ANALISA UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA 15 KW
DI DUSUN ASAH TEBEN DESA DATAH KARANGASEM
TUGAS AKHIR
Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan
dalam rangka menyelesaikan Program Sarjana Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh :
TJOK GEDE VISNU SEMARA PUTRA
NIM 1004405095
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
JIMBARAN-BALI
2015
i
ANALISA UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA 15 KW
DI DUSUN ASAH TEBEN DESA DATAH KARANGASEM
TUGAS AKHIR
Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan
dalam rangka menyelesaikan Program Sarjana Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh :
TJOK GEDE VISNU SEMARA PUTRA
NIM 1004405095
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
JIMBARAN-BALI
2015
ii
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS
Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang
dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar
Nama : Tjok Gede Visnu Semara Putra
NIM : 1004405095
Tanda Tangan :
Tanggal :……………………………….
iii
ANALISA UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA 15 KW
DI DUSUN ASAH TEBEN DESA DATAH KARANGASEM
TUGAS AKHIR
Tugas Akhir Diajukan Sebagai Prasyarat untuk Memperoleh Gelar
Sarjana S1 (Strata 1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Udayana
Tjok Gede Visnu Semara Putra
NIM. 1004405095
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
JIMBARAN - BALI
2015
v
KATA PENGANTAR
Pertama-tama perkenankanlah saya memanjatkan puji syukur kehadapan
Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya atas asung
kerta wara nugraha-Nya tugas akhir yang berjudul “ANALISA UNJUK KERJA
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA 15 KW DI DUSUN ASAH
TEBEN DESA DATAH KARANGASEM” dapat diselesaikan.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak memperoleh petunjuk
dan bimbingan dari berbagai pihak. Sehingga pada kesempatan ini
perkenankanlah saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Redana,MA.Sc.Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Udayana.
2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Udayana.
3. Bapak I Putu Ardana, ST., MT. selaku Pembimbing Akademik
4. Bapak I Nyoman Satya Kumara, ST, Msc. PhD selaku Dosen Pembimbing 1
atas bimbingannya selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Bapak Wayan Gede Ariastina, ST., M.Eng.Sc., PhD selaku Dosen
Pembimbing 2 atas bimbingannya selama penulis menyelesaikan tugas akhir
ini.
6. Segenap Dosen dan Staff Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Udayana.
7. Kedua Orang Tua tersayang dan anggota keluarga yang telah memberikan
dukungan moril dan material selama penyusunan tugas akhir ini.
8. Ranis Hasna Devy Riadi, ST yang selalu memberi semangat dan dukungan
kepada penulis sehingga penyusunan tugas akhir ini dapat selesai.
9. Gungde Ari, Satrya, Arya, dan Aryanata yang selalu memberikan motivasi
dan inspirasi dalam penyusunan tugas akhir ini.
10. Teman-teman Elektro 2010 yang turut membantu dalam penyusunan tugas
akhir ini.
vi
11. Semua pihak yang telah membantu, dalam penyusunan tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan
demi kesempurnaan penulisan di masa yang akan datang. Semoga Ida Sang
Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-Nya
kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian tugas
akhir ini.
Denpasar, November 2015
Penulis
vii
ABSTRAK
ANALISA UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA
15KW DI DUSUN ASAH TEBEN DESA DATAH KARANGASEM
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) 15 KW terpusat di Dusun Asah
Teben Desa Datah Karangasem atau disebut PLTS Datah merupakan suatu hal
yang baru dalam penerapan dan pemanfaatan energi terbarukan berskala
menengah di Indonesia terutama di Bali. Keberadaan PLTS Datah masih
memerlukan perhatian dan analisa, agar potensi dari produksi energi listrik
spesifik (final yield) dari PLTS tersebut dapat diketahui. Selain itu agar dapat
diketahui permasalahan apa saja yang terjadi dalam pengoperasian PLTS Datah,
guna pengembangan dan pengetahuan dalam pengelolaan PLTS tersebut.
Potensi final yield dari PLTS Datah Datah diperoleh dengan melakukan
simulasi dengan software PVSyst sesuai dengan sistem terpasang. Simulasi
PVSyst dibagi menjadi 4 skenario, yaitu skenario 1 15 KW tanpa shading untuk
memperoleh potensi optimum dari produksi energi listrik pada lokasi PLTS
Datah. Skenario 2 15 KW dengan shading untuk memperoleh potensi energi
listrik PLTS Datah. Skenario 3 10 KW dengan shading dilakukan karena pada
PLTS Datah sistem yang bekerja sebenarnya hanya sebesar 10 KW, dikarenakan
adanya permasalahan pada charge controller 2. Skenario 4 10 KW tanpa shading
untuk memperoleh potensi optimum produksi energi listrik PLTS Datah. data
pengukuran shading didapat dengan melakukan pemodelan PLTS Datah dalam
bentuk 3D pada software PVSyst. Selanjutnya hasil simulasi akan dibandingkan
dengan hasil produksi riil energi listrik PLTS Datah.
