grid connected 1 mwp photovoltaic system awal.pdf · studi terhadap unjuk kerja grid connected 1...
TRANSCRIPT
STUDI TERHADAP UNJUK KERJA
GRID CONNECTED 1 MWP PHOTOVOLTAIC SYSTEM
DI KARANGASEM BALI
TUGAS AKHIR
Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan
dalam rangka menyelesaikan Program Sarjana Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh:
ANAK AGUNG GEDE ARI PAWITRA PUTRA
NIM. 1004405091
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
JIMBARAN - BALI
2015
i
STUDI TERHADAP UNJUK KERJA
GRID CONNECTED 1 MWP PHOTOVOLTAIC SYSTEM
DI KARANGASEM BALI
TUGAS AKHIR
Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan
dalam rangka menyelesaikan Program Sarjana Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh:
ANAK AGUNG GEDE ARI PAWITRA PUTRA
NIM. 1004405091
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA
JIMBARAN - BALI
2015
ii
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini
tidak terdapat karya yang pernah diajukan sebagai tugas penelitian di suatu
perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau
pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara
tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Denpasar, 11 November 2015
A.A. Gede Ari Pawitra Putra
NIM: 1004405091
viii
DAFTAR ISI
JUDUL ....................................................................................................................... i
LEMBAR PERNYATAAN ....................................................................................... ii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................................ iii
KATA PENGANTAR ............................................................................................... iv
ABSTRAK ................................................................................................................. vi
ABSTRACT ............................................................................................................... vii
DAFTAR ISI .............................................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xii
DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xv
DAFTAR SINGKATAN ........................................................................................... xvi
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 ................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Muktahir .............................................................................................. 5
2.2 Tinjauan Pustaka ................................................................................................. 12
2.2.1 Potensi Energi Matahari di Indonesia ....................................................... 12
2.2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Surya ............................................................. 14
2.2.3 Sistem Pembangkit Listrik Tenga Surya ................................................... 15
2.2.3.1 PLTS Tidak Terhubung Jaringan (Off-Grid PV Plant) ................ 15
2.2.3.2 PLTS Terhubung Jaringan (On-Grid PV Plant) ........................... 16
2.2.3.3 PLTS Hybrid ................................................................................ 17
2.2.4 Komponen PLTS ...................................................................................... 18
2.2.4.1 Sel Surya (Photovoltaic) ............................................................... 18
ix
2.2.4.1.1 Karakteristik Sel Surya ....................................................... 19
2.2.4.1.2 Teknologi Sel Surya ........................................................... 25
2.2.4.2 Modul Surya ................................................................................. 26
2.2.4.2.1 Rangkaian Sel Surya Secara Seri dan Paralel ..................... 29
2.2.4.3 Inverter ......................................................................................... 30
2.2.4.3.1 Inverter pada Sistem PLTS ................................................. 31
2.2.4.4 Solar Charge Controller ............................................................... 33
2.2.4.5 Baterai ........................................................................................... 34
2.2.5 Periode Jatuh Matahari dan Orientasi PV Array ....................................... 35
2.2.5.1 Sudut Kemiringan PV Module ...................................................... 36
2.2.6 Perancangan Teknis PLTS On-Grid Terpusat .......................................... 37
2.2.6.1 Kebijakan dan Pemerintah RI dalam Pembangunan PLTS
Terpusat ........................................................................................... 37
2.2.6.1.1 Pedoman Pembangunan PLTS Terpusat ............................ 38
2.2.7 Analisis Performa/Unjuk Kerja PLTS ....................................................... 44
