Analisa dan Perancangan PEmbangkit Listrik Tenaga Matahari

ANALISA DAN PERANCANGAN
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA

Studi Kasus : Ds. Somagede

Oleh

Deden Ardiansyah, S.T
Indargo

Abstrak
Kecamatan Somagede merupakan daerah yang terletak di pulau Jawa Kecamatan Banyumas, merupakan salah satu daerah yang masyarakatnya belum pernah merasakan terangnya listrik seperti daerah lain di kota-kota besar di pulau jawa. Listrik di wilyah ini belum masuk di karenakan jangkauan PLN untuk masuk kedaerah terpencil seperti kecamamatan Somagede sangat sulit. Oleh karena itu penulis berinisiatif untuk merancang pembangunan pembangkit listrik tenaga surya untuk daerah tersebut. Sistem listrik tenaga surya (LTS) sebagai pembangkit listrik diarahkan agar dapat dimanfaatkan oleh para pemakai di daerah terpencil yang tidak mungkin dijangkau oleh jaringan PLN. Dari hasil pembahasan dengan menggunakan metode pendekatan Perencanaan, Desain dan Analisa Kebutuhan didapat bahwa untuk memenuhi kebutuhan listrik di desa kanding dengan jumlah 30 unit rumah dan penerangan umum dibutuhkan listrik 13,5 KW per jam. Untuk memenuhi kebutuhan itu maka diperlukan 207 panel surya, 216 baterai,6 buah charge controller dengan kapasitas 300 Ampere dan 3 Buah inverter dengan kapasitas 15 Kw. Untuk kebutuhna tersebut diatas maka dibutuhkan anggaran biaya 2,266,110,000.00 ( Dua Milyar Dua Ratus Enam Puluh Enam Juta Seratus Sepuluh Ribu Rupiah ).

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Listrik merupakan kebutuhan primer manusia saat ini, sesuai dengan kemajuan zaman semakin pesat kebutuhan listrik hampir semua kalanagan mulai dari daerah perkotaan hingga pedesaan saat ini. Di Indonesia untuk kebutuhan listrik masyarakat menggunakan layanan PLN ( Perusahaan Listrik Negara ). Hampir semua masyarakat Indonesia menikmati layanan listrik dari perusahaan tersebut.

Kecamatan Somagede merupakan daerah yang terletak di pulau Jawa Kecamatan Banyumas, merupakan salah satu daerah yang masyarakatnya belum pernah merasakan terangnya listrik seperti daerah lain di kota-kota besar di pulau jawa. Listrik di wilyah ini belum masuk di karenakan jangkauan PLN untuk masuk kedaerah terpencil seperti kecamamatan Somagede sangat sulit. Warga pernah mewacanakan pembuatan fasilitas listrik sederhana dengan bersumber pada tenaga mikro hidro. Namun, ternyata wacana tersebut hingga sekarang belum bisa terealisasi,karena aliran air yang akan digunakan untuk mikro hidro tidak memenuhi syarat.
Oleh karena itu penulis berinisiatif untuk merancang pembangunan pembangkit listrik tenaga surya untuk daerah tersebut. Sistem listrik tenaga surya (LTS) sebagai pembangkit listrik diarahkan agar dapat dimanfaatkan oleh para pemakai di daerah terpencil yang tidak mungkin dijangkau oleh jaringan PLN. Oleh karena itu penulis berinisiatif untuk merancang pembangkit listrik tenaga surya untuk daerah tersebut dengan judul "Analisa & Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya ( PLTS ) " sebagai bahan Skripsi.

1.2 Pokok Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka yang menjadi permasalahan adalah bagaimana merancang Pembangkit Listrik Tenaga Surya ( PLTS ) dengan memanfaatkan sinar matahari sebagai energi utama. sehingga dapat menghasilkan energi listrik.

1.3 Batasan Masalah
Mengingat luas dan banyaknya hal-hal yang perlu diperhatikan dalam proses perancangan pembangkit tenaga surya ini, maka penulis memberikan beberapa batasan masalah antara lain :
Perhitungan dari pembangkit tidak secara detail.
Jumlah kebutuhan Panel Surya,Controllel dan Inverter sudah ditentukan
Maket sebagai Contoh atau Prototype Perancangan

1.4 Tujuan
Tujuan dari perancangan dan pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) ini adalah untuk memberikan gambaran tentang Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) kepada masyarakat khususnya kepada masyarakat Desa Kanding yang belum mendapat aliran listrik dari PLN.

1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada laporan ini terdiri dari lima BAB dengan susunan BAB Sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisikan tentang Latar Belakang, Pokok Masalah, Batasan Masalah, Tujuan dan Sistematika Penulisan

BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisikan tentang Landasan teori dari PLTS

BAB III PERANCANGAN
Bab ini berisika tentang perancangan perencanaan dan pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Matahari
BAB IV ANALISA
Bab ini berisikan tentang Analisa yang dilakukan setelah hasil perancangan.
BAB V KESIMPULAN
Bab ini berisikan tentang kesimpulan dari hasil analisa perancangan pembangkit listrik tenaga surya.

BAB II
TEORI DASAR

2.1.Konsep Sistem PLTS
Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan.
Bandingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar dan memerlukan bahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Suaranya bising. Selain itu gas buang yang dihasilkan dapat menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang pengaruhnya dapat merusak ekosistem planet bumi kita. Sistem sel surya yang digunakan di permukaan bumi terdiri dari panel sel surya, rangkaian kontroler pengisian (charge controller), dan aki (batere) 12 volt yang maintenance free. Panel sel surya merupakan modul yang terdiri beberapa sel surya yang digabung dalam hubungan seri dan paralel tergantung ukuran dan kapasitas yang diperlukan. Yang sering digunakan adalah modul sel surya 20 watt atau 30 watt. Modul sel surya itu menghasilkan energi listrik yang proporsional dengan luas permukaan panel yang terkena sinar matahari.
Rangkaian kontroler pengisian aki dalam sistem sel surya itu merupakan rangkaian elektronik yang mengatur proses pengisian akinya. Kontroler ini dapat mengatur tegangan aki dalam selang tegangan 12 volt plus minus 10 persen. Bila tegangan turun sampai 10,8 volt, maka kontroler akan mengisi aki dengan panel surya sebagai sumber dayanya. Tentu saja proses pengisian itu akan terjadi bila berlangsung pada saat ada cahaya matahari. Jika penurunan tegangan itu terjadi pada malam hari, maka kontroler akan memutus pemasokan energi listrik. Setelah proses pengisian itu berlangsung selama beberapa jam, tegangan aki itu akan naik. Bila tegangan aki itu mencapai 13,2 volt, maka kontroler akan menghentikan proses pengisian aki itu.
Rangkaian kontroler pengisian itu sebenarnya mudah untuk dirakit sendiri. Tapi, biasanya rangkaian kontroler ini sudah tersedia dalam keadaan jadi di pasaran. Memang harga kontroler itu cukup mahal kalau dibeli sebagai unit tersendiri. Kebanyakan sistem sel surya itu hanya dijual dalam bentuk paket lengkap yang siap pakai. Jadi, sistem sel surya dalam bentuk paket lengkap itu jelas lebih murah dibandingkan dengan bila merakit sendiri.
Biasanya panel surya itu siletakkan dengan posisi statis menghadap matahari. Padahal bumi itu bergerak mengelilingi matahari. Orbit yang ditempuh bumi berbentuk elip dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya. Karena matahari bergerak membentuk sudut selalu berubah, maka dengan posisi panel surya itu yang statis itu tidak akan diperoleh energi listrik yang optimal. Agar dapat terserap secara maksimum, maka sinar matahari itu harus diusahakan selalu jatuh tegak lurus pada permukaan panel surya.
Jadi, untuk mendapatkan energi listrik yang optimal,sistem sel surya itu masih harus dilengkapi pula dengan rangkaian kontroler optional untuk mengatur arah permukaan panel surya agar selalu menghadap matahari sedemikian rupa sehingga sinar mahatari jatuh hampir tegak lurus pada panel suryanya. Kontroler seperti ini dapat dibangun, misalnya, dengan menggunakan mikrokontroler 8031. Kontroler ini tidak sederhana, karena terdiri dari bagian perangkat keras dan bagian perangkat lunak. Biasanya, paket sistem sel surya yang lengkap belum termasuk kontroler untuk menggerakkan panel surya secara otomatis supaya sinar matahari jatuh tegak lurus. Karena itu, kontroller macam ini cukup mahal.