Potensi optimum dari produksi energi listrik yang dihasilkan melalui
simulasi skenario 1 selama kurun waktu 1 Maret s.d. 31 Juli 2015 sebesar 8718
KWh. Potensi dari produksi energi listrik yang dihasilkan melalui skenario 2 yaitu
sebesar 8077 KWh. Sedangkan pada skenario 3 potensi produksi energi listrik
yang dihasilkan yaitu sebesar 5378 KWh, dan pada skenario 4 potensi produksi
energi listrik yang dihasilkan sebesar 5799 KWh. Produksi energi listrik PLTS
Datah selama kurun waktu 1 Maret s.d. 31 Juli 2015 sebesar 4311 KWh. Produksi
riil tersebut lebih kecil dibandingkan potensi produksi energi listrik melalui
simulasi skenario 3 dengan selisih 19.8 % dari hasil simulasi sebesar 5378 KWh.
Kata kunci : PLTS, final yield
viii
ABSTRACT
PERFORMANCE ANALYSIS OF SOLAR POWER PLANT 15 KW IN THE
VILLAGE OF DATAH DUSUN ASAH TEBEN KARANGASEM
Standalone system of Solar Power Plant 15 KW in the village of Datah
Dusun Asah Teben Karangasem called Datah PV Plant is a new thing in the
application and medium-scale renewable energy utilization in Indonesia,
especially in Bali. Datah PV Plant still require attention and analysis, so the
potential of specific electrical energy production (final yield) of PV Plant can be
known. Additionally in order to know what are the problems that occur in the
operation of Datah PV Plant, for the development and knowledge in the
management of the PV Plant.
Potential final yield of Datah PV Plant obtained by performing
simulations with software PVSyst according to the installed system. The
Simulation on PVSyst divided into 4 scenario, the scenario 1 15 KW without
shading to obtain the optimum potential of the electrical energy production on
Datah PV Plant. Scenario 2 15 KW with shading to obtain electrical energy
potential on Datah PV Plant. Scenario 3 10 KW with shading done because the
system of Datah PV Plant that works actually only amounted to 10 KW, due to the
problems on the charge controller 2. Scenario 4 10 KW without shading to obtain
the optimum potential for the production of electrical energy on Datah PV Plant.
The shading measurement data obtained by modeling Datah PV Plant in 3D on
PVSyst software. Furthermore, the simulation results will be compared with the
results of the real production of electrical energy PLTS Datah.
The optimum potential of production of electrical energy generated
through simulation by scenarios 1 during the period 1 March to July 31, 2015
amounted to 8718 KWh. The potential of production of electrical energy
generated through scenario 2 is equal to 8077 KWh. While in scenario 3 the
potential production of electrical energy generated is equal to 5378 KWh, and the
4 potential scenarios generated electrical energy production by 5799 KWh.
Electrical energy production of Datah PV Plant during the period March 1 sd
July 31, 2015 amounted to 4311 KWh. Real production is smaller than the
potential for electrical energy production through simulation scenario 3 by a
margin of 19.8% of the simulation results for 5378 KWh.
