PEMBANGKIT LISTRIK

TENAGA SURYA FOTOVOLTAIK

Diajukan Sebagai Tugas Ujian Akhir Semester

Mata Kuliah Pembangkitan Daya Elektrik

Disusun oleh:

AJI RIZKY HAKIM 115060300111014

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2015

1

DAFTAR ISI

Daftar Isi ..................................................................................................................................... i

BAB I : PENDAHULUAN ........................................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penulisan ........................................................................................................ 2

1.4 Batasan Masalah ....................................................................................................... 2

BAB II : IDENTIFIKASI DAN PERUMUSAN MASALAH ................................................ 3

2.1 Pengertian PLTSF ..................................................................................................... 3

2.2 Komponen PLTSF ..................................................................................................... 3

2.2.1. Panel Surya (Fotovoltaik) ................................................................................ 3

2.2.2. Controller Regulator ........................................................................................ 5

2.2.3. Battery ACCU .................................................................................................. 5

2.2.4. Inverter AC ...................................................................................................... 6

2.3 Prinsip Kerja PLTSF .................................................................................................. 6

2.4 Kelebihan dan Kekurangan PLTSF ........................................................................... 7

2.4.1. Kelebihan PLTSF ............................................................................................ 7

2.4.2. Kekurangan PLTSF ......................................................................................... 9

BAB III : ANALISA MASALAH ........................................................................................... 10

3.1 Solar Home System (SHS) ............................................................................................. 10

3.2 Perancangan Solar Home System ............................................................................ 11

3.2.1. Menentukan Arus Beban Total dalam Ampere-Jam (Ah) ................................ 12

3.2.2. Rugi-rugi dan Faktor Keamanan Sistem ............................................................ 12

3.2.3. Menentukan jam Matahari Ekivalen ................................................................... 12

3.2.4. Menentukan Kebutuhan Arus Total Panel Surya ............................................. 12

3.2.5. Menentukan Susunan Modul Optimum untuk Panel Surya ............................ 13

2

3.2.6. Menentukan Kapasitas Baterai untuk Waktu Cadangan Yang Dianjurkan . 13

3.2.7. Menentukan Efisiensi Konversi Energi ............................................................. 14

3.3 Contoh Perancangan ........................................................................................................ 15

BAB III : KESIMPULAN ............................................................................................................... 18

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................... 19

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah negara tropis yang hanya mengalami dua musim, panas dan hujan.

Matahari akan bersinar sepanjang tahun, meskipun pada musim hujan intensitasnya berkurang.

Kondisi iklim ini menyebabkan matahari dapat menjadi alternatif sumber energi masa depan

di Indonesia. Selain matahari, Indonesia juga mempunyai cadangan minyak dan gas bumi

yang relatif banyak. Sebagian telah dieksploitasi. Masalahnya minyak dan gas bumi adalah

sumber energi yang tidak terbaharui. Tanpa pemakaian yang bijaksana suatu saat sumber

tersebut akan habis.Selain itu, pembakaran minyak dan gas bumi menimbulkan polusi udara.

Indonesia dan bebagai negara tropis mempunyai potensi energi surya yang tinggi

dengan radiasi harian rata-rata (insolasi) sebesar 4,5 kWh/m2/hari (Solarex, 1996). Potensi ini

dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif yang murah dan tersedia sepanjang tahun.

Disamping itu, kondisi geografis Indonesia yang terdiri dari ribuan pulau menyebabkan masih

banyaknya daerah terpencil yang belum terjangkau listrik PLN. Oleh karena itu penerapan

teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik (PLTSF) untuk memanfaat-kan

potensi energi surya yang tersedia dilokasi-lokasi tersebut merupakan solusi yang tepat.

