pengembangan energi surya untuk plts di...

Asosiasi Pabrikan Modul Surya Indonesia (Indonesian Solar Module Manufacturer Association)

courtesy of

Pengembangan Energi Surya untuk PLTS

di Indonesia

Yogyakarta, 19 Nopember 2013

Nurrachman

About Us

Klaster Surya – Kelompok: Usaha Penunjang

Sebagai organisasi produsen modul surya yang memiliki fasilitas produksi dan alat pengujian terpadu secara memadai untuk mengkonversi sel surya menjadi modul surya / panel surya.

Beranggota khusus produsen PV dalam negeri

Didirikan di Bandung, Tgl 10 Agustus 2010.

Office: Jl. Soekarno-Hatta No. 442, Bandung 40254, Indonesia. Telp; 022-5202682. 5231686, Fax: 022 5202695.

Website; www.apamsi.org

• Visi ; Menjadi mitra strategis pemerintah dan pengguna dalam penyediaan energi listrik tenaga surya dengan harga terjangkau, mudah diperoleh, dan ramah lingkungan.

• Misi;

– Memperkuat pabrikan modul surya dalam negeri beserta pabrikan pendukungnya

– Mengedukasi masyarakat dalam penerapan energi listrik tenaga surya seluas-luasnya

– Menjamin ketersediaan produk di seluruh wilayah Indonesia

http://www.apamsi.org/

6 PABRIKAN ANGGOTA

1. PT. LEN Industri (Persero)

2. PT. Adyawinsa Electrical & Power

3. PT. Surya Utama Putra

4. PT. Swadaya Prima Utama

5. PT. Azet Surya Lestari

6. PT. Wijaya Karya Intrade Energi

No Perusahaan Alamat Direktur / Contact

Person

1 PT Len Industri

Jl. Soekarno Hatta 442 Bandung, 40254.

Telp. 022- 5202682, Fax. 022- 5208037

www.len.co.id

Darman Mappangara

(Direkture Teknologi)

Tarmizi Kemal

2 PT Adyawinsa Electrical &

Power

Jl. Industri Selatan Blok LL No. 4. Kaw.Ind. Jababeka II, Cikarang – Bekasi, Jawa

Barat.

Telp. 021- 89841301-2, Fax. 021 – 89841303

www.adyawinsa.com

Nurrachman

(Direktur Pemasaran)

Anshar Muchtar

(Direktur Operasi)

3 PT Surya Utama Putra

NOWL Building, Unit 2, Jl. Raya Bandung Garut KM.23, Rancaekek, Kabupaten

Bandung 40394.

Telp. 022- 7798316, Fax. 022- 7792082

www.suryautamaputra.com

Budiman S

(Direktur)

4 PT Swadaya Prima Utama

Jl. Akses Tol Kalihurip KM 68, Desa Cikampek Pusaka, Kec. Cikampek, Kabupaten

Karawang, Indonesia.

Telp. 021- 63858931, Fax. 021 – 63858932

www.swadayaprima.com

Alber

(Direktur)

5 PT Azet Surya Lestari

Jl. Merpati Raya No. 44 Kp. Sawah Baru, Bintaro Tangerang

Telp. 021- 74638606-08, Fax. 021 – 74638609

www.tokosurya.com

Abdul Kholik

(Direktur Utama)

6 PT Wijaya Karya Intrade

Gedung Brantas Lt 2.

Jl. DI Panjaitan Kav. 14 Jakarta Timur

Telp. 021-85916633, Fax. 021-85916644

www.wika-intrade.com

Andi

(Direktur)

DAFTAR ANGGOTA SAAT INI

Tersebar > 150 lokasi PLTS Terpusat; 30.000 SHS

http://www.len.co.id/







http://www.adyawinsa.com/





http://www.suryautamaputra.com/





http://www.swadayaprima.com/





http://www.tokosurya.com/





http://www.wika-intrade.com/







KEMAMPUAN PRODUKSI APAMSI

Kode Jumlah Kapasitas MW / Thn Nilai

Anggota Tenaga Kerja Saat ini Expandable Investasi (M.Rp)

1 AEP 127 15 30 25

2 ASL 80 10 30 30

3 LEN 500 10 50 60

4 SPU 50 25 50 40

5 SUP 60 20 30 50

6 WIE 50 10 20 20

TOTAL 867 90 210 225

Syarat Mutlak Pencapaian Harga Global PLTS :