Keywords: PV plant, the final yield
ix
DAFTAR ISI
JUDUL ........................................................................................................... . i
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS............................................... . ii
LEMBAR PRASYARAT SARJANA ............................................................ . iii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ . iv
KATA PENGANTAR .................................................................................... . v
ABSTRAK ...................................................................................................... .vii
ABSTRACT ................................................................................................... viii
DAFTAR ISI....................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xix
DAFTAR SINGKATAN.................................................................................xxiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................... 3
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................ 3
1.4 Manfaat Penelitian .......................................................................... 3
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ............................................. 4
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Mutakhir .......................................................................... 5
2.2 Potensi Energi Matahari di Indonesia .............................................. 8
2.3 Pembangkit Listrik Tenaga Surya ................................................... 10
2.3.1 Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) ............. 10
2.3.2 Prinsip Kerja Sel Surya (Photovoltaic) ................................... 11
2.4. Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) .......................... 12
2.4.1 PLTS Terpusat (Off-Grid) ...................................................... 13
2.4.2 PLTS Terinterkoneksi (On-Grid) ........................................... 14
2.4.3 PLTS Hybrid ......................................................................... 14
2.5 Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) ..................... 15
x
2.5.1 Solar Cell (Photovoltaic) ....................................................... 15
2.5.1.1 Teknologi Solar Cell....................................................16
2.5.1.2 Sistem Instalasi Solar Cell...........................................19
2.5.2 Modul Surya..............................................................................20
2.5.2.1 Karakteristik Listrik dari Modul Surya........................20
2.5.2.2 Variasi dalam Produksi Energi Modul Surya..............22
2.5.3 Penyangga dan Sistem Pelacak
(Mounting and Tracking Systems) .......................................... 23
2.5.4 Inverter .................................................................................. 24
2.5.4.1 Konsep Hubungan Inverter..........................................25
2.5.5 Charge Controller.................................................................. 27
2.5.6 Baterai ................................................................................... 28
2.6 Sumber Energi Matahari ................................................................. 30
2.6.1 Sumber Energi Matahari di Indonesia.......................................31
2.6.2 Inklinasi dan Orientasi PV Module ......................................... 31
2.6.3 Sudut Kemiringan PV Module ................................................ 32
2.7 Perancangan Teknis PLTS Terpusat (Off-Grid)............................... 33
2.7.1 Kebijakan dan Pedoman Pemerintah RI dalam
Pembangunan PLTS Terpusat ................................................ 33
2.7.2 Pedoman Pembangunan PLTS Terpusat ................................. 34
2.8 PVSyst ............................................................................................ 40
2.8.1 Fitur pada PVSyst .................................................................. 42
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................... 49
3.2 Data ................................................................................................ 49
3.2.1 Sumber Data .......................................................................... 49
3.2.2 Jenis Data .............................................................................. 49
3.2.3 Teknik Pengumpulan Data ..................................................... 50
3.3 Tahapan Penelitian ......................................................................... 50
3.4 Alur Penelitian................................................................................ 61
xi
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Dusun Asah Teben
Desa Datah Karangasem ................................................................. 63
4.2 Desain Teknis Sistem PLTS Datah ................................................. 63
4.2.1 Komponen PLTS Datah ......................................................... 68
4.3 Simulasi Unjuk Kerja PLTS Datah Menggunakan PVSyst .............. 78
4.3.1 Simulasi PVSyst PLTS Datah Skenario 1 ............................... 79
4.3.1.1 Hasil Simulasi PVSyst PLTS Datah
Skenario 1......................................................................85