Penerapan teknologi tenaga surya untuk kebutuhan listrik daerah terpencil dapat

dilakukan dengan berbagai macam sistem pembangkit listrik tenaga surya, seperti pembangkit

listrik hybrida yaitu gabungan antara sumber energi surya dengan sumber energi lainnya, yang

paling umum adalah pengga-bungan energi surya dengan energi mesin diesel atau sumber

energi mikro-hydro. Sistem tenaga surya lainnya adalah “Solar Home System”

(SHS), yang terdiri dari panel modul surya, baterai, alat pengontrol dan lampu, sistem

ini dipasang pada masing-masing rumah dengan modul fotovoltaik dipasang diatas atap

rumah. Sistem ini biasanya mempunyai modul fotovoltaik dengan kapasitas daya 50 Wp

dimana pada radiasi matahari rata-rata harian 4,5 Kwh/m2 akan menghasilkan energi kurang

lebih 125 s/d 130 watt-jam. Kendala penerapan SHS adalah harga yang masih relatif mahal

4

untuk masyara-kat terpencil dan miskin. Oleh karena itu perlu ada suatu panduan dalam

merancang, menghitung dan memilih komponen yang diperlukan sehingga masyarakat

tersebut mampu membayar dan dapat menikmati listrik seperti saudaranya yang sudah

menikmati listrik, minimal untuk kebutuhan penerangan

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang dibahas dalam makalah ini dirumuskan sebagai berikut:

1. Apakah komponen yang terdapat pada PLTSF ?

2. Bagaimana prinsip kerja PLTSF ?

3. Apa kelebihan dan kekurangan PLTSF ?

3. Bagaimanakah merancang PLTSF sederhana untuk perumahan?

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan makalah ini diperinci sebagai berikut:

1. Mengetahui komponen – komponen yang terdapat pada PLTSF

2. Mengetahui dan memahami prinsip kerja PLTSF

3. Mempelajari dan memahami perancangan PLTSF sederhana untuk perumahan

(Solar Home System)

1.4 Batasan Masalah

1. Membahas komponen – komponen yang terdapat pada PLTSF secara umum

2. Hanya membahas perancangan Solar Home System yang berada di wilayah

Indonesia

5

BAB II

Identifikasi dan Perumusan Masalah

2.1 Pengertian PLTSF

Gambar 2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik

Pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik adalah pembangkit listrik yang mengubah

energi surya menjadi energi listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil

listrik adalah Photovoltaic yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell.

2.2 Komponen PLTSF

2.2.1 Panel Surya ( Fotovoltaik)

Gambar 2.2 Panel Surya

6

Berfungsi merubah cahaya matahari menjadi listrik. Bentuk moduler dari panel surya

memberikan kemudahan pemenuhan kebutuhan pemenuhan listrik untuk berbagai skala kebutuhan.

komponen utama panel surya adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik.

Untuk membuat modul fotovoltaik secara pabrikasi bisa menggunakan teknologi kristal dan

thin film. Modul fotovoltaik kristal dapat dibuat dengan teknologi yang relatif sederhana,

sedangkan untuk membuat sel fotovoltaik diperlukan teknologi tinggi. Modul fotovoltaik

tersusun dari beberapasel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri dan paralel. Biaya yang

dikeluarkan untuk membuat modul sel surya yaitu sebesar 60 % dari biaya total. Jadi, jika

modul sel surya itu bisa diproduksi di dalam negeri berarti akan bisa menghemat

biaya pembangunan PLTS. Untuk itulah, modul pembuatan sel surya di Indonesia

tahap pertama adalah membuat bingkai (frame), kemudian membuat laminasi dengan sel-sel

yang masih diimpor. Jika permintaan pasar banyak maka pembuatan sel dilakukan di dalam negeri. Hal

ini karena teknologi pembuatan sel surya dengan bahan silikon single dan poly crystal secara

teoritis sudah dikuasai.

Dalam bidang fotovoltaik yang digunakan pada PLTSF, Indonesia ternyata telah

melewati tahapan penelitian dan pengembangan dan sekarang menuju tahapan pelaksanaan

dan instalasi untuk elektrifikasi untuk pedesaan. Teknologi ini cukup canggih dan

keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat.

Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembanganenergi surya fotovoltaik adalah investasi

awal yang besar dan harga per kWh listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena

memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter sesuai dengan

kebutuhannya.

