Dokumen tersebut membahas tentang instalasi sistem pembangkit listrik tenaga surya tipe off-grid, yang mencakup komponen-komponennya seperti modul surya, baterai, solar charge controller, inverter, serta penjelasan mengenai prinsip kerja dan karakteristik masing-masing komponen. Dibahas pula jenis-jenis sistem PLTS dan cara mengkoneksikan rangkaian modul surya.

1. MEMASANG INSTALASI KELISTRIKAN
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS)
TIPE OFF-GRID
D.35EBT15.006.1

2. Non-Renewable vs Renewable Energy
https://greenplanetethics.com/renewable-and-non-renewable-energy-sources-explained/
Finite or limited supply Reproducible or nature phenomenon

3. Solar Energy
• Solar Thermal vs. Solar Photovoltaic
https://easysolar.guide/solar-panel-vs-solar-thermal/
Photo: cahaya
+
Voltaic: listrik yang
dihasilkan dari proses kimia
pada baterai
https://www.astrelgroup.com/en/4-noks_news-en/how-
to-boost-solar-pv-self-consumption-using-a-heat-pump/
Alessandro Volta adalah fisikawan dan
kimiawan, yang menemukan baterai
listrik
Solar Thermal Solar Photovoltaic

4. Purposes of PV Systems
• Modul PV menghasilkan listrik DC.
• Energi listrik yang dihasilkan dapat digunakan secara :
– Digunakan langsung
– Disimpan di baterai dan digunakan nanti
– Dikonversikan ke listrik AC dan lalu bisa digunakan untuk
peralatan rumah tangga atau diexport ke jaringan PLN
(utility grid)
http://www.insolergy.com/blog/solar-basics/parts-of-solar-photovoltaic-system/

5. Jenis-jenis PLTS
PLTS off-grid PLTS on-grid PLTS hybrid
Deskripsi Sistem PLTS yang
output
daya listriknya secara
mandiri menyuplai
listrik ke
jaringan distribusi
pelanggan
atau tidak terhubung
dengan jaringan listrik
PLN.
Bisa beroperasi tanpa
baterai, karena output
listriknya disalurkan ke
jaringan distribusi yang
telah
disuplai pembangkit
lainnya
(mis. Jaringan PLN).
Gabungan dari sistem
PLTS dengan
pembangkit
yang lainnya (mis.
PLTD
(Pembangkit Listrik
Tenaga
Disel), PLTB
(Pembangkit
Listrik Tenaga Bayu)).

6. Komponen - komponen PLTS
 Modul Fotovoltaik
 Kotak Penggabung
 Solar Charge Controller
 Baterai
 Inverter
 Komponen proteksi

7. Modul Fotovoltaik

8. Mono vs Poly
Monocrystaline Polycristaline
Tahan lama
Jaminan 25 tahun
Efisiensi 19-20%
Footprint lebih kecil
Harga lebih mahal (＄0.90/Watt)
Tahan lama
Jaminan 25 tahun
Efisiensi 16-17%
Footprint lebih besar
Harga lebih murah (＄0.80/Watt)

9. Tradisional vs Modern
Traditional Panel Flexible Panel
Tahan lama
Jaminan 25 tahun
Efesiensi 16-20%
Footprint lebih kecil
Lebih besar + lebih berat
Lebih murah (＄0.80-0.90/Watt)
Tidak tahan lama
Jaminan 10 tahun
Efisiensi 12-13%
Footprint lebih besar
Lebih tipis + lebih ringan
Lebih mahal (＄1.30+/Watt)

10. PV Cell
• Sel surya, sel photovoltaic, sebuah alat listrik yang
mengkonversi energi cahaya menjadi listrik dengan
photovoltaic effect.
• Sebuah sel surya menghasilkan tegangan 0.5 V dan
arus sampai 8 A tergantung dari jenis dari selnya.
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell

11. Junction Box
• Junction box adalah tempat pelindung yang
menghubungkan panel surya dengan rangkaian
listrik
• Kebanyakan PV junction box memiliki dioda. Fungsi
diode menjaga daya tetap mengalir ke satu arah,
dan mencegah daya berbalik ke arah panel surya
(feedback) sewaktu tidak ada sinar matahari.
• Selalu menggunakan kabel dengan konektor MC4 di
ujungnya.
I
https://sinovoltaics.com/learning-center/materials/pv-junction-box-purpose-and-connection/
https://sciencestuffs.com/electronics/what-is-a-diode-resistance-of-diode-symbol-types-of-diode

12. Blocking dan Bypass Dioda
• Blocking dioda :
• Blocking dioda melewatkan arus mengalir
dari panel surya ke baterai tetapi mencegah
/ memblock arus mengalir dari baterai ke
panel surya dengan demikian mencegah
baterai dari discharging.
• Bypass dioda :
• Bypass dioda digunakan pada kasus satu
panel surya dari beberapa panel dalam satu
string mengalami faulty dengan
mengalirkan arus melewati jalur alternative
dan dengan demikian string panel surya
tetap menghasilkan daya.
https://www.electronics-tutorials.ws/diode/bypass-diodes.html

13. Konektor Panel Surya
• Konektor MC4
• MC : pabrikan Multi-Contact
• 4 adalah ukuran pin contact
berdiameter 4mm
• Setiap contact konektor listrik digunakan untuk
menghubung panel surya
• MC4 mempermudah penghubungan panel surya dalam
string dengan menekan konektor secara bersamaan
dengan tangan, tetapi butuh peralatan untuk memisahkan
konektor dengan pin untuk memastikan konektor tidak
terlepas pada saat kabel ditarik
https://en.wikipedia.org/wiki/MC4_connector

14. Konektor Panel Surya (cont.)
• MC4 Female and Male Couplers
How To Make/Crimp MC4 Connectors
https://youtu.be/_r2O8U5qzcc

15. Apa itu sel, modul, string, array ?
Sel surya
Individual sel
surya
Modul surya
Kumpulan individual
solar cell dikonfigurasi
seri maupun paralel
String
Konfigurasi seri
solar cell atau
PV module
Array
Kumpulan PV module
dikonfigurasi seri
maupun paralel

16. Rangkaian Modul Surya

17. STORAGE SYSTEM

18. Pengertian
 SOC:
State of charge adalah ukuran pengisian sistem baterai (e.g. SOC 0% =
empty; SOC 100% = full). SOC biasa digunakan pada saat membicarakan
kondisi baterai pada saat pertama kali dipakai.
 SOH:
State of health adalah mengetahui kondisi baterai, dibandingkan dengan
kondisi idealnya. (e.g. 100% = kondisi baterai sesuai spesifikasinya)
 DOD:
Depth of discharge adalah kebalikan dari SOC (e.g. DOD 100% = empty;
DOD 0% = full). DOD sering digunakan pada saat membicarakan lifetime
dari sebuah baterai setelah beberapa kali penggunaan.

19. Lead Acid vs Lithium
• Sebagai contoh 10 kWh total kapasitas penyimpanan
penyimpanan baterai Lead Acid vs 10 kWh total kapasitas
penyimpanan penyimpanan baterai Lithium.
• Baterai Lead biasanya tidak bias di-discharge (digunakan)
lebih dari 30% - 50% dari nilai total kapasitas dengan kata lain
keadaan charging tidak bias dibawah 50%
• Baterai Lithium biasanya dapat di-charge 80% - 100%
https://simpliphipower.com/company/news/blog/know-your-battery-specs-nameplate-capacity-10-kwh-vs-
usable-capacity-7-kwh/

