C. Catu Daya
1. Komponen Utama Catu Daya Mandiri
1) Panel surya harus memiliki kemampuan untuk menyuplai arus listrik sesuai dengan kapasitas komponen penyimpan arus berupa baterai dengan waktu pengisian efektif paling sedikit 4 (empat) jam dalam 1 (satu) hari di daerah dengan iklim tropis.
2) Panel surya terbuat dari bahan silikon atau bahan lain yang ramah terhadap lingkungan.
3) Panel surya wajib dilengkapi pemasangan bypass diode untuk menghindari mengalirnya arus ke arah bagian sel yang tidak dapat menangkap sinar matahari secara sempurna atau yang terkena efek shading.
4) Panel surya dipasang dengan ketentuan sebagai berikut:
a) memperhatikan arah pergerakan dan sudut datang sinar matahari pada titik koordinat lokasi pemasangan Alat Penerangan Jalan;
b) dipasang secara kokoh pada penumpu struktur (supporting structure) tiang Alat Penerangan Jalan dan diperhitungkan untuk mampu menahan beban angin sampai dengan kecepatan 180 (seratus delapan puluh) kilometer per jam;
c) dipasang dengan sudut kemiringan atau sudut inklinasi tertentu sehingga posisinya secara alami dapat menyerap cahaya matahari dengan maksimal dan mempermudah membuang kotoran atau material berupa cairan di bagian sisi permukaannya; dan
d) dibuatkan rumah atau casing sebagai pengaman dengan tidak mengurangi efektifitas fungsinya;
5) Panel surya memiliki kapasitas yang ditentukan dengan mempertimbangkan kebutuhan energi listrik Alat Penerangan Jalan, yaitu:
a) Daya lampu;
b) Kapasitas baterai;
c) Efisiensi instalasi serta peralatan; dan
d) Intensitas sinar matahari di lokasi pemasangan.
6) Panel surya perlu mendapatkan pendinginan agar efisiensi, unjuk kerja, dan umur pakai terjaga yaitu dengan cara:
a) Pendinginan dengan memanfaatkan sirkulasi udara yang mengalir secara alami pada permukaan sisi atas dan sisi bawah sel surya.
Spesifikasi teknis panel surya sesuai dengan standar yang tercantum dalam Tabel 2.10.
Tabel 2.10 Spesifikasi Teknis Panel Surya
Elemen Teknis Nilai
Jenis panel Photo Voltaic
Bahandan Tipe panel Bahan Silikon kristalin
Tipe monokristalin/polikistalin Standar kualitas UL/CE atau setara SNI
*Daya maksimum 150 Wp ~ 300 Wp dst…
Daya minimum 145 Wp ~285 Wp dst…
*Keterangan: dst yaitu menyesuaikan dengan kebutuhan daya lampu dan kapasitas baterai
Toleransi daya ± 5 % Tegangan maksimal,
Vmp 36 V
Kuat arus maksimal, 8 A
Imp
Tegangan rangkaian terbuka tanpa arus
(open circuit voltage), Voc Maks 40 V Arus maksimal tanpa resistansi (Short
circuit current), Isc Maks 10 A
*Keterangan : Nilai Vmp, Imp,Voc, dan Isc menyesuaikan dengan karakteristik daya panel surya yang dipakai
Efisiensi panel > 15 % Efisiensi sel > 15 %
Suhu operasi, berdasarkan Standart
Test Condition (**STC) 400C s/d 850C Tegangan
maksimum sistem
1.000 V DC (IEC) / maksimal rangkaian seri
panel surya Sekering (fuse)
maksimal Disesuaikan daya panel surya yang digunakan
Penguat efisiensi bypass dioda
Frame rumah panel Full anodized aluminium alloy Indek proteksi
junction box Min IP 66 Umur teknis ≥15 tahun Tes dan sertifikasi
Tes standar UL/CE IL 1703, IEC 61215, IEC 61730
Tes kualitas ISO 9001:2008, ISO 14001:2004 Kesesuaian
pemenuhan EHS RoHS, OHSAS 1800:2007 (bebas timbal)
Tes amoniak IEC 62716 Tes semprotan air garam (salt
spray test) IEC 61701 atau setara
SNI Catatan :
*) Kebutuhan daya maksimum panel surya (Wattpeak) dihitung sesuai:
- Daya nominal lampu yang digunakan (Watt).
