• Tidak ada hasil yang ditemukan

PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS) TERPUSAT OFF-GRID SYSTEM

N/A
N/A
drive endra

Academic year: 2023

Membagikan "PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS) TERPUSAT OFF-GRID SYSTEM"

Copied!
127
0
0

Teks penuh

Tugas akhir yang belum dipublikasikan ini didaftarkan dan tersedia di Perpustakaan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau dan terbuka untuk umum dengan ketentuan penulis memegang hak cipta. Izin Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim, Riau diperlukan untuk memperbanyak atau mempublikasikan sebagian atau seluruh skripsi ini. Perpustakaan yang meminjamkan tugas akhir ini kepada anggotanya harus melengkapi nama, kuitansi pinjaman, dan tanggal peminjaman.

Tn. Ahmad Faizal, ST., MT, selaku koordinator tugas akhir Departemen Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi. Nyonya. Nanda Putri Miefthawati, B.Sc, M.Si dan Bpk. Oktaf Brillian Kharisma, ST, MT, selaku dosen pembimbing yang selalu membantu memberikan inspirasi, motivasi dan kesabaran, memberikan arahan dan kritik kepada penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini. Ibu Susi Afriani, ST, MT selaku dosen penguji I dan Ibu Marhama Jelita, S.Pd, cand.mag., selaku dosen pendamping II, yang telah banyak memberikan masukan berupa kritik dan saran bagi menyempurnakan laporan tugas akhir ini.

Semua pihak yang telah banyak memberikan bantuan dan motivasi sehingga dapat mengerjakan tugas akhir ini dari awal sampai akhir yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih atas bantuannya, semoga ilmu yang diberikan kepada penulis dapat bermanfaat. Harapan penulis, semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis sendiri, serta memberikan manfaat yang luar biasa bagi para pembaca di kemudian hari.

METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN ANALISA

KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR TABEL

DAFTAR RUMUS

1 BAB 1

  • Latar Belakang

Setiap aktivitas manusia di setiap wilayah saat ini sangat bergantung pada listrik, dan jumlah kebutuhan listrik terus meningkat seiring dengan perkembangan teknologi dan pertumbuhan jumlah penduduk. Menurut Direktorat Jenderal Listrik, Energi, dan Sumber Daya Mineral (ESDM, 2016), rasio elektrifikasi Indonesia telah mencapai 91,16%, dan kapasitas terpasang listrik sebesar 58.541 MW dengan konsumsi listrik di Indonesia sebesar 95%. Dalam Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik Indonesia Nomor 12 Tahun 2017 tentang Penggunaan Sumber Energi Terbarukan Untuk Penyediaan Tenaga Listrik, Pasal 1 menyatakan bahwa Sumber Energi Terbarukan adalah sumber energi yang dihasilkan dari sumber energi berkelanjutan. jika dikelola dengan benar, antara lain meliputi panas bumi, angin, bioenergi, sinar matahari, arus air dan air terjun, serta pergerakan dan perbedaan suhu lapisan laut.

Potensi energi surya Indonesia sebesar 532,6 Giga Watt Peak (GWp) atau 4,8 kWh/𝑚2, namun baru termanfaatkan sebesar 0,08 GWp. Alhasil, pemerintah melalui Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral membangun pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) di beberapa provinsi di Indonesia pada tahun 2011 hingga 2014 dengan dana APBN.

2 Provinsi Riau memiliki 12 kabupaten/ kota yang terdiri dari Kota Pekanbaru, Kota

3 (Persero) seperti desa yang berada di Kecamatan Kampar Kiri Hulu (Dinas ESDM Prov Riau

4 dilakukan bahwa Desa Tanjung Beringin berada di dekat perbatasan antara kabupaten Kampar

5 Tanjung Beringin memenuhi kriteria pembangunan PLTS terpusat sesuai dengan Peraturan

6 1.2Rumusan Masalah

  • Tujuan Penelitian
  • Batasan Penelitian
  • Manfaat Penelitian

Aspek keekonomian dalam penelitian ini meliputi biaya investasi komponen, biaya investasi penggantian komponen, biaya investasi lahan, biaya O&M, life cycle cost (LCC), biaya produksi energi PLTS atau Cost of Energy (COE). Dapat digunakan sebagai referensi pada saat membangun sistem solar off-grid terpusat atau sebagai referensi untuk penelitian selanjutnya.