20. Solar Charge Controller
Penghubung antara modul surya dengan baterai. Mengatur daya pengisian
baterai dari daya maksimum keluaran panel surya yang tersedia.
• ... atau SCC atau Battery Charge
Regulator (BCR) atau regulator
• Fungsi lain:
 Melindungi baterai dari charge
berlebih
 Optimasi transfer daya dari
modul surya dengan
menggunakan MPPT (Maximum
Power Point Tracker)
 Menampilkan kinerja sistem
 Terdiri dari 2 jenis :
 PWM
 MPPT

21. Solar Charge Controller (cont.)
• Solar PV 12 Volt menghasilkan tegangan keluar (V-Out) sekitar 16 sampai
20 volt DC
• Baterai 12Volt membutuhkan tegangan pengisian (Charge) sekitar 13-14,8
volt
• Baterai penuh -> arus listrik ke baterai dihentikan ->mencegah overcharge
• Baterai hampir kosong (10% sisa baterai) -> menghentikan pengambilan
arus listrik dari baterai oleh beban -> beban off

22. PWM
• Pulse Width Modulation
• Ketika Baterai mendekati penuh, SCC dengan sistem PWM
step by step menurunkan jumlah daya yang masuk ke
Accumulator/batery untuk mengurangi kejenuhan pada
Accumulator/batery tersebut.
• Harganya lebih murah, tersedia dalam berbagai bentuk &
ukuran untuk berbagai keperluan.
• Kekurangan SCC sistem PWM antara lain yaitu ukuran
tegangan SCC harus sesuai dengan tegangan bank
Accumulator/Batery, dan kapasitas SCC sistem PWM
biasanya terbatas pada kisaran 50 sampai sekitar 60
ampere. Selain itu, jika cuaca mendung, tegangan out SCC
Sistem PWM akan mengikuti Panel Surya / Solar Cell / PV.

23. MPPT
• Maximum Power Point Tracking
• Spesifikasi panel surya : Imp =10 A, Vmp = 24 V
• Kapasitas panel surya = 24 x 10 = 240 Watt
• Untuk menghasilkan 240 W, panel surya harus
beroperasi pada tegangan 24 V dan arus 10 A
• Jika tegangan baterai 12 V, maka tegangan operasi
panel surya turun dari 24 V menjadi 12 V
• Kinerja panel surya 240 W menjadi 12V X 10A =120 W
• MPPT, meningkatkan arus DC ke baterai menjadi 24 V
sehingga daya kembali menjadi 240 W
• MPPT, mengkonversi tegangan dari 24 V menjadi 12 V
untuk menyesuaikan dengan tegangan baterai.
• Sehingga arus masuk ke baterai 20A (240W / 12V)
• Jadi arus ke baterai 20 A bukan lagi 10 A seperti yang
dihasilkan SCC PWM

24. Solar Inverter
... mengubah arus DC dari kotak combiner menjadi arus AC 1 fasa
atau 3 fasa (220 V dan 380 V).
• ... atau Grid inverter
• Fungsi lain:
 Sinkronisasi tegangan dan
frekuensi dan fasa
 Optimasi daya keluaran dari modul
surya
 Anti islanding Tidak beroperasi
saat grid tidak terdeteksi
 Menampilkan kinerja sistem dari
input modul surya dan output ke
jaringan

25. Kotak Penggabung
Fungsi : menggabungkan string fotovoltaik modul agar
mendapatkan arus keluaran larik fotovoltaik yang lebih tinggi.
Isi kotak penggabung
proteksi arus lebih
proteksi tegangan surja
busbar atau terminal tambahan
sakelar pemutus arus dan batang pembumian
Keluaran gabungan dari kotak penggabung tersebut kemudian
dihubungkan langsung ke solarcharge controller pada sistem
DC-coupling atau ke inverter jaringan pada sistem AC-coupling

26. Kotak Penggabung

27. Proteksi Arus Lebih String
Yang dipertimbangkan
Menggunakan MCB daripada sekering MCB : sensitif, dapat diatur ulang
Jika pakai sekering
1
2 Khusus fotovoltaik
Faktor penurunan kinerja (derating)
3 Temperature 45℃