7

2.2.2 Controller Regulator

Gambar 2.3 Controller Regulator

Controller regulator adalah alat elektronik pada system Pembangkit Listrik Tenaga

Surya Fotovoltaik (PLTSF). Berfungsi mengatur lalu lintas listrik dari modul surya

ke battery/accu (apabila battery/accu sdh penuh maka listrik dari modul surya tidak akan

dimasukkan ke battery/accu dan sebaliknya), dan dari battery/accu ke beban (apabila listrik

dalam battery/accu tinggal 20-30%, maka listrik ke beban otomatis dimatikan.

2.2.3 Baterry ACCU

Gambar 2.4 Battery ACCU

8

Berfungsi menyimpan arus listrik yang dihasilkan oleh Panel Surya (Solar Panel)

sebelum dimanfaatkan untuk menggerakkan beban. Beban dapat berupa lampu penerangan atau peralatan

elektronik dan peralatan lainnya yang membutuhkan listrik

2.2.4 Inverter AC

Gambar 2.5 Inverter AC

Berfungsi merubah arus DC dari battrey ACCU menjadi arus AC,arus yang di hasilkan

oleh INVERTER sangatlah setabil,sehingga sudah tidak memerlukan alat setabilizer lagi,serta

aman dan berprotexiontinggi. Sangat flexible dalam penempatan Design Pembangkit Listrik

TenagaMatahari Yang Praktis dan Flexible

2.3 Prinsip Kerja PLTSF

Menurut Anya P. Damastuti, dalam cahaya matahari terkandung energi dalam bentuk

foton. Ketika foton ini mengenai permukaan sel surya, elektron-elektronnya akan tereksitasi

dan menimbulkan aliran listrik. Prinsip ini dikenal sebagai prinsip photoelectric. Sel surya

dapat tereksitasi karena terbuat dari material semikonduktor; yang mengandung unsur silikon.

Silikon ini terdiri atas dua jenis lapisan sensitif: lapisan negatif (tipe-n)3 dan lapisan positif

(tipe-p). Sel surya ini mudah pecah dan berkarat jika terkena air. Karena itu sel ini dibuat

dalam bentuk panel-panel ukuran tertentu yang dilapisi plastic atau kaca bening yang kedap

air. Panel ini dikenal sebagai panel surya. Ada beberapa jenis panel surya yang dijual di

pasaran. Jenis pertama, yang terbaik saat ini, adalah jenis monokristalin. Panel ini memiliki

9

efisiensi5 12-14%. Jenis kedua adalah jenis polikristalin atau multikristalin, yang terbuat dari

kristal silikon dengan efisiensi 10-12%. Jenis ketiga adalah silikon jenis amorphous, yang

berbentuk film tipis. Efisiensinya sekitar 4-6%. Panel surya jenis ini banyak dipakai di mainan

anak-anak, jam dan kalkulator. Yang terakhir adalah panel surya yang terbuat dari GaAs

(Gallium Arsenide) yang lebih efisien pada temperatur tinggi.

Listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung digunakan atau disimpan lebih

dahulu ke dalam baterai. Arus listrik yang dihasilkan adalah listrik dengan arus searah (DC).

Rangkaian panel-panel surya dapat didesain secara seri atau paralel, untuk memperoleh output

tegangan dan arus yang diinginkan. Untuk memperoleh arus bolak balik (AC) diperlukan alat

tambahan yang disebut inverter. Kemudian arus yang diperoleh dari inverter dapat menyuplai

beban AC.

Gambar 2.6 Skema sistem PLTSF

2.4 Kelebihan dan Kekurangan PLTSF

2.4.1 Kelebihan PLTSF

1. Tidak Menimbulkan Polusi : Tenaga surya tidak melepaskan karbon dioksida,

sulfur dioksida, nitrogen oksida atau merkuri ke atmosfir. Tidak membakar

bahan bakar dan tidak menghasilkan emisi.

10

2. Menghemat Uang : Setelah investasi awal, karena akan menggunakan lebih

sedikit energi, tagihan listrik akan jauh lebih rendah dan sering kali tidak akan

ada pengeluaran sama sekali.

3. Mengurangi Konsumsi : Karena tidak memerlukan bahan bakar, akan

menghemat uang biaya bensin.

