MUQAFFI HANIFIYYAH AS SAMHAH 2202432014
UTS STANDAR DAN PERATURAN
Jawab :
a) Sel fotovoltaik adalah rangkaian bahan semikondutor yang bisa menyerap radiasi sinar matahari dan mengubahnya menjadi tegangan arus listrik DC hingga 0,5 VDC.
b) Modul Fotovoltaik adalah sekumpulan sel fotovoltaik yang dirangkai dan dihubungkan secara seri. Modul fotovoltaik juga seringkali disebut sebagai modul surya.
c) String fotovoltaik adalah beberapa modul fotovoltaik yang dirangkai dan dihubungkan secara seri.
d) Rangkaian modul fotovoltaik atau juga disebut larik atau array terdiri dari beberapa modul yang dihubungkan secara seri dan/atau paralel.
Rangkaian ini mengubah radiasi sinar matahari yang mengenai seluruh permukaan rangkaian menjadi tenaga listrik.
Sumber : Buku Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Dos & Don’ts, Kementerian ESDM Dirjen EBTKE
Jawab :
Kurva I-V dan Kurva P-V
1. Isc = Arus yang melalui modul fotovoltaik ketika terjadi hubungan arus pendek.
2. Voc = Tegangan pada keluaran dari modul fotovoltaik ketika tidak ada beban.
3. Pmpp = Daya nominal modul fotovoltaik yang didapat dari kondisi uji standar (STC, Standard Test Condition). STC meliputi kondisi uji dengan radiasi sinar matahari sebesar 1000 W/m2 , suhu modul 25°C, dan massa udara1 (AM – air mass) sebesar 1.5 AM
4. Imp = Arus operasional pada daya maksimum.
5. Vmp = Tegangan operasional pada daya maksimum.
Jawab :
1. PV module dengan azimuth dan derajat kemiringan yang tetap
2. PV array dimiringkan dengan sudut +/- hingga 20° untuk optimasi produksi tahunan 3. Sudut kemiringan tergantung pada tujuan performa dan biaya.
4. Module shading perlu dipertimbangkan
Jawab:
Cara mengatur PV Array terkonsentrasi :
1. Pelacakan Matahari (Sun Tracking): Untuk memaksimalkan penangkapan energi matahari, PV Array terkonsentrasi biasanya dilengkapi dengan mekanisme pelacakan matahari. Mekanisme ini menggerakkan seluruh PV Array untuk mengikuti pergerakan matahari sepanjang hari, sehingga cahaya matahari selalu difokuskan dengan tepat pada sel surya. Dengan pelacakan matahari, PV Array terkonsentrasi dapat mencapai efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan PV Array tetap yang hanya menghadap ke arah matahari tetap.
2. Optik Pemfokusan (Optical Concentration): PV Array terkonsentrasi menggunakan lensa atau cermin untuk memfokuskan cahaya matahari pada sel surya yang lebih kecil. Lensa atau cermin ini memiliki sifat pemfokusan yang memungkinkan cahaya matahari yang datang dari berbagai sudut difokuskan pada area sel surya yang lebih kecil. Dengan memfokuskan cahaya matahari, intensitas cahaya yang diterima oleh sel surya dapat ditingkatkan, meningkatkan output daya.
3. Pergerakan Seluruh Array (Array Movement): Selain pelacakan matahari, beberapa sistem PV Array terkonsentrasi juga menggunakan pergerakan seluruh array untuk mengoptimalkan penangkapan energi matahari. Seluruh array PV dapat diputar atau dimiringkan untuk memastikan sudut pencahayaan yang optimal pada sel surya.
Dengan mengubah posisi array, intensitas cahaya matahari yang diterima oleh sel surya dapat ditingkatkan dan menghasilkan lebih banyak energi.
4. Sistem Pendingin (Cooling System): PV Array terkonsentrasi menghasilkan panas yang lebih tinggi dibandingkan dengan sistem PV konvensional. Oleh karena itu, penting untuk memiliki sistem pendingin yang efektif untuk menjaga suhu sel surya agar tetap dalam rentang optimal. Mekanisme pendinginan, seperti penggunaan heatsink atau sistem aliran udara, dapat digunakan untuk mengurangi suhu dan memastikan kinerja yang stabil.
Inverter Terpusat ( Central Inverter ) adalah inverter berkapasitas tinggi yang dirancang untuk digunakan dengan sistem surya berukuran komersial atau utilitas (pembangkit listrik).
Beberapa modul PV terhubung secara seri hingga mencapai nilai tegangan nominal (nominal voltage), membentuk formasi string. Beberapa string terhubung secara paralel membentuk formasi array. Lalu Array-Array tersebut terhubung ke sebuah central inverter. Setiap unit central inverter 3 fasa mampu memasok daya hingga 1M Watt bahkan lebih, dan menerima arus dari array PV >1000 Ampere. Oleh karena itu, konfigurasi ini biasanya hanya diterapkan di sistem pembangkit listrik skala menengah dan besar, sekelas PLTS.
