penyediaan listrik di perumahan karyawan bbs malinau

Solar Cell di Perkebunan Kelapa Sawit PT.Bukit Borneo Sejahtera Hal 1

Solusi Alternatif Penyediaan Listrik

di Perumahan Karyawan PT. Bukit BorneoSejahtera

Malinau – Kalimantan Utara

2016

Ferdi Rosman Feizal

PT. Telekomunikasi Indonesia, Tbk

2/1/2016

Solar Cell di Perkebunan kelapa Sawit

Penyediaan Energi Baru Terbarukan (EBT) seperti Solar Cell (Panel Surya) dan Kincir

Angin untuk perumahan karyawan di Perkebunan Kelapa Sawit PT. Bukit Borneo

Sejahtera (BBS) di Malinau Kaltimantan Utara sudah tidak dapat dihindari lagi, selain

karena bahan bakar minyak (bbm) yang berasal dari fosil yang digunakan untuk

pembangkit listrik tenaga diesel (pltd) yang semakin hari semakin hari semakin

berkurang karena cadangan minyak di dalam perut bumi yang lambat laun berkurang

karena terus disedot ke permukaan bumi untuk digunakan sebagai bahan bakar maupun

untuk Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) disusul dengan kenaikan harga serta

sulitnya mendapatkan bbm di daerah perkebunan kelapa sawit di daerah pedalaman

yang jauh dari mana-mana. Bumi Indonesia yang berada di daerah tropis dikarunia sinar

matahari yang melimpah. Hampir di setiap pelosok Indonesia, matahari menyinari

sepanjang hari dari pagi sampai sore. Energi matahari yang dipancarkan ini dapat

diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan panel surya (Solar Cell). Gencarnya

Pemerintah mengkampanyekan penggunaan panel surya tidak serta ditanggapi oleh

masyarakat karena isu yang beredar bahwa penggunaan panel surya masih dianggap

mahal. Menepis isu tersebut, PT. Bukit Borneo Sejahtera mencoba menerapkan solusi

energi baru terbarukan ini dengan menginstal panel surya di Perumahan Karyawan

Perkebunan Kelapa Sawit untuk mendukung program pemerintah tentang pemasangan

panel surya di setiap atap gedung perkantoran untuk menghemat listrik dan penggunaan

energi terbarukan yang tak pernah habis sekaligus menepis isu tentang mahalnya panel

surya dengan memisahkan beban ac dan dc yang dikenal dengan instalasi beban hybrid.

Ke depan, PT.Bukit Borneo Sejahtera akan menginstall panel-panel surya ini dengan

beban full dc yang lebih hemat energy seperti lampu-lampu LED DC, Pesawat TV LED

DC termasuk kipas angin dc dan charger HP dc hasil inovasi yang terlebih dahulu

dikembangkan, sehingga tidak ada lagi peralatan elektronik ac di setiap rumah di

lingkungan PT.Bukit Borneo Sejahtera namun bias dinikmati dengan nyaman yang

diharapkan menjadi proyek percontohan energi baru terbarukan yang layak

diimplementasikan seiring dengan kehadiran peralatan. Selain beban dc, PT.Bukit

Borneo Sejahtera mulai mengembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Genjot Sepeda

(PLTGS) yang lebih murah dibandingkan dengan panel surya, ide yang lahir dari

generator mobil ini diharapkan bias memenuhi kebutuhan listrik di perumahan

Perkebunan Kelapa Sawit karena energi yang dihasilkan bias lebih besar. Beratnya

kayuhan PLTGS menggunakan Alternator mobil ini mendapat angin segar dengan mulai

banyaknya perusahaan yang memproduksi alternator-alternator dengan torsi rendah

yang memang diperuntukkan turbin pembangkit listrik tenaga angin yang memerlukan

torsi rendah namun menghasilkan energi yang besar. Untuk sementara, PLTGS yang

dikembangkan PT.Bukit Borneo Sejahtera baru menggunakan generator dc dengan torsi

rendah yang merupakan generator bongkaran dari perangkat robotic.

