Firmansyah Putra Pratama 2210105017

Dosen Pembimbing :

Prof. Dr. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng

Heri Suryoatmojo, ST., MT., Ph.D.

Sistem Pembangkit Listrik

Hibrida PV-Diesel Microgrid

Untuk Daerah Terisolasi Tanpa

Menggunakan Media

Penyimpan Energi

2

Gambaran Presentasi

PENJELASAN SINGKAT

PEMODELAN SISTEM

PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS DATA

PENDAHULUAN

KESIMPULAN

BAU** PERPRES 5/2006 VISI 25/25

Minyak Bumi42%

Batubara34%

Gas21%

EBT3%

Minyak Bumi20%

Batubara33%

Gas30%

EBT17%

ARAH KEBIJAKAN ENERGI

21,9 %

26,4 %

46,9%

4,8 %

EBT

Gas Bumi

Batubara

M. Bumi

2010* 2015 2020

2025

KONSERVASI

ENERGI (33,85%)

DIV

ER

SIF

IKA

SI

EN

ER

GI

Sumber: *Prakiraan 2010, DEN 2010-2025, **BAU EBTKE

25 %

32 %

23 %

20 %

41.7%

20,6%

34.6%

3,1%

4300

JutaSBM

2852

JutaSBM

1066

JutaSBM

3200

JutaSBM

20%

30%

33%

17%

(BAU/Business as Usual)

Latar Belakang

Cakupan listrik PT PLN (Persero) hingga hingga tahun

2011 baru menjangkau 72% wilayah Indonesia. Berarti

masih ada 28% wilayah Indonesia yang belum teraliri

listrik.

sumber : detikFinance

4

Latar Belakang

Indonesia yang terletak di garis khatulistiwa dan

memperoleh sinar matahari rata-rata 8 jam/hari memiliki

potensi energi surya yang cukup besar.

Mahalnya biaya yang dikeluarkan untuk bahan bakar untuk

operasional diesel

5

Latar Belakang

6

Sistem

PV BOOST CONVERTER FILTERINVERTER LOAD

GENERATOR

SUHU

iradiasi

kecepatan

7

Alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar

diode p-n junction. Di mana dalam hadirnya cahaya

matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna.

Sel Surya (PV)

8

Sel Surya (PV)

Elektron dan hole ini dapat bergerak dalam material sehingga menghasilkan

pasangan elektron-hole.

Apabila ditempatkan hambatan pada terminal sel surya, maka elektron dari

area-n akan kembali ke area-p sehingga menyebabkan perbedaan potensial

dan arus akan mengalir.

Berdasarkan konsep semikonduktir p-n junction

Sel terdiri dari lapisan semikonduktor doping-n dan doping-p , lapisan

antirefleksi, dan substrat logam

10

Karakteristik PV

11

Photovoltaic

Tabel Parameter Panel Surya BPSX-60

12

Photovoltaic

Ns = 11

Np = 11

13

Boost Converter

L1 = 5 mH

C1 = 10 mF

Boost-converter adalah salah satu DC to DC converter

yang berfungsi menaikkan tegangan DC

Inverter adalah unit pengkondisi daya yang mengubahtegangan dc menjadi ac

Inverter 3 Fasa

14

15

SPWM

Penggunaan SPWM adalah karena keluaran inverter akan

diintergrasi dengan tegangan generator berupa sinusoidal

16

Filter

15 mH106 uF

Digunakan untuk mengubah suatu gelombang square(

kotak) dari keluaran inverter tiga fasa yang memiliki

harmonisa tinggi menjadi gelombang sinus.

PMSGGenerator magnet permanen tidak membutuhkan

eksitasi

Input : 1500 rpm

Pole : 2 pasang

P

fNrsN

120

16

17

Pemodelan Seluruh Sistem

18

Pengujian Sistem dan Analisis data

Model PV Dihubungkan Boost Converter, Inverter,

dan Filter dengan Beban bervariasi dengan

intensitas 600 W/m2, 800 W/m2,

dan 1000 W/m2.