4. Hampir Bebas Perawatan : Produsen menawarkan jaminan 20 tahun dan lebih.

5. Simpanan Energi : Konsumen dapat membangun sebuah simpanan energi jika

sistem surya menghasilkan energi lebih dari yang digunakan

6. Berkelanjutan dan Terbarukan : Bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak

dan gas alam tidak terbarukan dan berkurang. Energi matahari tidak akan

pernah habis.

7. Faktor Kebisingan : panel surya diam ditempat.

8. Panel surya ramah lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap

perubahan iklim seperti pada kasus penggunaan bahan bakar fosil karena panel

surya tidak memancarkan gas rumah kaca yang berbahaya seperti karbon

dioksida.

9. Panel surya memanfaatkan energi matahari dan matahari adalah bentuk energi

paling berlimpah yang tersedia di planet kita.

10. Panel surya mudah dipasang dan memiliki biaya pemeliharaan yang sangat

rendah karena tidak ada bagian yang bergerak.

11. Panel surya tidak memberikan kontribusi terhadap polusi suara dan bekerja

dengan sangat diam.

12. Banyak negara di seluruh dunia menawarkan insentif yang menguntungkan

bagi pemilik rumah yang menggunakan panel surya.

13. Harga panel surya terus turun meskipun mereka masih harus bersaing dengan

bahan bakar fosil.

14. Tidak diharuskan membeli semua panel surya yang diperlukan dalam waktu

yang sama, tetapi dapat dibeli secara bertahap yang berarti Anda tidak perlu

melakukan investasi besar secara instan.

15. Panel surya tidak kehilangan banyak efisiensi dalam masa pakai mereka yang

mencapai 20+ tahun.

11

16. Masa pakainya yang panjang, mecapai 25-30 tahun, menggaransi penggunanya

akan menghemat biaya energi dalam jangka panjang pula.

2.4.1 Kekurangan PLTSF

1. Panel surya masih relatif mahal, bahkan meskipun setelah banyak mengalami

penurunan harga. Harga panel rumah sedang saat ini sekitar $ 12000-18000.

2. Panel surya masih perlu meningkatkan efisiensi secara signifikan karena

banyak sinar matahari terbuang sia-sia dan berubah menjadi panas. Rata-rata

panel surya saat ini mencapai efisiensi kurang dari 20%.

3. Jika tidak terpasang dengan baik dapat terjadi over-heating pada panel surya.

4. Panel surya terbuat dari beberapa bahan yang tidak ramah lingkungan.

5. Daur ulang panel surya yang tak terpakai lagi dapat menyebabkan kerusakan

lingkungan jika tidak dilakukan dengan hati-hati karena silikon, selenium,

kadmium, dan sulfur heksafluorida (merupakan gas rumah kaca), kesemuanya

dapat ditemukan di panel surya dan bisa menjadi sumber pencemaran selama

proses daur ulang.

6. Variabilitas Iklim - Meskipun panel surya dapat digunakan diberbagai

iklim,namun jumlah jam matahari akan menentukan jumlah panel yang Anda

perlukan dan watt yang dihasilkan.

7. Estetika - panel surya mengambil sedikit ruang atap dan tidak menyenangkan

untuk dilihat.

8. Tidak 24 Jam - Panel Surya hanya akan berfungsi ketika matahari bersinar.

Pada malam hari Anda akan harus bergantung pada energi yang tersimpan atau

dari sumber lain.

12

BAB III

Analisa Masalah

3.1 Solar Home System (SHS)

Solar Home System (SHS) adalah sistem PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)

mandiri, yang menawarkan solusi penyediaan sumber listrik yang praktis dan flexible untuk

memenuhi kebutuhan listrik untuk peralatan rumah tangga, penerangan, komputer, dll,

terutama pada daerah yang belum terjangkau jaringan listrik PLN.

SHS biasanya terdiri dari satu atau lebih modul Solar PV, Solar charge controller yang

mendistribusikan pengaturan arus untuk melindungi baterai dan peralatan dari kerusakan,

Baterai/aki untuk menyimpan energi untuk digunakan malam hari atau ketika matahari tidak

bersinar dan inverter untuk menghasilkan tegangan output.