Kelebihan
- Biaya listrik produksi paling murah per kWp - Lebih banyak distribusi daya AC di banding DC
- Evaluasi bergantung pada trade off dan effisiensi biaya Kekurangan
- Inverter tunggal yang terpusat tidak adaptif terhadap penambahan kapasitas.
- Kabel DC dilalui arus yang sangat besar, bisa ratusan sampai 1000+ Ampere
- Ukuran Dimensi Inverter besar dan membutuhkan tempat yg luas
- Monitoring sub-array memerlukan peralatan DC monitoring terpisah
- Biaya rangkaian dan proteksi system DCS lebih mahal
- Kurang redundancy dibanding string inverter
Inverter string adalah Inverter terdistribusi untuk pembangkit tenaga surya. Ukuran Inverter ini lebih kecil, dan setiap unit mengkonversi daya yang jauh lebih kecil daripada inverter pusat.
Biasanya Inverter String hanya menerima Input dari beberapa string saja, yang terbesar hanya menerima dari 1 Susunan Array. Tidak seperti Central Inverter yang menerima Input lebih dari 1 Array.
Kelebihan
-
Jika salah 1 Inverter bermasalah, tidak akan mengganggu system Produksi secara keseluruhan.- Lebih Adaptif terhadap penambahan Kapasitas
-
Simplifikasi proteksi DC PV array lebih toleran terhadap mistmatch dan shading Kekurangan- Biaya listrik hasil produksi lebih mahal
- Membutuhkan banyak Inverter untuk Pembangkit Surya yang memiliki Kapasitas besar
- Biaya rangkaian dan proteksiAC lebih tinggi
Jawab
1. Standar Penggunaan Kabel AC Tegangan Menengah:
IEC 60502: Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV (Um = 1.2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV)
2. Standar Penggunaan Kabel DC Tegangan Menengah:
IEEE 515.1: Recommended Practice for the Testing, Performance, and Maintenance of VLF/DC Insulation Test Sets for Extruded Cables
3. Standar Komunikasi yang Ditancapkan Langsung:
ISO/IEC 11801: Information technology - Generic cabling for customer premises
Standar : SNI 0225-7-712:2021
Judul : Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL) 2020 - Bagian 7-712: Persyaratan untuk instalasi atau lokasi khusus – Sistem suplai daya fotovoltaik surya (PV) (IEC 60364-7- 712:2017, MOD)
Pertimbanagn desain mekanis meliputi beberapa pengaruh : Banjir
Desain lokasi mempertimbangkan pengaruh banjir dan drainase
Ketinggian dari tanah untuk komponen PV Sistem Seismic Bila lokasi proyek berada pada daerah dengan risiko aktivitas seismic, beban seismic pada struktur harus memenuhi persyaratan bangunan.
Standar peralatan dengan pengujian kualifikasi seismic harus diterapkan seperti : 1.
1. IEC TS 62771-210, addressing high voltage switchgear 2. IEC TR 62271-300, addressing high volatage AC breakers
3. IEC 60255-21-3, addressing measuring relays and protection equipment.
Akses
Akses jalan perlu mempertimbangkan untuk akses kendaranan (truk atau crene) dan akses dalam memutar arah
Sesuai dengan keperluaan akses kendaraan emergensi dan sesuai persyaratan pemadam kebakaran
Celah yang sempit mencegah akses aman kendaraan bermotor Beban Mekanis Beban mekanis perlu memperhitungkan beban/tonase dari PV sebagai acuan untuk struktur penyangga/mounting dan Pembuatan Fondasi Struktur penyangga.
Korosi
Mempertimbangkan kondisi site berdasarkan situasi lingkungan, contoh : jika site PLTS dekat pantai maka struktur Galvanis pada penyangga perlu di lakukan Pengecatan dengan Cat Anti Karat atau Anodyzing agar Kondisi Galvanis tidak berkarat.
1. Ukuran inverter baterai harus sesuai dengan beban rata-rata dan beban puncak yang
beroperasi selama lebih dari 30 menit. Perkiraan atau profil beban yang diukur harus
ditetapkan untuk mengidentifikasi beban kontinyu dan beban puncak. Kapasitas (rating) inverter baterai tidak boleh lebih tinggi dari kapasitas modul fotovoltaik 2. Output PV Array
-
Untuk menentukan kapasitas inverter secara tepat memerlukan data output actual dari PV array di lokasi instalasi-
Analisis performa system dalam semua rentang kondisi lingkungan 3. Rating inverter-
Harus dalam rentang maximum tegangan, arus dan daya sesuai dengan spesifikasi pabrikan mencakup dalam kondisi lingkungan normal dan prediksi kondisi abnormal-
Perlu memerhatikan efisiensi dan suhu inverter-
Mempertimbangkan pengaruh ketinggian (altitude) lokasi instalasi inverterMPPT (Maximum Power Point Tracking) adalah teknologi yang digunakan dalam sistem panel surya (PV) untuk memaksimalkan penerimaan daya dari panel surya dengan memastikan bahwa panel surya beroperasi pada titik daya maksimum (Maximum Power Point/ MPP) mereka.
