu komponen dalam Sistem Pembangkit Listrik
Tenaga Surya Fotovoltaik adalah komponen baterai, yang merupakan jantung sistem untuk bekerja pada malam hari. Ada beberapa jenis baterai yang di gunakan dalam pemasangan PLTS yaitu:
1. Battery primer adalah perangkat sumber tenaga yang cara kerjanya mengubah energi kimia menjadi listrik semata mata digunakan hanya sekali hingga habis kemampuannya, contohnya battery sel kering.
2. Battery sekunder adalah perangkat sumber tenaga yang cara kerjanya mengubah energi kimia menjadi listrik (reaksi primer) dan dapat pula mengubah energi listrik menjadi kimia, dengan kata lain dapat menyimpan energi listrik (reaksi sekunder), serta lazim disebut accumulator atau disingkat menjadi accu / aki.
d. Inverter
Alat elektronika daya dapat mengkonversi tegangan searah (DC/direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC/alternating current). Alat elektronika daya dapat mengkonversi tegangan searah (DC/direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC/alternating current). Sebuah inverter mengubah listrik DC dari sumber seperti baterai, panel surya, atau bahan bakar sel ke listrik AC. Listrik dapat setiap tegangan yang diperlukan, secara khusus bisa mengoperasikan peralatan AC yang dirancang untuk operasi induk, atau diperbaiki untuk menghasilkan DC pada setiap tegangan yang diinginkan. Inverter dasi Grid dapat memberi makan energi kembali ke jaringan distribusi karena mereka menghasilkan arus bolak-balik dengan bentuk gelombang yang sama dan frekuensi yang disediakan oleh sistem
distribusi. Mereka juga dapat mematikan secara otomatis pada saat terjadi pemadaman.
3.5.1 Sistem Sentralisasi
PLTS dengan sistem sentralisasi artinya Pembangkit tenaga listrik di lakukan secara Terpusat dan supplai daya ke konsumen di lakukan melalui jaringan distribusi6). Sistem ini cocok dan ekonomis pada daerah degan
kerapatan penduduk yang tinggi dan Daerah Terpencil yang belum terjangkau jaringan listrik
Adapun komponen dan Bagan PLTS terpusat adalah sebagai berikut
Gambar 3.2 Bagan PLTS Terpusat Komponen PLTS terpusat terdiri dari :
1. Solar panel (solar cell) 2. Rumah pembangkit 3. Baterai charging regulator 4. Baterai /accu
6. Jaringan distribusi (JTM,JTR) 7. Jaringan instalasi rumah 8. Pengaman MCB
9. Penangkal petir 10. Pentanahan
3.5.2 Sistem Individu
Daya terpasang relatif kecil yaitu sekitar 48-55 wp jumlah daya 50 wp/rumah di harapkan dapat memenuhi kebutuhan listrik. Harga solar cell yang semakin menurun dan dalam rangka memperkenalkan sistem pembangkit yang ramah lingkungan. Pemanfaatan PLTS dengan sistem individu semakin di tingkatkan di rencanakan akan di pasang 36.000 unit SHS selama 3 tahun dengan prioritas 10 propinsi di Kawasan Timur Indonesia.5)
Gambar 3.3 Diagram
Sistem PLTS (SHS)
3.6 Keuntungan dan Kelemahan PLTS
Adapun keuntungan dan Kelemahan PLTS yang merupakan suatu system energi yang bersih dan menghasilkan listrik dari sinar matahari. Memakai tenaga matahari tersedia Berikut ini adalah keuntungan menggunakan PLTS:
1. Sumber energi yang dipakai tidak pernah habis dan sangat ramah lingkungan, 2. Dapat dipakai dimana saja terutama didaerah yang belum terjangkau
listrik
3. Tidak memerlukan perawatan khusus sehingga bebas dari segala biaya perawatan,
4. Hemat karena tidak memerlukan bahan bakar,
5. Bersifat moduler artinya kapasitas listrik yang dihasilkan dapat sesuai dengan kebutuhan,
6. Tanpa suara sehingga tidak mengganggu ketertiban umum, 7. Ramah lingkungan
8. Pemasangannya sangat mudah.
Kelemahan PLTS meskipun pembangkit listrik tenaga surya memiliki berbagai keuntungan namun juga memiliki kelemahan. Berikut ini adalah
kelemahan dari PLTS.
