PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK HYBRIT (PANEL SOLAR DAN PLTMH) DI PERUMAHAN
CLUSTER LAVESH HARAPAN INDAH BEKASI
PROPOSAL PENELITIAN
DI BUAT OLEH:
EFI LASMARIA 2152050015
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KRISTEN INDONESIA 2023
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Energi Listrik adalah energi yang sangat ppenting dalam kehidupan sehari hari , pada saat ini energi listrik adalaah suatu kebutuhan yang sangat di perlikaan didalam berbagai macam kegiatan yang di dalam instansi yanti perusahaan , sekolah , kampus , industry , rumah sakit , rumah tinggal dan sebagainya. Eneri listrik di bagi menjadi dua yaitu Energi Listrik Terbarukaan dann Energi Listrik taak terbarukan , contoh dari energi tak terbarukan ini adalah batu bara , gas alam dan minyak bumi , namun penggunaan energi tak terbarukan ini dapat berdampak buruk pada lingkungan yang di mana energi tak terbarukan ini mengeluarkan emisi , emisi yang hasilnya dari proses pembangkaran , Pemanasan global , perubahan iklim , selain itu ketersedian energi tak terbarukan ini terbatas dan tidak dapat diperbaharui dan akan menipis karena meningkatnya konsumsi eneergi listrik.
Oleh Karenna itu perlu adanya energi alternative yang digunakan dan tentunya tidak berdampang buruzk terhadap lingkungan sumber energi terbarukan seperti matahari dan air adalah salah satu sumber energi alternative yang tepat untuk dapat dijadikan sumber energi yang dapat menghasilkan energi listrik karena sumber energinya tidak akan habis dan ramah lingkungan
PLTS Panel Solar atau Solar Panel adalah suatu perangkat yang dapat mengubah energi matahari menjadi energi listrik melalui konversi energi fotonik yang terjadi pada sel surya. Teknologi yang digunakan pada PLTS Panel Solar ini biasanya terdiri dari bahan-bahan semikonduktor, seperti silikon. Teknologi ini telah dipergunakan sejak pertengahan abad ke-20, tapi belum terlalu terkenal di Indonesia.
Namun, dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan energi dan semakin tinggi pula harganya, sekarang PLTS Panel Solar mulai menjadi alternative yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan. Selain itu, PLTS Panel Solar juga menjadi alternatif yang potensial mengingat Indonesia sebagai negara yang kaya akan sinar matahari. Dengan teknologi yang semakin canggih, PLTS Panel Solar diharapkan dapat menjadi solusi utama pada masa mendatang untuk mengatasi permasalahan energi listrik terutama bagi negara-negara yang kurang terjangkau oleh jaringan listrik nasional.
namun pada pembangkit listrik tenaga surya memiliki kelemahan yaitu tidak dapat menghasilkan energi listrik secara optimal apabila cuaca mendung
PLTMH merupakan salah satu pembangkit listrik tenaga mikro hidro yang memanfaatkan air sungai atau air terjun sebagai penggeraknya,
pemanfaatan pembangkit listrik tenaga mikro hidro ini memerlukan komponen-komponen utama seperti turbin untuk menghasilkan energi mekanik dan generator untuk mengubah energi mekanik tersebut menjadi energi listrik. Sekalipun outputnya tidak besar, yakni kurang dari 100 kW, namun tetap bisa menghasilkan energi listrik.
Pembangkit listrik mikrohidro ini sering juga disebut “white energi”
karena pembangkit listrik mikrohidro merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan, proses yang digunakan menggunakan sumber daya alam.
Kekuatan aliran air dan jarak jatuhnya air menentukan besarnya energi listrik yang dihasilkan. Semakin besar ketinggian atau kapasitas air, maka semakin banyak pula energi listrik yang dihasilkan. Sistem kendali PLTMH
menggunakan sungai yang ada di dalam bendungan untuk menerima debit air (Q) dan tinggi air terjun (H), kemudian air yang dihasilkan dialirkan melalui saluran penyediaan air ke dalam kolam pengendapan. Kolam fasilitas
dihubungkan ke pipa berkecepatan tinggi dan turbin air ditempatkan di ujung pipa. Turbin air berputar setelah mencapai tekanan air (P), dan putaran turbin digunakan untuk memutar generator dan menghasilkan tegangan setelah memutar stator generator. Air yang telah melewati turbin kemudian dikembalikan ke sungai agar tidak mempengaruhi ekosistem dan habitat sungai.[.
Saat ini, PLTMH menjadi salah satu jenis pembangkit listrik yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Selain menghasilkan energi listrik yang lebih bersih dan efisien, PLTMH juga dapat membantu mengatasi masalah kekurangan air dan menyediakan air irigasi bagi pertanian. Oleh karena itu, pengembangan PLTMH terus dilakukan untuk memenuhi kebutuhan energi dunia yang semakin meningkat. namun pada pembangkit listrik tenaga air memiliki kelemahan yaitu tidak dapat menghasilkan energi listrik secara optimal apabila cuaca kemarau yan berkelanjutan
Untuk mengatasi hal tersebut maka perlu adanya alternative salah satunya adalah dengan menggabungkan kedua pembangkit tersebut yang di sebut dengan sistem hybrid, sistem hybrid adalah mengkombinasikan dua pembangkit atau lebih dengan sumber energi yang berbeda untuk dapat menghasilkan energi listrik dengan satu output, dengan menggabungkan dua pembangkit ini yaitu PANEL SOLAR dan PLTMH dengan sistem hybrid maka daya yang di hasilkan optimal karna apabila cuaca mendung dan PANEL SOLAR tidak dapat menghasilkan daya yang optimal maka pembangkit listrik tetap menghasilkan daya yang cukup optimal dengan adanya pembangkit listrik tenaga Mikro Hydro (PLTMH) begitu pula
sebaliknya, sehingga pembangkit ini dapat di andalkan dan dapat menghasilkan daya yang optimal untuk melayani beban.
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana perancanggan sistem pembangkit listrik hybrit( Panel Solar dan PLTMH) ?
1.3 Tujuan Peenelitian
Tujuan Penelittian ini yaitu membuat perancangan sistem pembangkit listrik hybrrit ( Panel Solar – PLTMH)
1.4 Ruang Lingkup Penelitian
Untuk memperjelas masalah yang akan di bahas dan tidak terjadi permasalah yang meluas maka di buatlah Batasan masalah . Adapun Batasan Masalah yang akkan di bahas dala peenelitian ini addalah :
1. Merancang Pembangkit listrik hybrit (Panel Solar dan PLTMH) 2. Penelitian dilakukan di cluster lavesh harapan inddah Bekasii
1.5 Manfaat Penelitian
1. Menambah wawasan di bidang Teknik Elektro Terkhususnya pada sistem pembangkit listrik hybrit ( Panel Solar – PLTMH)
2. Sebagai Energi cadangan untuk penerangan jalan
3. Dapat membuar rancanggan sistem pembbangkit listruuk hybrit ( Panel Solar dan PLTMH)
4. Dapat menghemat biaya listrik
5. Sebagai refrensi peneliatian selanjutnya mengenai pembangkit listriik hybrit
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Panel Solar
Sel surya atau sel fotovoltaik adalah perangkat elektronik yang mampu mengubah energi matahari langsung menjadi energi listrik melalui efek fotovoltaik. Proses ini terjadi pada bahan semikonduktor, seperti silikon, ketika foton dari sinar matahari menyerap elektron dari bahan tersebut, sehingga menimbulkan arus listrik. Sel surya merupakan komponen utama panel surya yang terdiri dari kumpulan sel surya yang bekerja sama menghasilkan listrik yang dapat digunakan. Menurut fisikawan Perancis Bacqueré pada tahun 1839, jika suatu logam terkena cahaya dalam bentuk foton dengan frekuensi tertentu , maka energi kinetik foton akan menyinari atom-atom logam tersebut (Asmara dan Salmawati, 2018)
Saat ini pembangunan PLTS di Indonesia mempunyai landasan politik yang cukup kuat. Namun pada tahap implementasi, potensi yang ada belum dimanfaatkan secara maksimal. Secara teknologi, industri fotovoltaik (PV) di Indonesia hanya mampu melakukan tahap hilir yaitu pembuatan modul surya dan
mengintegrasikannya ke dalam PLTS, sedangkan sel surya Sun masih diimpor.
Padahal sel surya merupakan komponen utama dan termahal dalam suatu sistem PLTS. Masih tingginya harga menjadi permasalahan penting bagi perkembangan industri panel surya. Berbagai teknologi pembuatan sel surya terus diteliti dan dikembangkan dengan tujuan untuk menekan biaya produksi sel surya sehingga mampu bersaing dengan sumber energi lainnya.
Pada hari yang cerah, radiasi matahari bisa mencapai 1.000 watt per meter persegi. Jika perangkat semikonduktor lebarnya satu meter persegi dengan efisiensi 10% maka modul surya ini mampu menyediakan kapasitas listrik 100 watt. Modul sel surya komersial efisiensi tinggi bervariasi dari 5% hingga 15% tergantung pada bahan penyusunnya Jenis silicon Namun, Crystal adalah perangkat sel surya
berperforma tinggi. Biaya produksinya relatif lebih tinggi dibandingkan jenis sel surya lainnya. Isu terpenting dalam mewujudkan sel surya sebagai sumber energi Alternatifnya adalah efisiensi perangkat panel surya dan harga pembuatannya Efektif didefinisikan sebagai rasio energi listrik yang dihasilkan oleh Perangkat sel surya dibandingkan dengan jumlah energi cahaya yang diterima dari matahari Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) sangat bergantung pada efisiensi konversi energi dan konsentrasi sinar sinar matahari yang diterima sel (Awang Riyadi, 2008)
Panel surya memiliki satuan daya yang dinamakan watt peak atau Wp. Sebagai gambaran, berikut ukuran Wp panel surya:
1. 10 Wp : daya puncak yang dihasilkan sebesar 10 watt 2. 100 Wp : daya puncak yang dihasilkan sebesar 100 watt
3. 1.000 Wp (1kWp) : daya puncak yang dihasilkan sebesar 1000 watt 4. 4.400 Wp (4kWp) : daya puncak yang dihasilkan sebesar 4.400 watt 5. 7.700 Wp (7,7kWp) : daya puncak yang dihasilkan sebesar 7.700 watt
Semakin tinggi ukuran panel surya yang terpasang, maka semakin besar pula energi yang dihasilkan dan semakin besar penghematan yang bisa didapat pelanggan.