2016


DAFTAR ISI

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

2. Maksud dan Tujuan .............................................................................................................................. 1

3. Tinjauan Teori ...................................................................................................................................... 2

a. Proses penyimpanan ...................................................................................................................... 2

b. Pemeliharaan ................................................................................................................................. 3

4. Perangkat yang dibutuhkan ................................................................................................................... 3

a. Beban ............................................................................................................................................. 3

- Perhitungan Beban 4

Beban AC menggunakan Inverter : .......................................................................................... 4

Beban DC, Catuan Langsung ................................................................................................... 4

Rekapitulasi Kebutuhan Beban ................................................................................................ 4

b. Battery / Accumulator ................................................................................................................... 5

c. Solar Cell ....................................................................................................................................... 5

d. MPPT ............................................................................................................................................. 6

e. PLTGS ........................................................................................................................................... 6

- PLTGS dengan Alternator Mobil 6

- PLTGS dengan Generator Turbin 7

- PLTGS dengan Generator Robotic 7

5. Kebutuhan Biaya Instalasi Listrik ......................................................................................................... 8

6. Pelaksanaan Instalasi ............................................................................................................................ 8

a. Transfer Knowledge ...................................................................................................................... 8

b. Pelaksanaan Instalasi ..................................................................................................................... 8

c. Pembuatan PLTGS ........................................................................................................................ 8

d. Instalasi Solar Cell ......................................................................................................................... 9

e. Instalasi Perkabelan dan Beban ..................................................................................................... 9

- Battery / Accumulator 9

- Beban 9

7. Penutup ............................................................................................................................................... 10


Solusi Alternatif Penyediaan Listrik

di Perumahan Karyawan PT. Bukit BorneoSejahtera

Malinau – Kalimantan Utara

1. Latar Belakang

Pemasangan panel surya (solar cell) dan

Kincir Angin sebagai alternatif energi baru

terbarukan yang tak pernah habis yang

diharapkan dapat menggantikan energi yang

berasal dari sumber air, gas bumi dan uap

serta fosil hingga saat ini masih dianggap

mahal selain karena harganya yang memang

relatif mahal juga energi yang diperoleh dari

rangkaian instalasinya hasilnya sedikit.

Usulan Dewan Energi Nasional (DEN)

tentang pemasangan solar cell di seluruh gedung

perkantoran dan rumah pejabat (http://ow.ly/VfuIP) mau tidak mau membuat PT.Bukit

Borneo Sejahtera harus mendukung program Pemerintah tersebut untuk membesarkan

industry energy baru dan terbarukan (EBT) dengan pemasangan solar cell diatap-atap rumah

karyawan PT.Bukit Borneo Sejahtera di Kawasan Malinau Provinsi Kalimantan Utara yang

belum mendapat pasokan listrik PLN.

PT.Bukit Borneo Sejahtera mencoba menerapkan energi baru terbarukan dengan pemasangan

Solar Cell di atap-atap rumah perumahan karyawan yang selama ini disupply dengan genset

yang menghabiskan .......... liter BBM setiap bulannya / .......... liter BBM setiap tahunnya

yang dikombinasikan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Genjor Sepeda (PLTGS) yang

merupakan ide inovasi solusi energy yang lebih murah.

2. Maksud dan Tujuan

Pemasangan solar cell di rumah karyawan PT.Bukit Borneo Sejahtera di Malinau Kalimantan

Utara ini dimaksudkan untuk turut mendukung program pemerintah terkait usulan instruksi

Pemerintah tentang pemanfaatan energi baru terbarukan disamping menerapkan program

BBS Go Green dengan penggunaaan energi „hijau‟ yang ramah lingkungan.

Pemasangan panel surya dan PLTGS diharapkan dapat menghemat pemakaian energi yang

selama ini menggunakan BBM jenis solar/premium disamping tentunya untuk menyediakan

listrik untuk karyawan di Lingkungan Perkebunan Kelapa Sawit dari sumber energy yang tak

pernah habis.

http://ow.ly/VfuIP


3. Tinjauan Teori

Penyerapan Energi matahari oleh panel surya (solar cell) mengacu

pada spesifikasi (spec) teknik panel surya yang dikeluarkan oleh

pabrikan dari hasil ujicoba lab pabrik sebelum dijual ke pasar dan

tidak semua panel memiliki spec yang sama, masing-masing

memiliki spec yang berbeda.