2.2. Photovoltaic
Cara kerja sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan menggunakan Grid-Connected panel sel surya Photovoltaic untuk perumahan Modul sel surya Photovoltaic merubah energi surya menjadi arus listrik DC. Arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter (pengatur tenaga) yang merubahnya menjadi arus listrik AC, dan juga dengan otomatis akan mengatur seluruh sistem. Listrik AC akan didistribusikan melalui suatu panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai yang dibutuhkan peralatan listrik. Besar dan biaya konsumsi listrik yang dipakai di rumah akan diukur oleh suatu Watt-Hour Meters.
Komponen utama sistem surya fotovoltaik 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 beberapa sel 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 silicon single dan poly cristal secara teoritis sudah dikuasai. Dalam bidang fotovoltaik yang digunakan pada PLTS, Indonesia ternyata telah melewati tahapan penelitian dan pengembangan dan sekarang menuju tahapan pelaksanaan dan instalasi untuk elektrifikasiuntukpedesaan.
Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan energi 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 dengankebutuhannya.
Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan, semi-konduktor P-type dan N-type (terbuat dari campuran Silikon) untuk menghasilkan medan listrik, saluran awal dan saluran akhir (tebuat dari logam tipis) untuk mengirim electron ke perabot listrik.Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya identik dengan piranti semikonduktordioda. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik

Gambar 2.1 Modul Solar Cell
Spesisifikasi solar sel yang biasanaya dipakai seperti pada table 2.1 dibawah ini :
Tabel 2.1
Model
FL-P250w
Cell Type
polycrystalline
Maximum Power(Pm)
250w
Power Tolerance
±5%
Maximum Power Voltage(Vpm)
36V
Maximum Power current(IPM)
8.34A
Open Cirucuit Voltage(Voc)
43.9V
Shot Circuit Current(lsc)
8.78A
Number of Cells
72pcs
Size of Module
1950*990*50mm
maximum System Voltage
1000V
Temperature coefficients of lsc
0.1%/
Temperature coefficients of VOC
-0.38%/
temperature coefficients of PM
0.47%/
Temperature coefficients of VM
0.1%/
Temperature coefficients of IM
-0.38%
Temperature range
-40 to+90
Surface maximum load capacity
60m/s(200kg/sq.m)
Junction Box Type
PPO black
length of Cables
900mm
Frame
anodized aluminum alloy
Warranty
90%power for 10years and 80% power for 25 years