Cara kerja MPPT pada sistem PV adalah sebagai berikut:
1. Pemantauan Intensitas Cahaya dan Tegangan: MPPT melacak intensitas cahaya matahari yang diterima oleh panel surya dan tegangan keluaran panel surya. Ini dilakukan melalui pengukuran arus dan tegangan pada panel surya.
2. Analisis Daya: Berdasarkan data yang dikumpulkan, MPPT melakukan analisis daya dengan mengalikan tegangan dan arus keluaran panel surya. Hasil perkalian ini memberikan daya yang dihasilkan saat ini oleh panel surya.
3. Perubahan Tegangan: MPPT mengubah tegangan keluaran panel surya untuk mencari titik daya maksimum (MPP). MPPT melakukan ini dengan mengubah beban atau hambatan pada panel surya untuk mencapai tegangan keluaran yang optimal.
4. Pemantauan Terus-Menerus: MPPT terus memantau intensitas cahaya dan tegangan untuk mengidentifikasi perubahan dalam kondisi cahaya matahari. Jika ada perubahan, MPPT akan menyesuaikan tegangan keluaran panel surya untuk tetap berada pada titik daya maksimum.
5. Maksimalkan Efisiensi: Dengan memastikan panel surya beroperasi pada MPP mereka, MPPT memaksimalkan penerimaan daya dari panel surya. Ini berarti bahwa energi yang dihasilkan oleh panel surya akan dimaksimalkan dan digunakan secara efisien oleh sistem PV.
komponen
Transformator digunakan dalam sistem PV dengan tegangan menengah atau tinggi untuk mengubah tegangan AC dari inverter menjadi tegangan AC yang lebih tinggi, yang sesuai dengan tegangan distribusi atau transmisi pada jaringan listrik.
Transformator juga digunakan untuk mengisolasi sistem PV dari jaringan listrik dan meningkatkan efisiensi pengiriman daya.
Panel dan stasiun tegangan menengah dan tinggi
1. Panel Tegangan Menengah (Medium Voltage Panel): Panel tegangan menengah adalah komponen yang digunakan untuk mengontrol dan mengatur distribusi listrik pada tingkat tegangan menengah. Panel ini biasanya terletak di dalam bangunan atau ruangan yang diperuntukkan khusus dan dilengkapi dengan peralatan pengendali seperti switchgear (pemutus sirkuit), pengaman arus lebih, pengukur, dan perangkat pengendali lainnya.
Panel tegangan menengah dapat digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pembangkit listrik. Mereka mengatur aliran listrik pada tingkat tegangan yang lebih tinggi (misalnya, 3,3 kV hingga 36 kV) sebelum diturunkan menjadi tegangan yang lebih rendah untuk digunakan oleh beban listrik.
2. Stasiun Tegangan Menengah (Medium Voltage Substation): Stasiun tegangan menengah adalah fasilitas yang menghubungkan sumber listrik utama dengan jaringan distribusi pada tingkat tegangan menengah. Stasiun ini biasanya berlokasi di luar dan berisi transformator dan peralatan lainnya yang diperlukan untuk mengubah dan mendistribusikan listrik pada tingkat tegangan yang lebih tinggi (misalnya, 11 kV hingga 132 kV).
3. Stasiun tegangan menengah terdiri dari komponen seperti transformator distribusi yang mengubah tegangan tinggi menjadi tegangan menengah, pemutus sirkuit tegangan menengah (MV circuit breakers) untuk mengendalikan aliran listrik, pengukur, proteksi, sistem pengamanan, dan peralatan lainnya yang diperlukan untuk operasi yang aman dan efisien.
4. Stasiun Tegangan Tinggi (High Voltage Substation): Stasiun tegangan tinggi adalah fasilitas yang menghubungkan sumber listrik utama dengan jaringan distribusi pada tingkat tegangan tinggi. Stasiun ini bertanggung jawab untuk mengubah dan mendistribusikan listrik pada tegangan tinggi (misalnya, 132 kV hingga 765 kV) sebelum diturunkan ke tingkat tegangan menengah atau rendah untuk digunakan oleh beban listrik.
Stasiun tegangan tinggi biasanya terdiri dari transformator yang mengubah tegangan tinggi menjadi tegangan menengah, pemutus sirkuit tegangan tinggi (HV circuit breakers) untuk pengendalian aliran listrik pada tingkat tegangan tinggi, pengukur, proteksi, sistem pengamanan, dan peralatan lainnya yang diperlukan dalam operasi stasiun.
Kedua stasiun tegangan menengah dan tinggi sangat penting dalam jaringan distribusi tenaga listrik. Mereka bertindak sebagai titik penyambungan antara pembangkit listrik dan beban, mengubah tegangan sesuai dengan kebutuhan, dan memastikan distribusi listrik yang aman, handal, dan efisien