2.2.7.1 Definisi Performa PLTS ............................................................... 44
2.2.7.1.1 Parameter Relevan untuk Performa PLTS ......................... 45
2.2.7.2 Analisis Sistem PLTS ................................................................... 47
2.2.7.2.1 Hasil Akhir/Final Yield (YF) .............................................. 47
2.2.7.2.2 Hasil Acuan/Reference Yield (YR)...................................... 47
2.2.7.2.3 Rasio Performa (PR)........................................................... 48
2.2.7.2.4 Hasil Array/Array Yield (YA) ............................................. 48
2.2.7.2.5 Rugi-Rugi Sistem/System Losses (LS) ................................ 48
2.2.7.2.6 Rugi-rugi Penangkapan Array/Array Capture Losses (LC) 49
2.2.7.2.7 Faktor Kapasitas (CF) ......................................................... 49
2.2.7.3 PVSyst............................................................................................. 49
2.2.7.4 Solmetric SunEye............................................................................ 51
x
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................................. 52
3.2 Data ..................................................................................................................... 52
3.2.1 Sumber Data ............................................................................................... 52
3.2.2 Jenis Data ................................................................................................... 52
3.2.3 Teknik Pengumpulan Data ......................................................................... 52
3.3 Tahapan Penelitian .............................................................................................. 53
3.4 Alur Penelitian .................................................................................................... 55
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Grid Connected 1 MWp Photovoltaic System Karangasem ............................... 56
4.2 Desain dan Instalasi PLTS Kubu ........................................................................ 57
4.2.1 Modul Surya PLTS Kubu ........................................................................ 59
4.2.2 PV Array ................................................................................................. 61
4.2.3 Inverter .................................................................................................... 62
4.2.4 Penyangga Modul .................................................................................... 63
4.2.5 Orientasi Modul PLTS Kubu .................................................................. 64
4.2.6 Array Protection Panel ........................................................................... 66
4.2.7 Panel Distribusi ....................................................................................... 68
4.2.8 Transformator Penaik Tegangan ............................................................. 69
4.2.9 Saklar Beban/Load Break Switch (LBS) 20 kV ...................................... 70
4.2.10 Penangkal Petir ........................................................................................ 70
4.2.11 Remote Monitoring System...................................................................... 71
4.3 Simulasi Produksi Energi PLTS Kubu Menggunakan PVSyst ........................... 72
4.3.1 Simulasi PLTS Kubu Skenario 1 ............................................................... 72
4.3.1.1 Tahapan pembuatan simulasi skenario 1 ..................................... 73
4.3.1.2 Hasil simulasi PVSyst PLTS Kubu skenario 1 ........................... 77
4.3.2 Simulasi PLTS Kubu Skenario 2 ............................................................... 81
4.3.2.1 Tahapan pembuatan simulasi skenario 2 ..................................... 81
4.3.2.2 Hasil simulasi PVSyst PLTS Kubu skenario 2 ........................... 86
4.3.3 Perbandingan Simulasi PVSyst PLTS Kubu Skenario 1 dan 2 ................. 89
xi
4.4 Produksi Energi Listrik Riil PLTS Kubu ............................................................ 90
4.4.1 Produksi Energi Listrik Riil Data Pengukuran Sisi PLTS ......................... 91
4.4.2 Produksi Energi Listrik Riil Data Pengukuran Sisi PLN .......................... 96
4.4.3 Perbandingan Produksi Energi Listrik Riil Data Pengukuran pada Sisi
PLTS dan PLN........................................................................................... 97
4.5 Perbandingan Simulasi PVSyst dengan Produksi Energi Listrik Riil Sisi
PLTS dan Sisi PLN................................................................................... .......... . 100
4.5.1 Perbandingan Simulasi PVSyst dengan Produksi Energi Listrik Riil