2.4. Komponen-komponen PLTS
Modul Sel Surya (photovoltaics) cell surya atau sel photovoltaic merupakan suatu alat yang dapat mengubah energi radiasi matahari secara langsung menjadi energi listrik. Pada dasarnya sel tersebut berjenis diode yang tersusun atas P – N junction. Sel surya photovoltaic yang dibuat dari bahan semi konduktor yang diproses sedemikian rupa, yang dapat menghasilkan listrik arus searah (DC). Dalam penggunaannya, sel-sel surya itu dihubungkan satu sama lain, sejajar atau seri, tergantung dari penggunaannya, guna menghasilkan daya dengan kombinasi tegangan dan arus yang dikehendaki.
Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit [bumi], kalkulator genggam, pompa air, dan lain-lain. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan net metering. Sebuah panel surya terbuat dari banyak sel surya.
Sel tersambung secara elektrik untuk memberikan arus dan tegangan tertentu. Masing-masing sel di enkapsulasi untuk mengisolasi dan melindungi dari kelembaban dan korosi. Ada perbedaan tipe modul yang tersedia di pasaran, tergantung pada kebutuhan daya yang dibutuhkan. Modul yang paling umum digunakan terbuat dari 32 atau 36 crystalline silicon sel surya. Sel-sel ini berukuran sama, tersambung secara seri, dan terbungkus diantara bahan kaca dan plastik, menggunakan polymer resin (EVA) sebagai insulator termal (thermal insulator). Bagian muka modul biasanya antara 0,1 dan 0,5 m^2.
Panel surya biasanya memiliki dua kontak listrik, satu positif dan satu negatif. Beberapa panel menyertakan kontak ekstra yang memungkinkan instalasi dioda penyingkat atau bypass diode di antara masing-masing sel. Dioda ini melindungi panel dari gejala yang dikenal sebagai "hot-spots". Sebuah hot spot terjadi ketika beberapa sel berada dalam bayangan sedangkan sisa panel berada di bawah matahari penuh. Daripada menghasilkan daya, sel yang terteduh bertingkah laku sebagai beban yang membuang daya.
Dalam situasi ini, sel yang terteduh dapat mengalami peningkatan suhu yang luar biasa (sekitar 85 sampai 100 derajat Celsius.) Dioda penyingkat akan mencegah hot spot di sel yang terteduh, tetapi mengurangi tegangan maksimum panel. Mereka sebaiknya hanya digunakan kalau peneduhan tak dapat dielakkan. Adalah solusi yang jauh lebih baik untuk menggelar seluruh panel di bawah matahari penuh sebisa mungkin. Kinerja modul surya yang direpresentasikan oleh kurva karakteristik IV atau IV characteristic curve, yang merepresentasikan arus yang disediakan berdasarkan tegangan yang ditimbulkan oleh tingkat radiasi surya tertentu.Kurva merepresentasikan semua nilai tegangan-arus yang mungkin. Kurva bergantung pada dua faktor utama: suhu dan radiasi surya yang diterima oleh sel. Untuk sebuah area sel surya, arus yang dihasilkan secara langsung sebanding dengan penyinaran surya (G), sedangkan tegangan berkurang dengan kenaikan suhu. Sebuah pengatur yang baik akan berusaha memaksimalkan jumlah daya yang disediakan oleh panel dengan mengikuti titik yang menyediakan daya maksimum (V x I). Daya maksimum berkaitan dengan lutut kurva IV.
2.4. Prinsip.Kerja.Solar.Cell
Secara sederhana prinsip kerja solar cell photovoltaic dapat dijelaskan dengan memisalkan sebagai dioda. Diode ini terdiri dari semikonduktor tipe N dan semikonduktor tipe P. Untuk membentuk semikonduktor silicon tipe N, yaitu ditambahkan bahan yang bervalensi 5 yang biasa digunakan antara lain Foster dan Arenakum.
Sedangkan untuk membentuk semikonduktor tipe P maka semikonduktor dengan valensi 4 ditambah dengan bahan yang bervalensi 3 biasanya dikenal dengan bahan ketidakmurnian. Jenis bahan ini adalah Boron, aluminium, kalsium, dan indium. Penambahan bahan ketidakmurnian ini akan menyebabkan satu bahan electron sehingga berbentuk lubang (hole).Lubang ini dapat berpindah tempat yang satu ke tempat yang lain di dalam kristal. Yang terjadi adalah electron-elektron Kristal mengisi lubang yang kosong, sehingga timbul lubang baru. Lubang baru tersebut berpindah disebabkan karena ada electron yang mengisinya, maka setiap lubang akan memiliki muatan positif yang sama dan berlawanan dengan muatan negatif electron. Bila cahaya matahari yang berupa energy foton datang mengenai sisi permukaan lebih besar dari energy ceah atau gap yang memisahkan pita valensi dan pita konduksi, maka elektron-elektron bergerak dari pita valensi ke pita konduksi melalui hubungan (junction) P-N. Lubang yang berada pada sisi tipe N bergerak ke posisi tipe P, dan sebaliknya elektron yang berada pada sisi tipe P bergerak ke sisi tipe N. Jika energy foton yang diterima dan diserap cukup besar, maka lubang akan bertahan di sisi tipe P dan elektron bertahan di sisi tipe N, sehingga mengakibatkan perbedaan tegangan antara kedua sisi tersebut (sisi tipe P dan tipe N). Bila sisi P dan N dihubungkan dengan suatu beban tersebut sehingga dapat diperoleh energi listrik. Karena cahaya menembus kedua lapisan ini, maka akan berbentuk hole elektron. Medan elektrik yang terdapat pada batas lapisan menghalangi lubang (hole) dan elektron yang berkombinasi kembali, dengan demikian alat ini merupakan suatu alat pembangkit listrik kecil yang energinya diperoleh dari cahaya matahari.

Gambar 2.2 Prinsip kerja Solar Cell
Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya diatas: beberapa panel surya / solar cell di paralel untuk menghasilkan arus yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif panel surya/solar cells satu dengan panel surya / solar cell lainnya. Kaki / kutub negatif panel satu dan lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya / solar cell dihubungkan ke kaki positif charge controller, dan kaki negatif panel surya / solar cell dihubungkan ke kaki negative charge controller . Tegangan panel surya / solar cell yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller untuk mengisi baterai . Untuk menghidupkan beban perangkat AC (alternating current) seperti Televisi, Radio, komputer, dll, arus baterai disupply oleh inverter.
2.5. Fungsi Charge Controller
Mengatur arus untuk pengisian ke baterai
Menjaga baterai dari overcharging dan overvoltage
Mengartur arus yang dibebaskan/ diambil dari baterai agar baterai tidak 'full discharge',dan overloading serta memonitor temperatur baterai

Gambar I.3 Charge Controller
Seperti yang telah disebutkan di atas solar charge controller yang baik biasanya mempunyai kemampuan mendeteksi kapasitas baterai. Bila baterai sudah penuh terisi maka secara otomatis pengisian arus dari panel sel surya berhenti. Cara deteksi adalah melalui monitor level tegangan batere. Solar charge controller akan mengisi baterai sampai level tegangan tertentu, kemudian apabila level tegangan drop, maka baterai akan diisi kembali.Solar Charge Controller terdiri dari : 1 input ( 2 terminal ) yang terhubung dengan output panel sel surya, 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan baterai / aki dan 1 output ( 2 terminal ) yang terhubung dengan beban ( load ). Arus listrik DC yang berasal dari baterai tidak mungkin masuk ke panel sel surya karena biasanya ada 'diode protection' yang hanya melewatkan arus listrik DC dari panel sel surya kebaterai,bukansebaliknya.Charge Controller bahkan ada yang mempunyai lebih dari 1 sumber daya, yaitu bukan hanya berasal dari matahari, tapi juga bisa berasal dari tenaga angin ataupun mikro hidro. Di pasaran sudah banyak ditemui charge controller 'tandem' yaitu mempunyai 2 input yang berasal dari matahari dan angin. Untuk ini energi yang dihasilkan menjadi berlipat ganda karena angin bisa bertiup kapan saja, sehingga keterbatasan waktu yang tidak bisa disuplai energi matahari secara full, dapat disupport oleh tenaga angin. Bila kecepatan rata-rata angin terpenuhi maka daya listrik per bulannya bisa jauh lebih besar dari energi matahari.
2.7. Baterai
Baterai adalah alat yang menyimpan daya yang dihasilkan oleh panel surya yang tidak segera digunakan oleh beban. Daya yang disimpan dapat digunakan saat periode radiasi matahari rendah atau pada malam hari. Komponen baterai kadang-kadang dinamakan akumulator (accumulator). Baterai menyimpan listrik dalam bentuk daya kimia. Baterai yang paling biasa digunakan dalam aplikasi surya adalah baterai yang bebas pemeliharaan bertimbal asam (maintenance-free lead-acid batteries), yang juga dinamakan baterai recombinant atau VRLA (klep pengatur asam timbal atau valve regulated lead acid). Baterai terbentuk oleh sekelompok elemen atau sel yang diletakan secara seri.
Baterai timbal-asam terdiri dari dua elektroda timbal yang berada dalam larutan elektrolit air dan asam sulfat. Perbedaan potensial sekitar 2 volt terjadi di antara elektroda, tergantung pada nilai seketika kondisi penyimpanan baterai. Baterai yang paling umum dalam aplikasi surya fotovoltaik mempunyai tegangan nominal sebanyak 12 atau 24 volt. Maka sebuah baterai 12 V berisi 6 sel secaras eri.Baterai memenuhi dua tujuan penting dalam sistem fotovoltaik, yaitu untuk memberikan daya listrik kepada sistem ketika daya tidak disediakan oleh array panel-panel surya, dan untuk menyimpan kelebihan daya yang ditimbulkan oleh panel-panel setiap kali daya itu melebihi beban.
Baterai tersebut mengalami proses siklis menyimpan dan mengeluarkan, tergantung pada ada atau tidak adanya sinar matahari. Selama waktu adanya matahari, array panel menghasilkan daya listrik. Daya yang tidak digunakan dengan segera dipergunakan untuk mengisi baterai. Selama waktu tidak adanya matahari, permintaan daya listrik disediakan oleh baterai, yang oleh karena itu akan mengeluarkannya.Siklus menyimpan dan mengeluarkan ini terjadi setiap kali daya yang dihasilkan oleh panel tidak sama dengan daya yang dibutuhkan untuk mendukung beban. Kalau ada cukup matahari dan bebannya ringan, baterai akan menyimpan daya. Tentunya, baterai akan mengeluarkan daya pada malam hari setiap kali sejumlah daya diperlukan. Baterai juga akan mengeluarkan daya ketika penyinaran tidak cukup untuk menutupi kebutuhan beban (karena variasi alami kondisi keikliman,awan,debu,danlain-lain).
Jika baterai tidak menyimpan cukup daya untuk memenuhi permintaan selama periode tidak adanya matahari, sistem akan kehabisan daya dan tidak siap memenuhi konsumsi. Di sisi lainnya, memperbesar sistem (dengan menambahkan terlalu banyak panel dan baterai) mahal dan tidak efisien. Ketika mendesain sistem yang mandiri, kita perlu mengkompromikan antara biaya komponen dengan ketersediaan daya dari sistem. Satu cara untuk melakukan ini adalah memperkirakan jumlah hari dimana sistem beroperasi secara mandiri. Sebaliknya, jika sistem surya bertanggung jawab atas daya yang menyediakan ke peralatan pelanggan anda mungkin dapat mengurangi jumlah hari otonomi sampai dua atau tiga.
Di daerah dengan penyinaran yang rendah, nilai ini mungkin perlu ditambah semakin banyak. Dalam kasus apapun, anda harus selalu menemukan keseimbangan yang baik antara biaya dan kehandalan.Ada dua kondisi istimewa penyimpanan yang dapat terjadi selama siklus penyimpanan dan pengeluaran daya dari baterai. Keduanya sebaiknya dihindari guna memperpanjang umur kegunaan baterai Penyimpanan yang berlebihan (Overcharge) Penyimpanan yang berlebihan atau overcharge terjadi pada saat baterai berada pada kondisi keterbatasan kapasitasnya. Jika daya yang dimasukan di luar batas titik penyimpanan maksimum, elektrolit mulai hancur. Ini menghasilkan gelembung oksigen dan hidrogen, dalam proses yang diketahui sebagai pembuatan gas atau gasification. Ini berakibat hilangnya air, oksidasi di elektroda positif, dan dalam kasus ekstrim, terjadi bahaya ledakan.

