Pengembangan Energi Surya untuk PLTS di Indonesia
Yogyakarta, 19 Nopember 2013
Nurrachman
Asosiasi Pabrikan Modul Surya Indonesia (Indonesian Solar Module Manufacturer Association ) courtesy of
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 –
–
–
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 –
–
–
6 PABRIKAN ANGGOTA 1. PT. PT. LE LEN Ind Indus ustr trii (Per (Perse sero ro)) 2. PT. PT. Ady Adyaw awin insa sa Ele Elect ctri rica call & Pow Power er 3. PT. Surya rya Uta Utam ma Put Putra ra 4. PT. PT. Swa Swada daya ya Prim Prima a Uta Utama ma 5. PT. PT. Azet Azet Sury Surya a Lest Lestar arii 6. PT. PT. Wij Wijay aya a Kar Karya ya Intr Intrad ade e Ene Energ rgii
DAFTAR ANGGOTA SAAT INI No
Perusahaan
Alamat
Direktur / Contact Person
PT Len Industri
Jl. Soekarno Hatta 442 Bandung, 40254. Telp. 022- 5202682, Fax. 022- 5208037 www.len.co.id
PT Adyawinsa Electrical & Power
Jl. Industri Selatan Blok LL No. 4. Kaw.Ind. Jababeka II, Cikarang – Bekasi, Jawa Nurrachman Barat. (Direktur Pemasaran) Telp. 021- 89841301-2, Fax. 021 – 89841303 Anshar Muchtar www.adyawinsa.com (Direktur Operasi)
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
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
1
2
3
6
Tersebar > 150 lokasi PLTS Terpusat; 30.000 SHS
Darman Mappangara (Direkture Teknologi) Tarmizi Kemal
Abdul Kholik (Direktur Utama)
Andi (Direktur)
KEMAMPUAN PRODUKSI APAMSI Kode
Anggota
Jumlah
Nilai
Kapasitas MW / Thn
Tenaga Kerja
Saat ini
Expandable
Investasi (M.Rp)
1AEP
127
15
30
25
2ASL
80
10
30
30
3LEN
500
10
50
60
4SPU
50
25
50
40
5SUP
60
20
30
50
6WIE
50
10
20
20
867
90
210
225
TOTAL
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 Cell EVA Sheet Back Sheet
Configurasi PLTS Generator
Controller
Penyimpanan
Solar Cell
Solar Charger Controller
Batere
Prinsip Keseimbangan Energi = Energy Supply > Energy Demand
Pengubah
Inverter ( optional )
Supply Management : Berfungsi sebagai alat pengubah radiasi matahari menjadi energi potensial listrik melalui proses Photovoltaic Berdasarkan material Siliconnya & Efisiensi di pasar digolongkan menjadi : 1. Thin Film Effisiensi : 6-12% •
•
Vcell = 0,5 V. Modul diseri kelipatan 18 (2 x, 3x, 4 x, 6x) Pmp , Vmp, Imp, Voc, Isc,
2.