2.1.1 Sistem Panel Surya
▪ On-grid
Secara definisi, PLTS on-grid adalah sistem PLTS yang hanya menghasilkan tenaga listrik bila ada aliran listrik dari jaringan (PLN). PLTS akan mengirimkan kelebihan keluaran listrik ke PLN sehingga memudahkan proses jual beli listrik (ekspor-impor) atau dapat dibukukan untuk penggunaan tambahan listrik. Namun perlu diperhatikan bahwa proses impor dan ekspor tenaga listrik memerlukan alat meteran listrik khusus yaitu grid meter. PLN sendiri telah menyediakan layanan grid metering yang dapat mendukung proses impor dan ekspor tenaga listrik dari PLTS ke jaringan PLN.
Sistem jaringan ini merupakan sistem PLTS yang sederhana dan hemat biaya.
Komponen utama PLTS yang terhubung ke jaringan listrik adalah panel surya dan inverter. Sistem yang terhubung ke jaringan listrik dapat secara langsung
mengimbangi tagihan listrik. Namun sistem ini memiliki kelemahan, jika terjadi pemadaman listrik dari PLN maka kawasan pemukiman juga akan kehilangan aliran listrik, karena produksi PLTS jaringan bergantung pada listrik PLN untuk dapat menghasilkan listrik.
Gambar : panel suryaa sistem on grid Sumber :https://artikel.warungenergi.com/
▪ Off-Grid
Pengertian PLTS off-grid adalah suatu sistem PLTS yang memungkinkan listrik dari PLTS disimpan dalam baterai untuk digunakan pada saat listrik padam oleh PLN atau jika tempat tinggal kita berada di daerah tanpa listrik. pintu masuk untuk menyuplai tenaga listrik ke PLN. Dalam hal ini, sistem PLTS off-grid tidak dapat melakukan proses impor dan ekspor tenaga listrik ke PLN.
Salah satu keunggulan sistem off-grid dibandingkan sistem yang terhubung ke jaringan adalah sistem ini dapat terus menyediakan listrik jika terjadi pemadaman listrik oleh PLN. Namun, terdapat kelemahan pada sistem ini yaitu sistem ini mungkin tidak dapat memenuhi kebutuhan beban listrik total karena biaya dan massa baterai bisa sangat tinggi. PLTS off-grid membutuhkan peralatan yang lebih kompleks dan biaya lebih tinggi dibandingkan PLTS yang terhubung ke jaringan.
Komponen utama sistem off-grid adalah panel surya, pengontrol muatan, inverter, dan baterai. Inverter yang digunakan dalam sistem off-grid berbeda dengan sistem yang terhubung ke jaringan. Pada sistem off-grid, inverter yang digunakan
merupakan power inverter dua arah sehingga mempunyai kemampuan untuk
mengisi baterai dan mengambil daya dari baterai untuk digunakan untuk pengisian daya.
Selain itu, konfigurasi susunan tenaga surya dan jumlah baterai yang dibutuhkan cukup rumit dalam sistem off-grid. Analisis terperinci mengenai kebutuhan kelistrikan akan sangat penting ketika merancang sistem. Selain itu, panel listrik utama gedung perlu dipasang kembali untuk mengisolasi beban-beban kritis (lemari es dan beberapa lampu) sehingga hanya beban-beban tersebut saja yang dapat menerima listrik jika terjadi pemadaman listrik oleh PLN. Artinya, peralatan listrik non-kritis seperti AC, televisi, mesin cuci, dan peralatan listrik lainnya tidak akan mendapat aliran listrik jika listrik PLN padam.
Oleh karena itu, pemasangan fotovoltaik surya di luar jaringan lebih rumit dibandingkan pemasangan di dalam jaringan. Pasalnya, terdapat bagian yang berbahaya, biasanya aki berarus tinggi, sehingga diperlukan pelatihan ekstra untuk menanganinya. Selain itu, baterai merupakan komponen yang cukup mahal
sehingga perlu dirawat dan diganti secara berkala.
Karena banyaknya komponen tambahan dan pemasangan yang lebih rumit, biaya pemasangan sistem PLTS off-grid biasanya lebih tinggi dibandingkan PLTS on- grid. Biaya PLTS off-grid bisa mencapai 2 hingga 3 kali lipat biaya pemasangan PLTS serupa di jaringan per watt. Serta memerlukan maintenance secara teratur.
Gambar : panel suryaa sistem off grid
Sumber :https://artikel.warungenergi.com/
2.1.2 Jenis jenis Panel Solar
1. Monokristal (Mono-crystalline)
Monokristal ini terbiuat dari siliko terbuat dari silikon kristal tunggal. Ditemukan di alam , tetapi jarang atau dapat juga di tanam di laborotorium. Proses ini di sebut recystallising , sehingga produksi dan biaya modul jenis ini sangat mahal . Modul jenis Monokristal ini lebih halus di bandingkan modul jenis polikristalin. jenis sel surya satu ini ini bisa disebut sebagai salah satu sel surya yang paling efisien digunakan. Hal ini disebabkan karena penampangnya dapat menyerap cahaya matahari dengan lebih efisien dibandingkan dengan bahan sel surya yang lainnya.
Panel jenis Monokristalini memiliki efisiensi 15% pada 25°C dan turun menjadi 12-15% pada 50°C. Jumlah ini merupakan salah satu jumlah yang cukup besar jika dibandingkan dengan bahan penyusun sel surya yang lain meski dengan ukuran penampang yang sama. Panel surya yang satu ini juga menjadi salah satu yang paling banyak digunakan karena paling cocok untuk kebutuhan sehari-hari. Anda dapat menggunakan berbagai perangkat listrik, termasuk Pompa Submersible dengan panel surya ini. Meskipun efisien, panel surya silikon monokristalin dapat kehilangan efisiensi jika kondisi lingkungan buruk. Kondisi berawan atau berawan sebagian.
Gambar 2.1 Panel sel jenis monokrital Sumber : sanspower.com
2. Polikristal (Poly-crystalline)
Silikon polikristalin. Teknologi panel surya ini merupakan teknologi yang terdiri dari panel-panel yang terbuat dari silikon batangan yang kemudian dicairkan. Efisiensi modul jenis ini hanya sekitar 13,5% pada suhu 25 0C dan dapat menurun hingga 15 -25% pada suhu 50 0C. Karena kelebihannya, sel surya jenis ini bisa dianggap sebagai salah satu sel surya yang paling efisien untuk digunakan. Pasalnya, penampangnya mampu menyerap sinar matahari lebih efektif dibandingkan material sel surya lainnya. Panel surya
polikristalin memiliki kelemahan jika digunakan di daerah rawan dan sering berawan. Bila ditempatkan atau digunakan di area seperti ini maka
efektivitasnya akan berkurang.
Gambar 2. 2 Panel sel jenis polikrital Sumber : sanspower.com
3. TFSC (Thin Film Solar Cell)
Sel surya jenis ini diproduksi dengan menambahkan satu atau lebih lapisan tipis bahan sel surya ke substrat film tipis silikon mikrokristalin dan struktur pelindung dengan efisiensi modul hingga 8,5%. Sel surya film tipis jarang digunakan untuk bangunan skala rumahan dan hanya digunakan untuk tujuan komersial. Sel surya film tipis dapat beroperasi dengan baik di bawah pencahayaan neon atau lampu pijar. Banyak jenis panel yang merupakan jenis panel yang sama yang digunakan untuk perangkat yang dikirim ke luar angkasa. Oleh karena itu, kemampuan dan efisiensinya sangat tinggi. Perangkat ini merupakan perangkat yang mampu menghasilkan energi listrik hingga 45%, lebih banyak dibandingkan jenis energi surya lainnya. Namun panel surya jenis ini seringkali sangat berat dan juga sangat
rapuh dibandingkan dengan teknologi panel surya lainnya. Digunakan sebagai alat penerangan baik di rumah maupun di kantor.
Gambar 2. 3 Panel sel jenis polikrital Sumber : sanspower.com
2.1.3 Perancangan Sistem Tenaga Surya
Perancangan dilakukan untuk menetukan ukuran sel Fotovoltaik dan Baterai untuk sistem energi matahari dengan kapasitas maksimum 1000 Watt.
Langkah-langkah perancangan adalah sebagai berikut:
a. Menentukan Arus Beban Total dalam Ampere-Jam (Ah).
Ampere-jam dari peralatan dihitung dalam DC ampere-jam/hari.
Arus beban dapat ditentukan dengan membagi rating watt dari
berbagai alat yang menjadi beban dengan tegangan operasi sistem PV nominal.