Gambar I.4 Baterai 12 V ,100 Ah
Di sisi lainnya, keberadaan gas menghindari stratifikasi asam. Setelah beberapa siklus penyimpanan dan pengeluaran yang terus menerus, asam cenderung terpusat di bagian bawah baterai, sehingga mengurangi kapasitas efektifnya. Proses gasifikasi menggerakan elektrolit dan menghindari stratifikasi. Sekali lagi, adalah perlu untuk menemukan kompromi antara keuntungan (menghindari stratifikasi elektrolit) dan keadaan merugikan (kehilangan air dan produksi hidrogen). Satu pemecahannya adalah lebih sering membiarkan penyimpanan yang sedikit berlebihan. Satu metode yang umum adalah membiarkan tegangan sebanyak 2,35 sampai 2,4 Volt untuk masing-masing elemen baterai sekali dalam beberapa hari, di suhu 25o C. Regulator sebaiknya menjamin penyimpanan berlebihan yang berkala dan terkontrol.
Pengeluaran daya yang berlebihan.
Dengan cara yang sama dimana ada batas atas, ada juga batas bawah dari kondisi penyimpanan baterai. Mengeluarkan melebihi batas itu akan menimbulkan pengrusakan pada baterai. Ketika persediaan baterai yang efektif habis, pengatur mencegah daya yang tersisa agar tidak diambil dari baterai. Kalau tegangan baterai mencapai batas minimum 1,85 Volt setiap selnya di suhu 25° C, pengatur memutuskan beban dari baterai.Jika pengeluaran baterai sangat mendalam dan baterai tetap dalam kondisi pengeluaran untuk jangka waktu yang lama, akan terjadi tiga efek: pembentukan sulfat yang terkristal pada pelat baterai, bahan aktif pada pelat baterai akan lepas / berguguran, dan pelat baterai akan melengkung. Proses membentuk kristal sulfat yang stabil dinamakan sulfasi keras. Ini benar-benar tidak baik karena akan membentuk kristal besar yang tidak turut serta dalam reaksi kimia dan dapat membuat baterai anda tidak dapat digunakan.
Inverter
Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak balik (AC). Inverter mengkonversi DC dari perangkat seperti batere, panel surya / solar cell menjadi AC. Penggunaan inverter dari dalam Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah untuk perangkat yang menggunakan AC (Alternating Current). Ada beberapa jenis inverter antara lain:
.
Gambar I.5 Inverter
Square WaveGelombangKotak
Gelombang Kotak. Inverter jenis ini hanya bisa untuk lampu saja, sedangkan untuk beban seperti TV, Komputer bisa merusak inverter dan juga bisa merusak beban. Kelebihannya harganya lebih murah karena difungsikan untuk membackup lampu saja. Seiring perkembangan zaman maka inverter square wave ini jarang dijual dipasaran dikarenakan keinginan dari pasar menginginkan untuk membackup selain lampu
Modified Sine Wave / Gelombang Modifikasi Sinus
Square Wave2. Modified Sine Wave/ Gelombang Modifikasi Sinus, Di belahan dunia dan juga indonesia produk inverter dengan jenis inverter modified sine wave ini sering digunakan untuk beban seperti lampu, kipas, komputer, TV, dll
Jenis Inverter modified sine wave yang beredar pun ada yang memberikan Low noise atau berarti sangat kecil kebisingan suara yang dihasilkan saat beroperasi. dan ada juga yang menghasilkan noise yang besar.
3. True Sine Wave/ Pure Sine Wave/ Gelombang Sinus Murni
True Sine wave/ Pure sine wave. Dari segi harga harganya untuk yang berkualitas harga diatas harga inverter modified sine wave. Aplikasi yang cocok dari inverter pure sine wave adalah speaker dan peralatan sensitif seperti alat kedokteran

BAB III
PERANCANGAN

Metode penelitian yang digunakan untuk menyusun laporan ini yaitu menggunakan beberapa pendekatan dengan membuat prototyping dalam bentuk maket melalui beberapa tahap yaitu tahap Planning dan Desain dan Analisa Kebutuhan.
3.1 Planning dan Analisa Kebutuhan
Pada tahap planning penulis membuat sebuah perencanaan siteplan prototype sebelum tahap analisan dan selanjutnya. Gambar I.7 adalah gambar Site Plan Desa Kanding, Plana Kecamatan Somagede dengan luas area + 14900 mm2.dengan 30 kk ini,lokasi yang direncakan dibangun pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan kapasitas 15.000 Watt atau 18450 VA.karena daerah ini terletak di pegunungan yang belum terjangkau oleh PLN. Siteplan desa tersebut seperti pada gambar 3.1 dibawah ini.