1 BAB II

  • Penelitian Terkait

2 surya dipasang seri-paralel dimana pada tiap kombiner terdapat 216 modul surya. Besar

3 emisi karbondioksida, perhitungan biaya dan analisis ekonomi. Analisis ekonomi digunakan

  • Profil Kabupaten Kampar

Dalam penelitian ini penulis lebih berpedoman pada penelitian yang dilakukan oleh Marcellino (2017) dengan menambahkan beberapa kelebihan yang tidak terdapat pada penelitian tersebut, seperti produksi Representasi Sistem PLTS Off-Grid secara terpusat dalam bentuk tiga dimensi (3D) dengan menggunakan augmented reality. (AR) Teknologi. Selain itu, untuk mengatasi kelebihan dan kekurangan dari beberapa penelitian, maka perancangan sistem PLTS terpusat off-grid pada penelitian ini akan menggunakan standar Australia/New Zealand TM AS/NZS mengenai Stand Alone Power Systems Part 2: Design of System in agar mendapatkan hasil yang lebih baik. Sedangkan analisis ekonomi dalam penelitian ini meliputi biaya investasi, biaya operasi dan pemeliharaan (O&M) dan biaya siklus hidup (LCC), guna mencapai tujuan utama penelitian ini, yaitu mencapai nilai desain jaringan terpusat. jaringan. Sistem PV Surya yang mencakup aspek teknis dan ekonomi.

Kabupaten Kampar terletak di bagian barat daya Provinsi Riau dan berbatasan dengan Kota Pekanbaru dan Kabupaten Siak di sebelah utara, Kabupaten Kuantan Singingi di sebelah selatan, Kabupaten Rokan Hulu dan Provinsi Sumatera Barat di sebelah barat, serta Kabupaten Pelalawan dan Kabupaten Siak di sebelah timur ( BPS Kabupaten Kampar, 2017). Wilayah Kampar mempunyai 21 kecamatan yaitu Kampar Kiri, Kampar Kiri Hulu, Kampar Kiri Hilir, Gunung Sahilan, Kampar Kiri Tengah, XIII Koto Kampar, Koto. Sedangkan Kabupaten Kampar memberikan kontribusi sebesar 10,07% terhadap perekonomian Provinsi Riau seperti terlihat pada diagram pada Gambar 2.2.

Struktur perekonomian penduduk Kabupaten Kampar didominasi oleh 3 penyumbang terbesar yaitu sektor pertambangan dan penggalian (36,94%), sektor pertanian, kehutanan dan perikanan (26,16%) dan sektor industri pengolahan (22,35%). Hal ini terlihat dari besarnya kontribusi masing-masing kategori tersebut dalam pembentukan DPBB Kabupaten Kampar dibandingkan 13 kategori lainnya, dapat dilihat pada tabel 2.1.