Itot beban DC =Watt/Vop x jam pakai sehari
Itot beban AC = (Watt/Vopxjam pakai sehari)/0.85 Itot beban= Itot beban DC +Itot beban AC
Dimana : Beban Itot = total arus beban dalam Ah
b. Rugi-rugi sistem dan faktor keamanan
Untuk sistem PLTS dengan kapasitas 1000 watt atau kurang, harus ditambahkan faktor beban sebesar 20% sebagai pengganti rugi-rugi sistem dan sebagai faktor keamanan. Oleh karena itu, beban amp-jam yang ditentukan dikalikan 1,20 sehingga:
Beban total + rugi-rugi dan faktor keamanan = Beban Itot x 1,20 c. Menghitung Total Beban Untuk menghitungnya total beban dapat
mengunakan persamaan berikut ini
Tb1 = P1 x U
Tb2 = (P2 x PL) + PH TB = (P1 x U) + (P2 x PL) +PH
Keterangan:
TB : Total beban
Tb1 : Total beban rumah
Tb2 : Total beban fasilitas umum
P1 : Daya listrik rumah dalam satuan Watt (W) P2 : Daya listrik Lampu jalan dalam satuan Watt U : Jumlah rumah
PL : Jumlah lampu jalan PH : Power house
d. Menentukan jumlah dan kapasitas panel surya s
Sebelum menghitung jumlah kebutuhan panel surya sebanyak buah, terlebih dahulu perlu dihitung jumlah listrik yang dikonsumsi dalam sehari sebanyak buah sesuai persamaan dibawah ini :
TBh = TB x H Catatan :
TBh : Total charge dalam sehari TB : Total charge
H : Waktu pemakaian per hari (jam)
Setelah diambil nilai listrik yang dikonsumsi dalam sehari dan kapasitas panel surya yang akan digunakan adalah sehingga kita dapat
menghitung jumlah panel surya yang dibutuhkan untuk merencanakan pembangkit listrik tenaga surya ini menggunakan persamaan berikut:
TP =
𝑇𝑏ℎ(𝑊𝑝 𝑋 𝐻)
Keterangan:
TP : Total panel surya
H : Waktu pengisian daya masimum dalam satu hari (jam) Wp : Wat peak/kapasitas panel surya
e. Menentukan jumlah dan kapasitas Solar Charge Controller (SCC) Untuk menentukan jumlah Solar Charge Controller (SCC) yang dibutuhkan pada suatu Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya dapat menggunakan persamaan
SCC =
𝑇𝐵∶𝑉𝐾
Keterangan:
SCC : Jumlah SCC
TB : Kapasitas listrik dalam Watt (W) V : Tegangan pada baterai
K : Kapasitas Charge Controller energi surya (SCC) f. Mentukan jumlah dan kapasitas baterai
Untuk menghitung jumlah baterai yang dibutuhkan, dapat digunakan persamaan berikut
B = 𝑇𝐵∶𝑉
𝐴ℎ
Keterangan :
B : Total baterai
TBh : Kapasitas listrik dalam satu hari pemakaian (W) V : Tegangan baterai
Ah : Kapasitas baterai dalam satuan ampere ( A)
g. Mentukan jumlah dan kapasitas inverter
Hitung jumlah inverter yang akan digunakan pada sistem pembangkit
listrik tenaga surya dengan sesuai persamaan berikut
Inv =
𝑇𝐵ℎ𝐾𝑖
Catatan:
Inv : Total inverter
TBh : Daya listrik dalam pemakaian satu hari (W) Ki : Kapasitas inverter
h. Penentuan jam matahari setara terburuk (ESH)
Jam matahari setara suatu lokasi ditentukan berdasarkan peta tingkat radiasi matahari global yang diterbitkan oleh Solarex (Solarex, 1996).
Berdasarkan peta insolasi global, diperoleh ESH untuk Pulau jawa = jam 3 – 6
Tentukan total kebutuhan saat ini sebanyak panel surya Total arus yang dibutuhkan untuk panel surya ditentukan oleh: dengan membagi 'Total beban + Kerugian dan faktor keamanan' dengan ESH.
Itot panel = (Itot load x 1,20)/ESH
i. Menentukan tata letak modul optimal untuk panel surya
Tata letak optimal adalah metode yang akan menentukan kebutuhan arus total baterai panel dengan jumlah modul seminimal mungkin.
Tentukan konfigurasi modul minimum dengan menghitung jumlah minimum modul yang memberikan nilai tabel persyaratan saat ini yang ditentukan pada langkah i.
Banyaknya modul yang disusun secara paralel adalah:
Modpar =
I 𝑡𝑜𝑡 𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 Iop_modulDimana:
Itot_panel adalah Arus Total panel Iop_modul dan Arus operasi modul
Jumlah modul yang tersusun seri ditentukan oleh:
Mod seri =
V systemV modul
Dimana :
Vsistem adalah tegangan nominal sistem Vmodul adalah tegangan nominal modul
Total modul yang diperlukan adalah : Jumlah total modul =jumlah modul seri xjumlah modul parallel
j. Mentukan kapasitas baterai untuk waktu cadangan yang disarankan Biasanya, sistem tenaga surya dilengkapi dengan baterai penyimpanan untuk menyediakan listrik untuk beban saat beroperasi pada malam hari atau saat cuaca cerah. Kapasitas penyimpanan yang
direkomendasikan bervariasi menurut garis lintang Area pemasangan panel surya ditunjukkan pada Tabel 1.
Sumber : Solarex, 1996 : Discover The Newest World Power, Frederick Court, Maryland USA.
Berdasarkan peta insolasi global (Solarex, 1996), wilayah Indonesia terletak pada 10° Lintang Selatan - 10° Lintang Utara . Artinya waktu tunggu di seluruh wilayah di Indonesia, termasuk Sulawesi Tengah, sama, 5-6 hari Kapasitas minimum baterai dalam amp-jam (Ah) dihitung dengan persamaan:
Bateraicap = (Itot beban x 1,2) x trec
Dimana : Baterai cap = kapasitas baterai (Ah) Trec = waktu cadangan
2.1.4 Sistem Konversi Energi Surya menjadi Listrik
Menurut Live Science, sederhananya, panel surya bekerja dengan
memungkinkan foton, atau partikel cahaya, melepaskan elektron dari atom dan menghasilkan arus listrik. Panel surya sebenarnya terdiri dari banyak unit kecil yang disebut sel fotovoltaik. Artinya panel surya mengubah sinar
matahari menjadi listrik. Setiap sel fotovoltaik pada dasarnya terbuat dari dua potong bahan semikonduktor. Sel fotovoltaik biasanya terbuat dari silikon, bahan yang sama yang digunakan dalam mikroelektronika. Agar dapat berfungsi, sel fotovoltaik harus menciptakan medan listrik. Sama seperti medan magnet yang terjadi karena kutub-kutub yang berlawanan, medan listrik juga terjadi ketika muatan-muatan yang berlawanan dipisahkan. Secara khusus, lapisan atas silikon mengandung fosfor, yang menambahkan elektron bermuatan negatif ke lapisan ini. Sementara itu, lapisan bawah menerima sejumlah boron sehingga menghasilkan lebih sedikit elektron atau muatan positif lebih banyak. Semua ini membentuk medan listrik di persimpangan antara lapisan silikon. Kemudian, ketika foton dari matahari mengenai elektron bebas, medan listrik mendorong elektron menjauh dari sambungan silikon. Beberapa komponen sel lainnya mengubah elektron ini menjadi energi yang dapat digunakan. Pelat konduktif logam di kedua sisi sel mengumpulkan elektron dan mentransfernya ke konduktor. Pada titik ini, elektron dapat bergerak seperti sumber listrik lainnya. Para peneliti telah menciptakan sel surya ultra-tipis dan fleksibel, tebalnya hanya 1,3 mikron dan 20 kali lebih ringan dari selembar kertas kantor. Faktanya, sel-sel ini sangat ringan namun dapat menghasilkan energi dengan efisiensi yang hampir sama dengan sel surya yang terbuat dari kaca.
Gambar 2.4 Proses Solar sell
Sumber: tenagamatahari.wordpress.com
2.1.5 Baterai
Baterai adalah perangkat elektrokimia yang menyimpan energi dan melepaskannya sebagai listrik. Salah satu alat penyimpanan dan konversi energi yang beroperasi berdasarkan prinsip elektrokimia. Baterai atau akumulator bekerja berdasarkan pengisian dan pengosongan energi listrik yang dikandungnya. Saat baterai digunakan, terjadi pelepasan muatan listrik yang menyebabkan kedua elektroda berubah menjadi timbal sulfat. Faktanya, dua elektroda bereaksi dengan larutan asam sulfat. Selama reaksi ini, elektroda timbal melepaskan banyak elektron, menciptakan arus listrik dari timbal dioksida. Di dalam baterai terdapat sel untuk menyimpan arus listrik yang mengandung asam sulfat. Setiap sel berisi satu patch positif dan satu patch negatif. Pelat positif mengandung timah oksida coklat (PbO2), sedangkan pelat negatif mengandung timah (Pb). Pelat ditempatkan pada batang penghubung. Pemisah merupakan lapisan penyekat antar pelat, dibuat agar asam baterai mudah mengalir di sekitar pelat. (Faqih, 2015). Baterai adalah
perangkat yang menyimpan energi listrik arus searah (DC).
Ada beberapa jenis aki yang beredar di pasaran yaitu aki basah/konvensional, aki hybrid, dan aki MF (Maintenance Free).
Aki basah/konvensional artinya selalu menggunakan asam sulfat cair (H2SO4).
Sedangkan baterai MF sering disebut baterai kering karena asam sulfatnya berbentuk gel/selai. Dari segi penempatannya, aki kering tidak menimbulkan masalah, berbeda dengan aki basah.
