Perencanaan pembangkit listrik tenaga surya on grid

1. SKRIPSI
Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya
(PLTS) On Grid Pada Gedung Kampus
Proklamator III Universitas Bung Hatta
Dibimbing Oleh:
Dr. Ir. Ija Darmana, MT., IPM
(940 700 335)
Disusun Oleh:
Stesa Berliana
1710017111012

2. Latar
Belakan
g
• Sumber Energi Terbarukan
• Faktor Penyebab Kebutuhan Energi Listrik Meningkat
• Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

3. Rumusan
Masalah
Bagaimana menghitung kebutuhan daya pada Gedung
Kampus Proklamator III Universitas Bung Hatta?
1
Bagaimana menentukan kebutuhan solar panel?
2
Bagaimana merencanakan PLTS On Grid pada Gedung
Kampus Proklamator III Universitas Bung Hatta?
3
Batasan
Masalah
1. Sistem PLTS Off Grid tidak diuraikan secara detail.
2. Sistem yang dirancang tidak menggunakan baterai sebagai
penyimpan energi.

4. Menghitung kebutuhan daya pada Gedung Kampus
Proklamator III Universitas Bung Hatta
1
Menentukan kebutuhan solar panel
2
Merencanakan PLTS On Grid pada Gedung Kampus
Proklamator III Universitas Bung Hatta
3
Tujuan
Penelitian

5. Manfaat
Penelitian
1. Bagi penulis, dapat menambah wawasan pengetahuan dan
pengembangan ilmu. Khususnya dalam merencanakan PLTS on grid
pada gedung Kampus Proklamator III Universitas Bung Hatta.
2. Bagi institusi, dengan penulis membahas judul ini dapat mempermudah
pihak institusi untuk mengimplementasikan PLTS sebagai sumber
energi alternatif pada Kampus Proklamator III Universitas Bung Hatta.
3. Bagi pembaca, dapat menambah wawasan ilmu pengetahuan didalam
mengembangkan penelitian dan dapat diimplementasikan sesuai
kebutuhan yang diinginkan.

6. Pembangkit Listrik Tenaga Surya
(PLTS)
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah sistem
pembangkit listrik yang energinya bersumber dari
radiasi matahari, melalui konversi sel photovoltaik.
Sistem photovoltaik mengubah radiasi sinar matahari
menjadi listrik.
Landasan Teori

7. 1.
2.
PLTS Off
Grid
PLTS On
Grid
Pembangki
t Listrik
Tenaga
Surya
(PLTS)

8. Mekanisme
PLTS Atap
Mekanisme PLTS Atap adalah panel surya mengkonversi energi
matahari menjadi energi listrik. Panel surya ini menghasilkan arus
listrik DC. Arus DC tersebut diubah oleh Inverter menjadi arus AC.
Arus AC masuk ke jaringan listrik di dalam gedung melalui AC
Breaker panel. Pemakaian energi listrik untuk penerangan atau
peralatan elektronik lainnya. Penggunaan kWh meter ekspor
impor (exim) dengan menggunakan sistem net metering. Meteran
exim akan membaca ekspor listrik dari pelanggan PLTS ke jaringan
PLN dan membaca impor listrik dari jaringan PLN ke pelanggan
PLTS.

9. Kapasitas inverter yang diizinkan sebesar
100% daya tersambung ke pelanggan.
02
Lokasi pemasangan modul surya
dapat diletakkan pada atap,
dinding, atau bagian lain dari
bangunan milik pelanggan PLN.
04
Sistem meliputi modul surya, inverter,
sambungan listrik pelanggan, system
proteksi dan kWh Exim
01
Pengguna meliputi pelanggan PLN
dengan jenis pelanggan rumah
tangga, bisnis, local, pemerintah,
maupun industri
03
Prinsip utama dalam penerapan PLTS Atap on grid di
Indonesia berdasarkan Permen ESDM No.49 tahun 2018,
jo. Permen No.13 tahun 2019, jo. Permen No.16 tahun
2019, adalah:

10. 6. Beban atau
Peralatan
Listrik
1. Modul
Photovolt
aic
2. Inverter
3. Solar
Charge
Controller
(SCC)
4. KWH Exim
5. Jaringan
Distribusi
PLN
Komponen-komponen pada PLTS On Grid

11. PLTS On
Grid
1
2
Panel
Distribusi AC
DC Breaker
Sedangkan, untuk komponen
pendukung yang digunakan dalam
merencanakan PLTS on grid ini adalah
sebagaiberikut:

12. 1.
Energi
Harian
Siang
2.
Kapasit
as
Optimal
3.
Daya
Puncak
Tahapan Perancangan PLTS
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑘𝑊𝑝 =
𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐻𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛 𝑆𝑖𝑎𝑛𝑔
𝑃𝑉 𝑂𝑢𝑡 𝐻𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑝𝑢𝑛𝑐𝑎𝑘

13. 4. Area 6.
Inverter
5.
Modul
Surya
Tahapan Perancangan PLTS
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 =
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑃𝑢𝑛𝑐𝑎𝑘 𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 𝑃𝐿𝑇𝑆 𝐴𝑡𝑎𝑝 (𝑊𝑝)
𝑊𝑝/𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑚2
=
𝑘𝑊𝑝
𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 𝑆𝑢𝑟𝑦𝑎
Kapasitas total inverter pada sistem
PLTS atap dibatasi paling tinggi 100%
dari daya tersambung PLN.

14. Tahapan Perancangan PLTS
7. Pengaturan Rangkaian Seri-Paralel Panel Surya
a. Rangkaian Seri
𝑁𝑠𝑒𝑟𝑖 =
𝑉𝑗𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔𝑎𝑛
𝑉𝑚𝑝
b. Rangkaian Paralel
𝑁𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙 =
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙
𝑁𝑠𝑒𝑟𝑖

15. Contoh Perhitungan : Gedung A
a. Rata-rata energi harian siang pada gedung A berdasarkan tabel 4.10 sebesar 18.076 Wh/hari atau
18,076 kWh/hari
b. Menentukan kapasitas optimal sistem PLTS atap gedung A menggunakan persamaan 2.1
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑘𝑊𝑝 =
𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐻𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛 𝑆𝑖𝑎𝑛𝑔
𝑃𝑉 𝑂𝑢𝑡 𝐻𝑎𝑟𝑖𝑎𝑛
=
18,076
3,902
= 4,632 𝑘𝑊𝑝 𝑎𝑡𝑎𝑢 4.632 𝑊𝑝
c. Menghitung daya puncak sistem pada gedung A menggunakan persamaan 2.2
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑝𝑢𝑛𝑐𝑎𝑘 = 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑜𝑝𝑡𝑖𝑚𝑎𝑙 + 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑜𝑝𝑡𝑖𝑚𝑎𝑙 𝑥 𝑟𝑢𝑔𝑖 − 𝑟𝑢𝑔𝑖 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚
= 4.632 𝑊𝑝 + 4.632 𝑊𝑝 𝑥 25%
= 4.632 𝑊𝑝 + 1.158 𝑊𝑝
= 5.790 𝑊𝑝 𝑎𝑡𝑎𝑢 5,79 𝑘𝑊𝑝

16. Contoh Perhitungan : Gedung A
d. Memilih modul surya dan menghitung luas area efektif untuk gedung A menggunakan persamaan
2.3
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑚2
=
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑃𝑢𝑛𝑐𝑎𝑘 (𝑘𝑊𝑝)
𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 𝑆𝑢𝑟𝑦𝑎
=
5,79
16%
= 36,188 𝑚2
e. Menghitung kebutuhan jumlah modul surya menggunakan persamaan 2.4
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 =
𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑃𝑢𝑛𝑐𝑎𝑘 𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 𝑃𝐿𝑇𝑆 𝐴𝑡𝑎𝑝 (𝑊𝑝)
𝑊𝑝/𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙
=
5.790 𝑊𝑝
150 𝑊𝑝
= 38,6 ≈ 39 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎

17. Contoh Perhitungan : Gedung A
f. Pemasangan modul surya perstring
1) Rangkaian Seri
𝑁𝑠𝑒𝑟𝑖 =
𝑉𝑗𝑎𝑟𝑖𝑛𝑔𝑎𝑛
𝑉𝑚𝑝
=
380
18,05
= 21 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎 𝑑𝑖𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 𝑠𝑒𝑟𝑖
2) Rangkaian Paralel
𝑁𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙 =
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙
𝑁𝑠𝑒𝑟𝑖
=
39
21
= 1,86 ≈ 2 𝑢𝑛𝑖𝑡 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎 𝑑𝑖𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙
Selanjutmya, untuk menentukan SCC yang akan digunakan yaitu:
𝑉 𝑆𝐶𝐶 = 𝑁𝑠𝑒𝑟𝑖 𝑥 𝑉𝑚𝑝
= 21 𝑥 18,05
= 379,05 𝑣
𝐼 𝑆𝐶𝐶 = 𝑁𝑠𝑒𝑟𝑖 𝑥 𝐼𝑚𝑝
= 21 𝑥 8,79
= 184,59 𝐴

18. Spesifikasi Modul Surya
No Spesifikasi Teknik Keterangan
1 Maximum Power (Pm) 150 W
2
Power Measurement
Tolerance
±3%
3 Modul Efficiency 16%
4 Voltage at Max Power (Vmpp) 18,05 V
5 Current at Max Power (Impp) 8,79 A
6 Short Circuit Current (Isc) 9,23 A
7 Open Circuit Voltage (Voc) 22,60 V
8 Operating Temperature 40°C ~ +85°C
9 Maximum Sistem Voltage DC 1.000 V (TUV)/600 V (UL)
10 Maximum Series Fuse Rating 15 A
11 Dimension of module (mm) 1.480 x 680 x 35 mm
12 Standard Test Condition (STC) 1000 W/m2, 25°C, AM 1,5
13 Weight 11,5 kg
14
NOCT (Nominal Operating Cell
Temperature)
46±2°C
Modul surya type iT150M-36 Modul surya type iT150M-36
No Spesifikasi Teknik Keterangan
1 Maximum Power (Pm) 250 W
2 Power Measurement Tolerance ±3%
3 Modul Efficiency 17%
4 Voltage at Max Power (Vmpp) 28 V
5 Current at Max Power (Impp) 8,92 A
6 Short Circuit Current (Isc) 9,45 A
7 Open Circuit Voltage (Voc) 33,81 V
8 Operating Temperature 40°C ~ +85°C
9 Maximum Sistem Voltage DC 1.000 V (TUV)/600 V (UL)
10 Maximum Series Fuse Rating 15 A
11 Dimension of module (mm) 1.640 x 992 x 40 mm
12 Standard Test Condition (STC) 1000 W/m2, 25°C, AM 1,5
13 Weight 11,5 kg
14
NOCT (Nominal Operating Cell
Temperature)
46±2°C

19. Spesifikasi Inverter
No Spesifikasi Teknik Keterangan
1 Rated Power 200 kW
2 Nominal Voltage (DC) 480 Vdc
3 Maximum AC Output Current 303 A
4 Frequency AC Output 50/60 Hz ± 0,1% (auto sensing)
5 Phasa 3 phasa
6 Voltage (AC) 380/400 Vac
7 Protection
Over Current, Over Load, Short Circuit,
Over Temperature, Over Voltage,
Under Voltage
8 Efficiency 95%
9 Dimension W x H x D (cm) 150 x 212 x 82 cm
10 Weight

20. Spesifikasi Inverter
No Spesifikasi Teknik Keterangan
1 Rated Power 200 kW
2 Nominal Voltage (DC) 480 Vdc
3 Maximum AC Output Current 303 A
4 Frequency AC Output 50/60 Hz ± 0,1% (auto sensing)
5 Phasa 3 phasa
6 Voltage (AC) 380/400 Vac
7 Protection
Over Current, Over Load, Short Circuit,
Over Temperature, Over Voltage,
Under Voltage
8 Efficiency 95%
9 Dimension W x H x D (cm) 150 x 212 x 82 cm
10 Weight

21. Terima Kasih

23. 2012
20XX
2014
20XX

27. 3
Part

28. 4
Part

29. 。