4.3.2 Simulasi PVSyst PLTS Datah Skenario 2 ............................... 87
4.3.2.1 Pemodelan PLTS Datah pada Simulasi PVSyst
Skenario 2......................................................................88
4.3.2.2 Hasil Simulasi PVSyst PLTS Datah
Skenario 2......................................................................92
4.3.3 Simulasi PVSyst PLTS Datah Skenario 3 ............................... 95
4.3.3.1 Hasil Simulasi PVSyst PLTS Datah
Skenario 3......................................................................95
4.3.4 Simulasi PVSyst PLTS Datah Skenario 4 ............................... 97
4.3.4.1 Hasil Simulasi PVSyst PLTS Datah
Skenario 4......................................................................97
4.3.5 Analisa Perbandingan Simulasi PVSyst
PLTS Datah Skenario 1 dan 2 ................................................ 99
4.3.6 Analisa Perbandingan Simulasi PVSyst
PLTS Datah Skenario 3 dan 4 ................................................ 101
4.4 Monitoring Energi Listrik PLTS Datah ........................................... 102
4.5 Analisa Monitoring Energi Listrik PLTS Datah .............................. 108
4.5.1 Analisa Produksi Energi Listrik Bulan Maret PLTS Datah ..... 114
4.5.2 Analisa Produksi Energi Listrik Bulan April PLTS Datah ...... 121
4.5.3 Analisa Produksi Energi Listrik Bulan Mei PLTS Datah ........ 128
4.5.4 Analisa Produksi Energi Listrik Bulan Juni PLTS Datah ........ 134
4.5.5 Analisa Produksi Energi Listrik Bulan Juli PLTS Datah ......... 140
xii
4.6 Analisa Perbandingan Hasil Simulasi PVSyst dengan Produksi
Riil Energi Listrik PLTS Datah ....................................................... 146
4.7 Analisa Pengaruh Lingkungan dan Kondisi Sistem Terhadap
Performa PLTS Datah..................................................................... 153
4.7.1 Bayangan / Shading ............................................................... 153
4.7.2 Kondisi Komponen Sistem PLTS ........................................... 156
BAB V PENUTUP
5.1 Simpulan ........................................................................................ 159
5.2 Saran .............................................................................................. 160
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Contoh penerapan sel surya ke dalam panel surya .................... 10
Gambar 2.2 Susunan lapisan solar cell ......................................................... 12
Gambar 2.3 Prinsip kerja PLTS off-grid ....................................................... 13
Gambar 2.4 Prinsip kerja PLTS on-grid ...................................................... 14
Gambar 2.5 Skema Hybrid Photovoltaic Power System ................................ 15
Gambar 2.6 Kelas teknologi sel surya .......................................................... 17
Gambar 2.7 Panel Monocrystalline Silikon .................................................. 17
Gambar 2.8 Panel Polycrystalline Silikon .................................................... 18
Gambar 2.9 (a) Modul surya jenis thin film (b) struktur thin film dengan
bahan CdTe-CdS....................................................................... 19
Gambar 2.10 Diagram hubungan antara Solar Cell, Modul, Panel,
dan Array......................................................................................20
Gambar 2.11 Kurva karakteristik listrik sebuah modul surya .......................... 21
Gambar 2.12 Pengaruh iradiasi terhadap tegangan dan arus modul surya ....... 22
Gambar 2.13 Pengaruh shading terhadap modul surya ................................... 23
Gambar 2.14 Konfigurasi Inverter .................................................................. 26
Gambar 2.15 Solar Atlas ................................................................................ 30
Gambar 2.16 Pemasangan PV Module dengan sudut kemiringan ................... 33
Gambar 2.17 Tampilan awal PVSyst .............................................................. 41
Gambar 2.18 Tampilan desain proyek PVSyst ................................................ 42
Gambar 2.19 Tampian menu awal simulasi PLTS Stand Alone PVSyst........... 43
Gambar 2.20 Tampilan menu near shading definition .................................... 43
Gambar 2.21 Tampilan jendela utama 3D Scene ............................................ 44
Gambar 2.22 Tampilan jendela utama 3D Scene ............................................ 44
Gambar 2.23 Tampilan jendela Building Object ............................................. 45
Gambar 2.24 Tampilan jendela Elementary Shading Object ........................... 45
Gambar 2.25 Tampilan jendela Collector Field in Sheds ................................ 46
Gambar 2.26 Tampilan jendela Elementary Shading Object ........................... 47
Gambar 2.27 Tampilan jendela utama 3D Scene View .................................... 47
Gambar 2.28 Diagram faktor shading PLTS Datah ........................................ 48
xiv
Gambar 3.1 Tampilan awal simulasi software PVSyst ver. 6.38 .................... 51
Gambar 3.2 Tampilan menu awal simulasi PLTS Stand Alone PVSyst ......... 51
Gambar 3.3 Tampilan menu geographical site parameters
(geographical coordinates) ....................................................... 52
Gambar 3.4 Tampilan menu project parameters (albedo) ............................. 52