Baterai konvensional juga memiliki kandungan timbal (Pb) yang tinggi, sekitar 2,5% untuk setiap sel positif dan negatif. Sedangkan untuk tipe hybrid, kandungan timbalnya diturunkan menjadi 1,7% tiap tipenya, hanya sel negatif yang ditambah dengan unsur Kalsium. Sedangkan anoda baterai MF/dry cell masih menggunakan timbal 1,7%, namun katodanya tidak lagi menggunakan timbal melainkan
menggunakan kalsium 1,7%. Pada Calsium battery Asam Sulfatnya ( H2SO4 ) masih berbentuk cairan, hanya saja hampir tidak memerlukan perawatan karena tingkat penguapannya kecil sekali dan dikondensasi kembali. Teknologi sekarang bahkan sudah memakai bahan silver untuk campuran sel negatifnya.
Ada beberapa pertimbangan dalam memilih aki :
➢ Tata letak, apakah posisi tegak, miring atau terbalik. Bila pertimbangannya untuk segala posisi maka aki kering adalah pilihan utama karena cairan air aki tidak akan tumpah. Kendaraan off road biasanya menggunakan aki kering mengingat medannya yang berat. Aki juga menggelengkan kepalanya dan membantingnya hingga tertutup. Baterai kering tahan guncangan, sedangkan baterai basah memiliki bahan elektroda yang mudah rusak jika terkena
benturan.
➢ Tegangan yang mudah ditemui di pasaran adalah 6V, 12V dan 24V. Ada juga banyak kutub yang memiliki beberapa titik ketegangan. Ada juga yang custom, biasanya digunakan untuk keperluan industri. Kapasitas baterai
➢ ditulis dalam satuan Ah (Ampere-hour), yang melambangkan daya baterai, berapa lama baterai dapat bertahan memberikan arus ke beban.
➢ Penguat arus masuk menunjukkan jumlah arus masuk yang dapat disuplai saat pertama kali beban dihidupkan. Baterai kering biasanya memiliki arus listrik yang lebih rendah dibandingkan baterai basah, namun tegangan dan arus yang disalurkan relatif stabil dan konsisten. Inilah sebabnya mengapa banyak perangkat audio mobil menggunakan baterai kering.
➢ Ini adalah penggunaan utama baterai untuk penggunaan biasa atau sekadar untuk cadangan. Tegangan dan kapasitas baterai basah akan berkurang jika disimpan dalam waktu lama tanpa diisi ulang, sedangkan baterai kering relatif stabil jika disimpan dalam waktu lama tanpa diisi ulang.
➢ Harga: Karena aki kering memiliki banyak keunggulan, maka harganya jauh lebih mahal dibandingkan aki basah. Untuk mempersempit kisaran harga yang panjang, produsen baterai juga memproduksi baterai kalsium dengan harga di antaranya.
Umumnya baterai dibedakan berdasarkan aplikasi dan strukturnya. Berdasarkan penerapannya, baterai dibagi menjadi baterai otomotif, baterai kelautan, dan baterai siklus dalam. Deep cycle mencakup baterai yang biasa digunakan untuk PV (Photo Voltaic) dan daya cadangan. Sedangkan dari segi struktur, baterai dibedakan menjadi basah, gel dan AGM (Absorbent Glass Mat). Baterai jenis AGM biasa dikenal dengan sebutan VRLA (Valve Regulated Lead Acid).
Baterai kering siklus dalam
juga dirancang untuk menghasilkan tegangan yang stabil dan konstan.
Mengurangi kapasitas tidak lebih dari 1-2% per bulan tanpa perlu ditagih.
Bandingkan dengan baterai biasa yang dapat melakukan self-discharge 2% per minggu. Oleh karena itu, untuk mengisi daya, arus pada baterai deep cycle harus lebih kecil dibandingkan arus pada baterai konvensional, sehingga memerlukan waktu pengisian yang lebih lama. Tipe gel dan tipe AGM hampir sama, hanya saja baterai AGM memiliki semua kelebihan dari tipe gel tanpa ada
kekurangannya. Kekurangan dari tipe Gel adalah saat pengisian, tegangannya harus 20% lebih rendah dibandingkan dengan baterai tipe AGM atau basah. Jika kelebihan beban, lubang akan muncul di gel, yang akan sulit diperbaiki, sehingga mengurangi kapasitas menahan beban.
Karena tidak ada cairan yang membeku atau mengembang, baterai siklus dalam tahan terhadap suhu beku yang sangat tinggi. Inilah sebabnya mengapa dalam cuaca yang sangat dingin, mobil yang menggunakan baterai konvensional tidak dapat hidup atau mati.
Ada dua cara untuk mengklasifikasikan baterai: CCA dan RC.
* CCA ( Cold Cranking Ampere ) menunjukkan seberapa besar arus yang dapat dikeluarkan serentak selama 30 detik pada titik beku air yaitu 0 derajad Celcius.
* RC ( Reserve Capacity ) menunjukkan berapa lama ( dalam menit ) battery tersebut dapat menyalurkan arus sebesar 25A sambil tetap menjaga tegangannya di atas 10,5 Volt.
Battery Deep Cycle mempunyai 2-3 kali lipat nilai RC dibandingkan battery konvensional. Umur battery AGM rata-rata antara 5-8 tahun.
2.1.6 Inventer
Inverter merupakan salah satu komponen utama sistem PLTS yang fungsi utamanya mengubah energi yang dihasilkan panel surya, khususnya listrik DC menjadi listrik AC yang dapat digunakan. Seperti kita ketahui, energi yang dihasilkan oleh panel surya adalah arus DC (arus searah) sedangkan komponen elektronika seringkali menggunakan arus AC (arus searah) untuk beroperasi. Selain berfungsi sebagai pengubah arus, inverter juga berfungsi sebagai pengumpul
informasi dan data berupa besaran energi yang dihasilkan panel surya, penentuan pengoperasian sistem PLTS, monitoring dan pemeliharaan. untuk memperbaikinya.
kegagalan sistem dan dapat dipantau dari jarak jauh, dapat dilihat di aplikasi atau situs web yang biasanya disediakan oleh produsen inverter.
Cara Kerja Inverter
Panel surya menyerap radiasi matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik DC, energi yang diperoleh dari panel surya kemudian masuk ke inverter. Pada inverter ini, energi listrik DC diubah menjadi listrik AC. Setelah energi diubah, inverter mentransmisikannya ke beban/rumah.
Gambar 2.5 cara kerja inverter Sember : https://www.hmenergi.com
Jenis-Jenis Inverter
Ada beberapa jenis inverter yang biasa digunakan pada sistem panel surya/PLTS.
❖ Off-Grid Inverter
merupakan jenis inverter panel surya yang tidak terkoneksi dengan jaringan PLN. Inverter ini lebih cocok digunakan di wilayah yang belum terjangkau
jaringan listrik PLN atau bagi Anda yang ingin mandiri dalam konsumsi energinya.
Keunggulan inverter off-grid adalah dapat digunakan di lokasi yang jaringan PLN tidak dapat diakses atau jaringan mengalami gangguan. Selain itu, inverter off-grid juga dapat mengurangi biaya listrik bulanan.
Namun, kelemahan inverter off-grid adalah harganya yang lebih mahal. Selain itu, inverter off-grid memerlukan sistem baterai yang mampu menyimpan energi matahari yang dihasilkan dan digunakan pada malam hari. Inverter Hibrid
❖ Inverter hibrid
adalah jenis inverter panel surya yang dapat digunakan sebagai inverter yang terhubung ke jaringan atau inverter di luar jaringan. Inverter ini biasanya dilengkapi dengan sistem baterai yang dapat menyimpan energi matahari yang dihasilkan.
Keuntungan lain dari inverter hybrid adalah penghematan biaya listrik bulanan dengan menggunakan energi surya yang dihasilkan. Inverter hybrid juga dapat digunakan ketika jaringan listrik mengalami masalah.
Namun, kekurangan dari hybrid inverter adalah harganya yang relatif lebih mahal. Selain itu, penggunaan hybrid inverter juga membutuhkan pemahaman dan pengetahuan yang lebih dalam tentang sistem inverter panel surya.
❖ Micro Inverter
Micro inverter adalah jenis inverter panel surya yang dirancang untuk digunakan pada setiap panel surya. Setiap panel surya dilengkapi dengan satu unit micro inverter yang terhubung ke jaringan listrik di rumah.
Dengan micro inverter, setiap panel surya dapat menghasilkan energi sebanyak mungkin, bahkan saat satu atau beberapa panel surya mengalami bayangan atau kerusakan.
Namun kekurangan dari microinverter adalah harganya yang lebih mahal dibandingkan jenis inverter lainnya. Selain itu, pemasangan mikroinverter juga membutuhkan waktu lebih lama dan rumit.
❖ String Inverter
merupakan jenis inverter panel surya yang paling sederhana. Inverter ini menghubungkan beberapa panel surya secara seri (string) dan mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik.
Kelebihan inverter string adalah harganya yang relatif terjangkau dan mudah digunakan. Selain itu, inverter string juga dapat disesuaikan dengan panel surya yang berbeda.
Namun kelemahan dari inverter string adalah jika salah satu panel surya terkena naungan atau rusak, pembangkitan tenaga surya dari seluruh rangkaian panel surya juga akan terpengaruh.
Jenis inverter yang banyak dijual di Indonesia adalah : 1. Inverter surya
Pada umumnya inverter surya sering digunakan untuk mengubah tegangan DC dari panel surya atau baterai menjadi arus bolak-balik. Inverter surya ini
dilengkapi dengan battery charger yang dapat Anda gunakan untuk mengisi ulang daya baterai.
2. UPS (Interruptible Power Supply)
UPS ini merupakan gabungan dari inverter dan juga rectifier. Seperti yang sudah Anda ketahui bahwa inverter ini berfungsi merubah arus DC menjadi AC,
sedangkan rectifier ini memiliki fungsi sebaliknya.