Panel surya kapasitas 50 WP (Watt Peak) mengandung arti panel

surya tersebut akan memiliki daya maksimum sebesar 50 Watt

ketika terjadi penyinaran maksimum (sinar matahari sangat terik)

sesuai dengan spec yang tertera di belakang panel, misal :

- Voltage at pmax (Vmp) 17.3V

- Current at pmax (Imp) 2.89A

Kalau dihitung akan menghasilkkan daya puncak sebesar : 17.2V x 2.89A = 49.997 Watt

(Peak)

a. Proses penyimpanan

Pada saat intensitas cahaya matahari terik

menyinari panel tersebut panel surya berada

pada tegangan maksimum (Vmp) sebesar 17,3

Volt dan arus maksimum 2,89 Ampere. Jika

dihubungkan dengan battery (accumulator) 12

Volt akan mengalirkan arus sebanyak

maksimum 2,89 Ampere per-jam / 2,89 AH

(Ampere Hours).

Perbedaan tegangan antara panel surya (17,3 V) dengan accu (10,8 V ~ 13,8 V) inilah

yang menyebabkan arus dari panel surya sebesar maksimum 2,89 Ampere ini mengalir

dan mengisi accu.

Dengan asumsi penyerapan selama 5 jam maksimun dalam 1 hari maka akan dihasillan

daya sebesar 5 Jam x 2,89 Ampere = 14,45 AH dan jika dihubungkan dengan accu

kapasitas 12 V 60 AH misalnya, accu baru bisa terisi penuh selama +/- 4 hari (14,45 AH

x 4 hari = 57,8 AH).

Perlu perhitungan cermat untuk menentukan kapasitas panel surya dan accu yang akan

dipasang terkait jumlah peralatan yang menjadi beban.


b. Pemeliharaan

Pemeliharaan Panel Solar Cell dilakukan

dengan membersihkan permukaan kaca

menggunakan lap untuk menghilangkan

debu-debu yang menempel agar penyerapan

sinar matahari maksimum.

Hindari panel dari jangkauan anak-anak dan

jangan sampai kaca panel pecah.

4. Perangkat yang dibutuhkan

a. Beban

Sebelum menentukan perangkat yang dibutuhkan, perlu dihitung beban yang akan dicatu.

Perhitungan beban berdasarkan konsumsi daya selama 24 jam pemakaian (tapi biasanya

dihitung hanya malam hari = 12 jam) dimana pada siang hari tidak digunakan (khusus

untuk solar cell yg tergantung pada sinar matahari).

Beberapa hal yang perlu diketahui tentang sistem solar cell beserta battery/aki nya :

- Hindari Pemakaian beban arus AC seperti TV, Kulkas, Kipas Angin, Rice Cooker,

Dispenser, Setrika, Solder listrik dll.

- Hindari Penggunaan Alat Pemanas seperti Setrika, Dispenser, Rice Cooker, solder

karena boros dimana aki akan cepat habis (hanya mampu beberapa jam) dan

mempercepat kerusakan Aki.

- Kalaupun terpaksa menggunakan beban arus AC (menggunakan Inverter), gunakan

inverter kapasitas kecil (100 Watt atau 150 Watt). Jangan gunakan Inverter kapasitas

besar (500 Watt, 750 Watt apalagi yang 1000 Watt).

- Diusahakan tidak menggunakan Inverter pasaran (yang banyak dijual di toko), tetapi

menggunakan inverter hasil rakitan pabrik hal ini disebabkan karena hasil ukur pada

osciloscope belum sempurna menunjukkan grafik sinusoida yang akan mengakibatkan

kerusakan beberapa peralatan seperti battery laptop, battery HP dll.

- Diusahakan menggunakan beban arus dc seperti Lampu DC, Lampu LED DC, Kipas

angin dc, TV LCD DC. Di Pasaran sudah ada yang menjual Lampu DC, Lampu LED

DC, Kipas Angin DC juga Pesawat TV LCD DC yang hemat energi dengan daya yang

kecil.

- Jika semua instalasi Solar Cell / PLTGS menggunakan beban dc, biaya yang

dikeluarkan akan lebih murah karena solar cell dan aki yang dibeli lebih sedikit serta

usia aki bisa lebih lama.