Mono Cristaline Effisiensi : 12-17 % median = 14-15%
3. Poly Cristaline Effisiensi : 10-16% median = 13-14%
Efisiensi = Output (wp) / Luas Panel
Pengaruh temperatur & jenis PV thd perolehan energi di daerah tropis 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
Temperature Effect on mc-SI module - Power 120 Wp (@STC) Ta= 25 degree C, Tc = 25 degree C
119.83 Wp
Dr. Wuthipong S. 26-Jan-2010
Temperature Effect on mc-SI module - Power 120 Wp (@NOCT) Ta= 40 degree C, Tc = 65.71 degree C
95.52 Wp - 20.28%
Dr. Wuthipong S. 26-Jan-2010
Temperature Effect on a-SI module - PowerWp (@STC) Ta= 25 degree C, Tc = 25 degree C
40.26 Wp
Dr. Wuthipong S. 26-Jan-2010
Temperature Effect on a-SI module - PowerWp (@NOCT) Ta= 40 degree C, Tc = 68.93 degree C
35.94 Wp - 10.7 %
Dr. Wuthipong S. 26-Jan-2010
PV Energy Yield In Thailand : mc-Si In 2008 Yf = 574,650 (kWh) 460 (kWp)
PV roof top 460 kWp In Bangkok
Source: Dr. Wuthipong S. 26-Jan-2010
Yf = 1,249 kWh/kWp
PV Energy Yield In Thailand : a-Si In 2008 Yf = 2,221,227 (kWh) 1,495 (kWp) Yf = 1,485 kWh/kWp
PV grid connected system 1,495 kWp In Chachoengsao
Dr. Wuthipong S. 26-Jan-2010
Supply Management :
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 : Berfungsi sebagai alat pengubah tegangan arus searah ( DC ) menjadi tegangan arus Bolak-balik ( AC ). 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)
Supply Management : Berfungsi sebagai alat / sarana penyimpanan Energi Listrik hasil pembangkitan.
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 –
–
VRLA GEL /OPzS1200 cycle/DOD –
80% VRLA - AGM700 cycle/DOD 80% SLA 300 cycle/DOD 80%
Demand Management : 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
Berfungsi sebagai pengaman dalam sistem PLTS dimana cara kerjanya adalah Sebagai pembatas energi yang di salurkan ke konsumen sesuai dengan kebutuhan Kapasitas pembangkit , sehingga pembagian energi dapat merata untuk setiap Konsumen. E PLTS produksi Jumlah pelanggan Setting E. Limiter = 30.000 / 100
= 30.000 Watt Jam / hari = 100 rumah = 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
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 Urban Area Power System Remote Area Power System AC-DC Coupling Stand Alone PV-WT-DG Hybrid Mini-Grid
Village
Village
AC coupling Stand Alone PV-WT Hybrid System
DC coupling Stand Alone PV-WT Hybrid System
AC SHS
DC SHS
General Electrical 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)
General Electrical Power System Remote Area Power System AC-DC Coupling Stand Alone PV-WT-DG Hybrid Mini-Grid
Village
Village
AC coupling Stand Alone PV-WT Hybrid System
DC coupling Stand Alone PV-WT Hybrid System
AC SHS
DC SHS
Parallel Operation Inverter serve both configuration up to 8 Inverters without extra Controller.
1+N for Village with Load power growing
N+1 for Village with stable load power, The system demands for high reliability of operation
A village of 7 in Papua, one of 96 15kwp PLTS sites, ESDM-Project 2012,
Bring Light for Life
PLTS Gerbang
Innovated AC & DC coupling PV-DG Hybrid system 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
3.2MW PV-DG Hybrid Mini Grid System
PV Hybrid System 850 kWp, 850 kW inverter, 1,600 kW DG RPS Kemar, Gerik, Perak, Malaysia
Grid Connect Inverter 250kW
Bi-directional Battery Inverter 200kW x 3 = 600kW
Diesel Generator 350kW 350kW 450kW
GS
GS
MPPT Charge Controller 70 kW x9 = 630kW
PV on AC Coupling 250 kWp
PV on DC Coupling 600kWp
Battery 480Vdc 4,800 kWh
GS
450kW
GS
4.2MW PV-DG Hybrid Mini Grid System Tanjung Labian, Sabah, Malaysia PV : 1,212 kWp, Inverter : 1,650 kVA, DG : 1,350 kVA, Battery : 4,320 kWh