1. Memiliki ketergantungan pada cuaca. Saat mendung kemampuan panel surya menangkap sinar matahari tentu akan berkurang. Akibatnya, PLTS tidak bisa digunakan secara optimal. Karena saat mendung kemampuan PLTS menyimpan energi berkurang sekitar 30 persen.
2. Rencana pembangunan PLTS dihadang sejumlah masalah. Masalah utama adalah besarnya biaya membangun pembangkit ini. Per modul lengkap dengan kapasitas 80 Wp mencapai harga Rp. 10 juta sehingga akan sangat memberatkan untuk pengadaan sendiri terutama bagi masyarakat kurang mampu.
3. Daya yang di peroleh belum maksimal. Disebabkan perangkat Inverter, Baterai Charger Controller, Lampu dan Baterai/Aki Kering sering mengalami gangguan karena kurang maksimalnya pemeliharaan dan perawatan oleh masyarakat pengguna PLTS.
3.7 Pembangkit Listrik Tenaga Bayu
Dalam hal ini PLTB skala rumah tangga Untuk memasang PLTB skala rumah tangga ini komponen yang digunakan adalah sistem PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu) mandiri, yang menawarkan solusi penyediaan sumber listrik yang praktis dan flexible untuk memenuhi kebutuhan listrik untuk peralatan rumah tangga, penerangan, dll terutama pada daerah yang belum terjangkau jaringan listrik PLN.
Sistem pembangkit listrik tenaga angin ini merupakan pembangkit listrik yang menggunakan turbin angin (wind turbine) sebagai peralatan utamanya. Turbin angin terbagi dalam dua kelompok yaitu turbin sumbu horisontal, turbin
angin sumbu horisontal biasanya
baik memiliki dua atau tiga modul.
Jenis lain yaitu turbin sumbu
vertikal.
Gambar 4.6 Pembangkit Listrik Tenaga Bayu Komponen-komponen yang ada di dalam turbin angin yaitu : Tampak isi dari wind turbine
a. Anemometer
Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke pengontrol. b. Blades
Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin bertiup di atas menyebabkan pisau pisau untuk mengangkat dan berputar.
c. Brake
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 maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. 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.
Komponen pembangkit listrik tenaga angin d. Controller
Pengontrol mesin mulai dengan kecepatan angin sekitar 8-16 mil per jam (mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55 mph. tidak beroperasi pada kecepatan angin sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak karena angin yang kencang.
e. Gear box
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 dan insinyur generator mengeksplorasi direct-drive yang beroperasi pada kecepatan rotasi yang lebih rendah dan tidak perlu kotak gigi.
f. Generator
Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan listrik dari 60 siklus listrik AC.
g. High-speed shaft Drive generator. h. Low-speed shaft
Mengubah poros rotor kecepatan rendah sekitar 30-60 rotasi per menit. i. Nacelle
Nacelle berada di atas menara dan berisi gear box, poros kecepatan rendah dan tinggi, generator, kontrol, dan rem.
j. Pitch
Blades yang berbalik, atau nada, dari angin untuk mengontrol kecepatan rotor dan menjaga rotor berputar dalam angin yang terlalu tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan listrik.
k. Rotor
Pisau dan terhubung bersama-sama disebut rotor l. Tower
Menara yang terbuat dari baja tabung (yang ditampilkan di sini), beton atau kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan listrik lebih banyak.
m. Wind direction
Ini adalah turbin pertama”yang disebut karena beroperasi melawan angin. turbin lainnya dirancang untuk menjalankan “melawan arah angin,” menghadap jauh dari angin.
Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk menggerakkan turbin dengan koneksi yang benar dengan angin.
Gambar 4.7 Rincian dalam turbin angin o. Yaw drive
Yaw drive yang digunakan untuk menjaga rotor menghadap ke arah angin sebagai perubahan arah angin.
p. Yaw motor
Kekuatan dari drive yaw.
q. Penyimpan energi (Battery)
Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian
energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun
.
Gambar 4.8
Accu pada PLTB
IV. PEMBAHASAN
Dalam Pemanfaatan energi baru terbarukan sangat bermanfaat untuk kebutuhan masyarakat karena dapat memberi manfaat yang positif bagi masyarakat. Secara ekonomi Energi terbarukan dapat meningkatkan nilai tambah ekonomi bagi masyarakat secara umum, demikian pula di Kabupaten Bantul terlebih khusus di Pandansimo Dusun Ngentak Poncosari Srandakan tempat pelaksanaan praktek kerja lapangan.