Data Pengukuran Sisi PLTS Kubu ............................................................ 101
4.5.2 Perbandingan Simulasi PVSyst dengan Produksi Energi Listrik Riil
Data Pengukuran Sisi PLN ........................................................................ 102
4.6 Analisa Unjuk Kerja PLTS Kubu ....................................................................... 104
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ......................................................................................................... 109
5.2 Saran ................................................................................................................... 110
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Surya ...................................................... 14
Gambar 2.2 Diagram Prinsip PLTS Off-Grid/Stand Alone System ........................ 16
Gambar 2.3 Diagram Prinsip PLTS On-Grid ......................................................... 17
Gambar 2.4 Prinsip Kerja Sel Surya dengan P-N Junction .................................... 19
Gambar 2.5 Grafik Fill Factor ............................................................................... 21
Gambar 2.6 Grafik Daya Maksimum ..................................................................... 22
Gambar 2.7 Karakteristik Kurva I-V Sel Surya Terhadap Perubahan Irradiance . 24
Gambar 2.8 Grafik Pengaruh Suhu Terhadap Kurva I-V Sel Surya ...................... 25
Gambar 2.9 Susunan Sel Surya .............................................................................. 27
Gambar 2.10 Lapisan Modul Sel Surya ................................................................... 28
Gambar 2.11 Konfigurasi Rangkaian Seri-Paralel Modul Surya ............................. 30
Gambar 2.12 Konfigurasi Central Inverter .............................................................. 32
Gambar 2.13 Konfigurasi String Inverter ................................................................ 33
Gambar 2.14 Orbit Bumi dan Sudut Penyimpangan ................................................ 35
Gambar 2.15 Sudut Kemiringan Modul Surya ......................................................... 37
Gambar 2.16 Tampilan Program PVSyst ................................................................. 54
Gambar 2.17 Solmetric SunEye ............................................................................... 54
Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian ..................................................................... 55
Gambar 4.1a Foto Satelit Lokasi PLTS Kubu Karangasem .................................... 56
Gambar 4.1b Foto Satelit Lokasi PLTS Kubu Karangasem .................................... 57
Gambar 4.2 Blok Diagram PLTS Kubu ................................................................. 58
Gambar 4.3 Konstruksi Panel Array ...................................................................... 59
Gambar 4.4 LEN 200Wp-24V Monocrystalline PV Module ................................. 60
Gambar 4.5 Karakteristik I-V LEN 200 Wp-24V .................................................. 61
Gambar 4.6 PV array PLTS Kubu Karangasem ..................................................... 62
Gambar 4.7 Inverter SUNGROW tipe SG20KTL ................................................. 63
Gambar 4.8 Penyangga Modul Tipe Tetap dengan Kemiringan 13-15o ................ 64
Gambar 4.9 Perencanaan arah modul surya ........................................................... 65
xiii
Gambar 4.10 Konstruksi perencanaan sudut kemiringan modul PLTS Kubu ......... 66
Gambar 4.11 Pengukuran langsung sudut kemiringan modul di PLTS Kubu ......... 66
Gambar 4.12 Array Protection Panel ....................................................................... 67
Gambar 4.13 Single Line Diagram Array Protection Panel ..................................... 67
Gambar 4.14 Panel Distribusi .................................................................................. 68
Gambar 4.15 Single Line Diagram Panel Distribusi ................................................ 69
Gambar 4.16 Transformator Penaik Tegangan 250 kVA ......................................... 69
Gambar 4.17 Load Break Switch (LBS) pole mounted ........................................... 70
Gambar 4.18 Tower Penangkal Petir PLTS Kubu ................................................... 70
Gambar 4.19 Meja Monitoring PLTS Kubu ............................................................ 71
Gambar 4.20 Display Monitor dan Logger PLTS Kubu .......................................... 71
Gambar 4.21 Environmental Monitoring Device ..................................................... 72
Gambar 4.22 Tampilan Menu Awal Program PVSyst ............................................. 73