- Waktu efektif sinar matahari (± 4 jam/hari) untuk proses charging baterai.
- Kapasitas nominal baterai (Volt - Ampere).
- Rencana waktu operasi tanpa adanya charging baterai.
- Besar radiasi sinar matahari pada koordinat posisi pemasangan.
**) Standart test condition (STC) adalah kondisi tes laboratorium dimana semua sel photovoltaic diuji. Syarat
STC yaitu :
- Irradiant1.000 W/m2 dengan asumsi puncak sinar mataharipenuh pada permukaan panel surya dalam 1 hari tanpa ada awan/mendung.
- Suhu permukaan panel surya 250 C - Air mass, 1,5G
b. Baterai
1) Baterai menggunakan jenis baterai bebas perawatan atau maintenance free.
2) Baterai harus dilengkapi dengan Battery Management System (BMS) yang berfungsi sebagai regulator untuk mengatur dan memonitor kondisi baterai, yaitu:
a) tegangan;
b) kuat arus;
c) suhu baterai;
d) sel baterai;
e) mengatur siklus charging dan discharging; dan
f) mengatur balancing cell serta proteksi kelebihan daya.
3) Baterai memiliki kapasitas berupa volt-ampere hour tersimpan yang paling sedikit mampu menyediakan cadangan energi listrik untuk menyalakan lampu selama 3 (tiga) malam atau 2 (dua) malam berturut – turut atau 36 (tiga puluh enam) jam atau 24 (dua puluh empat) jam operasi tanpa adanya suplai pengisian arus listrik dengan depth of discharge (DoD) baterai maksimal 80 (delapan puluh) per seratus dengan mempertimbangkan kondisi geografis.
Penentuan hari autonomi (autonomous day) berdasarkan kota di Indonesia tercantum dalam Tabel 2.11 berikut :
Gambar 2.7 Grafik Tipikal Karakteristik Output Panel Surya
Tabel 2.11 Hari Autonomi berdasarkan Kota di Indonesia
No. Provinsi Ibu Kota Latittude Longitude
Days of Autonomy (Berdasarkan
Peta Photovoltaic
Potential) 1 Nanggroe
Aceh Darussalam
Banda
Aceh 05°16'15"–
05°36'16" 95°16'15"–
95°22'35" 3 2 Sumatera
Utara Medan 3° 30' – 3°
43' 98° 35'–98°
44' 3
3 Sumatera
Selatan Palembang 2º 52' – 3º 5'
104º 37'-
104º52” 3
4 Sumatera
Barat Padang 0° 44' 00”-
1° 08' 35” 100° 05' 05” -
100° 34' 09” 3 5 Bengkulu Bengkulu 2°16' -
3°31'
101°01' -
103°41' 2
6 Riau Pekanbaru 0°25' -
0°45' 101°14' -
101°34' 3
7 Kepulauan Riau
Tanjung Pinang
0°51' - 0°59'
104°23' -
104°34' 3
8 Jambi Jambi 0,45° –
2,45° 101,10° –
104,55° 3
9 Lampung Bandar
Lampung 5°20' -5°30' 105°28'-
105°37' 3
10 Bangka
Belitung Pangkal
Pinang 2°,4’ -
2°,10’ 106°,04’ -
106°,07’ 3
11 Banten Serang 5°99’ - 6°22’
106°07’ -
106°25’ 2
12 DKI Jakarta Jakarta 5 19' 12" -
6 23' 54" 106 22' 42" -
106 58' 18" 2 13 Jawa Barat Bandung 6°49'-7°18'
107°14'-
107°56' 3
14 Jawa
Tengah Semarang 6°50' –
7°10' 109°35' –
110°50' 2
15 DI
Yogyakarta Yogyakarta 07°15'24" -
07°49'26" 110°24'19"-
110°28'53" 2 16 Jawa Timur Surabaya 7°9′- 7°21′ 112° 36′ –
112° 54′ 2
17 Kalimantan Timur Samarinda 00º 19' 02”