4.1 Peraturan Umum
Sistem penyaluran dan cara pemasangan instalasi listrik di Indonesia harus mengikuti aturan yang ditetapkan oleh PUIL (Peraturan umum Instalasi Listrik) yang diterbitkan tahun 1977, kemudian direvisi tahun 1987 dan terakhir tahun 2000. Tujuan dari Peraturan Umum Instalasi Listrik di Indonesia adalah:
a. Melindungi manusia terhadap bahaya sentuhan dan kejutan arus listrik Keamanan instalasi dan peralatan listrik.
b. Menjaga gedung serta isinya dari bahaya kebakaran akibat gangguan listrik. c. Menjaga ketenagaan listrik yang aman dan efisien.
Agar energi listrik dapat dimanfaatkan secara aman dan efisien, maka ada syarat-syarat yang harus dipatuhi oleh pengguna energi listrik. Sistem instalasi listrik yang dimulai dari sumber listrik (tegangan, frekwensi), peralatan listrik, cara pemasangan, pemeliharaan dan keamanan, sudah diataur dalam PUIL. Jadi setiap perencana instalasi listrik, instalatir (pelaksana), Operator, pemeriksa dan pemakai jasa listrik wajib mengetahui dan memahami Peraturan Umum Instalasi listrik (PUIL).
PUIL tidak berlaku bagi beberapa sistem intalasi listrik tertentu seperti: a. Bagian instalasi tegangan rendah untuk menyalurkan berita atau isyarat. b. Instalasi untuk keperluan telekomunikasi dan instalasi kereta rel listrik. c. Instalasi dalam kapal laut, kapal terbang, kereta rel listrik, dan kendaraan
yang digerakan secara mekanis.
d. Instalasi listrik pertambangan di bawah tanah.
e. Instalasi tegangan rendah tidak melebihi 25 V dan daya kurang dari 100W. f. Instalasi khusus yang diawasi oleh instansi yang berwenang (misalnya:
instalasi untuk telekomunikasi, pengawasan, pembangkitan, transmisi, distribusi tenaga listrik untuk daerah wewenang instansi kelistrikan tersebut).
Pada ayat 103 A1 dari PUIL merupakan peraturan lain yang berkaitan dengan instalasi listrik, yakni:
a. Undang-Undang No. 1 tahun 1970, tentang Keselamatan Kerja.
b. Peraturan Pemerintah No.18 tahun 1972, tentang Perusahaan Listrik Negara. c. Peraturan lainnya mengenai kelistrikan yang tidak bertentangan dengan
PUIL.
Suatu peralatan listrik boleh dipergunakan untuk instalasi apabila: a. Memenuhi ketentuan-ketentuan PUIL 2000.
b. Telah mendapat pengesahan atau izin dari instansi yang berwenang (ayat 202 A2)
Berdasarkan ketentuan PUIL 2000 ayat 202 B1: semua instalasi yang selesai dipasang sebelum dipergunakan harus diperiksa dan diuji lebih dahulu. Menurut ayat 110 T16, tegangan dibagi menjadi:
a. Tegangan rendah ( sampai 1000 V) b. Tegangan Menengah (1000 V – 20 kV) c. Tegangan Tinggi ( di atas 20 kV)10)
4.2 Peraturan Penyediaan Sumber Listrik
Berdasarkan Undang-undang No 30 tahun 2009 Penyediaan tenaga listrik dikuasai oleh negara yang penyelenggaraannya dilakukan oleh Pemerintah Pusat dan Pemerintah Daerah berlandaskan prinsip otonomi daerah. Untuk penyelenggaraan penyediaan tenaga listrik, Pemerintah dan Pemerintah Daerah sesuai dengan kewenangannya menetapkan kebijakan, pengaturan, pengawasan, dan melaksanakan usaha penyediaan tenaga listrik.