Menghadirkan Supply Chain Industri Fotovoltaik

US$ 60,000,000

/ 60 MWp /

Thn

US$ 47,000,000 /

60 MWp / Thn

US$ 5000 ,000/30

MWp /Thn

Kondisi saat ini :

1. Cadangan pasir silika 17 Milyar m3 ton

2. Industri Solar Modul 6 Perusahaan kapasitas 110 MWp /

Tahun. Load 10 Mw/Thn

3. Puluhan perusahaan sistem integrator

Prinsip kerja PLTS Transformasi energi surya -> Listrik

Alat transformasi ( pengubah ) energi irradiasi matahari menjadi energi listrik. Konstruksi dasar dari sel surya terdiri dari dua lapisan silikon yang di berikan material tambahan agar terdapat perbedaan karakteristik diantara keduanya.

Front Sheet

Material EVA Sheet

EVA Sheet Cell

Back Sheet

Generator Controller Penyimpanan Pengubah

Solar Cell Inverter

( optional )

Solar

Charger

Controller

Batere

Configurasi PLTS

Prinsip Keseimbangan Energi =

Energy Supply > Energy Demand

• Vcell = 0,5 V. Modul diseri kelipatan

18 (2 x, 3x, 4 x, 6x)

• Pmp , Vmp, Imp, Voc, Isc,

Berdasarkan material Siliconnya &

Efisiensi di pasar digolongkan

menjadi :

1. Thin Film

Effisiensi : 6-12%

2. Mono Cristaline

Effisiensi : 12-17 %

median = 14-15%

3. Poly Cristaline

Effisiensi : 10-16%

median = 13-14%

Efisiensi = Output (wp) / Luas Panel

Berfungsi sebagai alat pengubah radiasi

matahari menjadi energi potensial listrik

melalui proses Photovoltaic

Supply Management :

PV module technology selection

- Temperature Co-Efficient of PV module type - Warm country should use PV module that has lower loss when cell

temperature is high

-- The Spectrum Response of each PV module Type

Dr. Wuthipong S. 26-Jan-2010

Pengaruh temperatur & jenis PV thd perolehan energi di daerah tropis

Temperature Effect on mc-SI module

- Power 120 Wp (@STC) Ta= 25 degree C, Tc = 25 degree C

119.83 Wp


95.52 Wp

Temperature Effect on mc-SI module

- Power 120 Wp (@NOCT) Ta= 40 degree C, Tc = 65.71 degree C

- 20.28%


40.26 Wp

Temperature Effect on a-SI module

- Power Wp (@STC) Ta= 25 degree C, Tc = 25 degree C


35.94 Wp

Temperature Effect on a-SI module

- Power Wp (@NOCT) Ta= 40 degree C, Tc = 68.93 degree C

- 10.7 %


PV Energy Yield In Thailand : mc-Si

PV roof top

460 kWp

In Bangkok

In 2008

Yf = 574,650 (kWh)

460 (kWp)

Yf = 1,249 kWh/kWp

Source: Dr. Wuthipong S. 26-Jan-2010

PV Energy Yield In Thailand : a-Si

PV grid connected system

1,495 kWp

In Chachoengsao

In 2008

Yf = 2,221,227 (kWh)

1,495 (kWp)

Yf = 1,485 kWh/kWp


PWM ( Pulse Width Modulation ) /

MPPT ( Maximum Power Point

Tracing )

Dilengkapi proteksi Over/Lower

voltage, Short Circuit, reverse

polarity

Dilengkapi dengan fasilitas

pemilihan jenis batree yang

digunakan

Dilengkapi dengan Battery Temp

Sensor (BTS) untuk optimasi

proses pengisian battery

Berfungsi pengatur pengisian ke

baterai dan penyalur ke beban

pada sistem SHS

Supply Management :

1-P/ 3-P inverter yang dilengkapi

dengan internal transformator

Total Harmonic Distorsion yang

rendah

Dapat disinkronisasi dengan

pembangkit lainnya ( hybrid ) jika di

perlukan.

Dilengkapi proteksi Over/Lower

voltage, Short Circuit, reverse polarity

Dapat dilengkapi dengan Sistem

Monitoring Unit untuk memudahkan

dalam proses monitoring produksi

energi.

Bidirectional inverter = inverter dua

arah (DC -> AC atau AC -> DC)

Berfungsi sebagai alat pengubah tegangan

arus searah ( DC ) menjadi tegangan arus

Bolak-balik ( AC ).