Jadi, rectifier ini berguna untuk mengisi tegangan listrik untuk baterai sedangkan inverter ini akan mengembalikan ke arus PLN. Sedangkan fungsi dari stabilizer ini berguna untuk menstabilkan tegangan pada rectifier yang sehingga baterai bisa terisi di tegangan yang paling optimal.
3. Variable Speed Drive
VSD (Variable Speed Drive) adalah gabungan dari inverter dan juga rectifier.
Tapi, pada VSD ini tidak dilengkapi baterai seperti UPS. Tujuannya untuk mengkonversi tegangan listrik ketika melakukan digitizing.
Nantinya tegangan DC ini bisa disesuaikan frekuensinya kemudian akan dikonversikan kembali menjadi tegangan AC. Biasanya fungsi ini digunakan untuk perangkat listrik induksi seperti motor listrik, dll.
4. Inverter portable/mobil
Seperti kita ketahui, saat ini kita bisa mengisi baterai laptop dll. di dalam mobil menggunakan tegangan bolak-balik di dalamnya.
Jenis inverter berdasarkan gelombang
Di bawah ini ada 3 jenis inverter berdasarkan jenis gelombangnya : 1. Inverter gelombang sinus persegi
Inverter gelombang sinus persegi Yang pertama adalah inverter gelombang sinus persegi, Jenis sinyal dari inverter ini mempunyai bentuk persegi seperti nama menunjukkan. Sinyal ini tidak cocok untuk beban koil, seperti lemari es atau trafo jenis tertentu, karena dapat merusak peralatan. Inverter ini sering juga disebut inverter dorong-tarik.
2. Modified Sine Wave Inverter
Modified Sine Wave Inverter Yang kedua adalah inverter gelombang sinus termodifikasi, inverter ini merupakan variasi dari inverter pertama yaitu inverter gelombang sinus persegi. Inverter ini dapat digunakan untuk beban lilitan,
namun hasil yang diperoleh kurang maksimal dan dapat menyebabkan kehilangan energi yang lebih besar.
UPS jenis ini tidak disarankan untuk digunakan dengan peralatan sensitif seperti home theater atau peralatan audio lainnya.
3. Inverter gelombang sinus murni
Ketiga, inverter gelombang sinus murni, inverter jenis ini bisa dikatakan memiliki performa terbaik. Karena inverter ini bisa optimal jika digunakan untuk berbagai jenis perangkat. Namun inverter ini harganya cukup mahal.
Gambar 2. 6 Tipe Inverter Gelombang Sumber : https://www.sanspower.com/
2.1.7 Solar Charger Controler
Saat menggunakan panel surya dengan sistem off-grid, ada satu alat penting yang perlu diperhatikan. Alat ini berupa SCC (Solar Charge Controller), dipasang di antara panel surya dan baterai. SCC adalah perangkat elektronik yang berguna untuk mengontrol arus yang masuk ke baterai. Salah satu fungsinya adalah Solar Charge Controller (SCC) yang mencegah pengisian baterai berlebih dengan membatasi jumlah dan kecepatan pengisian baterai.
Solar charge controller (SCC) juga mencegah terkurasnya baterai dengan mematikan sistem jika energi yang tersimpan turun di bawah kapasitas 50%
dan mengisi daya baterai ke tingkat voltase yang benar. Ini membantu baterai bertahan lebih lama dan tetap sehat.
Fungsi pengontrol muatan surya
▪ Proteksi kelebihan beban:
Jika arus yang mengalir ke baterai jauh lebih tinggi daripada yang dapat ditangani oleh rangkaian, sistem mungkin mengalami kelebihan beban. Hal ini dapat menyebabkan panas berlebih dan kebakaran. Pengontrol muatan surya (SCC) menyediakan fungsi penting untuk perlindungan beban berlebih.
Dalam sistem yang lebih besar, perlindungan keselamatan ganda terhadap pemutus arus atau sekering harus digunakan.
▪ Pemutusan Tegangan Rendah:
Fungsi ini berfungsi sebagai fungsi otomatis untuk memutuskan beban baterai yang tidak kritis ketika tegangan turun di bawah ambang batas yang telah ditentukan. Pemutus ini akan secara otomatis menyambung kembali ke baterai saat mengisi daya. Ini akan mencegah pengosongan berlebih dan melindungi perangkat elektronik yang beroperasi pada tegangan sangat rendah.
▪ Blok arus balik:
Panel surya menghantarkan arus langsung melalui baterai dalam satu arah.
Pada malam hari, panel secara alami dapat mengirimkan sebagian arus ini ke arah yang berlawanan. Hal ini dapat menyebabkan daya baterai sedikit habis.
Pengontrol muatan surya (SCC) mencegah hal ini dengan bertindak seperti katup.
Cara penggunaan solar charge controller
Cara penggunaan SCC sama seperti gambar di bawah yaitu arus dari solar panel dihubungkan langsung ke SCC.
Selain itu, jika Anda menggunakan sistem On-Grid, transfer langsung dari SCC ke inverter dan dari inverter ke jaringan rumah.
Namun jika menggunakan sistem off-grid, daya dari SCC harus disambungkan ke baterai, seperti terlihat pada gambar di di bawah
Gambar: Cleanenergyreviews
Sumber : https://www.gesainstech.com/
Jenis pengontrol muatan
Ada dua jenis pengontrol muatan yang perlu dipertimbangkan:
pengontrol modulasi lebar pulsa (PWM) dan pengontrol pelacakan titik daya maksimum (MPPT). Pengontrol muatan PLC adalah teknologi yang lebih tua dan lebih murah yang sayangnya kurang efisien dibandingkan pengontrol muatan MPPT. Keduanya banyak digunakan dan menjalankan fungsi serupa dalam menjaga masa pakai baterai. Selain itu, penting untuk ditekankan bahwa diskusi ini bukan tentang solusi terbaik secara keseluruhan melainkan tentang kebutuhan masing-masing pengguna. Selain itu, kami sangat
menyarankan untuk membeli pengontrol muatan surya (SCC) berkualitas tinggi karena pengontrol tersebut hanya menyumbang sebagian kecil dari total biaya sistem.
PWM dan MPPT memiliki masa pakai sekitar 15 tahun, meskipun daya tahannya bervariasi tergantung tujuan penggunaan.
Faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan sebelum membeli pengontrol:
- Anggaran - Usia teknologi
- Iklim di mana sistem akan dipasang
- Berapa banyak panel surya yang Anda miliki dan apa kebutuhan Anda Energi
- Ukuran , jumlah dan jenis baterai yang Anda gunakan
Pulse Width Modulation Charge Controllers
PWM lebih sederhana dan lebih murah dibandingkan pengontrol MPPT.
Pengontrol pulsa mengatur aliran energi ke baterai dengan mengurangi arus secara bertahap, yang dikenal sebagai "modulasi lebar pulsa". Saat baterai sudah penuh, pengontrol pengisian daya PLC terus menyediakan sejumlah kecil daya untuk menjaga baterai tetap penuh. Pengontrol PLC paling cocok untuk aplikasi skala kecil karena sistem baterai dan panel surya harus
memiliki voltase yang tepat. Penggunaan pulsa listrik berdenyut tidak disarankan untuk instalasi skala besar.
Gambar : PWM
Sumber : https://m.icasolar.com/
• Kelebihan:
a. Lebih murah dari pengontrol MPPT
b. Paling baik untuk sistem yang lebih kecil di mana efisiensi tidak terlalu penting
c. Umurnya biasanya lebih lama karena lebih sedikit komponen yang dapat rusak
d. Terbaik untuk cuaca cerah yang hangat
e. Berkinerja terbaik saat baterai hampir mengisi daya penuh
• Kekurangan:
a. Kurang Efisien dibandingkan pengontrol MPPT
b. Karena panel surya dan baterai harus memiliki tegangan yang sesuai, PWM tidak ideal untuk sistem yang lebih besar dan kompleks
Maximum Power Point Tracking Charge Controller
MPPT efisiensinya diatas PWM dalam hal memanfaatkan penuh daya panel surya untuk mengisi daya baterai. MPPT membatasi outputnya untuk
memastikan baterai tidak diisi secara berlebihan. Pengontrol MPPT akan memantau dan menyesuaikan energi yang masuk untuk mengatur arus sistem tenaga surya Anda. Pengontrol MPPT menurunkan voltase dan meningkatkan arus. Sebagai hasilnya, output keseluruhan akan meningkat dan Anda akan mendapatkan efisiensi 90% atau lebih tinggi. Pengontrol MPPT lebih umum digunakan saat ini
Misalnya, jika cuaca mendung, MPPT akan mengurangi jumlah arus yang ditarik untuk mempertahankan tegangan yang diinginkan pada keluaran panel. Saat cuaca cerah, MPPT akan kembali mendapat pasokan listrik lebih banyak dari panel surya.
Gambar : MPPT
Sumber : https://m.icasolar.com/
• Keuntungan:
a. Sangat efisien
b. Ideal untuk sistem besar yang membutuhkan pembangkit listrik tambahan
c. Ideal untuk situasi di mana voltase panel surya lebih tinggi daripada voltase baterai
d. Ideal di lingkungan yang lebih dingin dan berawan e. Berfungsi paling baik saat baterai lemah saat beban
• Kekurangan:
a. Lebih mahal dibandingkan pengontrol PLC
b. Umur keseluruhan lebih pendek karena lebih banyak komponen
Mengukur solar charge controller (SCC)
Secara keseluruhan, mengukur solar charge controller (SCC) tidak sesulit yang Anda bayangkan. Solar charge controller (SCC) diukur berdasarkan arus panel surya dan tegangan sumber tenaga surya yang Anda miliki. Secara umum, Anda ingin memastikan bahwa Anda menggunakan pengontrol muatan surya (SCC) yang cukup besar untuk menangani jumlah energi dan arus yang dihasilkan oleh panel.