Pelaksanaan usaha penyediaan tenaga listrik oleh Pemerintah dan Pemerintah Daerah dilakukan oleh badan usaha milik negara dan badan usaha milik daerah. Dalam hal ini penguasaan dan pengusahaan listrik di Kabupaten di lakukan oleh Pemerintah Daerah berdasarkan kebijakan dari Pemerintah Daerah,yang dikelola oleh Dinas terkait.11)
4.3 Pembangkit Listrik Energi Baru Terbarukan
Pembangkit Energi Baru Terbarukan yang berada di Dusun Ngentak, Poncosari, Srandakan, Bantul Yogyakarta Peletakan batu pertama pembangunan instalasi energi listrik hybrid ini dimulai pada bulan Juni 2010, kemudian PLTH ini mulai dioperasikan pada awal bulan Januari 2011. Dengan kapasitas 90 kW guna menjawab kebutuhan akan energi listrik di Dusun Ngentak Pandansimo Bantul Yogyakarta .
4.3.1 Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pembangkit listrik terpusat adalah Pembangkit listrik yang komponennya terdiri dari modul solar cell, alat Pengatur arus listrik, inventer, penyimpan listrik (baterai) pemutus aliran listrik. Untuk mengatasi terjadinya penurunan tegangan akibat jauhnya jarak pembangkit dengan rumah, maka pemakaian energi listrik pada setiap konsumen harus di batasi pemakaian energi listrik perhari dalam satuan watthour. Yang perlu di perhitungkan adalah sambungan jumlah pelanggan dan kapasitas total energi yang di hasilkan modul solar cell (total pemakain watthour harian).
Pembatasan pemakaian energi listrik perlu dilakukan sebagai upaya untuk menjaga battery SOC (state of charge) sehingga battery tidak cepat rusak. Energi listrik yang tersimpan di dalam baterai akan di ubah menjadi aliran listrik arus bolak balik oleh inverter lalu di salurkan ke rumah-rumah (konsumen energi listrik) melalui kabel distribusi tegangan rendah (JTR) 1 fhasa 230V/50 Hz. Setiap rumah di lengkapi dengan alat pemutus energi untuk menjaga agar energi yang di pakai oleh konsumen seimbang sehingga dengan energi yang masuk ke PLTS terpusat. Untuk membatasi penggunaan energi listrik oleh konsumen maka digunakan limiter yang berfungsi sebagai KWh limiter alat ini di pasang di setiap konsumen dan akan bekerja sebagai pemutus arus listrik jika energi yang digunakan sudah mencapai nilai yang di tetapkan (di program terlebih dahulu).
PLTS terpusat yang terpasang di kecamatan pandansino dusun ngentak poncosari bantul jogyakarta:
1. PLTS 9 KWp yang terdapat di Dusun ngentakKecamatan pandansimo bantul yogyakarta mempunyai peralatan sebagai berikut :
Solar panel 200 WP = 40 buah Spesifikasi modul surya 200 WP : - Maximum power (Pmax) 100W. - Type cell monocrystalline. - Voltage at pmax (Vmp) 17.4V - Current at pmax (Imp) 5.75A - Short circuit current (Isc) 6.33A
- Open circuit voltage (Voc) 21.6V - Maximum system voltage 1000V - Number of cells 36 cells
- Dimensions +-(mm) 1200 x 540 x 30 - Weight (kg) 8.5
Unit kontrol dengan arus 120 A
Inverter dengan kapasitas total 5000 W Baterai 1,5V kapasitas 1000 Ah 17 unit
Tiang distribusi dan kabel (kabel JTM dan kabel JTR) Pembatas energi (energy limiter) 1 Ampere
PLTS 9 KWp Ini dapat melayani total 35 warung kuliner dan kapasitas Pemakain tiap rumah adalah 220 Watt dengan menggunakan Pembatas atau sekring sebesar 2 Ampere.
Gambar 4.1 PLTS Terpusat 9 KWp di Dusun ngentek Kecamatan pandansimo bantul jogyakarta
a. Solar Cell
Dari keterangan gambar di atas dapat di jelaskan pemasangan modul surya yang di pasang secara pararel di antaranya:
• Untuk mendapatkan arus listrik yang lebih besar dari pada keluaran arus listrik dari setiap modul surya, maka modul surya dihubungkan secara parallel, dengan cara menghubungkan kutub-kutub yang sama (kutub negatif saling dihubungkan dan kutub positif juga saling dihubungkan).
• Pada gambar terlihat bahwa array atau rangkaian modul surya untuk menacatu daya sistem modul surya yang dihubungkan secara paralel.