Grid Connect Inverter 250kW x 3 = 750kW
Bi-directional Battery Inverter 300kW x 3 = 900kW
Diesel Generator 350kW 500kW 500kW
GS
GS
MPPT Charge Controller 70 kW x9 = 630kW
PV on AC Coupling 750 kWp
Battery 480Vdc 4,320 kWh
PV on DC Coupling 512 kWp
GS
Load 702 kW
Supplying By PV
Load 717 kW
Supplying By Gen + PV 624kW + 93kW
AC PV Supplying Supplying 402.1 kW
Load Consume 332.3 kW
Charging to Battey 28.8 kW
AC coupling Efficiency 95.4 %
166.40 165.50 166.10 499.00
204 kW
155 kW
633 kW
DC coupling Efficiency 96.7 %
PV-WT-DG Hybrid System 120 kW , Wini, Timore, Indonesia, March 2009
PV-WT-DG Hybrid System 120 kW , Wini, Timore, Indonesia, March 2009
PV-WT-DG Hybrid System 120 kW , Wini, Timore, Indonesia, March 2009
PV-WT-DG Hybrid System 120 kW , Wini, Timore, Indonesia, March 2009
PV-Diesel Hybrid System No Battery Kor Libong, Trang, Thailand, October 2009
System PEA Koh Libong
DEDE Koh Libong Array #1 18 panels/ strings, 10 strings
33 kV, 50 Hz, 3 phase
JB1
Array #2 18 panels/ strings, 10 strings Surge Protector Box JB2 AC Surge protector Array #3 18 panels/ strings, 10 strings
CB 3P 63 AT
JB3 GTP-502, 45 kW Grid Connected Inverter
Array #4 18 panels/ strings, 10 strings
CB 3P 320 AT JB4
Array #5 18 panels/ strings, 3 strings JB5
Remark
All panels are Showa Shell model GL136, Total panels = 774 panels
CB 3P 125 AT
=
400 V, 50 Hz, 3 phase, 4 wires
~
RS-232 / RS-422 converter with Opto-isolator
RS-232 / RS-422 converter with Opto-Isolator 12 .
LEONICS Title
:
System Diagram
Project
:
DEDELibong
Company : Issue : 1.2 Prepared By : Mr. Surakit S.
Page : 2 OF 15
Date :
22/01/2553
Approveby : Mr. Chokechai C.
PV-Diesel Hybrid System No Battery Kor Libong, Trang, Thailand, October 2009
System
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
Start from Load Profile Load Energy consumption determine the PV installation Power (kWp)
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
AC&DC coupling design concept The total PV power is 186.09 + 62.72 = 248.81 KWp 60.00
% pf PV
% of Fuel
100.00%
40.00
0.00%
Real load Profile 1 . 4 3
7 . 2 3
7 . 1 3
W k
1 . 1 3
4 . 3 3
6 . 1 3
8 . 0 3
9 . 8 2
1 . 1 3
5 . 0 3
3 . 9 2
3 . 0 3
5 . 0 3
9 . 0 3
4 . 1 3
3 . 2 3
6 . 2 3
8 . 5 3
3 . 0 5
4 . 8 4
0 . 8 4
4 . 5 4
4 . 1 4
4 . 7 3
Reduce CO2 kg/day
2,598
20.00
Irradiation Ambient Temp.
5.00 kWh/m2.day
0.00
o 29 C
Total Load
840.00 kWh/Da y
50.29 kW
Pea k Loa d
35.00
Aver. Loa d LEONICS
kW/h
Grid Connected Inverter
# of Inverter
30 kW
GTP-501
3 Units Units
60.00 kW
INV Power
MTP-416 F Consume Diesel Fuel
4.60 Liters/day
Back Up DG Power rating LEONICS
534.69 m
Installation Area
410 Bidirectiona Inverter
0.36 Liter/kWh
Fuel Consumption rate
62.72 kWp
AC Coupling PV
LEONICS MTP
2
60.00 kW
SCM charger Battery
SCM240140
4200.00 Ah
7
240 Vdc 120.00 Ce ll s
Units
6.17 Ye ars
Expect Batt Life
Annua l Loa d Ene rgy cons umpti on
260,404
kWh
Annual Energy generated form PV
376,056
kWh
1,680
Annua l Di es el fue l cons umpti on
DC Coupling PV
186.09 kWp
kG
-92,476
Annua l Di es el fuel reduction
2 1586.44 m
Liters
-
Annual LPG consumption
Liters
Annual Diesel fuel amount saving
-117,167
USD
Total Investment
USD
Project Life
726,439 6.20 10
Confidential information, this hybrid minigrid de si gn is property of Leonics Co., Ltd., may not reproduce without prio notice to Leonics Project IRR
4.66%
Installation Area
Simple Pay back period
Averag daily system operation condition and consumptions Project Owner PJO-PJO-PJO-PJO Design by
Wuthipong S.