3.1 Site Plan Desa
Selain, membuat site plan penulis juga memebuat perencanaan posisi stop kontak di desain oleh masing – masing rumah yang ada disana seperti pada gambar dibawah 3.2 dibawah ini

Gambar 3.2.A Rencana Tata letak peralatan PLTS

Gambar 3.2.B Rencana Inst.Penerangan Gambar 3.2.C Rencana Inst.Stop Kontak

Gambar 3.2.D Skedul Panel MCB BOX –Power house
Gambar 3.2.B adalah gambar rencana instalasi penerangan Power house dengan mengunakan lampu LED.1 x 187 Watt & LED.7 Watt + Fitting yang dipasang di :
a. Kantor,1 lampu
b. Ruang istirahat 1 lampu
c. Ruang Panel 2 lampu
d.Toilet 1 lampu
e.Teras 1 lampu
jadi Power house terpasang 6 lampu.instalasi memakai kabel NYM.2x1,5 mm2
Gambar 3.2.C adalah gambar rencana instalasi stop kontak Power house mengunakan stop kontak 1phase 10 A ( type dinding ) dipasang :
a.Kantor,1 stop kontak
b. Ruang istirahat 1 stop kontak
c. Ruang Panel 2 stop kontak
Jadi rumah Power house terpasang 4 stop kontak. instalasi memakai kabel NYM 3x2,5 mm2

Gambar 3.3.A Rencana Inst.Penerangan Gambar 3.3.B Rencana Inst.Stop Kontak

Gambar 3.3.C Skedul Panel MCB BOX –Tipe A
Gambar 3.3.A adalah gambar rencana instalasi penerangan Tipe-A dengan mengunakan lampu LED.7 Watt + Fitting yang dipasang di :
a.Kamar 2 lampu.
b.Ruang tamu 2 lampu
c.Dapur 1 lampu
d.Toilet 1 lampu
jadi 1 runah terpasang 8 lampu.instalasi memakai kabel NYM.2x1,5 mm2
Gambar 3.3.B adalah gambar rencana instalasi stop kontak Tipe-A mengunakan stop kontak 1phase 10 A ( type dinding ) dipasang :
a.Kamar 2.
b.Ruang tamu 1.
Jadi 1 rumah terpasang 3 stop kontak. instalasi memakai kabel NYM 3x2,5 mm2

Gambar 3.3.C adalah skedul panel MCB BOX , Tipe-A merupakan perhitunagan antara penerangan dan stop kontak.kabel dari mcb box ke kwh memakai NYM 3x2,5 mm2,sedangkan dari Kwh ke SDP memakai kabel NYFGBY.3x4 mm2.

Gambar 3.4.A Rencana Inst.Penerangan Gambar 3.4.B Rencana Inst.Stop Kontak

Gambar 3.4.C Skedul Panel MCB BOX – Tipe C
Gambar 3.4.A adalah gambar rencana instalasi penerangan Tipe-C dengan mengunakan lampu LED.7 Watt + Fitting yang dipasang di :
a.Kamar 2 lampu.
b.Ruang tamu 2 lampu
c.Dapur 1 lampu
d.Toilet 1 lampu
jadi 1 runah terpasang 8 lampu.instalasi memakai kabel NYM.2x1,5 mm2
Gambar 3.4.B adalah gambar rencana instalasi stop kontak Tipe-C mengunakan stop kontak 1phase 10 A ( type dinding ) dipasang :
a.Kamar 2.
b.Ruang tamu 1.
Jadi 1 runah terpasang 3 stop kontak. instalasi memakai kabel NYM 3x2,5 mm2

Gambar 3.4.C adalah skedul panel MCB BOX , Tipe-C merupakan perhitunagan antara penerangan dan stop kontak.kabel dari mcb box ke kwh memakai NYM 3x2,5 mm2,sedangkan dari Kwh ke SDP memakai kabel NYFGBY.3x4 mm2.

Gambar I.11. Skedul Panel Penerangan Jalan

3.1.2 Model Matematis Perencanaan Sistem
Pembangkit listrik tenaga surya sangat bergantung pada sinar matahari, maka dalam instalasinya memerlukan kebutuhan daya seperti:
Jumlah daya yang dibutuhkan per hari (Watt)
Besar arus yang dihasilkan panel (Ampere hour)
Jumlah unit baterai (Ampere hour)
Maka dari ke-3 poin tersebut, dapat diberi persamaan matematisnya :
Jumlah Pemakaian

Dimana :
n = banyaknya beban/peralatan elektronik yg digunakan
Pbeban = daya yang dibutuhkan untuk dapat menggunakan peralatan tsb.
Lama pemakaian = lama pemakaian peralatan per hari (dalam satuan jam).
Jenis panel surya terdapat beberapa jenis dengan daya yang dihasilkan berbeda. Namun, di Indonesia dipakai 120 Wp yaitu 120 Wh per hari dengan perkiraan selama 5 jam maksimum tenaga surya per hari.
Maka,
Jumlah panel ygdipakai =
Jumlah baterai
(Imax) =
Dimana :
Vs = daya baterai (volt/Ampere hour)

3.2 Analisa Kebutuhan
3.2.1. Kebutuhan listrik Rumah penduduk :
a.Kebutuhan per umit rumah = 450 Watt
b.Jumlah rumah sebanyak 30 unit rumah Terdiri dari 3 tipe yaitu :
Rumah Tipe A
Untuk rumah Tipe A Terpasang instalasi penerangan dan stop kontak seperti rincian sebagai berikut :
2 Kamar tidur Terpasang 2 lampu dan 2 stop kontak
Ruang tamu Terpasang 2 lampu dan 1 stop kontak
Dapur Terpasang 1 lampu
Toilet Terpasang 1 lampu
Teras Terpasang 1 lampu
Untuk rumah tipe A terpasang 7 lampu dan 3 stop kontak.