• Tegangan kerja 200Wp dengan jumlah panel sebanyak 21 panel. b. BCR (Battery Charge Regulator)
Sebagaimana telah dijelaskan pada perancangan sistem Fotovoltaik bahwa didalamnya terdapat suatu komponen penting yang sering disebut dengan berbagai nama, antara lain: BCU (battery control unit), BCR (battery charge regulator) atau SCR (solar charge coltroller), yang intinya adalah untuk mengamankan baterai. BCR (battery charge regulator) di gunakan berkapasitas 120 Ampere
Gambar 4.3 Controller Regulator Terpusat c. Baterai/ Accu
Baterai Berfungsi menyimpan arus listrik yang di hasilkan oleh Panel Surya sebelum di manfaatkan untuk menggerakan beban / Peralatan-peralatan listrik untuk pemasangan baterai di PLTS di kecamatan selaru di gunakan sistim pemasangan pararel yang terdiri dari 17 baterai dengan kapasitas baterai 1,5 Volt/1000Ah.
Gambar 4.4 Accu PLTS terpusat d. Inverter AC
Berfungsi merubah arus DC dari baterai accu menjadi arus AC. arus yang di hasilkan inventer sangat stabil, sehingga sudah tidak memerlukan alat stabilizer lagi, serta aman dan protection tinggi, sangat flexibile dalam penempatan design. Kapasitas Inverfter yang terpasang pada PLTS 9 KWp adalah 5000 Watt
Gambar 4.5 Inverter PLTS Terpusat
4.4 Pengukuran Sistem PLTS di Dusun Ngentak Bantul Yogyakarta
Pada dasarnya setiap alat yang dirancang dan dirakit, harus terlebih dahulu dilakukan pengujian, untuk dapat mengetahui seberapa besar unjuk kerja dan optimasi daya keluaran alat tersebut dalam pemakaian sebenarnya pada beban. Pengujian dilakukan pada Desa Eliasa Kecamatan Selaru di salah satu pulau yang belum ada jaringan PLN. Fungsi alat diuji dengan membuat jumper kabel transmisi dari panel surya ke change control. Adapun tujuan pengujian adalah sebagai berikut:
- Untuk mengetahui unjuk kerja unit PLTS terhadap data-data yang sudah ada dari pabrikannya ( untuk data pembanding ).
- Untuk mengetahui tegangan dan arus listrik yang keluar dari panel surya terhadap beban.
- Untuk mengetahui arus, tegangan dan daya, kemudian untuk mengetahui perfomans atau unjuk kerja dari panel surya.
Sebelum dilakukan pengujian pada sistem pembangkit listrik tenaga surya kapasitas 9 KWp, yang harus diutamakan adalah kelengkapan instalasi. Apakah telah terpasang dengan benar dan rapi agar dapat dilakukan pengujian dan menghasilkan data yang akurat. Parameter yang diobservasi meliputi pengukuran besaran secara berkala antara pukul 08:00 – 17:00 WIB dan setiap
satu jam sekali dilihat pada alat ukur yang digunakan pada pengujian dan mencatatnya, untuk mendapatkan nilai atau hasil-hasil yang mendekati sebenarnya.
Penggunaan alat ukur perlu diperhatikan dari jenis dan kegunaannya seperti yang digunakan pada pengujian sistem pembangkit listrik tenaga surya kapasitas KWp, alat ukur yang digunakan berupa Amperemeter digital yang berfungsi untuk mengukur arus dan Voltmeter analog yang berfungsi untuk mengukur tegangan. Ada beberapa prosedur yang harus diperhatikan pada pengujian sistem pembangkit listrik tenaga surya berkapasitas 5 Kwp :
1. Memeriksa dan mengamati ketelitian dan kecermatan alat ukur yang digunakan pada pengujian.
2. Untuk mengetahui data-data yang akurat dari hasil pengujian digunakan alat ukur berupa. Voltmeter analog 0-30V, alat ini digunakan untuk mengetahui tegangan DC yang keluar dari panel surya dan untuk mengetahui arus DC yang keluar dari panel surya, maka alat ukur yang digunakan adalah Amperemeter digital 0-20A.