-
”00º42'34”
117º03'00” –
117º18'14” 3
18 Kalimantan Barat Pontianak 0º 02' 24” -
0º 05' 37” 109º 16’ 25” -
109º 23’ 01” 3 19 Kalimantan Tengah Palangka
Raya 1˚35`- 2˚24` 113˚30`-
114˚07` 3
20 Kalimantan Selatan Banjarbaru 3°25'40″ –
3°28'37'' 114°41'22” –
114°54'25'' 3 21 Kalimantan Utara
Tanjung Selor
2°09'19" - 3°34'49"
116°04'41" -
117°57'56" 3 22 Bali Denpasar 8°35'31” -
8°44'49” 115°00’23” -
115°16’27” 2
23 Nusa
Tenggara Timur
Kupang 9º19 –
10º57 121º30 –
124º11 2
24 Nusa
Tenggara Barat
Mataram 05°54' -
08°04' 117°30' -
118°30' 2
25 Gorontoalo Gorontalo 0º,24″ –
10º,02″ 121º,159″ –
123º, 32″ 2
26 Sulawesi
Barat Mamuju
10º 38' 110'' - 20º
54' 552''
110º 54’ 47’’ –
130º 5’ 35’’ 3 27 Sulawesi
Tengah Palu 0°,36”-
0°,56” 119°,45” –
121°,1” 3
28 Sulawesi
Utara Manado 1°30' -
1°40' 124°40' -
124°50' 3
29 Sulawesi
Tenggara Kendari 3º54'30” -
4º3'11” 122º23' -
122º39' 2
30 Sulawesi
Selatan Makassar 5° 30´18” -
5° 14’ 49” 119° 18’ -
119° 32´ 2
31 Maluku
Utara Sofifi 0°28' - 00°43'
127°034' -
127°50' 3
32 Maluku Ambon 3º 34’ 8,40”
– 3º 47’
42,00”
128º 1’ – 128º
18’ 3
33 Papua Barat Manokwari 0°15' –
30°25' 132°35’ –
134°45’ 3
34 Papua Jayapura 1°28”17,26”
- 3°58’082” 129°00'16”-
141°01'47” 3
35 Papua
Selatan Merauke 137° - 141° 137° - 141° 3 36 Papua
Tengah Nabire 2°25' -
3°56' 134°35' -
136°33' 2
37 Papua
Pegunungan Jayawijaya 3.45°-4.2° 138.3°−139.4° 3 38 Papua Barat
Daya Sorong 0° 52'
52.11" - 0°
54′
131° 14' 41" - 131°51′
3
Tabel 2.12 Spesifikasi Teknis Baterai Lithium
Elemen Teknis Keterangan/Nilai/Satuan
Jenis Baterai LiFePO4
***) Tegangan nominal 3,2 ~ 3,7 V/ sell
25,6 ~ 29,6 V (2> 8 sel (tergantung kelipatan
jumlah sel baterai)
***) Kapasitas nominal
(disesuaikan dengan kebutuhan daya lampu dan cadangan otonom )
50 - 120 Ah (2x60 Ah) dst … (tegangan minimal 24 Volt)
Standar kualitas UL/CE atau setara SNI 04-2051.1- 2004
UL/CE atau setara SNI 04-2051.2- 2004
Efisiensi >85%
Umur siklus baterai (pada 80%
depth of discharge/ DOD) 1.500 s/d 3.000 siklus Tahanan internai (arus DC) maks 5 mW
Umur teknis > 3 tahun
Kondisi Operasi
Suhu operasi < 50°C
Suhu saat pengisian < 45°C Suhu penyimpanan < 45° C
Indek proteksi IP 54
Waktu pengisian 3 s/d 4 jam maksimal per hari
Arus pengisian maksimal 0,5C ( C merupakan kapasitas dalam Ah)
Batas tegangan pengisian maksimal
14,4 V ~ 16,8 V (@ 4 sell/kelipatannya)
Batas tegangan pengisian minimal 11,2V~ 12V (@ 4 sell/kelipatannya) Kelembaban relatif (RH) 25 % s/d 85%
Balancing cell Harus Battery Management System (BMS)
Tes dan sertifikasi
Berdasarkan Lembaga Pengujian persyaratan penggunaan Standar Nasional Indonesia (SNI) atau standar lain yang berlaku dan/atau standar internasional yang setara dan ditetapkan oleh instansi terkait yang berwenang.