Gambar 4.23 Tampilan Menu Project Designation .................................................. 74
Gambar 4.24 Menu Parameter Site & Meteo (Interactive Map) ............................. 74
Gambar 4.25 Tampilan Menu Parameter site & Meteo ........................................... 75
Gambar 4.26 Tampilan Menu Albedo Setting ......................................................... 76
Gambar 4.27 Tampilan Pengaturan Orientasi dan Kemiringan Panel ..................... 76
Gambar 4.28 Tampilan Pengaturan Definisi Sistem PLTS ...................................... 77
Gambar 4.29 Grafik Potensi Energi Listrik Optimum Skenario 1 ........................... 78
Gambar 4.30 Grafik Unjuk Kerja PLTS Kubu Skenario 1 ...................................... 79
Gambar 4.31 Diagram Alir Rugi-rugi Sistem Keseluruhan PLTS Kubu
Skenario 1 ........................................................................................... 79
Gambar 4.32 Tampilan awal program Solmetric SunEye Versi 4.8 ........................ 81
Gambar 4.33 Pengukuran Titik 1 (Sky 01) .............................................................. 82
Gambar 4.34 Pengukuran Titik 2 (Sky 02) .............................................................. 82
Gambar 4.35 Pengukuran Titik 3 (Sky 03) .............................................................. 82
Gambar 4.36 Peta Titik Pengukuran Shading PLTS Kubu ...................................... 83
Gambar 4.37 Sudut Horizon Rata-rata PLTS Kubu ................................................. 83
Gambar 4.38 Nilai Rata-rata Solar Access PLTS Kubu .......................................... 84
Gambar 4.39 Tampilan Menu System Variant ......................................................... 84
xiv
Gambar 4.40 Tampilan Menu Definisi Horizon ...................................................... 84
Gambar 4.41 Menu Profile Reading/Importation..................................................... 85
Gambar 4.42 Horizon PLTS Kubu pada PVSyst ..................................................... 85
Gambar 4.43 Grafik Potensi Energi Listrik Optimum Skenario 2 ........................... 86
Gambar 4.44 Grafik Unjuk Kerja PLTS Kubu Skenario 2 ...................................... 87
Gambar 4.45 Diagram Alir Rugi-rugi Sistem Keseluruhan PLTS Kubu
Skenario 2 ........................................................................................... 87
Gambar 4.46 Grafik Perbandingan Produksi Energi Skenario 1 dan 2 .................... 90
Gambar 4.47 Grafik Perbandingan Rasio Performa Skenario 1 dan 2 ..................... 90
Gambar 4.48 Grafik Produksi Energi Listrik Riil Pengukuran Sisi PLTS ............... 91
Gambar 4.49 Grafik Produksi Riil (MWh) Inverter 1-25 Selama Tahun 2014 ....... 93
Gambar 4.50 Grafik Produksi Riil (MWh) Inverter 26-50 Selama Tahun 2014 ..... 95
Gambar 4.51 Grafik Produksi Energi Listrik Riil Pengukuran Sisi PLN ................ 97
Gambar 4.52 Grafik Perbandingan Pengukuran Sisi PLTS dan Sisi PLN ............... 98
Gambar 4.53 Grafik Perbandingan Produksi Riil Sisi PLTS dengan Simulasi
PVSyst PLTS Kubu ............................................................................ 101
Gambar 4.54 Grafik Perbandingan Produksi Riil Sisi PLN dengan Simulasi
PVSyst PLTS Kubu ............................................................................ 103
Gambar 4.55 Perbandingan Grafik Curah Hujan (Merah) dan Produksi Energi
Listrik Riil PLTS (Biru) Selama Tahun 2014 .................................... 104
Gambar 4.56 Jarak Negara (a) Inggris, (b) Arizona, (c) Ghana, dan (d) PLTS
Kubu Terhadap Garis Khatulistiwa .................................................... 108
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Intensitas Radiasi Matahari di Indonesia ................................................ 13
Tabel 2.2 Perbandingan Karakteristik Teknologi Sel Surya ................................... 26
Tabel 2.3 Parameter Untuk Performa PLTS Grid-Connected ................................ 45
Tabel 4.1a Karakteristik Elektrikal LEN 200 Wp-24 V ........................................... 60
Tabel 4.1b Karakteristik Mekanikal dan Temperatur LEN 200 Wp-24 V ................ 60
Tabel 4.2 Data Meteorologi NASA sesuai Lokasi PLTS Kubu .............................. 75
Tabel 4.3 Potensi Optimum Energi Listrik PLTS Kubu Skenario 1 ....................... 78
Tabel 4.4 Koefisien Peforma Normal PLTS Kubu Skenario 1 ............................... 80
Tabel 4.5 Total Produksi Energi Listrik (MWh) Setiap Jam Dalam Sehari per
Bulan pada Skenario 1............................................................................. 80
Tabel 4.6 Potensi Optimum Energi Listrik PLTS Kubu Skenario 2 ....................... 86
Tabel 4.7 Koefisien Peforma Normal PLTS Kubu Skenario 2 ............................... 88
Tabel 4.8 Total Produksi Energi Listrik (MWh) Setiap Jam Dalam Sehari per