SHS Juga dapat diterapkan di pedesaan karena didasarkan pada beberapa faktor

sebagai berikut :

1. Pola pemukiman antara rumah di desa cukup menyebar

2. Sulit untuk mendapatkan transportasi darat atau laut

3. Belum memerlukan integrasi dengan pembangkit lain.

4. Modular, dan mudah dikembangkan

5. Kapasitas kecil sehingga mudah untuk di instalasi

6. Harga terjangkau

7. Radiasi matahari sebagai sumber energi mencukupi

8. Tidak tergantung terhadap BBM

SHS adalah salah satu aplikasi sistem PLTS untuk pelistrikan desa sebagai sistem

penerangan rumah secara individual atau desentralisasi dengan daya terpasang relatif kecil

yaitu sekitar 48-55 Wp. Jumlah daya sebesar 50 Wp per rumah tangga diharapkan dapat

memenuhi kebutuhan penerangan, informasi (TV dan Radio) dan komunikasi (Radio

komunikasi).

13

Komponen-komponen utama SHS terdiri dari :

1. Modul fotovoltaic sebagai catu daya yang menghasilkan energi listrik dari

masukan sejumlah energi matahari.

2. Baterai sebagai penyimpan dan pengkondisi energi.

3. Alat pengatur energi baterai (BCR) sebagai alat pengatur oomatis, penjaga

kehandalan sistem.

4. Beban listrik seperti lampu TL (DC), saklar, radio, televisi dan lain-lain.

Secara garis besar rangkaiannya dapat dilihat pada gambar 3.1.

Gambar 3.1 Solar Home System

3.2 Perancangan Solar Home System

Perancangan dilakukan untuk menetukan ukuran sel Fotovoltaik dan Baterai untuk

sistem energi matahari dengan kapasitas maksimum 1000 Watt. Langkah-langkah

perancangan adalah sebagai berikut:

14

3.2.1 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……...........(1)

Itotbeban AC= (Watt/Vopxjam pakai sehari)/0.85 …… (2)

Itotbeban= Itot beban DC +Itot beban AC …..................(3)

Dimana : Itot beban = Arus total beban dalam Ah

3.2.2 Rugi-rugi dan Faktor Keamanan Sistem

Untuk sistem PLTS dengan daya 1000 Watt ke bawah, factor 20% harus ditambahkan

ke pembebanan sebagai pengganti rugi-rugi sistem dan untuk factor keamanan. Oleh karena

itu ampere-jam beban yang ditentukan pada langkah 3.1 dikalikan dengan 1,20 sehingga :

Total beban + Rugi & Safety Factor = Itot beban x 1,20 ....…………(4)

3.2.3 Menentukan jam Matahari Ekivalen

(Equivalent Sun Hours, ESH) terburuk Jam matahari ekivalen suatu tempat ditentukan

berdasarkan peta insolasi matahari dunia yang dikeluarkan oleh Solarex (Solarex, 1996).

Berdasarkan peta insolasi matahari dunia, diperoleh:

ESH untuk Wilayah Indonesia = 4,5 – 5,5

3.2.4 Menentukan Kebutuhan Arus Total Panel Surya

Arus total panel surya yang dibutuhkan ditentukan dengan cara membagi ‘Total beban

+ Rugi-rugi dan safety factor’ dengan ESH.

Itot panel = (Itot beban x1,20)/ESH ……...............(5)

15

3.2.5 Menentukan Susunan Modul Optimum untuk Panel Surya

Penyusunan optimum adalah cara yang akan menentukan kebutuhan arus total panel

dengan jumlah modul seminimum mungkin. Penentuan konfigurasi modul minimum dengan

menghitung jumlah minimum modul yang menyediakan nilai arus panel yang dibutuhkan

dietentukan pada langkah 4.

Jumlah modul yang tersusun secara paralel adalah :

ΣModpar = Itot_panel / Iop_modul......................……….......…(6)

Dimana :

Itot_panel adalah Arus Total panel Iop_modul dan Arus operasi modul

Jumlah modul yang tersusun seri ditentukan oleh :

ΣMod seri = Vsystem / VModul......................…………………(7)

Dimana :

Vsistem adalah tegangan nominal sistem dan Vmodul adalah tegangan nominal modul

Total modul yang diperlukan adalah :

Jumlah total modul =jumlah modul seri x jumlah modul paralel……..(8)

3.2.6 Menentukan Kapasitas Baterai untuk Waktu Cadangan Yang Dianjurkan

Umumnya sistem listrik matahari fotovoltaik dilengkapi dengan baterai penyimpan

(aki) untuk menyediakan energi pada beban ketika beroperasi pada malam hari atau pada

waktu cahaya matahari kurang. Kapasitas waktu cadangan yang disarankan bervariasi

berdasarkan garis lintang daerah tempat pemasangan panel surya diperlihatkan pada table 1.