Standar Uji SNI SNI IEC 61960 : 2015 Sertifikasi TKDN (Tingkat
Komponen Dalam Negeri
Sertifikasi TKDN Alat Penerangan Jalan (APJ) dari Kementerian
Perindustrian Keterangan :
Nilai Tegangan Charge, Tegangan Discharge, menyesuaikan dengan karakteristik baterai LiFePo4
Rumah Baterai (Jika Menggunakan Rumah Baterai Secara Terpisah)
Bahan Aluminium / Plat Besi Baja
Ukuran Disesuaikan dengan ukuran baterai
Posisi Diletakkan pada tiang dibawah PV modul / Diletakkan pada tiang
Cat Powder coating / Anodizing Sertifikasi
IP Min. IP 65
Garansi 1 (Satu) Tahun
Tes Dan Sertifikasi
Berdasarkan Lembaga Pengujian persyaratan penggunaan Standar Nasional Indonesia (SNI) atau standar lain yang berlaku dan/atau standar internasional yang setara dan ditetapkan oleh instansi terkait yang berwenang.
Standar Uji SNI SNI IEC 60529: 2001-02 Sertifikasi ISO Produsen SNI ISO 9001 : 2015
ISO 14001 : 2015 OHSAS 18001 : 2007
***) Keterangan : Pemilihan kapasitas nominal dan daya nominal baterai harus memperhitungkan daya lampu yang digunakan dengan depth of discharge (DoD) baterai maksimal 80%
(delapan puluh persen) ) tanpa adanya charging harus menyalakan lampu selama 3 (tiga) malam atau 36 (tiga puluh enam) jam atau 2 (dua) malam berturut – turut atau 24 (dua puluh empat) jam operasi tanpa adanya suplai pengisian arus listrik dengan depth of discharge (DoD) baterai maksimal 80 (delapan puluh) per seratus dengan mempertimbangankan kondisi geografis
Pelaksana kegiatan harus mengajukan perhitungan kebutuhan kapasitas baterai untuk memastikan bahwa kapasitas baterai mampu menyediakan cadangan energi listrik untuk menyalakan lampu sesuai dengan daya yang dipilih selama 3 (tiga) malam berturut-turut atau 36 (tiga puluh enam) jam atau 24 (dua puluh empat) jam operasi tanpa adanya suplai pengisian arus listrik dengan depth of discharge (DoD) baterai maksimal 80% (delapan puluh) per seratus.
Misalnya dengan untuk baterai tegangan 25,6V dan, maka untuk menyalakan lampu 60 watt selama 36 jam dengan kondisi Depth of Discharge baterai 80% dibutuhkan kapasitas
baterai minimal 110 Ampere hour (Ah). Jika kapasitas baterai dibawah 110 Ah , maka waktu operasi tidak dapat menyimpan cadangan baterai untuk menyalakan lampu 60 watt selama 36 jam.
4) Baterai dipasang di lokasi yang aman dan dapat dibuatkan rumah tempat baterai atau dapat pula dipasang pada bagian dari Alat Penerangan Jalan untuk menghindari:
a) panas sinar matahari;
b) hujan;
c) pencurian;dan
d) kesulitan penggantian atau perawatan.
5) Rumah tempat baterai harus menyediakan cukup ruang untuk penempatan baterai.
6) Pemasangan instalasi kabel ke terminal baterai menggunakan sambungan konektor dengan ketentuan sebagai berikut:
a) jenis joint sleeve yang terdiri dari konektor plug dan konektor socket;
b) terbuat dari bahan tembaga atau aluminium; dan
c) harus terpasang secara kokoh untuk menghindari arus hubung pendek.
c. Perangkat untuk sumber energi lain.
Perangkat untuk sumber energi lain harus memiliki kemampuan untuk menyuplai arus listrik sesuai dengan kapasitas komponen penyimpan arus berupa baterai.
2. Komponen Umum Catu Daya