Rumah Tipe B
2 Kamar tidur terpasang 2 Lampu dan 2 Stop Kontak
Ruang Tamu Terpasang 2 Lampu dan 1 Stop Kontak
Dapur Terpasang Dua Lampu
Toilet Terpasang Satu lampu
Teras Terpasang Satu lampu
Untuk rumah tipe B terpasang 8 lampu dan 3 stop kontak

Rumah Tipe C
2 Kamar tidur terpasang 2 Lampu dan 2 Stop Kontak
Ruang Tamu Terpasang 2 Lampu dan 1 Stop Kontak
Dapur Terpasang Dua Lampu
Toilet Terpasang Satu lampu
Teras Terpasang Satu lampu
Untuk rumah tipe C terpasang 8 lampu dan 3 stop kontak

3.2.2. Kebutuhan listrik Fasilitas umun :
Kebutuhan listrik untuk fasilitas umum adalah kebutuhan yang digunakan untuk keperluan umum seperti Power House dan Penerangan Jalan.

Power House
Power House merupakan tempat penyimpanan tegangan listrik tenaga surya yang akan Terpasang instalasi penerangan sebanyak 8 lampu dan 4 stop kontak dengan rincian sebagai berikut :
Ruang Tunggu Terpasang 1 lampu dan 1 stop kontak
Ruang Kantor Terpasang 1 lampu dan 1 stop kontak
Ruang Panel Terpasang 2 lampu
Toilet Terpasang 1 lampu
Teras Terpasang 1 lampu

Penerangan Jalan
Kebutuhan jumlah listrik pada penerangan jalan untuk Desa tersebut adalah sebanyak 20 lampu yang bisa mewakili penerangan jalan untuk menuju desa.

3.2.3 Analisa Kebutuhan Anggaran
Kebutuhan anggaran biaya yang harus dikeluarkan untuk membuat instalasi listrik tenaga surya adalah sebesar 2,266,110,000.00 ( Dua Milyar Dua Ratus Enam Puluh Enam Juta Seratus Sepuluh Ribu Rupiah ). Dengan rincian kebutuhan sebagai berikut :

RENCANA ANGGARAN BIAYA ( RAB )

PROYEK
:
Pembangkit Listrik Tenaga Surya ( PLTS )

LOKASI
:
Banyumas - Jawa Tengah

TANGGAL
:
Mei 2014

NO.
URAIAN PEKERJAAN
VOLUME PEK.
SATUAN PEK.
HARGA SATUAN (Rp)
JUMLAH HARGA (Rp)

1
PEKERJAAN PANEL UTAMA

a
Low Voltage Main Distribution Panel ( LVMDP )
1
Unit
32,000,000
32,000,000.00
b
-
SDP - 1

1
Unit
15,000,000
15,000,000.00
c
-
SDP - 2

1
Unit
12,000,000
12,000,000.00
d
-
LP-PJU

1
Unit
3,500,000
3,500,000.00
e
-
Panel Box

3
Unit
200,000
600,000.00

f
Pentanahan Netral pada Ruang Panel Utama, dll
1
Lot
3,000,000
3,000,000.00

Sub Total 1
66,100,000.00

1.A
PEKERJAAN PERANGKAT PLTS

a
-
Solar Cell kapasitas 250 Wp
206
Unit
4,000,000
824,000,000.00
b
-
Pengadaan alat bantu ( Pemyangga Silar Cell )
1
Lot
61,000,000
61,000,000.00
c
-
Kontrolel 12V,24V Kap.300 Amp
6
Unit
4,740,000
28,440,000.00

Sudah ternasuk alat bantu

d
-
Battery kapasitas 12 V.200 Ah
214
Unit
5,200,000
1,112,800,000.00
e
-
Pengadaan alat bantu ( Rak tempat baterai )
1
Lot
9,500,000
9,500,000.00
f
-
Inverter kaoasitas 5 Kw

7
Unit
7,500,000
52,500,000.00

Sudah ternasuk alat bantu

g
-
Rak kabel, 300 mm x 100 mm
76
M
265,000
20,140,000.00

Sub Total 1.A
2,088,240,000.00

1.B
KABEL DISTRIBUSI UTAMA

a.1
Dari Modul Solar Cell I ke

-
Panel Box 1

NYYHY.1 x 4 mm²

90
M'
9,700
873,000.00

a.2
Dari Modul Solar Cell II ke

-
Panel Box 2

NYYHY.1 x 4 mm²

90
M'
9,700
873,000.00


PROYEK
:

LOKASI
:

TANGGAL
:
Mei 2014

NO.
URAIAN PEKERJAAN
VOLUME PEK.
SATUAN PEK.
HARGA SATUAN (Rp)
JUMLAH HARGA (Rp)

a.3
Dari Modul Solar Cell III ke

-
Panel Box 3

NYYHY.1 x 4 mm²

90
M'
9,700
873,000.00
b.1
Dari Panel Box 1 ke

-
Kontrolel I

NYFGBY.2 x 4 mm²

19
M'
18,500
351,500.00

b.2
Dari Panel Box 2 ke

-
Kontrolel II

NYFGBY.2 x 4 mm²

24
M'
18,500
444,000.00

b.3
Dari Panel Box 3 ke

-
Kontrolel III

NYFGBY.2 x 4 mm²

29
M'
18,500
536,500.00

c.1
Dari Charge Controller I ke

-
Baterai 1

NYYHY.2 x 6 mm²

10
M'
34,000
340,000.00

c.2
Dari Charge Controller II ke

-
Baterai 2

NYYHY.2 x 6 mm²

13
M'
34,000
442,000.00

c.3
Dari Charge Controller III ke

-
Baterai 3

NYYHY.2 x 6 mm²

17
M'
34,000
578,000.00

d.1
Dari Baterai 1 ke

-
Inverter I

NYYHY.2 x 10 mm²

14
M'
57,000
798,000.00
d.2
Dari Baterai 1 ke

-
Inverter II

NYYHY.2 x 10 mm²

14
M'
57,000
798,000.00


PROYEK
:

LOKASI
:

TANGGAL
:
Mei 2014

NO.
URAIAN PEKERJAAN
VOLUME PEK.
SATUAN PEK.
HARGA SATUAN (Rp)
JUMLAH HARGA (Rp)

d.3
Dari Baterai 1 ke

-
Inverter III

NYYHY.2 x 10 mm²

14
M'
57,000
798,000.00

e.1
Dari Inverter I ke

-
LVMDP

NYFGBY.2 x 6 mm²

14
M'
25,000
350,000.00

e.2
Dari Inverter II ke

-
LVMDP

NYFGBY.2 x 6 mm²

14
M'
25,000
350,000.00

e.3
Dari Inverter II ke

-
LVMDP

NYFGBY.2 x 6 mm²

14
M'
25,000
350,000.00

Sub Total 1.B
8,755,000.00

1.C
KABEL DISTRIBUSI UTAMA

a.
Dari LVMDP , ke :

-
SDP - 1

-
NYFGBY 4 x 25 mm²

170
M'
95,000
16,150,000.00

-
NYFGBY 2 x 2.5 mm²

444
M'
14,500
6,438,000.00
b
Dari SDP - 1

-
SDP - 2

NYFGBY 4 x 6 mm²

55
M'
36,000
1,980,000.00

Sub Total 1.C
24,568,000.00

1.D
Dari Sub Distribution Panel ( SDP-1 ), ke :