Biasanya, pengontrol muatan tersedia dalam ukuran 12, 24, dan 48 volt. Peringkat ampere berkisar antara 1 hingga 60 amp dan peringkat tegangan berkisar antara 6 hingga 60 volt.
Misalnya, jika voltase tenaga surya Anda 12 volt dan 14 amp, Anda memerlukan solar charge controller (SCC) dengan minimal 14 amp. Namun karena faktor seperti pantulan cahaya, level arus bisa meningkat, perlu menghitung tambahan 25%, sehingga tegangan minimum yang harus dimiliki solar charge controller (SCC) adalah 17,5 amp. Untuk melengkapi semua ini, Anda memerlukan pengontrol muatan 12 volt dan 20 amp.
Dalam hal ukuran pengontrol muatan, Anda juga perlu mempertimbangkan apakah Anda menggunakan pengontrol PPP atau MPPT. Pengontrol pengisian daya yang dipilih secara tidak tepat dapat menyebabkan hilangnya hingga 50�ya yang dihasilkan matahari
Jika menggunakan MPPT:
Karena pengontrol MPPT membatasi keluarannya (output), Anda dapat memasang panel surya sebesar yang Anda inginkan dan MPPT akan membatasi keluaran tersebut. Namun, ini berarti sistem Anda tidak efisien karena Anda memiliki panel yang tidak digunakan dengan benar. MPPT memiliki pembacaan ampere, misalnya MPPT 40 Amp. Bahkan jika panel Anda memiliki potensi untuk menghasilkan arus 80A, MPPT hanya akan menghasilkan arus 40A.
Jika menggunakan PWM:
PWM tidak dapat membatasi tegangan keluarannya (output). Tegangan PWM tergantung pada jumlah panel surya yang Anda pasang. Oleh karena itu, jika panel surya menghasilkan 40A dan pengontrol lonjakan arus yang Anda gunakan hanya dapat menggunakan hingga 30A, maka pengontrol tersebut mungkin rusak. Sangat penting untuk memastikan lebar pulsa yang sesuai dan kompatibel untuk panel surya Anda.
Kesalahan umum saat menggunakan Solar Charge Controller (SCC)
Komponen instalasi tenaga surya dapat bervariasi dan kesalahan dapat terjadi selama pemasangan. Berikut adalah beberapa kesalahan umum terkait pengontrol muatan.
Jangan sambungkan beban AC ke pengontrol pengisian daya. Hanya beban DC yang boleh dihubungkan ke output pengontrol muatan.
Beberapa perangkat elektronik bertegangan rendah harus dihubungkan langsung ke baterai. Solar Charge Controller (SCC)
harus selalu dipasang di dekat baterai, karena pengukuran tegangan baterai yang akurattage merupakan bagian penting dari fungsi Solar Charge Controller (SCC).
2.2 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO HYDRO
PLTMH merupakan pembangkit listrik skala kecil yang menggunakan energi hidrolik sebagai penggeraknya seperti saluran irigasi, sungai atau air terjun alami, dengan menggunakan ketinggian air terjun (head) dan jumlah air yang dikeluarkan. Pembangkit listrik tenaga air berasal dari aliran air yang ditahan pada ketinggian tertentu dan diberi kecepatan aliran yang memungkinkan untuk memutar turbin yang terhubung dengan generator. Pada dasarnya PLTMH memanfaatkan energi potensial air yang jatuh (head). Semakin tinggi air terjun maka semakin besar energi potensial air yang dapat diubah menjadi listrik. Selain faktor geografis (tata letak sungai), ketinggian air terjun juga dapat dicapai dengan menghalangi aliran air sehingga permukaan air naik. Semakin besar perbedaan ketinggian, semakin besar pula energi potensialnya. Perbedaan ketinggian pada PLTMH disebut head, ketinggian air terjun kemudian dikalikan dengan hambatan lain sehingga diperoleh head air jatuh yang efektif. Air dialirkan melalui pipa cepat ke pembangkit listrik yang biasanya dibangun di tepi sungai untuk memutar turbin atau kincir air mikrohidroelektrik. Energi mekanik dari putaran poros turbin akan diubah menjadi energi listrik oleh generator. Pembangkit listrik tenaga air
merupakan suatu bentuk pengubahan energi hidrolik pada ketinggian tertentu dan dialirkan menjadi energi listrik, dengan menggunakan turbin dan
generator hidrolik. Bentuk pembangkit tenaga mikro hidro bervariasi, tetapi prinsip kerjanya adalah sama, yaitu:
“ Perubahan tenaga potensial menjadi tenaga elektrik (listrik)”. Pembangkitan listrik mikrohidro adalah pembangkitan listrik dihasilkan oleh generator listrik DC atau AC. Mikrohidro berasal dari kata micro yang berarti kecil dan hydro artinya air, arti keseluruhan adalah pembangkitan listrik daya kecil
yang digerakkan oleh tenaga air. Tenaga air berasal dari aliran sungai kecil atau danau yang dibendung dan kemudian dari ketinggian tertentu dan memiliki debit yang sesuai akan menggerakkan turbin yang dihubungkan dengan generator listrik. Generator yang digunakan untuk mikrohidro dirancang mudah untuk dioperasikan dan dipelihara, didesain menunjang keselamatan, tetapi peralatan dari listrik akan menjadi berbahaya bila tidak digunakan dengan baik. Penggunaan tenaga hidrolik oleh manusia sudah ada sejak ribuan tahun yang lalu, dimulai dengan pembuatan kincir air yang ditempatkan di saluran air. Energi yang dihasilkan awalnya digunakan secara mekanis. Pada awal abad ke-19, perkembangan mini hidrolik di seluruh dunia khususnya di Eropa sangat pesat. Energi mekanik dan energi listrik yang dihasilkan didistribusikan ke industri-industri di sekitar lokasi pabrik. Dengan berkembangnya proyek pembangkit listrik tenaga air besar pada tahun
1930an, pembangunan pembangkit listrik tenaga air mini menurun secara signifikan dan bahkan diabaikan oleh pemerintah. Karena kerusakan ekologis yang disebabkan oleh proyek pembangkit listrik tenaga air besar-besaran dan kenaikan harga minyak, industri pembangkit listrik tenaga air mini bangkit kembali sekitar 40 tahun yang lalu.
➢ Untuk menentukan daya yang bisa dibangkitkan dalam pembangkit mikrohidro bisa menggunakan rumus berikut:
P =
9,81 x Q x H x η x 𝜌 𝐴𝑖𝑟 1000Dimana :
P = Daya Terbangkit (Kw)
9,81 = Konstanta Gravitasi (m/s)
Q = Debit Air (m3/s)
H = Ketinggian Head (m)
𝜂 = Efisiensi Sistem
𝜌 𝐴𝑖𝑟 = Masa Jenis Air (1000 Kg /m3)
➢ Menghitung daya turbin air (HP)
P = 𝜌 x Q x g x H
Dimana : P = daya (Hp)
𝜌 = massa air = 1000 kg/m H = tinggi terjun air [meter]
(Bakri, 2013:20)
➢ Menghitung Kecepatan Turbin.
𝑁 = [
862𝐷1
] √𝐻
Dimana :
D1 = Diameter Turbin
➢ Menghitung kapasitas aliran air
Debit =
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐵𝑒𝑗𝑎𝑛𝑎 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢➢ Untuk menghitung presentase Error
%Error =
𝐷𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖−𝐷𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑃𝑟𝑎𝑘𝑡𝑒𝑘𝐷𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑇𝑒𝑜𝑟𝑖
x 100
Pembangkit listrik tenaga mikrohidro hanyalah sebuah istilah. Mikro artinya kecil sedangkan hidrogen artinya air. Istilah ini bukan baku namun dapat dikatakan pembangkit listrik tenaga mikro hidro menggunakan air sebagai sumber energinya. Perbedaan istilah PLTA dengan PLTA mini terletak pada energi yang dihasilkan . (Firmansyah, 2011). Daya keluaran yang dihasilkan genset dalam istilah antara lain: Mini Hidro dari 100 kW, menjadi 1 MW, Mikro Hidro dari 1 hingga 100 kW dan Piko Hydro dari dari beberapa watt menjadi 1 kW. (Hunggul, 2015). Untuk menentukan jumlah air yang
dikeluarkan, gunakan persamaan di bawah ini:
➢ A =𝜋𝑟
2Dimana:
A = Luas Penampang Pipa (𝑚2) 𝜋 = 3,14
𝑟2= jari-jari
➢ Debit Air =Q=A.V
Dimana: V = Kecepatan aliran air (ft/s)
➢ Kecepatan air
V=C√2gh
Dimana:
C = Koefisiensi Air (0,98) g = Gavitasi Bumi (9,81 m/s)
h = jarak lubang dari permukaan air (meter) (David, 2018)
2.2.1 Bagian-bagian dan komponen PLTMH
Dapat digambarkan sebagai suatu sistem yang terdiri dari beberapa komponen teknik sipil serta komponen listrik dan mekanik sebagai berikut:
o Bendungan (spillway)
❖ Bendungan atau waduk dapat berupa bangunan terletak di seberang sungai dan mempunyai efek mengalihkan aliran air. Pembangunan bendungan (spillways) bertujuan untuk menaikkan dan mengendalikan tinggi muka air sungai secara signifikan agar muka air cukup untuk dialirkan ke sumber air pembangkit listrik tenaga mikro hidro.