Gambar 3.5 Tampilan menu orientation variant ........................................... 53
Gambar 3.6 Tampilan menu Stand-alone System definition variant .............. 53
Gambar 3.7 Tampilan menu Stand-alone System further parameter ............. 54
Gambar 3.8 Tampilan menu Horizon ........................................................... 54
Gambar 3.9 Tampilan menu Simulation variant ........................................... 55
Gambar 3.10 Tampilan menu awal simulasi PLTS Stand Alone PVSyst ......... 55
Gambar 3.11 Tampilan menu near shading definition .................................... 56
Gambar 3.12 Tampilan jendela utama 3D Scene ............................................ 56
Gambar 3.13 Tampilan jendela utama 3D Scene ............................................ 57
Gambar 3.14 Tampilan jendela Building Object ............................................. 57
Gambar 3.15 Tampilan jendela Elementary Shading Object ........................... 58
Gambar 3.16 Tampilan jendela Collector Field in Sheds ................................ 58
Gambar 3.17 Tampilan jendela Elementary Shading Object ........................... 59
Gambar 3.18 Tampilan jendela utama 3D Scene View .................................... 60
Gambar 3.19 Diagram faktor shading PLTS Datah ........................................ 60
Gambar 3.20 Diagram alur penelitian PLTS Datah......................................... 62
Gambar 4.1 Foto satelit lokasi PLTS Datah ................................................. 63
Gambar 4.2 Layout plan pada PLTS Datah ................................................. 64
Gambar 4.3 Panel array/combiner box PLTS Datah ..................................... 65
Gambar 4.4 Skema PLTS di Dusun Asah Teben Desa Datah Karangasem .. 67
Gambar 4.5 PV module i-Solar 100 Wp polycrystalline ............................... 68
Gambar 4.6 Penyangga modul tipe tetap (fixed) .......................................... 69
Gambar 4.7 APOLLO Stand-Alone Inverter tipe S-219C ............................. 70
Gambar 4.8 Satuan Sistem Monitoring Modul Utama (SMU-MAIN) .......... 71
Gambar 4.9 Diagram mode operasi inverter ................................................ 72
Gambar 4.10 Baterai seri Gel VRLA 2V/1000 Ah ......................................... 74
xv
Gambar 4.11 Mode instalasi baterai tipe single layer vertical rack
untuk 2V/1000 Ah .................................................................. 74
Gambar 4.12 Charge Controller SOLARCON SCB-48120 ............................ 75
Gambar 4.13 Komponen pada panel array/combiner box PLTS Datah .......... 77
Gambar 4.14 Tower penangkap petir konvensional ....................................... 78
Gambar 4.15 Tampilan awal simulasi software PVSyst ver. 6.38 ................... 79
Gambar 4.16 Tampilan menu awal simulasi PLTS Stand Alone PVSyst ......... 80
Gambar 4.17 Tampilan menu pemilihan lokasi dan meteorologi PLTS Datah 80
Gambar 4.18 Tampilan menu geographical site parameters (interactive map) 81
Gambar 4.19 Tampilan menu geographical site parameters
(geographical coordinates) ....................................................... 81
Gambar 4.20 Tampilan menu project parameters (albedo) ............................. 82
Gambar 4.21 Tampilan menu orientation variant ........................................... 83
Gambar 4.22 Tampilan menu Stand-alone System definition variant .............. 83
Gambar 4.23 Tampilan menu Stand-alone System further parameter ............. 84
Gambar 4.24 Tampilan menu Horizon sesuai lokasi PLTS Datah ................... 84
Gambar 4.25 Tampilan menu Simulation variant ........................................... 85
Gambar 4.26 Grafik potensi optimum energi listrik PLTS Datah skenario 1 ... 86
Gambar 4.27 Tampilan menu awal simulasi PLTS Stand Alone PVSyst
skenario 2 ................................................................................ 88
Gambar 4.28 Tampilan menu near shading definition .................................... 89
Gambar 4.29 Tampilan menu elementary shading object ............................... 89
Gambar 4.30 Tampilan menu collector field in sheds ..................................... 90
Gambar 4.31 Tampilan menu elementary shading object ............................... 90
Gambar 4.32 Tampilan menu global scene view ............................................. 91
Gambar 4.33 Diagram faktor shading PLTS Datah ........................................ 92
Gambar 4.34 Tampilan menu awal simulasi PLTS Stand Alone PVSyst
skenario 2 ................................................................................. 92
Gambar 4.35 Grafik potensi optimum energi listrik PLTS Datah skenario 2 ... 93
Gambar 4.36 Grafik potensi optimum energi listrik PLTS Datah skenario 3 ... 96
Gambar 4.37 Grafik potensi optimum energi listrik PLTS Datah skenario 4 ... 98
Gambar 4.38 Grafik perbandingan produksi energi listrik skenario 1 dan 2 .... 100
xvi
Gambar 4.39 Grafik perbandingan produksi energi listrik skenario 3 dan 4 .... 101
Gambar 4.40 Grafik produksi energi listrik PV Array 1 PLTS Datah .............. 109
Gambar 4.41 Grafik produksi energi listrik Charge Controller 1 PLTS Datah 110
Gambar 4.42 Grafik total capacity charging current Charge Controller 1
PLTS Datah .............................................................................. 111