Tabel 1. Hubungan antara lokasi pemasangan dan waktu cadangan modul photovolaik buatan

Solarex.

16

Garis Lintang Lokasi Pemasangan Waktu Cadangan (trec)

0o – 30

o (Utara atau Selatan)

30o – 50

o (Utara atau Selatan)

50o – 60

o (Utara atau Selatan)

5 – 6 hari

10 – 12 hari

15 hari Tabel 3.1 Hubungan Antara Lokasi Pemasangan dan Waktu Cadangan Modul Fotovoltaik

Sumber : Solarex, 1996 : Discover The Newest World Power, Frederick Court, Maryland USA.

Berdasarkan peta insolasi dunia (Solarex, 1996), letak wilayah Indonesia terletak pada

10o LS – 10o LU. Ini berarti bahwa waktu cadangan untuk seluruh wilayah Indonesia, adalah

sama yaitu 5 – 6 hari. Kapasitas Ampere-jam (Ah) minimum dari baterai dihitung dengan

persamaan :

Bateraicap = (Itot beban x 1,2) x trec .................................................(9)

Dimana :

Baterai cap = kapasitas baterai (Ah)

Trec = waktu cadangan

3.2.7 Menentukan Efisiensi Konversi Energi

Efisiensi η = V I / P.a ...............................................................(10)

Atau η = Fi.Is.Vo / P.a ........................................................(11)

Dimana: η = efisiensi konversi

V = tegangan yang dibangkitkan sel surya

Fi= faktor isi

I = arus sel surya

Is= arus hubung singkat

Vo= tegangan tanpa beban

P = rapat daya matahari yang jatuh pada sel surya

A = luas sel surya

17

3.3 Contoh Perancangan

Sebagai penerapan dari metoda yang dijelaskan di atas, diberikan contoh perhitungan

untuk sebuah rumah tangga sederhana. Sebuah rumah sederhana memerlukan catu daya listrik

untuk mensuplai beban-beban sebagai berikut:

1. 3 buah lampu TL DC 6 Watt, beroperasi 12 jam sehari

2. 1 buah radio tape 12 Watt, beroperasi 8 jam sehari

3. 1 buah TV berwarna 175 Watt (beban AC) , beroperasi 8 jam sehari

4. Tegangan operasi sistem adalah 12 Volt

Gambar 3.2 Langkah – langkah Perancangan Solar Home System

18

Penentuan kapasitas baterai, jumlah modul dilakukan dengan mengikuti bagan seperti

yang ditunjukkan pada gambar 3.2.

Hasil Perhitungan adalah sebagai berikut:

o Jumlah Total Ah/hari

Beban-beban DC (3 buah Lampu TL DC + 1 buah Radio tape) :

(3 x 6 Watt/12 Volt x 12 jam) + (12 Watt/12 Volt x 8 jam) = 24 Ah

Beban AC (TV Berwarna )

(75 Watt x 6 jam ) / 0,85) / 12 Volt = 45 Ah

Total Ampere-jam perhari

Itot = (24 Ah + 45 Ah ) = 69 Ah

o Beban Total + safety Factor

= 69 Amp-jam x 1,2

= 83 Ah

o Jam matahari ekivalen (ESH) = 4,5 o Total Arus Panel Photovoltaik

= (83 Ah) / 4,5 jam = 18,5 A

o Jumlah Total modul yang diperlukan. Terlebih dahulu harus dipilih jenis modul yang akan

digunakan berdasarkan spesifikasi yang diberikan oleh pabrik/distributor. Misal dipilih

modul jenis MSX 60 buatan Solarex. Dengan data-data : Arus operasi 3,5 Amper, Tegangan