Version/Rev.
:
1A
Site Name : STN-STN-STN-STN Site Location (Lat./Long.) : Date
24-Apr-13
Altitude :
14 Meter (ASL)
o
N
Years Year % o
101 E
Hybrid Control Optimize use of DG Fuel Start Generator only need and not waste Fuel to charge battery at low efficiency Routine Charge form SOC 40% to 80%
Hybrid Control Charging operate for long battery life Equalize Charge battery every 2-4 weeks by DG and P for Healthy Battery
IEC 62254-2 : from requirement to a range of electrical system IEC 62254-4 : Design
IEC 62116 : Islanding IEC 61727 : Utility Interconnected
IEC 62124 : Stand-alone system design AS/ANZ 4509-2 : Stand-alone system design
IEC 62109-1, -2: Safety of PCE
IEC 6xxxx : DC Switch ??
IEC 62093: BoS Component for PV system
IEC 62548 : Design PV array
IEC 61724: Performance Evaluation PV PV 250 kWp 250 kWp
IEC 60439-1 : LV Switch Gear & control gear type-tested IEC 60439-2 : LV switch gear & control gear Assembly
GTP-512
GCI
GCI
IEC 61850-7-420 : Data com. for DER
PV 250 kWp
GCI
IEC 60038 : Standard Voltages
A V M 1
A V M 1
A V M 1
A V M 1
A V M 1
5 8 4 S R
250 kW x3
AC Switch Panel 415 Vac
(HCCU)
Router
LAN
Inverter System Controller
DG Plant Controller 450 kVA
450 kVA
350 kVA Bi-Direction
Bi-Direction
Bi-Direction
LAN
d a o L e s u o H r e w o P
5 5 8 8 4 4 S S R R
MTP-6117H 300 kW x3
IEC 60034 : Rotating electrical machine
DC Switch Panel
d a o L n o i t a t S r e w o P
N A L
V-SAT SYSTEM
V-F2CH91
BM S
BM S
BM S
Fuel level Tank 1
1
MPPT
Battery
Battery
MPPT
MPPT
MPPT
MPPT
MPPT
Battery
U M S
V-F2CH91
Fuel level Tank 2 Indoor Temp.
1,200 kWh @ 10 h 480 Vdc 3000 Ah
1,200 kWh @ 10 h 480 Vdc 3000 Ah
1,200 kWh @ 10 h 480 Vdc 3000 Ah
Pyranometer
SCM-480200 10 units PV PV PV 62.5 kWp 62.5 kWp 62.5 kWp
IEC 61427-2 : Battery Testing for PV IEC 6xxxx : Battery Operation for PV system??
PV PV PV 62.5 kWp 62.5 kWp 62.5 kWp
IEC 62509 : CC performance & Operation IEC 6xxxx : Inverter Performance & Operation?? AS/NZS : 5603:2009 : Inverter Performance Requirement
Monitoring and Support
M o C
The monitoring and System analysing centre 24/7 monitor and technical support
WT-Diesel Hybrid System Doi Mon Larn, Chieng Mai, Thailand, May 2010
WT-Diesel Hybrid System Doi Mon Larn, Chieng Mai, Thailand, May 2010