-
KWH METER 1

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

10
M'
14,500
145,000.00

-
KWH METER 2

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

22
M'
14,500
319,000.00

-
KWH METER 3

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

34
M'
14,500
493,000.00

-
KWH METER 4

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

46
M'
14,500
667,000.00


PROYEK
:

LOKASI
:

TANGGAL
:
Mei 2014

NO.
URAIAN PEKERJAAN
VOLUME PEK.
SATUAN PEK.
HARGA SATUAN (Rp)
JUMLAH HARGA (Rp)

-
KWH METER 5

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

58
M'
14,500
841,000.00

-
KWH METER 6

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

70
M'
14,500
1,015,000.00

-
KWH METER 7

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

82
M'
14,500
1,189,000.00

-
KWH METER 8

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

10
M'
14,500
145,000.00

-
KWH METER 9

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

22
M'
14,500
319,000.00

-
KWH METER 10

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

34
M'
14,500
493,000.00

-
KWH METER 11

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

46
M'
14,500
667,000.00

-
KWH METER 12

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

58
M'
14,500
841,000.00

-
KWH METER 13

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

70
M'
14,500
1,015,000.00

-
KWH METER 14

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

82
M'
14,500
1,189,000.00

-
KWH METER 15

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

70
M'
14,500
1,015,000.00

Sub Total 1.D
3,219,000.00

1.E
Dari Sub Distribution Panel ( SDP-2 ), ke :

-
KWH METER 1

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

10
M'
14,500
145,000.00

-
KWH METER 2

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

22
M'
14,500
319,000.00

-
KWH METER 3

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

34
M'
14,500
493,000.00

-
KWH METER 4

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

46
M'
14,500
667,000.00

-
KWH METER 5

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

58
M'
14,500
841,000.00

-
KWH METER 6

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

70
M'
14,500
1,015,000.00


PROYEK
:

LOKASI
:

TANGGAL
:
Mei 2014

NO.
URAIAN PEKERJAAN
VOLUME PEK.
SATUAN PEK.
HARGA SATUAN (Rp)
JUMLAH HARGA (Rp)

-
KWH METER 7

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

82
M'
14,500
1,189,000.00

-
KWH METER 8

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

10
M'
14,500
145,000.00

-
KWH METER 9

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

22
M'
14,500
319,000.00

-
KWH METER 10

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

34
M'
14,500
493,000.00

-
KWH METER 11

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

46
M'
14,500
667,000.00

-
KWH METER 12

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

58
M'
14,500
841,000.00

-
KWH METER 13

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

70
M'
14,500
1,015,000.00

-
KWH METER 14

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

82
M'
14,500
1,189,000.00

-
KWH METER 15

NYFGBY.2 x 2.5 mm²

70
M'
14,500
1,015,000.00

Sub Total 1.E
3,219,000.00

1.F
PEKERJAAN PENERANGAN JALAN

-
Instalasi Penerangan

20
Titik
250,000
5,000,000.00

Pengadaan dan pemasangan Fixtures dan Armatures :

-
Lampu Jalan LED.15 Watt
20
Buah
650,000
13,000,000.00

-
Tiang Lampu Jalan

20
Buah
1,450,000
29,000,000.00

Sub Total 1.F
47,000,000.00
2
PEKERJAAN PANEL RUMAH & POWER HOUSE

-
Kwh meter 1 Phase

31
Titik
385,000
11,935,000.00

-
MCB BOX 4 Group 1 Phase
31
Titik
35,000
1,085,000.00

Sub Total 2
13,020,000.00

2.A
PEKERJAAN INSTALASI PENERANGAN DAN

FIXTURES

1.G
Power House

a.
Pekerjaan instalasi Penerangan dan Stop Kontak lengkap

kabel NYM 3 x 2,5 mm2, konduit, T-does,accessories


PROYEK
:

LOKASI
:

TANGGAL
:
Mei 2014

NO.
URAIAN PEKERJAAN
VOLUME PEK.
SATUAN PEK.
HARGA SATUAN (Rp)
JUMLAH HARGA (Rp)

-

7
Titik
190,000
1,330,000.00

-
Instalasi Stop Kontak Dinding, 1 Ph, 10 A
3
Titik
210,000
630,000.00
b.

-
Lampu LED.3 Watt

7
Buah
75,000
525,000.00

-
Stop Kontak Dinding, 1 Ph, 10 A
3
Buah
37,500
112,500.00

-
Saklar Tunggal

5
Buah
23,000
115,000.00

-
Saklar Ganda

1
Buah
34,000
34,000

Sub Total 2.A
2,746,500.00

2.A.1
Rumah Type A

a.

kabel NYM 3 x 2,5 mm2, konduit, T-does,accessories :

-

6
Titik
190,000
1,140,000.00

-
4
Titik
210,000
840,000.00
b.

-
Lampu LED.3 Watt

7
Buah
75,000
525,000.00

-
Lampu LED.1 x 18 Watt
2
Buah
190,000
380,000.00

-
3
Buah
37,500
112,500.00

-
Saklar Tunggal

5
Buah
23,000
115,000.00

-
Saklar Ganda

1
Buah
34,000
34,000

Sub Total 2.A1
3,146,500.00

2.A.2
Rumah Type B

a.


-

8
Titik
190,000
1,520,000.00

-
3
Titik
210,000
630,000.00
b.

-
Lampu LED.3 Watt

7
Buah
75,000
525,000.00

-
3
Buah
37,500
112,500.00

-
Saklar Tunggal

4
Buah
23,000
92,000.00

-
Saklar Ganda

2
Buah
34,000
68,000

Sub Total 2.A.2
2,947,500.00


PROYEK
:

LOKASI
:

TANGGAL
:
Mei 2014

NO.
URAIAN PEKERJAAN
VOLUME PEK.
SATUAN PEK.
HARGA SATUAN (Rp)
JUMLAH HARGA (Rp)

2.A.3
Rumah Type C

a.


-

8
Titik
190,000
1,520,000.00

-
3
Titik
210,000
630,000.00
b.