o Saluran Pengambilan Air
❖ Saluran Pengambilan Air adalah suatu bagian pekerjaan sipil yang digunakan untuk mengalirkan air dari sungai ke dalam saluran yang dilengkapi dengan pembatas sampah.
o Saluran pengangkut (saluran pemasukan air)
❖ Fungsi saluran pengangkut adalah mengalirkan air dari pemasukan air ke tangki pengatur. Selain itu, saluran ini juga membantu menjaga kestabilan drainase. Saluran air pada pembangkit listrik kecil cenderung memiliki struktur terbuka.
o Spillway
❖ Fungsi Spillway adalah untuk mengurangi kelebihan air pada saluran.
o Tangki pemerataan (ruang hulu)
❖ Fungsi tangki pemerataan adalah untuk mengalirkan dan menyaring kembali air agar kotoran tidak masuk dan merusak turbin. Selain itu, baskom penyejuk ini juga mempunyai efek menenangkan derasnya aliran air yang masuk ke dalam pipa.
o Pipa Cepat (Penstock)
❖ Pipa Penstock merupakan pipa yang berfungsi mengalirkan air dari tangki statis (bagian depan) menuju turbin hidrolik.
o Pembangkit Listrik
❖ Pada pembangkit listrik ini terdapat turbin, generator dan peralatan lainnya. Bangunan ini menyerupai rumah dan memiliki atap untuk melindungi peralatan dari hujan dan gangguan lainnya.
o Saluran Pembuangan (Tailrace)
❖ Saluran pembuangan digunakan untuk mengalirkan air setelah memutar turbin.
o Turbin
❖ Fungsi turbin adalah mengubah energi potensial menjadi energi
mekanik. Air akan mengenai bilah turbin sehingga menyebabkan turbin berputar. Putaran turbin ini dihubungkan dengan generator. Turbin tersedia dalam berbagai tipe seperti Francis, Kaplan, Pelton dan lain- lain.
Tiga tipa Turbin 3.1 Turbin Francis
Pada tahun 1849, James B. Francis mengembangkan turbin Francis dengan meningkatkan efisiensi turbin reaksi aliran masuk hingga lebih dari 90%. Dia melakukan tes yang memuaskan dan mengembangkan turbin hidrolik.
Turbin Francis merupakan turbin reaksi. Turbin ditempatkan antara sumber air bertekanan tinggi di saluran masuk dan sumber air bertekanan rendah di luar. Ini adalah awal dari turbin hidrolik modern.
3.2 Turbin Pelto
Turbin pelton merupakan turbin impuls, Turbin Pelton digerakkan oleh turbin. Turbin Pelton memiliki banyak bilah yang memutar dan menyemprotkan pancaran air melalui nozel, dan merupakan jenis turbin hidrolik yang paling efisien. Perahu Pelton sangat bagus untuk dibawa ke atas. Lester Allan Pelton menemukan turbin Pelton pada tahun 1980
3.3 Turbin Cross Flow
Turbin cross Flow disebut juga turbin Banki-Michell atau turbin Ossberger. Ilmuwan Australia Anthony Michell, Donat Banki dan ilmuwan Jerman Fritz Ossberger menemukan turbin jenis ini. Mereka masing-masing mempunyai hak paten atas turbin jenis ini. Berbeda dengan turbin kebanyakan yang berputar karena aliran air secara aksial atau radial, turbin Cross Flow mengalir secara searah atau melintang. Turbin Cross Flow
dirancang untuk mengakomodasi laju aliran yang lebih tinggi dan head yang lebih rendah dibandingkan Pelton. Kepala kurang dari 200 meter.
3.4 Turbin Kaplan
Baling-baling/turbin Kaplan memiliki roda yang terdiri dari 3 hingga 6 bilah. Dimana tetesan air selalu berupa sudu-sudu yang digunakan untuk ketinggian air dibawah 20 meter.Proses
pengubahan energi air menjadi tenaga produksi roda turbin hidrolik dilakukan dengan memanfaatkan kecepatan air. Kincir air baling-baling/turbin Kaplan menyerupai bilah kipas.
Jenis-jenis turbin yang lazim digunakan dan kapasitasnya adalah seperti dibawah ini
o Generator
❖ Generator dihubungkan dengan turbin melalui poros dan roda gigi, memanfaatkan putaran turbin untuk memutar kumparan magnet generator sehingga elektron bergerak sehingga menimbulkan arus bolak-balik. Hampir seluruh tenaga listrik dihasilkan oleh mesin sinkron. Generator sinkron (umumnya dikenal sebagai alternator) adalah mesin sinkron yang digunakan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Generator sinkron dapat berupa generator
sinkron tiga fasa atau generator sinkron AC satu fasa tergantung kebutuhan.
o Sistem kendali
❖ Sistem kendali mempunyai fungsi menyeimbangkan energi masukan dan energi keluaran dengan cara mengatur masukan (aliran) atau mengatur keluaran (listrik) agar sistem seimbang. Berkembangnya beban seiring berjalannya waktu, peranan sistem kendali sangat penting dalam menjaga kestabilan sistem terutama kualitas daya yang
dihasilkan oleh generator (tegangan dan frekuensi). ). Tujuan
pengendalian di PLTMH adalah menjaga sistem kelistrikan dan mesin tetap berada pada wilayah kerja yang diperbolehkan. Pengendalian aliran dapat dipahami sebagai pengaturan besarnya energi hidrolik berupa air limbah yang masuk ke turbin dengan cara mengatur katup turbin (guide vane).
o Switchboard dan switchboard
❖ Jenis dan tata letak switchboard ditentukan dengan mempertimbangkan jumlah unit peralatan, jumlah sirkuit saluran transmisi, sistem kendali, jumlah staf pengoperasian serta skala dan kepentingannya. dari pusat tenaga yang bersangkutan.
o Jaringan Distribusi
❖ Jaringan distribusi terdiri atas konduktor, tiang, isolator dan
transformator. Jaringan ini dapat menggunakan konduktor aluminium atau bahan campuran lainnya. Dalam jaringan distribusi tegangan rendah, konduktor berinsulasi sering digunakan. Tiang-tiang pada saluran distribusi dapat berupa tiang baja, beton, atau kayu. Isolator digunakan untuk memisahkan bagian-bagian yang beraliran listrik atau berenergi jika konduktor yang digunakan adalah konduktor yang tidak berinsulasi.
2.2.2 Cara Kerja PLTMH
Cara kerja PLTMH dengan menngerakan motor untuk memompa air dari waduk bawah ke ke waduk atas , setelah air terkumpul di waduk atas akan di alirkan ke bawah untuk memutar turbin sehingga meenghasilkkan energi mekanik , energi ini selanjut nya akan mennggerakan generator untuk menghasilkan listrik.
Gambar : Skematis PLTMH Sumber : https://www.academia.edu/
2.2.3 Susunan Instalasi Mesin
Pada tahap awal pengembangan, susunan mesin pada pembangkit listrik tenaga air yang dipompa mempunyai sistem atau instalasi tersendiri antara pompa dan turbin.
Artinya dalam sebuah pompa PLTMH terdapat satu instalasi lengkap yang berfungsi sebagai turbin dan ada satu instalasi tersendiri yang berfungsi sebagai pompa. Pada instalasi turbin meliputi peralatan pipa, turbin dan generator.
Sedangkan pada sistem instalasi yang berfungsi sebagai pompa terdapat motor, pompa dan peralatan pipa. Pada pengembangan pompa PLTMH tahap selanjutnya, seiring dengan semakin majunya teknologi, sistem terpisah dihilangkan sehingga biaya pembuatan pompa PLTMH dapat ditekan karena tidak perlu lagi
membangun. Membangun sistem instalasi mesin ganda seperti pada tahap
sebelumnya. tahap pertama. awal perkembangannya. Saat ini, instalasi motor pada PLTMH yang digerakkan oleh pompa biasanya mencakup 2 variasi berikut:
Pada poros yang sama terdapat : a. pompa,b turbin . dan c. Mesin dan generator menyatu (reversible).
Pada poros yang sama terdapat a. pompa dan turbin terintegrasi (reversible), b. Mesin dan generator terintegrasi (reversible).
Untuk kedua varian di atas, hanya terdapat satu sistem penggerak cepat dan digunakan saluran bawah (rel) secara terbalik, yang berfungsi baik sebagai turbin maupun sebagai pompa. Turbin dan pompa sering dipasang secara vertikal untuk unit berkapasitas besar dan horizontal untuk unit kecil. Keuntungan dari opsi 1, dimana turbin dan pompa dipasang secara terpisah, adalah dapat dicapai kinerja yang optimal, baik pada pengoperasian turbin maupun pada pengoperasian pompa.
Sedangkan jika memilih opsi 2, efektivitasnya tidak akan semaksimal opsi 1, namun harga pemasangan pompa PLMMH akan lebih murah. Perkembangan unik dari turbin pompa disebut turbin pompa isogyre. Pompa turbin jenis ini mempunyai sudu-sudu ganda, dimana impeller pompa (imoeler) terletak pada bagian atas poros, sedangkan sudu turbin (runner) terletak pada bagian bawah. Impeler dilengkapi dengan baling-baling pemandu yang dapat diatur sesuai kondisi beban, sedangkan baling-baling pemandu pompa berbentuk bilah tetap. Katup penutup pada
komponen pompa dan turbin merupakan katup berbentuk silinder yang terletak di bagian luar impeller dan sudu-sudu sehingga menampung udara (bukan air) pada saat peralatan beroperasi.
Impeler pompa ini juga mempunyai selubung siput (selubung spiral) yang
digunakan bersama oleh pompa dan impeler untuk mengarahkan air ke impeler dan impeler. Impeler dan impeler mempunyai arah putaran yang sama, sehingga
peralihan fungsi dari instalasi turbin ke instalasi pompa atau sebaliknya dapat dilakukan dengan cepat.