Beban listrik di setiap rumah karyawan PT.Bukit Borneo Sejahtera diasumsikan terdiri

dari 1 unit pesawat TV LCD 21" dengan antena Parabola menggunakan receiver


dinyalakan selama 6 jam (18:00 s.d 24:00), 1 buah lampu LED DC 15 Watt di Ruang

Keluarga dinyalakan selama 6 jam (18:00 s.d 24:00), 2 buah lampu LED DC 3 Watt

untuk teras rumah dan ruang belakang rumah dinyalakan selama 12 jam (18:00 s.d

06:00), 2 buah lampu LED DC 12 Watt untuk 2 kamar tidur dinyalakan selama 1 jam

(flexile tergantung kebutuhan) dan 1 buah lampu LED DC 12 Watt untuk kamar mandi

dinyalakan selama 2 jam (flexible tergantung kebutuhan).

- Perhitungan Beban

Beban AC menggunakan Inverter :

TV LCD 21" AC 100 Watt :

Faktor efisiensi = 80%

Konsumsi daya = 100/80 x 100 Watt ≈ 125 Watt DC

125 Watt x 6 jam = 750 WH

>> 750 WH / 12 v = 62,5 AH

Receiver Parabola :

Faktor efisiensi = 80%

Konsumsi daya = 1,25 x 15 Watt ≈ 18,75 Watt

18,75 Watt x 6 Jam = 112,5 WH

112,5 WH / 12 V = 9,375 AH

Beban DC, Catuan Langsung

1 x 15 Watt x 6 jam = 90 Watt Hours

2 x 3 Watt x 12 jam = 72 Watt Hours

3 x 12 Watt x 2 Jam = 72 Watt Hours

Jumlah = 234 Watt Hours

≈ 234 Watt Hours / 12 V = 19,5 AH

Rekapitulasi Kebutuhan Beban

No Jumlah Satuan Perangkat Daya Waktu Lama Total daya

1 1 Unit Pesawat TV LCD 22” 100 Watt AC 18:00-24:00 6 Jam 750 WH

2 1 Unit Reveiver Parabola 15 Watt AC 18:00-24:00 6 Jam 112,5 WH

3 1 Buah Lampu LED DC 15 watt 18:00-24:00 6 Jam 90 WH

4 2 Buah Lampu LED DC 3 Watt 18:00-06:00 12 Jam 72 WH



Jumlah 1096,5 WH


b. Battery / Accumulator

Kebutuhan beban sebesar 1096,5 WH

setara dengan 1096,5 WH / 12 Volt =

91,375 AH

Diperlukan battery :

1 Unit battery 12 V 100 AH atau

2 Unit battery 12 V 55 AH

c. Solar Cell

Panel Solar Cell yang digunakan umumnya berkapasitas 12 V 50 WP.

Solar Cell 12 V 50 WP sesuai Spesifikasi teknis, dapat menghasilkan daya sebesar 2,89 Ampere x

5 Jam waktu efektif penyinaran matahari = 14,45 AH.

Untuk mengisi penuh 1 unit battery 12 V 100 AH, dibutuhkan :

1 Unit battery 12 100 AH = 100 AH / 14,45 AH = 6,9 Panel, dibulatkan menjadi 7 Panel Solar

Cell 12 V 50WP

https://tokopedia.com

https://tokopedia.com


d. MPPT

MPPT (Maximun Power Point

Tracker), yang lebih efisien

konversi DC to DC (Direct

Current). MPPT dapat mengambil

maximun daya dari Panel Solar

Cell.

MPPT charge controller dapat

menyimpan kelebihan daya yang

tidak digunakan oleh beban ke

dalam baterai, dan apabila daya yang dibutuhkan beban lebih besar dari daya yang

dihasilkan oleh Solar Cell, maka daya dapat diambil dari baterai.

Solar controller yg mempunyai indikator solar panel,indikator aki dan indikator load

karena bisa memantau pemakaian real time, produk ini terkenal di forum ebay karena

kelengkapan indikator dibanding controller lainnya dengan harga yg terjangkau.