Gambar 2.1 Peta wilayah Kabupaten Kampar  (Sumber: BPS Kab. Kampar, 2017)  2.2.1  Ekonomi
Gambar 2.1 Peta wilayah Kabupaten Kampar (Sumber: BPS Kab. Kampar, 2017) 2.2.1 Ekonomi

7 Tabel 2.1 Distribusi Produk Domestik Regional Bruto (PDRB) Kabupaten Kampar atas dasar

8 menggunakan Genset sebagai sumber energi untuk penerangan. Selain itu masyarakat juga

  • Data Klimatologi
  • Gambaran Umum Kecamatan Kampar Kiri Hulu .1 Geografi dan Iklim

9 Kecamatan Kampar Kiri Hulu memiliki 24 desa yaitu Desa Aur Kuning, Tanjung

  • Penduduk
  • Studi Beban Listrik

Rata-rata jumlah penduduk per rumah tangga (KK) menurut desa dan kelurahan di Kabupaten Kampar Kiri Hulu tahun 2016 disajikan pada tabel di bawah ini. Dilihat dari letak geografisnya berdasarkan Google Earth®, wilayah Desa Tanjung Beringin terletak pada garis lintang selatan dan bujur timur. Berdasarkan data NASA, koordinat tersebut berpotensi menghasilkan rata-rata energi surya sebesar 4,82 kWh/m2/hari (NASA, 2018).

Dari data tersebut, potensi energi surya desa Tanjung Beringin baik untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit fotovoltaik (PV) karena mendekati irradiance ideal untuk pembangkit PV array yaitu 5-6 kWh/m2/hari (Pryor, 2009). . Kajian beban listrik pada penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu pembuatan daftar beban listrik dan pembuatan profil beban listrik. Sumber data penelitian beban listrik diperoleh melalui wawancara dan kuisioner langsung dari masing-masing responden yang tergabung dalam kelompok pengguna yang dijadikan sampel dalam penelitian ini.

Untuk persiapannya, besar sampel dapat ditentukan sesuai kemampuan, karena kajian beban akan dilakukan dengan mengumpulkan data seluruh kelompok pengguna (sensus).

Tabel 2.4. Rata-rata jumlah penduduk per rumah tangga Kecamatan Kampar Kiri Hulu Tahun  2016
Tabel 2.4. Rata-rata jumlah penduduk per rumah tangga Kecamatan Kampar Kiri Hulu Tahun 2016

12 waktu yang lama dan juga dana yang besar, sehingga dalam kasus ini diambil sebuah solusi

13 2.5 Estimasi Kebutuhan Beban

  • PLTS Terpusat Off-Grid System

14 langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan

  • Sel Surya

15 dilapisi plastik atau kaca bening yang kedap air yang dikenal dengan modul surya (Setiawan,

  • Karakteristik Sel Surya

16 Fill factor adalah salah satu besaran yang menjadi parameter unjuk kerja sel surya. Fill

  • Jenis Modul Surya a. Monocrystalline

17 Kelemahan dari sel surya tipe monocrystalline adalah potongan dari setiap sel suryanya

18 Gambar 2.5 Polycristalline

19 Gambar 2.6 Thin Layer (FILM) Cells

  • Rangkaian Seri Modul Surya
  • Rangkaian Paralel Modul Surya

20 Gambar 2.8 Rangkaian modul surya paralel

  • Rangkaian Seri-Paralel Modul Surya

21 Gambar 2.10 Macam-macam rangkaian panel surya

  • PV Array

22 Besarnya intensitas sinar matahari pada permukaan bumi atau iradiasi merupakan hal

23 elektronik. Namun dalam segi kepraktisan dan memudahkan perawatan pemasangan modul

24 Gambar 2.14 Orientasi modul surya

25 Inverter adalah Alat pendukung PLTS yang berfungsi mengubah arus searah DC

  • Jenis-jenis Inverter

26 Gambar 2.16 Inverter mikro

27 Gambar 2.18 Central inverter

28 menghasilkan AC yang disalurkan ke sistem distribusi. Konfigurasi ini memungkinkan untuk

29 Konfigurasi inverter modul dimana setiap modul fotovoltaik memiliki inverter DC/AC

30 tersuplai dari array akan langsung didistribusikan ke beban sesuai dengan konsumsi beban

  • Solar Charge Controller Maximum Power Point Tracking (MPPT)
  • Kriteria Solar Charge Controller MPPT

Penurunan tegangan kecil (< 0,5 V) pada sisi array PV ke baterai dan pada sisi baterai e. Penurunan tegangan kecil (<0,5 V) pada sisi susunan PV ke baterai dan pada sisi baterai.