Bulan pada Skenario 2............................................................................. 88
Tabel 4.9 Perbandingan Performa Skenario 1 dan 2 ............................................... 89
Tabel 4.10 Produksi Energi Listrik Riil Pengukuran Sisi PLTS ............................... 91
Tabel 4.11 Produksi Riil (MWh) Inverter 1-25 Selama Tahun 2014 ........................ 92
Tabel 4.12 Produksi Riil (MWh) Inverter 26-50 Selama Tahun 2014 ...................... 94
Tabel 4.13 Produksi Energi Listrik Riil Pengukuran Sisi PLN ................................. 96
Tabel 4.14 Perbandingan Pengukuran Sisi PLTS dan Sisi PLN ............................... 98
Tabel 4.15 Pengukuran Sisi PLTS pada Bulan Januari-Maret .................................. 99
Tabel 4.16 Pengukuran Sisi PLTS Bulan Desember ................................................. 100
Tabel 4.17 Perbandingan Produksi Riil Sisi PLTS dengan Simulasi PVSyst
PLTS Kubu .............................................................................................. 101
Tabel 4.18 Perbandingan Produksi Riil Sisi PLN dengan Simulasi PVSyst
PLTS Kubu .............................................................................................. 102
Tabel 4.19 Curah Hujan Kabupaten Karangasem 2014 (mm) .................................. 103
Tabel 4.20 Final Yield / Hasil akhir PLTS Kubu ...................................................... 105
Tabel 4.21 Rata-rata Fin.al Yield / Hasil akhir dan Faktor Kapasitas PLTS Kubu .. 106
xvi
DAFTAR SINGKATAN
A : Ampere
AC : Alternating Current
Ah : Ampere hour
C : Celcius
Cb : Jumlah baterai yang digunakan
cm : Centimeter
CO2 : Karbondioksida
d : Hari otonomi
DC : Direct Current
DOD : Depth of Discharge
Emodul : Produksi energi harian PV module
I : Arus terminal sel surya
Imp : Arus pada titik kerja maksimum
Isc : Arus hubung singkat
kWh : Kilo Watt hour
Lx : Lux
ƞ : Efisiensi PV module
Nmodul : Jumlah PV module yang digunakan
Ph/day : Peak hour per day
Pin : Daya input
PLN : Perusahaan Listrik Negara
PLTS : Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pmpp : Daya keluaran maksimum PV module
PWM : Pulse Width Modulation
R : Tahanan
SESF : Sistem Energi Surya Fotovoltaik
STC : Standard Test Condition
T : Temperatur ambient
xvii
V : Tegangan terminal sel surya
Vmp : Tegangan pada titik kerja maksimum
Vs : Tegangan dasar yang dipakai (12 atau 24 V DC)
Voc : Tegangan rangkaian terbuka
W : Watt
Wh : Watthour
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa,
Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat-Nya penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Terhadap Unjuk Kerja Grid
Connected 1 MWp Photovoltaic System di Karangasem Bali”. Tugas Akhir ini
disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan
pendidikan sarjana strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Udayana.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan petunjuk,
bantuan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Sehubungan dengan hal tersebut
pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih 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 yang telah
memberikan bimbingan selama menempuh perkuliahan.
4. Bapak I Nyoman Satya Kumara, ST., M.Sc., Ph.D. selaku dosen pembimbing
I yang telah memberikan bimbingan, perhatian, serta dorongan yang
sangat maksimal selama penyusunan tugas akhir ini.
5. Bapak Ir. I Wayan Sukerayasa, MT. selaku dosen pembimbing II yang
telah memberikan bimbingan, perhatian, serta dorongan yang sangat
maksimal selama penyusunan tugas akhir ini.
6. Orang tua dan keluarga besar penulis yang selalu memberikan dukungan
moril, motivasi, dan materil serta membimbing sehingga penyusunan tugas
akhir ini dapat selesai.
7. Teman hidup penulis Anak Agung Ayu Ari, Amd. Keb. yang selalu
memberi semangat dan dukungan kepada penulis sehingga penyusunan
tugas akhir ini dapat selesai.
v
8. Para sahabat seperjuangan Aryanata Meiyana, ST., Arya Suryadarma.,
Tjok Visnu, Satrya Sonatha, ST., dan seluruh rekan-rekan angkatan 2010,
serta Agus Setiawan, ST. dan Bli Wayan Bracuk yang sudah membantu
dan memberikan dukungan penuh dalam suka maupun duka hingga tugas
akhir ini dapat terselesaikan.
9. Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas
bantuan dan saran yang telah diberikan sehingga tugas akhir ini dapat
terselesaikan.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, segala bentuk ide pengembangan, kritik, dan saran
yang bersifat membangun dari pihak dosen penguji dan berbagai pihak lainnya
sangat penulis hargai dan harapkan demi kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir
kata, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat dalam pengembangan ilmu sains
dan teknologi, serta menambah pengetahuan luas semua pihak.