Supply Management :

Jenis Floated / VRLA

Tegangan : 2 – 12 Vdc/Cell

Life Cycle tergantung jenis

DOD tergantung jenis

Umur tergantung suhu baterai, V,

dan DOD

Dilengkapi dengan fasilitas VRLA

sistem ventilasi yang berfungsi

pada saat charge dan discharge.

Kapasitas dari 20 Ah – 3200Ah

Harga tergantung jenis dan total

kapasitas kWh

Dapat diseri/diparalel

Berfungsi sebagai alat / sarana penyimpanan

Energi Listrik hasil pembangkitan.

SLA

VRLA - AGM

VRLA – GEL

/OPzS

300 cycle/DOD

80%

700 cycle/DOD

80%

1200 cycle/DOD

80%

Supply Management :

Berfungsi sebagai pengaman dalam sistem PLTS dimana cara kerjanya adalah

Sebagai pembatas energi yang di salurkan ke konsumen sesuai dengan kebutuhan dan

Kapasitas pembangkit , sehingga pembagian energi dapat merata untuk setiap

Konsumen.

Energy limit dapat diset sesuai dengan

Kebutuhan sistem pembangkit melalui

Hand Held Unit

Dapat diset untuk waktu reset

Pengisian ulang energi

Dilengkapi dengan proteksi Short

circuit dan Over load yang akan kembali

Reset setelah problem di temukan

Alarm hidup bila sisa energi sedikit

Display kuota, pemakaian & sisa

Mampu dibuat di Indonesia

E PLTS produksi = 30.000 Watt Jam / hari

Jumlah pelanggan = 100 rumah

Setting E. Limiter = 30.000 / 100 = 300 Watt jam / hari

Demand Management :

Lebih hemat dibanding dengan lampu konvensional Biasa,

dengan watt yang lebih rendah tetapi luminasi yang

dihasilkan sama

Umur pakai lampu ( life cycle ) 50.000 jam

Tersedia DC dan AC

SNI bagi Luminer Penerangan Jalan Umum

Demand Management :

Jenis-jenis PLTS Tersebar

Dipasang di tiap rumah / lokasi tersebar dengan kapasitas kecil dan pertimbangan jarak antar lokasi berjauhan contohnya SHS dan PJU

Terpusat ( Komunal ) On grid & Interactives

Digunakan untuk system pembangkit tenaga listrik skala menengah, lalu didistribusikan ke pemakai (rumah tangga, lampu jalan). Pembangkit ini dapat berdiri sendiri ( Off grid ) atau pun di gabungkan /interkoneksi dengan tegangan PLN ( On grid )

Terpusat (Komunal) Offgrid SO & Hybrid

Pembangkit ini masih tergolong pada pengembangan dari sistem On grid hanya sumber pembangkit lain yang di gabungkan ke dalam PLTS bersumber dari Diesel, PLTMH, PLTB

General Electrical Power System

DC SHSAC SHS

DC coupling Stand Alone

PV-WT Hybrid System

AC coupling Stand Alone

PV-WT Hybrid System

AC-DC Coupling

Stand Alone PV-WT-DG

Hybrid Mini-Grid

VillageVillage

Urban Area Power System

Remote Area Power System


Urban Area Power System

• Apollo GTC-500 Series (500kW – 1500kW)

Ongrid 2 x 1 MW, Bali - Indonesia, 2012 (Lok : Bangli – Karangasem by SEI)

References

L-Solar 1 Project 8.67 MWp a-Si PV

L-Solar 1 Project, Installing of 1,000 kW Grid connected inverter

Grid Interactive 100kW x 10 Units in a Factory Tamil Nadu, India (Inverter work as Grid Connect when Uitlity line or DG is operate And in Stand-Alone with uninterrupted power when Utility Power fail)


DC SHSAC SHS

DC coupling Stand Alone

PV-WT Hybrid System

AC coupling Stand Alone

PV-WT Hybrid System

AC-DC Coupling

Stand Alone PV-WT-DG

Hybrid Mini-Grid

VillageVillage

Remote Area Power System

1+N for Village with Load power growing

N+1 for Village with stable load power, The system demands for high reliability of operation

Parallel Operation Inverter serve both configuration up to 8 Inverters without extra Controller.