Gambar 2.23 Rangkaian MPPT Regulator  (Sumber: Nasution, 2016)
Gambar 2.23 Rangkaian MPPT Regulator (Sumber: Nasution, 2016)

32 Untuk SCC MPPT memiliki monitor temperatur baterai dan biasanya terdiri dari 1

  • Baterai
    • Fungsi Baterai

33 1. Untuk menyalurkan energi kepada PLTS ketika energi tidak disediakan oleh modul

  • Jenis Baterai

34 Gambar 2.25 Jenis-jenis lead acid battery

35 Gambar 2.26 Starting Battery

36 Gambar 2.27 Valve Regulated Lead Acid Battery (VRLA)

37 Gambar 2.29 GelCellsBattery

  • Perancangan PLTS Terpusat Off-Grid System
    • Menentukan Spesifikasi Umum PLTS Terpusat Off-Grid System

38 𝜂inv = Efisiensi inverter (%)

  • Perancangan dan pemilihan komponen PLTS Terpusat Off-Grid System sesuai dengan Australian/New Zealand Standard AS/NZS 4509.2:2010
    • Perancangan dan Pemilihan Komponen Utama
  • Modul Surya

39 Pada setiap PLTS diggunakan baterai jenis lead acid, menurut AS/NZS 4509.2:2010

40 Keterangan

41 Total number of modules in array adalah total keseluruhan modul PV yang akan

  • Baterai

42 untuk PLTS Terpusat Off-Grid system dengan kontrol otomatis dapat menggunakan

43 Vdc= Nominaltegangan bus DC (V)

45 d. Efisiensi inverter

  • Kabel

46 Np Baterai = Jumlah baterai terhubung paralel

  • Sistem Proteksi Pada Panel Box
  • Penangkal Petir

47 penelitian ini menyesuaikan dengan rancangan penangkal petir PLTS Terpusat Off-Grid

  • Aspek Teknis
    • Menentukan Produksi Energi dari PLTS
    • Rasio Peforma

48 2.9.1Perhitungan Biaya Proyek

  • Biaya Investasi Komponen
  • Biaya Investasi Penggantian Komponen
  • Biaya Investasi Lahan

49 biaya jangka panjang untuk perneliharaan dan operasional serta biaya penggantian komponen

50 PLTS berbeda dan biaya energi untuk pembangkit konvensional (Nafeh, 2009). Hal ini karena

  • Aspek Emisi

51 Menghitung emisi CO2. Persamaan yang digunakan adalah

52 Ada teknik yang dikembangkan dalam markerless augmented reality, yaitu: face

  • Objek 3 Dimensi

53 3. Face

54 Autodesk 3D Studio Max merupakan software 3D yang digunakan untuk membuat

  • UML (Unified Modelling Language)

55 Actor atau aktor abstraction dari

Namun berbeda dengan DFD, diagram aktivitas mempunyai notasi untuk memodelkan aktivitas yang terjadi secara paralel. Fork, digunakan untuk menunjukkan aktivitas yang dilakukan secara paralel atau untuk menggabungkan dua aktivitas paralel menjadi satu.