Denpasar, 11 November 2015
Penulis
vi
ABSTRAK
STUDI TERHADAP UNJUK KERJA GRID CONNECTED 1 MWP
PHOTOVOLTAIC SYSTEM DI KARANGASEM BALI
Indonesia yang memiliki insolasi energi cahaya matahari mencapai rata-
rata 4,8 kWh/m2 per hari, seharusnya dapat memaksimalkan potensi tersebut
untuk mengembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Permasalahan
energi di masa depan dan potensi Energi Baru Terbarukan (EBT) yang dimiliki
oleh Indonesia mendorong pemerintah mengeluarkan Perpres No. 5 tahun 2006
tentang Kebijakan Energi Nasional (KEN). PLTS 1 MWp terinterkoneksi jaringan
di Kubu Karangasem ini merupakan PLTS berkapasitas besar yang baru dibangun
di Indonesia, yang nantinya akan dijadikan contoh bagi pembangunan PLTS
selanjutnya. Maka dari itu perlunya dilakukan studi terhadap unjuk kerja dari
PLTS tersebut.
Dalam penelitian ini performa/unjuk kerja PLTS Kubu dianalisis dengan
menggunakan data monitoring operasi PLTS selama setahun, yaitu selama kurun
waktu Januari-Desember 2014. Selanjutnya dilakukan dua simulasi untuk
memperoleh estimasi produksi energi ideal tanpa shading dan dengan faktor
shading. Simulasi dilakukan menggunakan software PVSyst, sedangkan untuk
memperoleh data shading dilakukan pengukuran langsung shading factor meng-
gunakan Solmetric SunEye Meter, dan unjuk kerja/rasio performa PLTS dila-
kukan analisis dengan perhitungan sesuai dengan standar IEC 61724.
Hasil dari analisis menunjukkan desain dari sistem PLTS Kubu sudah
sesuai dengan standar. Modul surya memiliki kemiringan antara 13-15o, meng-
hadap 0o ke arah utara. Sedangkan hasil simulasi energi listrik ideal yang dapat
dicapai oleh PLTS Kubu per tahun tanpa adanya faktor shading adalah sebesar
1.802 MWh, dengan Performa Ratio (PR) sebesar 90,7 %. Simulasi kedua dengan
adanya faktor shading sesuai dengan index shading di lokasi meng-hasilkan 1.696
MWh per tahun, dengan PR sebesar 85,3 %. Angka tersebut lebih tinggi dari
produksi riil PLTS Kubu sesuai lingkungan terpasang yang sebesar 1.196 MWh
dan memiliki faktor kapasitas sebesar 18,11 % dengan lama penyinaran rata-rata
selama 4,35 jam per hari selama tahun 2014.
Kata kunci: Pembangkit listrik, PLTS, modul surya, unjuk kerja
vii
ABSTRACT
STUDIES ON THE PERFORMANCE OF GRID CONNECTED 1 MWP
PHOTOVOLTAIC SYSTEM IN KARANGASEM BALI
Indonesia which has the solar insolation energy on the average 4,8
kWh/m2 per day should can maximize the potential to develop the photovoltaic
power plant system. The problem of energy in the future and potential of
renewable energy in Indonesia have encouraged the government to release
Perpres No. 5 tahun 2006 about National Energy Policy (KEN). The Grid
connected 1 MWp PV System in Kubu Karangasem is a new-large capacity PV
system built in Indonesia, which will be an example for further development of
PV system building in Indonesia. Hence, the need of study is neccesary to analyse
the performance of the Kubu PV system.
This research of Kubu PV system performance is analysed by using PV
system operation monitoring data during a year, during the period of January-
December 2014. Furtermore, two simulations conducted to obtain the estimation
of ideal production energy without and with shading factor. Simulations made by
using PVSyst software, whereas shading index data obtained by direct
measurement using Solmetric SunEye Meter, and the performance ratio of PV
system is analysed by calculation in accordance with IEC 61724 standar.
Result of analysis showed design of Kubu PV system in compliance with
standard. The PV modules have declivity between 13-15o, facing towards 0
o to
north. Meanwhile the simulation result of ideal electrical energy production that
can be reached by Kubu PV system per year without shading factor is 1,802
MWh, with Performance Ratio (PR) of 90.7%. The Second simulation with
shading factor according to shading index in location produce 1,696 MWh per
year, with PR 85.3%. That number is higher than Kubu PV system real production
in accordanceof the location installed about 1,196 MWh and has the Capacity
Factor (CF) 18.11 % with radiation is on the average of 4.35 hours per day
during year 2014.
Keywords: Power plant, PV system, PV module, Performance ratio