A village of 7 in Papua, one of 96 15kwp PLTS sites, ESDM-Project 2012,

Bring Light for Life

PLTS Gerbang

PLTS design using PV generate Energy to System by DC Coupling using CC for Charge Battery for Night-Time Load AC Coupling using Grid connected Inverter for Day-Time Load

Innovated AC & DC coupling PV-DG Hybrid system

Bi-directional Battery Inverter 200kW x 3 = 600kW

PV on AC Coupling 250 kWp

PV on DC Coupling 600kWp

Grid Connect Inverter 250kW

MPPT Charge Controller 70 kW x9 = 630kW

GS

Diesel Generator 350kW 350kW 450kW 450kW

GS GS GS

Battery 480Vdc 4,800 kWh

RPS Kemar, Gerik, Perak, Malaysia

PV Hybrid System 850 kWp, 850 kW inverter, 1,600 kW DG

3.2MW PV-DG Hybrid Mini Grid System

Bi-directional Battery Inverter 300kW x 3 = 900kW

PV on AC Coupling 750 kWp

PV on DC Coupling 512 kWp

Grid Connect Inverter 250kW x 3 = 750kW

MPPT Charge Controller 70 kW x9 = 630kW

GS

Diesel Generator 350kW 500kW 500kW

GS GS

Battery 480Vdc 4,320 kWh

Tanjung Labian, Sabah, Malaysia

PV : 1,212 kWp, Inverter : 1,650 kVA, DG : 1,350 kVA, Battery : 4,320 kWh

4.2MW PV-DG Hybrid Mini Grid System

Load 702 kW Supplying By PV

Load 717 kW Supplying By Gen + PV 624kW + 93kW

Charging to Battey 28.8 kW

AC PV Supplying 402.1 kW

Load Consume 332.3 kW

AC coupling Efficiency 95.4 %

DC coupling Efficiency 96.7 %

633 kW

204 kW 155 kW

166.40

165.50

166.10

499.00

PV-WT-DG Hybrid System 120 kW , Wini, Timore, Indonesia, March 2009

DEDE Koh Libong PEA Koh Libong

RS-232 / RS-422

converter with

Opto-isolator

RS-232 / RS-422

converter with

Opto-Isolator

AC Surge

protector

Title :

Issue : Date : 22/01/25531.2Approve by :

System Diagram

Company :

Prepared By :

Project :

LEONICS

DEDE Libong

Mr. Surakit S. Mr. Chokechai C.

12 .

JB1

JB2

JB3

JB4

JB5

Array #2

18 panels/ strings, 10 strings

Array #1


Array #4


Array #3


Array #5


GTP-502, 45 kW

Grid Connected Inverter

= ~

Remark All panels are Showa Shell model GL136,

Total panels = 774 panels

33 kV, 50 Hz, 3 phase

CB 3P

320 AT

CB 3P

125 AT

Surge Protector Box

Page : 2 OF 15

400 V, 50 Hz, 3 phase, 4 wires

CB 3P

63 AT

PV-Diesel Hybrid System No Battery System Kor Libong, Trang, Thailand, October 2009

PV-Diesel Hybrid System No Battery System Kor Libong, Trang, Thailand, October 2009

Selecting Equipment for PLTS

And

IEC Standards Related to PLTS and PV-DG Hybrid System

Start from Load Profile

Peak Load Power determine the total power of Inverter and Generator (kVA)

Peak Load x 1.2 x load Growth factor = INVERTER Sizing 50 x 1.2 x 1 = 60 kW

Energy consumption = 840 kWh/day In case this PLST is 100% power by PV at site Irradiation 5 kWh/m2.day Diesel Generator is for back up purpose only and PV DC coupling only PV require = 840/(5 x 0.65) = 258.5 kWp

Start from Load Profile

Load Energy consumption determine the PV installation Power (kWp)

AC&DC coupling design concept The total PV power is 186.09 + 62.72 = 248.81 KWp

% pf PV % of Fuel Reduce CO2

100.00% 0.00% 2,598 kg/day

Irradiation 5.00 kWh/m2.day

Ambient Temp. 29oC

Total Load 840.00 kWh/Day Peak Load 50.29 kW Aver. Load 35.00 kW/h

# of Inverter GTP-501 30 kW

3 Units

Units

INV Power 60.00 kW

MTP-416 F AC Coupling PV 62.72 kWp

Consume Diesel Fuel 4.60 Li ters/day Installation Area 534.69 m2

Fuel Consumption rate 0.36 Liter/kWh

Back Up DG Power rating 60.00 kW

SCM240140 Battery 4200.00 Ah

7 240 Vdc

Units 120.00 Cel ls Annual Load Energy consumption 260,404 kWh

Annual Energy generated form PV 376,056 kWh

Expect Batt Li fe 6.17 Years Annual Diesel fuel consumption 1,680 Li ters

Annual LPG consumption - kG

DC Coupling PV 186.09 kWp Annual Diesel fuel reduction -92,476 Li ters

Installation Area 1586.44 m2Annual Diesel fuel amount saving -117,167 USD

Total Investment 726,439 USD

Simple Pay back period 6.20 Years

Project Li fe 10 Year

Confidentia l information, this hybrid minigrid des ign i s property of Leonics Co., Ltd., may not reproduce without prio notice to Leonics Co., Ltd.Project IRR 4.66% %