-
Lampu LED.3 Watt

7
Buah
75,000
525,000.00

-
3
Buah
37,500
112,500.00

-
Saklar Tunggal

4
Buah
23,000
92,000.00

-
Saklar Ganda

2
Buah
34,000
68,000

Sub Total 2.A.3
2,947,500.00

Sub Total 1.A+1.B+1.C+1.D+1.E+1.F
2,244,048,500.00

Sub Total 2+2.A.1+2.A.2+2.A.3
19,114,000.00

TOTAL
2,266,110,000.00

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Sistem Distribusi Listrik
Sistem distribusi listrik yang dilakukan pada proses pembuatan pembangkit listrik tenaga surya di Desa Kanding Kecamatan Somagede Kabupaten Banyumas seperti pada gamabar 4.1

Gambar 4.1 Blok Diagram Sistem Distribusi Listrik
Gambar 4.1 diatas adalah gambar diagram sistem Distribusi listrik merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber listrik sampai ke konsumen melalui beberapa tahapan
Pertama Dari sumber Listrik yaitu Solar Cell 207 Unit dengan kapasitas 250 Wp dibagi 3 Jaringan ke Panel Box 3 unit
Kedua Panel Box disalurkan ke Charge Controller
Ketiga dari Charge Controller menyalurkan listrik mengisi Battery.
Keempat dari Battery ke Inverter yang mengubah dari DC ke AC diteruskan ke LVMDP ( Low Voltage Main Distribution Panel )
Kelima dari LVMDP ke SDP -1 dari SDP -1 ke SDP -2 dan LP-PL ( Penel Penerangan Luar )
Keenam dari SDP-1 & SDP-2 didistribusikan ke rumah-rumah warga.memakai kabel tanah NYFGBY.2 x 2.5 mm2. SDP-1 melayani 15 rumah dan SDP-2 melayani 15 rumah.sedangkan LP-PL melayani penerangan jalan.

4.2. Site Plan
Sesuai dengan Site pada bab sebelumnya Desa Kanding, Plana Kecamatan Somagede dengan luas area + 14900 mm2.dengan 30 kk ini,lokasi yang direncakan dibangun pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan kapasitas 15.000 Watt atau 18450 VA.karena daerah ini terletak di pegunungan yang belum terjangkau oleh PLN.

4.3. Perhitungan Kebutuhan Listrik Tenaga Surya Cell
4.3.1. Kebutuhan listrik penduduk :
Kebutuhan per unit rumah = 450 Watt
Jumlah Rumah sebanyak 30 unit rumah

Untuk menghitung kebutuhan listrik penduduk menggunakan pendekatan rumus sebagai berikut :
T=P.U
Dimana :
T=Total
P = Daya listrik dalam satuan Watt (W)
U = Unit Rumah
Jadi
T = P x U
450 Watt x 30 unit
Total = 13.500 Watt = 13,5 Kw
Jadi Total kebutuhan listrik untuk rumah penduduk adalah untuk rumah penduduk 13.5 Kw

4.3.2. Kebutuhan listrik Fasilitas umun :
Kebutuhan listrik untuk fasilitas umum adalah sebagai berikut :
a. Power house = 450 Watt
b.Penerangan Jalan = 300 Watt
T = P x PL
Dimana :
T =Total
PL = Penerangan Jalan
T = P x PL
Total = 15 Watt x 21 lampu
Total = 315 Watt
Total kebutuhan listrik untuk Fasilitas umum adalah
= 450 + 315 Watt
= 765. Watt

4.3.3 Total kebutuhan Listrik :
Total kebutuhan lsitrik penduduk dan Fasilitas umum adalah
= 13.500 + 765 Watt
= 14.265 Watt
= 14.265 Watt
Sebagai estimasi awal bahwa dari perhitungan di atas didapat bahwa kebutuhan listrik penduduk dan fasilitas umum adalah 14.625 per jam.

4.3.3. Perhitungan jumlah Panel Surya yang dibutuhkan
Untuk memenuhui kebutuhan listrik tersebut maka dibutuhkan beberapa banyak panel surya dengan menggunakan pendekatan rumus dibawah ini maka kita biasa menghitung berapa panel surya yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan listrik sebesar 14.265 Watt per Jam
T = P x H
T = WP x H
T = P : ( WP x H )
Dimana :
T = Total
H = Pemakaian per Jam
Wp = Watt Peak
% = Pemakaian Inverter & alat lainya
Adalah:
Total kebutuhan listrik, 14.250 Watt
14.250 x 20% = 17.100 Watt
17.100 x 15 = 256.500 Watt
250 x 5 = 1250 Watt
256.500 : 1250 = 205.2 Wp
Total pemakaian Panel Surya 250 Wp adalah 207 Panel Surya

4.3.4. Charge Controller yang dibutuhkan
Untuk mengetahui jumlah charge controller yang berfungsi sebagai pengontrol battery pada saat pengisian adalah 1800 Amp, ini didapat menggunakan pendekata rumus sebagai berikut :
T = P : V
Dimana :
T = Total
V = Tegangan baterai
Jadi Total Total kebutuhan listrik,17.100 Watt
17.100 : 12 = 1425
1425 x 20% = 1710 Ampere
Charge Controller yang dibutuhkan 1710 Ampere 300 Amp x 6 = 1800 Amp
Dibutuhkan charge controller yaitu 6 buah dengan kapasitas charge controller 300 A.

4.3.5. Baterai yang dibutuhkan
Untuk memenuhi kebutuhan listrik rumah dan fasilitas umum maka baterai yang dibutuhkan adalah 216 baterai dengan menggunakan pendekatan rumus sebagai berikut :
T = P : V : Ah
Dimana :
T = Total
H = Pemakaian per Jam
V = Tegangan baterai
I = Arus listrik dalam satuan Ampere (A)
Adalah:
Total kebutuhan listrik,14.250 Watt
256.500 : 12 : 200 = 106.87
Battery yang dibutuhkan 107 buah .12 V,200 Ah
107 x 2 = 216 Battery
Total pemakaian Battery adalah 216 Battery
Jumlah batterai 216 buah itu hanya dipakai 50 %,untuk menjaga ketahanan baterai

4.3.6. Inverter yang dibutuhkan
Inverter untuk merubah arus DC menjadi arus AC dalam penerangan desa Kanding kecamatan Somagede Kabupaten Banyumas adalah 3 Unit Inverter dengan kapasitas masing – masing inverter 15 Kw. Nilai itu didapat mengggunakn pendekatan rumus sebagai berikut :
I = P : V
Dimana :
V = Tegangan listrik dalam satuan Volt (V)
I = Arus listrik dalam satuan Ampere (A)
Adalah: Total kebutuhan listrik, 256.500 Watt
256.500 : 12 = 31.375 A
Inverter yang dibutuhkan 3 Unit dengan kapasitas per unit 15 Kw

BAB V
KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan dengan menggunakan metode pendekatan Perencanaan, Desain dan Analisa Kebutuhan didapat bahwa untuk memenuhi kebutuhan listrik di desa kanding dengan jumlah 30 unit rumah dan penerangan umum dibutuhkan listrik 13,5 KW per jam. Untuk memenuhi kebutuhan itu maka diperlukan 207 panel surya, 216 baterai,6 buah charge controller dengan kapasitas 300 Ampere dan 3 Buah inverter dengan kapasitas 15 Kw. Untuk kebutuhna tersebut diatas maka dibutuhkan anggaran biaya 2,266,110,000.00 ( Dua Milyar Dua Ratus Enam Puluh Enam Juta Seratus Sepuluh Ribu Rupiah ).

Abstrak

Analisa dan Perancangan PEmbangkit Listrik Tenaga Matahari

Recommend Documents