Daya maks 12v 130w / 260W ( 24V ) dilengkapi dgn fungsi timer yg bisa atur sendiri

ketika malam utk menghidupkan beban/lampu dc dan juga dilengkapi waktu malam

otomatis nyala beban dan pagi akan cas aki anda.

e. PLTGS

Pembangkit Listrik Tenaga Genjot Sepeda (PLTGS) merupakan sebuah karya inovasi

yang lahir dari ide pembuatan pembangkit yang lebih murah dan tahan terhadap segala

jenis cuaca dibandingkan solar cell dan kincir angin.

Beberapa type PLTGS yang sudah mulai dikembangkan :

- PLTGS dengan Alternator Mobil

PLTGS dengan Alternator mobil disainnya sederhana, cukup menggunakan sepeda

sebagai penggerak pulley pada alternator yang telah dilengkapi dengan gearbox.

Alternator mobil dengan kapasitas 55 Ampere yang bekerja pada 14,4 V DC akan

menghasilkan daya sebesar yang sangat besar, namun diperlukan putaran (rpm) tinggi

antara 1500-2000 rpm yang cukup melelahkan saat pedal sepeda dikayuh untuk


mendapatkan 2000 rpm karena alternator mobil ini memiliki torsi besar disamping

adanya factor gesekan pada pulley.

- PLTGS dengan Generator Turbin

PLTGS dengan Power Motor DC yang

memiliki torsi yang lebih kecil didisain

khusus dengan menempelkan Power

Motor DC pada sepeda sehingga sepeda

„terpaksa‟ harus berjalan seiring dengan

kayuhan.

Bisa juga ban sepedanya digantung

dengan penyangga kayu, sehingga sepeda

tetap berada ditempat.

- PLTGS dengan Generator Robotic

PLTGS Generator Robotic yang memiliki torsi yang sangat kecil, cukup dengan 100-

150 rpm sudah bias mengeluarkan daya sebesar 400 Watt berkerja pada tegangan 12-

17 V DC dengan arus sebesar 2 Ampere.

Disainnya lebih sederhana, pulley generator ditempelkan pada ban sepeda sehingga

sepeda bias dilepas dengan mudah untuk dipergunakan.

Sayangnya generator robotic ini cukup sulit diperoleh jika diproduksi lebih banyak

karena generator yang digunakan adalah generator bekas perangkat penggerak

teknologi robot.


5. Kebutuhan Biaya Instalasi Listrik

1 Unit Aki VRLA 100 AH Solar Baterai = Rp. 2,100,000

1 buah 15W DC 12V BOHLAM LAMPU LED @ Rp. 47,000 = Rp. 47,000

2 buah Lampu LED/ Bohlam DC 3watt @ Rp. 16,000 = Rp. 32,000

3 buah 12W DC 12V BOHLAM LAMPU LED @ Rp. 39,000 = Rp. 117,000

6 buah fitting plafon bulat hitam broco @ Rp. 10,000 = Rp. 60,000

6 buah saklar listrik tempel tunggal @ Rp. 9,500 = Rp. 57,000

1 buah MCB 4A = Rp. 28,900

1 buah Box MCB 1 Grup = Rp. 6,000

2 unit Terminal Kabel Listrik BLOK 12 POLE STB 25A AC 600V @ Rp. 19,900 = Rp. 39,800

1 unit Inverter 200 watt = Rp. 260,000

1 buah Box Kotak Pengaman Sekering Listrik Rumah = Rp. 38,000

0.3 Roll Kabel NYMHY 2x0,75 (50 meter) @ Rp. 213,000 = Rp. 53,250

2 roll Isolasi kabel Unibell (merah, hitam) @ Rp. 6,300 = Rp. 12,600

2 potong Kabel Accu jumper @ Rp. 55,000 = Rp. 110,000

2 bks Skun kabel mini (merah, hitam) @ Rp. 31,500 = Rp. 63,000

4 pcs Kepala Aki @ Rp. 20,000 = Rp. 80,000

1 pcs Rumah lighter mobil = Rp. 20,000

1 pcs Charger hp mobil = Rp. 23,000

1 Bungkus Paku Klem kabel = Rp. 7,000

1 Bungkus Nylon Cable Ties = Rp. 11,700

= Rp. 3,166,250

REKAPITULASI KEBUTUHAN BIAYA INSTALASI LISTRIK

PER- 1 UNIT RUMAH KARYAWAN PT.BUKIT BORNEO SEJAHTERA

Jumlah

Catatan :