Nominal = 12 Volt., Sehingga:

Jumlah Modul yang tersusun paralel =18,5 Ampere / 3,5 Ampere

= 6 buah

Jumlah Modul tersusun Seri

Mod seri = 12 Volt / 12 Volt = 1buah

Jumlah total Modul = 6 x 1 = 6 buah

o Kapasitas Minimum baterai yang diperlukan. Dengan memilih waktu cadangan selama 5

hari, maka

Baterai cap = (Itot beban x 1,2) x trec

19

= 83 Ah/hari x 5 hari

= 415 Ah

Karena umumnya baterai mempunyai kemampuan sampai 80%, maka kapasitas

minimum baterai yang akan dipilh harus dibagi lagi dengan factor 0,8 sehingga kapasitas

minimum baterai menjadi : 415 Amper-jam /0,8 = 518,75 Amper–jam ( Ah). Baterai atau aki

yang dipilih harus mempunyai kapasitas di atas 519 Ah.

20

BAB IV

KESIMPULAN

Pembangkit Listrik Tenaga Surya Fotovoltaik adalah pembangkit listrik yang

mengubah energi surya menjadi energi listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan

penghasil listrik adalah Photovoltaic yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell.

PLTSF terdiri dari beberapa komponen yaitu panel surya, controller regulator, battery / accu,

dan inverter AC. PLTSF memiliki kelebihan antara lain ramah lingkungan, dan mudah

pemasangannya. Sedangkan kekurangannya yaitu biaya awal yang mahal dan daur ulang panel

surya yang sulit.

Seorang calon pemakai listrik tenaga surya harus memperhitungkan dan merencanakan

secara matang dan teliti besarnya kebutuhan minimum energi listrik yang diperlukan sebelum

membeli komponen – komponen sistem pembangkit energi listrik tenaga surya. Hal ini

dimaksudkan untuk menghindari pembelian komponen yang tidak sesuai dengan kebutuhan.

Mengingat harga investasi awal sistem pembangkit listrik ini relatif mahal. Apalagi bagi calon

pemakai yang berada di daerah yang sangat terpencil atau pulau-pulau kecil.

Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah :

a. Besarnya beban total yang akan digunakan.

b. Jumlah Modul yang diperlukan.

c. Jenis atau merek Modul yang akan dipilih.

d. Posisi lintang lokasi dimana sistem SHS akan dipasang.

e. Besarnya kapasitas baterai yang diperlukan.

Dengan mengikuti langkah-langkah perencanaan yang telah diuraikan diatas, maka

kesesuaian antara kebutuhan, harga, dan kualitas akan dicapai.

Pemanfaatan energi tenaga surya terbarukan secara efisien, akan

menimbulkankeuntungan secara materi dan kesehatan lingkungan alam.

21

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Perangkat Solar Home System. 12 Januari 2015.

http://solarsuryaindonesia.com/info/solar-home-system.

Anonim. Listrik Tenaga Surya Kelebihan dan Kekurangan. 12 Januari 2015.

http://duniainverter.blogspot.com/2013/04/listrik-tenaga-surya-kelebihan.html.

Babe, Hamdy. Pemafaatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya. 12 Januari 2015.

http://punyahamdy.blogspot.com/2010/01/pemanfaatan-pembangkit-listrik-

tenaga.html.

Itiqomah, Siti. Pembangkit Listrik Tenaga Surya. 12 Januari 2015. http://aku-siti-

istiqomah.blogspot.com/2012/06/pembangkit-listrik-tenaga-surya.html.

Mulyadi, Rahmad, `995. Buku Panduan Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Direktorat

Teknologi Energi UPT-LSDE, BPPT.

PT. LEN Industri, Buku Petunjuk Instalasi, Pengoperasian, & Pemeliharaan

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (SHS 50 Watt peak).

Solarex, 1993. Everything You Always wanted to know about Solar Power. Villawood

Sydney, N.S.W. Australia.

Solarex, 1996, Discover The Newest World Power, Frederick Court, Maryland USA.

Solarex, 1998. Indonesian Rural Electrification Project. Channels – A Newsletter

for Solarex’s Customers, Solarex edition Fall 1998, page 1.