Tabel 2.6. Simbol Activity Diagram
Tabel 2.6. Simbol Activity Diagram

57 hidup yang berjalan secara vertikal ke bawah halaman dan urutan pesan dengan membaca ke

1 BAB III

  • Jenis Penelitian
  • Prosedur Penelitian

3 3.3 Studi Pendahuluan

  • Identifikasi Masalah

4 Biaya yang dikeluarkan pribadi maupun kelompok untuk pemakaian bahan bakar solar

  • Rumusan Masalah
  • Tujuan Penelitian
  • Pengumpulan Data

5 3.7.1 Data Primer

  • Data Sekunder

6 3.8 Populasi dan Sampel

  • Perancangan PLTS Terpusat Off-Grid System
    • Penentuan spesifikasi umum sistem PLTS Terpusat Off-Grid System

7 b.Design load energy (Etot)

  • Perancangan dan pemilihan komponen PLTS Terpusat Off-Grid System sesuai dengan Australian/New Zealand StandardTM AS/NZS 4509.2:2010
    • Perancangan dan Pemilihan Komponen Utama
    • Perancangan dan Pemilihan Komponen Pendukung 1. Kabel

8 3.10. Aspek Teknis

  • Aspek Ekonomi
    • Perhitungan Biaya Proyek

9 e.Biaya Siklus Hidup (Life Cycle Cost)

  • Analisis Biaya Energi PLTS Terpusat Off-Grid System
  • Aspek Emisi

1 BAB V

  • Kesimpulan

2 5.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

“Analisis Kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya 15 kW di Dusun Asah Teben Desa Datah Karangasem”. Investigasi pemanfaatan pembangkit listrik tenaga surya sebagai tambahan pasokan listrik pada industri perhotelan di Nusa Lembongan, Bali. Analisis kinerja pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) satu MWp yang terhubung jaringan listrik di Kayubihi, Bangli.

Studi kelayakan pemanfaatan solar roof sebagai sumber energi listrik di Stasiun Jember.” Universitas Jember, Jawa Timur.

HASIL KUISIONER DI DESA TANJUNG BERINGIN

2. Produksi energi listrik dari PLTS Terpusat Sistem Off-Grid 107,1 kWp selama 20 tahun Tidak ada tahun Efisiensi produksi Penurunan efisiensi.

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Gambar

Gambar            Halaman
Tabel                                          Halaman  2.1 Distribusi Produk Domestik Regional Bruto (PDRB) Kabupaten Kampar
Gambar 2.1 Peta wilayah Kabupaten Kampar  (Sumber: BPS Kab. Kampar, 2017)  2.2.1  Ekonomi
Gambar 2.2 Diagram PDRB Kabupaten/Kota di Riau  (Sumber: BPS Kabupaten Kampar, 2015)
+7

Referensi

Dokumen terkait

Model PLTS off grid berbeban maupun tanpa beban telah dapat menghasilkan tegangan, frekuensi, dan bentuk gelombang yang sesuai dengan spesifikasi inverter pada lokasi

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terpusat (Off-Grid) merupakan sistem pembangkit listrik yang memanfaatkan radiasi matahari tanpa terhubung dengan jaringan PLN

Pada PLTS 8 kWp on-grid hasil simulasi menunjukkan didapatkan peningkatan output listrik 26,7% dan penurunan harga energi listrik (cost of energy) 7,8% dengan penambahan kapital

Energi yang disimpan pada baterai berfungsi sebagai cadangan (back up), yang biasanya digunakan pada saat panel surya tidak menghasilkan energi listrik, contohnya

Untuk mengetahui tingkat daya-guna PLTS Terpusat (Off-Grid) Siding ditinjau dari kapasitas sistem PLTS dalam melayani kebutuhan tenaga listrik bagi masyarakat

Hasil simulasi PLTS rooftop variasi 2 Berdasarkan gambar 7, energi listrik yang dihasilkan array surya variasi 2 adalah sebesar 1.516,9 kWh, kemudian setelah dikonversi menjadi

60 | Jurnal Ketahanan Energi | Volume 6 Nomor 1 Desember 2020 ANALISIS PENGEMBANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA PLTS DI KAWASAN EKONOMI KHUSUS SEI MANGKEI ANALYSIS OF PLTS

Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan Off-Grid PLTS Off-Grid adalah sistem instalasi PLTS yang mampu membangkitkan energi listrik, dan menyuplaikan daya untuk beban secara mandiri..