3. Mencatat data-data hasil pengukuran dari alat ukur yang digunakan dengan menghasilkan nilai tegangan dan arus.
4. Selama pengujian dilakukan, keadaan cuaca harus benar-benar diperhatikan karena keadaan cuaca sangat berpengaruh pada unjuk kerja pada panel surya.
5. Setelah data-data dari hasil pengujian terkumpul, langkah selanjutnya adalah pembuatan tabel dan grafik hubungan antara arus terhadap waktu dan
hubungan antara tegangan terhadap waktu.
Tabel 4.3 Pengukuran Solar cell Selang Waktu jam 08.00 s/d 17.00 wit (Data Pengukuran )
No
Jam Pengukuran
Cuaca Arus (A) Tegangan (V) Daya
1 8:00 0.14 12 1,68 Mendung 2 9:00 1.40 13 18,2 Cerah 3 10:00 1.14 15 17,1 Cerah 4 11:00 1.10 15 16,5 Cerah 5 12:00 1.24 14 17,36 Cerah 6 13:00 1.26 15 18,9 Cerah 7 14:00 1.30 14 18,2 Cerah 8 15:00 1.40 15 21 Cerah 9 16:00 0.53 12 6,36 Mendung 10 17:00 0.31 11 3,41 Mendung Total 138,71
Materi pengukuran dicatat 1 jam sekali, dari penelitian tercatat dan dianggap paling teliti pengukuran tabel pengujian ketiga. Untuk grafik arus, waktu dan tegangan dapat dilihat pada grafik 1dan grafik 2
Gambar 4.7 Grafik Arus terhadap Waktu
Gambar 4.8 Grafik Tegangan terhadap Waktu.
Dari hasil Pengujian Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Kapasitas 9 KWp sebagai berikut:
1. Jumlah pemakaian beban harus disesuaikan dengan kapasitas energi listrik yang dihasilkan oleh panel surya.
2. Pada pengujian pembangkit listrik tenaga surya yang harus diperhatikan adalah ketelitian dan kelengkapan alat ukur.
3. Alat ukur yang digunakan pada pengujian pembangkit listrik tenaga surya yaitu amperemeter digital dan voltmeter analog.
4. Setelah dilakukan pengujian dapat disimpulkan dan diperoleh nilai arus rata -rata I sebesar 2,985 A dan tegangan rata-rata V sebesar 39,05 Volt.
Dalam proses pengujian panel surya yang harus benar - benar diperhatikan adalah kelengkapan instalasi, apakah sudah terpasang sesuai dengan prosedur, ketelitian dan kecermatan alat ukur agar dapat menghasilkan data yang lebih akurat.
PLTS yang telah dipasang pada rumah penduduk di manfaatkan untuk penerangan didalam maupun diluar rumah. Untuk diluar rumah menggunakan 1 (satu) titik lampu 5 watt dan di dalam warung kuliner menggunakan 3(tiga) titik lampu masing-masing 5 watt. Selain itu juga dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan tiap hari.
4.5 Asumsi Perhitungan Kebutuhan Daya yang di bangkitkan oleh PLTS 5 KWp.
jika dalam 1 warung kuliner terdapat:
- Lampu = 5 watt di gunakan 3 buah lampu selama 6 jam = 5 x 3 x 6 jam = 90 Wh
- Rice cocker = 250 x 1 x 2 jam = 500 Wh
Maka kebutuhan daya dalam setiap rumah tangga adalah 590 Wh
Untuk memenuhi kebutuhan 35 rumah tangga maka daya yang dibutuhkan adalah: 590 x 35 = 20650 Wh
Maka dalam 35 rumah tangga di butuhkan: a. Jumlah Panel
b. Jumlah Bateray c. Kapasitas Inverter a. Kebutuhan Panel
Jika potensi panel yang di gunakan adalah 200 Wp dengan daya panel afektif 5 jam maka untuk menghitung jumlah panel dihitung dengan menggunakan rumus:
b. Kebutuhan baterai
Jika bateray yang digunakan 1,5 v, 1000 Ah dengan suply rata-rata yang direncanakan 5 hari
Jika:
- Daya efektif = 85 % - Pemakaian baterai 60 % Maka kebutuhan baterai adalah:
c. Kebutuhan inverter Jika:
- Kebutuhan lampu 3 buah x 5 watt x 35 warung kuliner = 525 Watt
Maka kebutuhan inverter adalah = 9275 + 30 % = 9275 + 2782,5 = 12.057,5 Watt 4.6 Permasalahan dan Pengelolaan PLTS
4.6.1 Permasalahan
Permasalahan yang timbul dari PLTS yang akan timbul di antaranya adalah. a. Proses pembangkitan hanya dapat di lakukan pada siang hari. Lebih buruk lagi bila proses pembangkitan dilakukan pada musim hujan. yang mana langit sering kali di tutup awan sehingga besarnya cahaya matahari yang akan di konversi ke energi listrik tidak optimal.