2.2.4 Persyaratan Teknis
Secara teknis persyaratan pompa PLTMH pada umumnya sama dengan HPP
konvensional lainnya, yaitu adanya aliran air (Q) dan head tekanan (H) yang cukup.
Namun, selain memiliki banyak karakteristik yang sama dengan PLTMH konvensional, PLTMH pompa juga mempunyai fungsi khusus dan persyaratan teknis berbeda yang harus mendapat perhatian khusus pada tahap perencanaan.
keberadaan tangki atas dan bawah, persyaratan ketinggian serta kapasitas dan tinggi tangki. Secara singkat syarat-syarattersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Waduk atas dan waduk bawah.
Kekhususan PLTMH pompa yang membedakannya dengan PLTMH konvensional adalah PLTMH jenis ini memerlukan dua buah waduk dalam pengoperasiannya, yaitu waduk atas dan waduk bawah. Pada saat beban rendah dilakukan
pengoperasian pompa untuk menaikkan air dari waduk bawah ke waduk atas.
Sebaliknya pada saat beban puncak maka air yang berada di waduk atas dialirkan ke waduk bawah untuk memutar turbin yang menggerakkan generator dan
menghasilkanenergi listrik.z
2. Diperlukan permukaan turbin dan pompa.
Teknologi ini harus memperhatikan bahwa posisi pompa/turbin harus berada pada ketinggian yang lebih rendah dari dasar tangki. Dengan daya angkat turbin/pompa yang rendah, diharapkan terjadinya kavitasi dapat dihindari, yang menyebabkan hilangnya daya secara signifikan dan kerusakan pada turbin dan pompa. Selain itu, pada saat anda mengoperasikan pompa air untuk mengalirkan air dari tangki bawah ke tangki atas, pada saat pengoperasian pompa perlu diperhatikan perbedaan
ketinggian tertinggi di tengah lubang pompa dan ketinggian. air di atas permukaan air tanah. Perbedaan ketinggian minimum dapat diperoleh dengan
memperhitungkan tekanan udara, tekanan uap jenuh dan penurunan tekanan pada saluran.3.
3. Kapasitas penyimpanan dan head
Jumlah air yang dikeluarkan (Q) dan head (H) akan sesuai dengan kapasitas
terpasang instalasi air panas. Misalnya, jika memungkinkan untuk memperoleh air sebesar 115 m3 per detik pada ketinggian 237 meter, maka daya terpasang yang dapat dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga air adalah:
P = 9,8 x Q x T x nT x nG x nSP Daya terpasang dalam kW
Q = Air, dalam m3 per detik H = head, dalam meter
nT = Efisiensi turbin, misalnya diambil 90%
nG = Efisiensi generator, diambil 98%
nSP = Efisiensi saluran air, misalnya 90% maka.
P = 9,8 x 115 x 237 x 0,90 x 0,98 x 0,90
= 212.023 kW = 212,02 MW.
Dengan mengetahui jumlah air yang dibutuhkan untuk menghasilkan listrik dengan kapasitas terpasang, maka kita dapat mengetahui kapasitas kerja reservoir tersebut. . (hak keamanan) adalah persyaratan minimum. Rumus untuk menentukan kapasitas kerja suatu reservoir adalah sebagai berikut:
(misalnya turbin yang bekerja 6 jam sehari)
kapasitas tampungan : = 115 m3 x 3600x 6 = 2.484.000 m3
2.3 SISTEM KERJA PEMBANGKIT LISTRIK HYBRIT (PANEL SOLAR DAN PLTMH)
Pembangkit listrik tenaga air dan panel solar ini dapat bekerja secara maksimal Ketika pada siang hari yang cerah maka panel solar akan
menghasilkan daya listrik yang maksimal , dan PLTMH pada siang hari akan memompa air ke waduk atas dengan rotor , pada saat waaduk sudah terisi dapat di gunakan pada malam hari untuk menggerakan turbin yang mmenghasilkan energi , energi akan menggerakan generator untuk
menghasil kan listrik atau bisa bekerja secara maksimal pada saat malam hari PLTMH memmompa air ke waduk atas pada saat waduk atas terisi penuh dapat di gunnakaan pada siang hari untuk menggerakan turbin yang
menghasilkan eneergi, eneergi tersebut akan menggerakan geneeror yang dapat menghassilkan listrik .Ada beberapa factor yang menyebabkan kedua pembangkit tidak dapat bekerja secara maksimal sepeerti factor cuaca , misalnya Pada saat cuaca mendung atau hujan panel solar tidak dapat bekeerja maksimal di karenakan tidak ada nya mataharin pada saat ini pembangkitt listrik yang lebih dominasi adalah PLTMH dan pada saat
kemarau yang berkelanjutan panel solar akan menghasilkan daya listrik yang maksimal tetapi pada saat dan PLTMH akan menghasilkan daya listrik yang kurang maksimal karena jumlah air yang sedikit z
TABEL PENELITIAN TERDAHULU
No Tahun Penuli s
Judul Publikasi Penelitian
Metod e
Tujuan Hasil Keteranga
n 1 2013 Rudi
Salma n
ANALISIS PERENCAN
AAN PENGGUNA
AN SISTEM PEMBANGK IT LISTRIK TENAGA
SURYA (PLTS) UNTUK PERUMAHA
N (SOLAR HOME SYSTEM)
Deskri ptif Kualit
atif
Membahas tentang bagaimana perancanga
n penggunaa
n sestem pembbangk
it listrik tenaga
panal (PLTS)
untuk perumahan
calon pengguna listrik tenaga surya harus memperhitungkan dan
merencanakan secara matang dan teliti besarnya keutuhan minimum energi
listrik yang diperlukan sebelum membeli komponen-komponen sistem pembangkit listrik
tenaga surya. harga investasi awal sistem pembangkit tenaga listrik ini relatif mahal. hal yang perlu di perhatikan : 1.
Besarnya beban total yang akan digunakan. 2.
Jumlahmodul yang diperlukan. 3. Posisi lintang lokasi dimana SHS
akan di pasang. 4.
Besarnya kapasitas baterai yang diperlukan.
Jurnal
2 2020 HERM AWAN
, Hendr
a
Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya On-Grid Untuk Instalasi
Rumah Tinggal
Deskri ptif Kualit
atif
Membahas tentang
untuk mengetahui
profil beban, konfigurasi,
komponen, arsitektur, dan biaya
sistem
Saat menggunakan software HOMER dengan
skenario fraksi energi 20% PLTS – 80% PLN, 40 % PLTS – 60% PLN,
60% PLTS – 40% PLN, dan 80% PLTS – 20%
PLN dari total penggunaan energi listrik per hari sebesar 4576 Wh
atau 4,576 kWh. hasil
Jurnal
pembangkit listrik tenaga surya on – grid untuk instalasi
rumah tinggal.
simulasi, sistem optimal saat skenario 2 ( PLTS 40% - PLN 60%) karena tidak ada unmet load dan capacity shortage serta excess electricity yang kecil dengan arsitektur yang digunakan yaitu photovoltaic sebesar 0,646
kW, grid sebesar 1,30 kW, converter sebesar 0,445 kW dan menggunakan 1 baterai dengan biaya total
atau NPC sebesar Rp.38.674.747. Kondisi
komponen, insolasi matahari, kapasitas baterai, dan beban yang
disuplai sistem mempengaruhi besarnya
energi yang dihasilkan dalam simulasi PLTS on – grid untuk instalasi rumah
tinggal.
3 2020 Erick Fernan do
Analisis Biaya Pembangkit Listrik Tenaga
Surya (PLTS) Atap Skala
Rumah Tangga
Deskri ptif Kualit
atif
Membahas tentang penghemat
an atau mengurangi
tagihan listrik bulanan
dan membuka peran serta masyarakat
dalam pemanfaata
n dan pengolahan
energi terbarukan
Biaya investasi awal untuk pembuatan PLTS Atap 10 sampai dengan 15
juta rupiah. Biaya beban listrik yang dibayarkan
perbulan sebelum pemakain PLTS Atap
berkisar 300 sampai dengan 400 ribu rupiah, setelah penggunaan PLTS
Atap biaya beban listrik perbulan 200 sampai dengan 300 ribu rupiah,
penghematan rata-rata perbulan 100 ribu rupiah, jika diperhitungkan biaya investasi akan kembali dalam 1 tahun, rata-rata umur material dari PLTS
Jurnal
berkisar 20 tahun.
Penghematan biaya beban listrik berkisar Rp.
22.800.000,- dalam 20 tahun.
4 2020 Riafin ola,
H., Sucini ngtyas,
I., Sholih uddin,
I., &
Puspit a, W
Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga
Surya pada Penggunaan Listrik Rumah
Tangga
Deskri ptif Kualit
atif
Memahas tentang memanfaat
kan energi terbarukan yang ramah lingkungan dengan cara merancang
g plts pa da penggunaa
n listrik rumah tangga
Hasil pengukuran data dari nilai rata–rata tegangan terbuka (Voc) adalah sebesar 20,40 V
dengan arus hubung singkat (Isc) sebesar 6,54
A dan intensitas sinar matahari sebesar 323.09
W/m2. Hasil yang diperoleh dari rancang bangun PLTS ini mampu
menahan beban 570 Wh selama 11 jam. Rancang bangun PLTS ini terdiri
dari panel surya yang terhubung pada solar charge controller (SCC),
inverter dan baterai.
Pengujian sistem dilakukan dengan menggunakan beban berupa lampu dan kipas
angin
Jurnal