Gambar 4.43 Grafik produksi energi listrik PV Array 3 PLTS Datah .............. 112
Gambar 4.44 Grafik produksi energi listrik Charge Controller 3 PLTS Datah 113
Gambar 4.45 Grafik total capacity charging current Charge Controller 3
PLTS Datah .............................................................................. 114
Gambar 4.46 Grafik produksi energi listrik bulan Maret pada PV Array 1 ...... 116
Gambar 4.47 Grafik produksi energi listrik bulan Maret pada PV Array 3 ...... 117
Gambar 4.48 Grafik produksi energi listrik bulan Maret sisi
charge controller 1 ................................................................... 118
Gambar 4.49 Grafik produksi energi listrik bulan Maret sisi
charge controller 3 ................................................................... 119
Gambar 4.50 Grafik jumlah capacity charging current bulan Maret sisi
charge controller 1 ................................................................... 120
Gambar 4.51 Grafik jumlah capacity charging current bulan Maret sisi
charge controller 3 ................................................................... 121
Gambar 4.52 Grafik produksi energi listrik bulan April pada PV Array 1 ....... 122
Gambar 4.53 Grafik produksi energi listrik bulan April pada PV Array 3 ....... 123
Gambar 4.54 Grafik produksi energi listrik bulan April sisi
charge controller 1 ................................................................... 125
Gambar 4.55 Grafik produksi energi listrik bulan April sisi
charge controller 3 ................................................................... 126
Gambar 4.56 Grafik jumlah capacity charging current bulan April sisi
charge controller 1 ................................................................... 127
Gambar 4.57 Grafik jumlah capacity charging current bulan April sisi
charge controller 3 ................................................................... 128
Gambar 4.58 Grafik produksi energi listrik bulan Mei pada PV Array 1 ........ 129
Gambar 4.59 Grafik produksi energi listrik bulan Mei pada PV Array 3 ......... 130
xvii
Gambar 4.60 Grafik produksi energi listrik bulan Mei sisi
charge controller 1 ................................................................... 131
Gambar 4.61 Grafik produksi energi listrik bulan Mei sisi
charge controller 3 ................................................................... 132
Gambar 4.62 Grafik jumlah capacity charging current bulan Mei sisi
charge controller 1 ................................................................... 133
Gambar 4.63 Grafik jumlah capacity charging current bulan Mei sisi
charge controller 3 ................................................................... 134
Gambar 4.64 Grafik produksi energi listrik bulan Juni pada PV Array 1 ......... 135
Gambar 4.65 Grafik produksi energi listrik bulan Juni pada PV Array 3 ......... 136
Gambar 4.66 Grafik produksi energi listrik bulan Juni sisi
charge controller 1 ................................................................... 137
Gambar 4.67 Grafik produksi energi listrik bulan Juni sisi
charge controller 3 ................................................................... 138
Gambar 4.68 Grafik jumlah capacity charging current bulan Juni sisi
charge controller 1 ................................................................... 139
Gambar 4.69 Grafik jumlah capacity charging current bulan Juni sisi
charge controller 3 ................................................................... 140
Gambar 4.70 Grafik produksi energi listrik bulan Juli pada PV Array 1 ......... 141
Gambar 4.71 Grafik produksi energi listrik bulan Juli pada PV Array 3 ......... 142
Gambar 4.72 Grafik produksi energi listrik bulan Juli sisi
charge controller 1 ................................................................... 143
Gambar 4.73 Grafik produksi energi listrik bulan Juli sisi
charge controller 3 ................................................................... 144
Gambar 4.74 Grafik jumlah capacity charging current bulan Juli sisi
charge controller 1 ................................................................... 145
Gambar 4.75 Grafik jumlah capacity charging current bulan Juli sisi
charge controller 3 ................................................................... 146
Gambar 4.76 Grafik perbandingan produksi energi listrik hasil simulasi
skenario 1 & 2 .......................................................................... 148
Gambar 4.77 Grafik perbandingan produksi energi listrik hasil simulasi
skenario 3 & 4 .......................................................................... 149
xviii
Gambar 4.78 Grafik produksi energi listrik simulasi skenario 3 dengan
riil PLTS ................................................................................... 150
Gambar 4.79 Grafik perbandingan curah hujan tahun 1990 dan tahun 2014 ... 152
Gambar 4.80 Bayangan akibat pohon di sekitar PLTS Datah .......................... 153
Gambar 4.81 Bayangan akibat pohon di sekitar PLTS Datah .......................... 154
Gambar 4.82 Bayangan akibat bangunan di sekitar PLTS Datah .................... 154
Gambar 4.83 Gangguan akibat debu dan pengotoran pada PV Module ........... 155
Gambar 4.84 Gangguan akibat benda sekitar PLTS Datah.............................. 155
Gambar 4.85 Gangguan akibat benda sekitar PLTS Datah.............................. 156