Pengujian Sistem Keseluruhan dengan Variasi

Beban Dengan Intensitas 1000 W/m2

Model PV Dihubungkan dengan Beban

bervariasi dengan intensitas 600 W/m2, 800 W/m2,

dan 1000 W/m2

19

Pengujian Modul PV

Photovoltaic

Beban

Parameter

1. PV dengan Iradiasi 600 W/m2, 800 W/m2, dan 1000 W/m2

2. Variasi beban 0.1 – 1000 Ω

3. Suhu 25° C

Intensitas 1000 W/m2

20

Intensitas 800 W/m2

21

Intensitas 600 W/m2

22

20

Pengujian modul PV

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 100 200 300

Da

ya

(W

)

Tegangan (V)

Grafik Tegangan vs Daya

1000 W/m2 800 W/m2 600 W/m2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 100 200 300A

rus

(A)

Tegangan (V)

Grafik Tegangan vs Arus

1000 W/m2 800 W/m2 600 W/m2

24

Pengujian PV dengan inverter, boost

converter, filter

Parameter

1. PV dengan Iradiasi 600 W/m2, 800 W/m2, dan 1000 W/m2

2. Variasi beban 3000-4500 watt

3. Ambient temperature 25° C

Pengujian PV dengan inverter, boost

converter, filter

25

Beban :

3000,3500, 4000,

4500

Parameter

1. PV dengan Iradiasi 1000 W/m2

2. Variasi beban 3000-4500 watt

3. Ambient temperature 25° C

Pengujian Keseluruhan Sistem

26

27

Pengujian Keseluruhan Sistem

Beban :

3000,3500, 4

000, 4500

28

Kesimpulan

Perbedaan tingkat intensitas cahaya mempengaruhi daya

yang dihasilhan oleh PV. Semakin besar tingkat intensitas

cahaya matahari (W/m2) maka semakin tinggi nilai daya

maksimum yang dihasilkan oleh PV.

1.

2. Dengan menggunakan PV sebagai pembangkit yang

dihubungkan dengan generator, maka biaya operasional

dari generator dapat ditekan sehingga lebih menghemat

biaya.

3.Baterai sebagai back up dari PV tidak digunakan mengingat

biaya untuk pengadaan dan perawatan baterai sendiri

mahal.

Beban dan radiasi matahari yang berubah-ubah dapat

mempengaruhi supply daya dari PV dan generator menuju

beban.

4.

29

Energi Hijau

Energi Masa Depan

Go Green Indonesia !

3

5

Perhitungan Boost Converter

4

0

Pemodelan PV

P

SnkT

IRVq

OSCR

RIVeIII

S

1

4

1

Pemodelan PV

4

3

IGBT vs Mosfet

4

4

CCM mode

4

5

Boost Converter

4

7

Frekuensi Switching

R (Ohm)

PLoad denganMPPT (W)

f = 1 kHz f=30 kHz

1 327.9 374.4

2.5 805.2 935.9

5 1510 1870

10 3114 3645

13 3234 3556

15 3281 3507

20 3324 3570

50 3650 3689

75 3862 3503

Tabel Perbandingan Pload dengan

Frekuensi 1kHz dan 30kHz

f = 1 kHz

Daya rata-rata = 3470.2

Rasio daya rata-rata = 86.47%

f = 30 kHz

Daya rata-rata = 3565

Rasio daya rata-rata = 88.84%

4

8

Rugi MOSFET

Conduction loss

Switching loss

4

9

Pemodelan PV

Rs = Resistansi seri

• Fungsi : memberikan hasil yang lebih akurat antara

MPP dan tegangan open circuit

Rp = Resistansi shunt

• Merupakan loss yang diakibatkan oleh arus bocor

yang melewati hambatan paralel pada PV. Namun efek

yang dihasilkan minimal untuk jumlah modul sedikit.

Beban

(watt)

Daya

Tersalurka

n (watt)

Sumber

PV

(watt)

3000 2985 6000

3500 3454 6000

4000 4077 6000

4500 4554 6000

5000 4927 6000

Beban

(watt)

Daya

Tersalurk

an (watt)

Sumbe

r PV

(watt)

3000 2684 6000

3500 3226 6000

4000 3843 6000

4500 4329 6000

5000 4694 6000

Beban

(watt)

Daya

Tersalurk

an (watt)

Sumbe

r PV

(watt)

3000 2455 6000

3500 2996 6000

4000 3617 6000

4500 4097 6000

5000 4468 6000

irradiasi 1000 W/m2 Iradiasi 800 W/m2 Iradiasi 600 W/m2

Beba

n

(watt)

Daya PV

(watt)

Daya

Generator

(watt)

Daya

beban

(watt)

30001514 1245

2759

35002865 524

3389

40003274 498

3772

45003762 562

4324

50004024 581

4505

- Kontroler PID (Proporsional Integral plus Derivative)

merupakan kontroler yang banyak digunakan dalam sistem

kontrol industri karena mudah diujudkan secara hardware

maupun software

kontroler untuk menentukan presisi suatu sistem

instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik

pada sistem tesebut.

Sistem sumber pv dengan beban4500

Tegangan yang keluar

Tegangan dan arus sistem pv