b. Bahan pembuatan komponen pembangkit listrik tenaga surya masih mahal terutama untuk sel photovoltaik.
c. Apabila terjadi kerusakan salah satu komponen PLTS dalam proses perbaikannya membutuhkan waktu yang lama dikarenakan jauhnya jarak yang harus ditempuh apabila ingin membeli komponen tersebut ( dikota- kota besar )
d. Usia pakai bateray yang terkadang relatif pendek jika perawatanya tidak benar.
Permasalahan yang timbul relatif sedikit oleh karena itu diharapkan Pemerintah dapat memberikan perhatian untuk harga sel photovoltaik yang lebih murah. Hal ini dikarenakan banyak keuntungan dan kelebihan matahari sebagai sumber energi listrik
4.6.2 Pengelolaan PLTS
Sesuai dengan Ketetapan Majelis Permusyawaratan Rakyat Indonesia Nomor: XV/MPR/1999 tentang Penyelenggaraan Otonomi Daerah bahwa, Kepala Daerah diberi kewenangan yang luas, nyata dan bertanggung jawab kepada daerah secara proporsional yang diwujudkan dengan/peraturan, pembagian dan pemanfaatan Sumber Daya Nasional yang berkeadilan. Disamping penyelenggaraan Otonomi Daerah juga dilaksanakan dengan prinsip-prinsip demokrasi, peran serta masyarakat, pemerataan dan keadilan serta memperhatikan potensi dan keanekaragaman daerah.
Tugas Pemerintah Daerah yaitu:
Menentukan lokasi dimana Solar Home System (SHS) atau Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terpusat dan tersebar tersebut akan dipasang;
Mensosialisasikan cara pengelolaan dan pemanfaatan PLTS serta memfasilitasi masyarakat untuk membentuk kelembagaan (koperasi) yang nantinya akan mengelola/menyediakan suku cadang pengganti peralatan SHS atau Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terpusat dan Tersebar;
Memberikan pendampingan/pelatihan kepada masyarakat penerima fasilitas SHS atau Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terpusat dan Tersebar,
Pengawasan berkala fasilitas SHS atau Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terpusat dan Tersebar.
Dalam hal ini Pemerintah Pusat (ESDM) telah mengambil langkah kebijaksanaan pemanfaatan sumber-sumber energi terbarukan untuk menyediakan energi listrik bagi kebutuhan masyarakat pedesaan. Pemerintah Kabupaten
Maluku Tenggara Barat dalam hal ini Dinas PU, Pertambangan dan Energi telah menyediakan paket program kerja pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Surya di dusun ngentak bantul Yogyakarta.
V. PENUTUP
3.6. Simpulan
Dari hasil analisa yang dilakukan dilapangan penulis dapat menarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) adalah Pembangkit Listrik yang mengubah energi surya menjadi energi listrik. Pembangkit listrik bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara langsung menggunakan Photovoltaic dan secara tidak langsung dengan pemusatan energi surya. Photovoltaic mengubah secara langsung energi cahaya menjadi listrik menggunakan efek fotoelektrik.
2. Kabupaten Bantul secara umum memiliki musim kemarau lebih panjang dari musim hujan dengan rata–rata 8 bulan musim kemarau dan 4 bulan musim hujan. Suhu di Kabupaten Bantul berkisar 280C - 350C per tahun, kondisi ini
sangat memungkinkan untuk dikembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB).
3. PLTS dan PLTB sangat cocok di kembangkan di Kabupaten Bantul terutama di daerah pedesaan yang terisolir dan belum menikmati listrik karena jauh dari jaringan PLN sehingga terbatasnya pengembangan jaringan listrik ke daerah-daerah tersebut.