Gambar 4.86 Gangguan pada sistem monitoring PLTS .................................. 157
Gambar 4.87 Gangguan pada alat pengukur suhu ruangan penyimpanan
baterai ....................................................................................... 157
Gambar 4.88 Gangguan pada charge controller no. 2 PLTS Datah ................ 158
xix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Intensitas radiasi matahari di Indonesia ......................................... 9
Tabel 2.2 Karakteristik baterai ...................................................................... 29
Tabel 4.1 Spesifikasi data PV module i-Solar 100 Wp polycrystalline ........... 69
Tabel 4.2 Indikator LED untuk mengindikasi status operasi SMU ................ 71
Tabel 4.3 Spesifikasi Inverter APOLLO S-219C ........................................... 72
Tabel 4.4 Spesifikasi Charge Controller SOLARCON SCB-48120 .............. 75
Tabel 4.5 Data Meteorologi NASA sesuai lokasi PLTS Datah ...................... 82
Tabel 4.6 Potensi Optimum Energi Listrik PLTS Datah Berdasarkan
Simulasi PVSyst Skenario 1 .......................................................... 86
Tabel 4.7 Kondisi Baterai Selama Setahun Berdasarkan Simulasi PVSyst
Skenario 1 ..................................................................................... 87
Tabel 4.8 Unjuk Kerja Baterai Berdasarkan Simulasi PVSyst Skenario 1 ...... 87
Tabel 4.9 Faktor Shading PLTS Datah Berdasarkan Simulasi PVSyst ........... 91
Tabel 4.10 Potensi Optimum Energi Listrik PLTS Datah Berdasarkan Simulasi
PVSyst Skenario 2 ........................................................................ 93
Tabel 4.11 Kondisi Baterai Selama Setahun Berdasarkan Simulasi PVSyst
Skenario 2 ..................................................................................... 94
Tabel 4.12 Unjuk Kerja Baterai Berdasarkan Simulasi PVSyst Skenario 2 ...... 94
Tabel 4.13 Potensi Optimum Energi Listrik PLTS Datah Berdasarkan Simulasi
PVSyst Skenario 3 ........................................................................ 95
Tabel 4.14 Kondisi Baterai Selama Setahun Berdasarkan Simulasi PVSyst
Skenario 3 ..................................................................................... 96
Tabel 4.15 Unjuk Kerja Baterai Berdasarkan Simulasi PVSyst Skenario 3 ...... 97
Tabel 4.16 Potensi Optimum Energi Listrik PLTS Datah Berdasarkan Simulasi
PVSyst Skenario 4 ........................................................................ 98
Tabel 4.17 Kondisi Baterai Selama Setahun Berdasarkan Simulasi PVSyst
Skenario 4 ..................................................................................... 99
Tabel 4.18 Unjuk Kerja Baterai Berdasarkan Simulasi PVSyst Skenario 4 ...... 99
Tabel 4.19 Perbandingan Produksi Energi Listrik Skenario 1 dan Skenario 2 .. 100
Tabel 4.20 Perbandingan Produksi Energi Listrik Skenario 3 dan Skenario 4 .. 101
xx
Tabel 4.21 Produksi Energi Listrik Harian pada PV Array 1 PLTS Datah ....... 102
Tabel 4.22 Produksi Energi Listrik Bulanan pada PV Array 1 PLTS Datah ..... 103
Tabel 4.23 Produksi Energi Listrik Harian pada Charge Controller 1
PLTS Datah .................................................................................. 103
Tabel 4.24 Produksi Energi Listrik Bulanan pada Charge Controller 1
PLTS Datah .................................................................................. 104
Tabel 4.25 Capacity Charging Current Harian pada Charge Controller 1
PLTS Datah .................................................................................. 104
Tabel 4.26 Capacity Charging Current Bulanan pada Charge Controller 1
PLTS Datah .................................................................................. 105
Tabel 4.27 Produksi Energi Listrik Harian pada PV Array 3 PLTS Datah ....... 105
Tabel 4.28 Produksi Energi Listrik Bulanan pada PV Array 3 PLTS Datah ..... 106
Tabel 4.29 Produksi Energi Listrik Harian pada Charge Controller 3
PLTS Datah .................................................................................. 106
Tabel 4.30 Produksi Energi Listrik Bulanan pada Charge Controller 3
PLTS Datah .................................................................................. 107
Tabel 4.31 Capacity Charging Current Harian pada Charge Controller 3
PLTS Datah .................................................................................. 107
Tabel 4.32 Capacity Charging Current Bulanan pada Charge Controller 3
PLTS Datah .................................................................................. 108
Tabel 4.33 Total Produksi dan Performa Normal PLTS Datah ........................ 108
Tabel 4.34 Total Produksi Energi Listrik Bulanan pada PV Array 1
PLTS Datah .................................................................................. 109
Tabel 4.35 Total Produksi Energi Listrik Bulanan Sisi Charge Controller 1
PLTS Datah .................................................................................. 110
Tabel 4.36 Total Capacity Charging Current Bulanan Sisi Charge Controller 1
PLTS Datah .................................................................................. 111
Tabel 4.37 Total Produksi Energi Listrik Bulanan pada PV Array 3
PLTS Datah .................................................................................. 112
Tabel 4.38 Total Produksi Energi Listrik Bulanan Sisi Charge Controller 3