Averag daily system operation condition and consumptions Site Name : STN-STN-STN-STN

Project Owner :PJO-PJO-PJO-PJO Site Location (Lat./Long.) : 14o N 101

o E

Des ign by :Wuthipong S. Vers ion/Rev. : 1A Date :24-Apr-13 Alti tude : Meter (ASL)

LEONICS MTP 410 Bidirectiona Inverter

LEONICS SCM charger

34

.1

32

.7

31

.7

31

.1

31

.6

33

.4

30

.8

28

.9

29

.3

30

.5

31

.1

30

.3

30

.5

30

.9

31

.4

32

.3

32

.6

35

.8 48

.4

50

.3

48

.0

45

.4

41

.4

37

.4

0.00

20.00

40.00

60.00

kW

Real load Profile

LEONICS Grid Connected Inverter

Routine Charge form SOC 40% to 80%

Hybrid Control Optimize use of DG Fuel Start Generator only need and not waste Fuel to charge battery at low efficiency

Hybrid Control Charging operate for long battery life Equalize Charge battery every 2-4 weeks by DG and P for Healthy Battery

Battery

MTP-6117H300 kW x3

1,200 kWh @ 10 h

480 Vdc 3000 Ah

450 kVA 350 kVA

Bi-Direction Bi-Direction Bi-Direction

MPPTMPPT MPPT

415 Vac

DC Switch Panel

1 M

VA

1 M

VA

Po

we

r H

ou

se

Lo

ad

Po

we

r S

tatio

n L

oa

d

PV

62.5 kWp

PV

62.5 kWp

PV

62.5 kWp

SCM-480200

10 units

DG Plant

Controller

Inverter

System

Controller

(HCCU)

V-SAT SYSTEM

LANRouter

RS48

5RS

485

RS48

5

Fuel level Tank 1

Fuel level Tank 2

V-F2CH91

SMU

1

LAN

LAN

BMS

Battery1,200 kWh @ 10 h

480 Vdc 3000 Ah

BMS

MPPT MPPT

PV

62.5 kWpPV

62.5 kWp

Indoor Temp.

Pyranometer

V-F2CH91

GCI GCI 1 M

VA

1 M

VA

GTP-512250 kW x3

PV

250 kWpPV

250 kWp

Battery1,200 kWh @ 10 h

480 Vdc 3000 Ah

BMS

MPPT

PV

62.5 kWp

450 kVA

1 M

VA

AC Switch Panel

GCI

PV

250 kWp

IEC 62548 : Design PV array

IEC 62116 : Islanding

IEC 62109-1, -2: Safety of PCE

IEC 61427-2 : Battery Testing for PV

IEC 61727 : Utility Interconnected IEC 62124 : Stand-alone system design AS/ANZ 4509-2 : Stand-alone system design

IEC 61850-7-420 : Data com. for DER

IEC 60439-1 : LV Switch Gear & control gear type-tested IEC 60439-2 : LV switch gear & control gear Assembly

IEC 62254-2 : from requirement to a range of electrical system IEC 62254-4 : Design

IEC 6xxxx : Inverter Performance & Operation?? AS/NZS : 5603:2009 : Inverter Performance Requirement

IEC 62509 : CC performance & Operation

IEC 6xxxx : Battery Operation for PV system??

IEC 6xxxx : DC Switch ??

IEC 62093: BoS Component for PV system

IEC 61724: Performance Evaluation

IEC 60034 : Rotating electrical machine

IEC 60038 : Standard Voltages

Monitoring and Support

MoC The monitoring and System analysing centre 24/7 monitor and technical support

WT-Diesel Hybrid System Doi Mon Larn, Chieng Mai, Thailand, May 2010

Terima kasih

Akademisi – BPPT – Pemerintah – Lembaga Keuangan – Industri –

Jasa konstruksi bahu membahu dalam penguasaan teknologi dan

kemandirian industri PLTS guna meningkatkan ketahanan energi

nasional agar tercapai kedaulatan energi terbarukan demi

kesejahteraan rakyat Indonesia

pengembangan energi surya untuk plts di...

Documents