3.7. Saran
Penulis mencoba memberikan saran-saran sebagai masukan kepada pihak yang ada di Pandansimo Dusun Ngentak Poncosari Srandakan Bantul Yogyakarta, yang dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam upaya untuk meningkatkan fasilitas yang ada. Adapun saran-saran yang penulis berikan antara lain:
Membangun Instalasi Pembangkit Tenaga Surya dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu di daerah terpencil yang belum terjangkau oleh jaringan PLN, sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan masyarakat di daerah tersebut.
Memberi motifasi kepada masyarakat agar memiliki rasa tanggung jawab terhadap kepemilikan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) yang telah ada.
Memberikan pelatihan kepada masyarakat dalam hal pengelolaan dan pemeliharaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu , sehingga usia pemakaiannya bisa lebih tahan lama.
DAFTAR PUSTAKA
1. Andi. (2014). Kincir Angin Pembangkit Listrik. Diambil pada tanggal 23 Agustus 2015 dari http://mit.ilearning.me/kincir-angin-pembangkit-listrik/ 2. Anonim.(2009). How Do Windmills Work What You Should Know. Diambil
pada tanggal 22 Agustus 2015 dari http://www.alternativeenergyhq.com/how-do-windmills-work-what-you-should-know.php
3. Anonim. (2012). Elemen dan Cara Kerja Panel Surya. Diambil pada tanggal 22 Agustus 2015 dari http://www.solarconnexion.com/wp-content/uploads/2013/03/exibit10-1.png
4. Benny. (2015). Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Angin. Diambil pada tanggal 23 Agustus 2015 dari http://tech.dbagus.com/cara-kerja-pembangkit-listrik-tenaga-angin
5. Putut Prasetyo, ST., MT., 2013, Keselamatan Dan Kesehatan Kerja.
6. R. Waluyo Jati Soemowidagdo, 2010, Pengelolaan PLTS, Pusdiklat Kementrian Energi Baru Terbarukan Jakarta.
7. Data Lapangan.
8. ---, 2010, “Pedoman Penyusunan Kertas Kerja Wajib”, PTK Akamigas-STEM, Cepu.
9. Google 10. Google maps
JADWAL KEGIATAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN DI INDUSTRI Industri/Perusahaan : Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid Bayu Baru
Alamat : Pantai Baru, Poncosari, Srandakan, Bantul Nama Mahasiswa : TEGUH JAPRIANDA
NIM : 15153005
No Pokok Kegiatan Waktu Keterangan
1 Orientasi Industri dan Observasi 1 minggu Tentang PLTH dan Instalasinya
2. Monitoring 3 hari Di PLTH
3. Membuat Sudu 2 minggu Di Workshop
4. Pelatihan Instalasi, Operasional dan perawatan PLTH
4 hari Di PLTH
, Maret 2017
Mengetahui,
Pembimbing Industri Mahasiswa Praktik,
CATATAN KEGIATAN HARIAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN DI INDUSTRI Industri/Perusahaan : Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid Bayu Baru
Alamat : Pantai Baru, Poncosari, Srandakan, Bantul Nama Mahasiswa : TEGUH JAPRIANDA
NIM : 15153005
Minggu ke : I
Lama pelaksanaan : 24 jam praktik No
.
Hari, Tanggal
Uraian Kegiatan Hasil Kuantitas Keterangan
1 Senin, 6 Maret 2017 1. Perkenalan tentang PLTH, Mengenal kepengurusan 2. Orientasi lapangan di PLTH 2 Selasa, 7 Maret 2017 1. Kerja Bakti 2. Penerimaan kunjungan 3 Rabu, 8 Maret 2017
Monitoring data turbin 600 w 24 volt dolpin
4 Kamis, 9 Maret 2017
1. Monitoring data turbin no 28 2. Membantu menurunkan turbin
angin no 14 grup timur 5 Jum’at, 10
Maret 2017
Monitoring data turbin no 27 6 Sabtu, 11
Maret 2017
Monitor ng data turbin no 27 7 Senin, 13
Maret 2017
Monitoring PV 20 W dan Lampu LED untuk uji coba PJU 8 Selasa, 14
Maret 2017
Membuat miniatur kincir angin 9 Rabu, 15
Maret 2017
Pembuatan data turbin no. 27, 28 dan dolpin
Maret 2017
Mengetahui,
Pembimbing Industri Mahasiswa Praktik