PLTS Datah .................................................................................. 113
xxi
Tabel 4.39 Total Capacity Charging Current Bulanan Sisi Charge Controller 3
PLTS Datah .................................................................................. 114
Tabel 4.40 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Maret pada PV Array 1 ....... 115
Tabel 4.41 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Maret pada PV Array 3 ....... 116
Tabel 4.42 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Maret Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 117
Tabel 4.43 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Maret Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 118
Tabel 4.44 Capacity Charging Current Harian Bulan Maret Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 119
Tabel 4.45 Capacity Charging Current Harian Bulan Maret Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 120
Tabel 4.46 Produksi Energi Listrik Harian Bulan April pada PV Array 1 ........ 122
Tabel 4.47 Produksi Energi Listrik Harian Bulan April pada PV Array 3 ........ 123
Tabel 4.48 Produksi Energi Listrik Harian Bulan April Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 124
Tabel 4.49 Produksi Energi Listrik Harian Bulan April Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 125
Tabel 4.50 Capacity Charging Current Harian Bulan April Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 126
Tabel 4.51 Capacity Charging Current Harian Bulan April Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 127
Tabel 4.52 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Mei pada PV Array 1 .......... 128
Tabel 4.53 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Mei pada PV Array 3 .......... 129
Tabel 4.54 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Mei Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 130
Tabel 4.55 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Mei Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 131
Tabel 4.56 Capacity Charging Current Harian Bulan Mei Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 133
Tabel 4.57 Capacity Charging Current Harian Bulan Mei Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 133
xxii
Tabel 4.58 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Juni pada PV Array 1 .......... 135
Tabel 4.59 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Juni pada PV Array 3 .......... 136
Tabel 4.60 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Juni Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 137
Tabel 4.61 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Juni Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 138
Tabel 4.62 Capacity Charging Current Harian Bulan Juni Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 139
Tabel 4.63 Capacity Charging Current Harian Bulan Juni Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 140
Tabel 4.64 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Juli pada PV Array 1........... 141
Tabel 4.65 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Juli pada PV Array 3........... 142
Tabel 4.66 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Juli Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 143
Tabel 4.67 Produksi Energi Listrik Harian Bulan Juli Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 144
Tabel 4.68 Capacity Charging Current Harian Bulan Juli Sisi
Charge Controller 1 ...................................................................... 145
Tabel 4.69 Capacity Charging Current Harian Bulan Juli Sisi
Charge Controller 3 ...................................................................... 146
Tabel 4.70 Produksi Energi Listrik Bulanan Hasil Simulasi dan Riil PLTS ..... 147
Tabel 4.71 Selisih Produksi Energi Listrik Bulanan Hasil Simulasi
dan Riil PLTS ............................................................................... 148
Tabel 4.72 Data Curah Hujan Kabupaten Karangasem Periode 2010 - 2014 ... 151
Tabel 4.73 Data Curah Hujan Kabupaten Karangasem Periode 1990 - 1994 ... 151
xxiii
DAFTAR SINGKATAN
A = Ampere
AC = Alternating Current
Ah = Ampere hour
Ahbatt = Total Kapasitas baterai yang diperlukan pada tegangan dasar
C = Celcius
DC = Direct Current
EA = Energi beban yang akan disuplai (Wh)
EB = Energi yang diperlukan per hari (Wh/hari)
Emodul = Produksi energi harian PV module
I = Arus pada terminal sel surya (A)
Imaks = Kapasitas arus battery charger controller
Isc = Arus hubung singkat (short circuit current)
KBI = Kawasan Barat Indonesia
KTI = Kawasan Timur Indonesia
kWh = Kilo Watt hour
MWh = Mega Watt hour
MWp = Mega Watt peak
ƞ = Efisiensi PV module
Nmodul = Jumlah PV module yang digunakan
Ph/day = Peak hour per day
Pin = Daya yang masuk
PLN = Perusahaan Listrik Negara
PLTS = Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pmpp = Daya keluaran maksimum PV module
PSH = Peak Sun Hour
PV = Photovoltaic
PVSyst = Photovoltaic Simulation System
R = Tahanan
SMD = Solar Main Diesel
STC = Standard Test Condition
xxiv
VAC = Tegangan pada arus AC
VDC = Tegangan pada arus DC
V = Tegangan terminal sel surya (V)
Vmp = Tegangan pada titik kerja maksimum
Vs = Tegangan dasar yang dipakai (12 atau 24 V DC)
Voc = Tegangan rangkaian terbuka (open circuit voltage)
W = Watt
Wh = Watt hour
W/m2 = Watt per meter
2