- Belum termasuk ongkos kirim ke Malinau

- Harga yang tercantum adalah harga yang ditawarkan di Toko On-line

- Sebagian bisa dibeli di Pekalongan/Semarang

6. Pelaksanaan Instalasi

a. Transfer Knowledge

b. Pelaksanaan Instalasi

c. Pembuatan PLTGS

Pembangkit Listrik Tenaga Genjot Sepeda (PLTGS) sifatnya portable yang dapat

dipindahkan kemana saja, dapat disimpan di salah satu rumah karyawan.


d. Instalasi Solar Cell

Solar Cell direncanakan dipasang di atap masing-masing rumah karyawan PT.Bukit

Borneo Sejahtera. Jika dimungkinkan dipasang di halaman rumah untuk mempermudah

instalasi dan pemeliharaan.

e. Instalasi Perkabelan dan Beban

- Battery / Accumulator

Untuk keamanan dan memudahkan pemeliharaan dan pengamatan, battery kapasitas

12V 55AH disimpan di salah-satu ruangan yang aman termasuk panel instalasi

perkabelan dan Battery Control Unit (BCU) dan sebagai titik distribusi awal

kelistrikan.

- Beban

Beban listrik di setiap rumah karyawan PT.Bukit Borneo Sejahtera terdiri dari 1 unit

pesawat TV LCD

21" dengan antena Parabola menggunakan receiver dinyalakan selama 6 jam (18:00

s.d 24:00), 1 buah lampu LED DC 15 Watt di Ruang Keluarga dinyalakan selama 6

jam (18:00 s.d 24:00), 2 buah lampu LED DC 3 Watt untuk teras rumah dan ruang

belakang rumah dinyalakan selama 12 jam (18:00 s.d 06:00), 2 buah lampu LED DC

12 Watt untuk 2 kamar tidur dinyalakan selama 1 jam (flexile tergantung kebutuhan)

dan 1 buah lampu LED DC 12 Watt untuk kamar mandi dinyalakan selama 2 jam

(flexible tergantung kebutuhan).

Pada tahap awal cukup untuk mencatu beban lampu-lampu penerangan yang dianggap

ringan termasuk charger hp dan pesawat Televisi untuk hiburan mengisi waktu pada

malam hari. Setelah memperoleh modal dari efisiensi biaya pemakaian BBM untuk

genset, maka catuan dilanjutkan dengan menginstal ke beban yang lebih besar seperti

kipas angin jika diperlukan, Laptop dengan penambahan Panel Solar Cell dan battery

yang pada gilirannya semua beban dicatu oleh Panel Surya "BBS Go Green" yang akan

menghemat cost hingga jutaan rupiah.

Beban yang digunakan adalah beban-beban dengan arus DC dengan tujuan untuk

menghemat daya dengan menghindari rugi-rugi daya yang ditimbulkan. Untuk instalasi

ini akan digunakan lampu DC murni yang merupakan keluaran terbaru khusus untuk

panel surya yang sudah banyak tersedia di pasaran,Pesawat TV LED DC serta Charger

HP dengan arus DC hasil rakitan.

Solar Cell di Perkebunan Kelapa Sawit PT.Bukit Borneo Sejahtera Hal

10

7. Penutup

Pemasangan Panel Solar Cell memang relatif mahal jika dibandingkan dengan biaya yang

dikeluakan jika menggunakan genset, namun lambat laun seiring berjalannya waktu

pemakaian energi dari solar cell akan menghilangkan biaya pembelian BBM setidaknya bisa

menghemat energi.

Selain mendukung program Perusahaan “BBS Go Green” dengan penggunaan energi yang

ramah lingkungan, diharapkan PT.Bukit Borneo Sejahtera bisa terdepan dalam menerapkan

penggunaan Energi Baru Terbarukan di Lingkungan Perusahan Kelapa Sawit seperti yang

diwacanakan Dewan Energi Nasional.

Pekalongan, 1 Februari 2016

Ferdi Rosman Feizal

penyediaan listrik di perumahan karyawan bbs malinau

Documents