STUDI TERHADAP UNJUK KERJA GRID CONNECTED 1 MWP PHOTOVOLTAIC SYSTEM DI KARANGASEM BALI TUGAS AKHIR Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan Program Sarjana Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh: ANAK AGUNG GEDE ARI PAWITRA PUTRA NIM. 1004405091
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN - BALI 2015
STUDI TERHADAP UNJUK KERJA GRID CONNECTED 1 MWP PHOTOVOLTAIC SYSTEM DI KARANGASEM BALI TUGAS AKHIR Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan Program Sarjana Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Elektro
Disusun oleh: ANAK AGUNG GEDE ARI PAWITRA PUTRA NIM. 1004405091
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN - BALI 2015 i
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan sebagai tugas penelitian di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Denpasar, 11 November 2015
A.A. Gede Ari Pawitra Putra NIM: 1004405091
ii
DAFTAR ISI
JUDUL .......................................................................................................................
i
LEMBAR PERNYATAAN .......................................................................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................................ iii KATA PENGANTAR ...............................................................................................
iv
ABSTRAK .................................................................................................................
vi
ABSTRACT ............................................................................................................... vii DAFTAR ISI .............................................................................................................. viii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xii DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xv DAFTAR SINGKATAN ........................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ....................................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ...............................................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ..............................................................................................
3
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah .................................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Muktahir ..............................................................................................
5
2.2 Tinjauan Pustaka ................................................................................................. 12 2.2.1 Potensi Energi Matahari di Indonesia ....................................................... 12 2.2.2 Pembangkit Listrik Tenaga Surya ............................................................. 14 2.2.3 Sistem Pembangkit Listrik Tenga Surya ................................................... 15 2.2.3.1 PLTS Tidak Terhubung Jaringan (Off-Grid PV Plant) ................ 15 2.2.3.2 PLTS Terhubung Jaringan (On-Grid PV Plant) ........................... 16 2.2.3.3 PLTS Hybrid ................................................................................ 17 2.2.4 Komponen PLTS ...................................................................................... 18 2.2.4.1 Sel Surya (Photovoltaic)............................................................... 18
viii
2.2.4.1.1 Karakteristik Sel Surya ....................................................... 19 2.2.4.1.2 Teknologi Sel Surya ........................................................... 25 2.2.4.2 Modul Surya ................................................................................. 26 2.2.4.2.1 Rangkaian Sel Surya Secara Seri dan Paralel ..................... 29 2.2.4.3 Inverter ......................................................................................... 30 2.2.4.3.1 Inverter pada Sistem PLTS ................................................. 31 2.2.4.4 Solar Charge Controller............................................................... 33 2.2.4.5 Baterai ........................................................................................... 34 2.2.5 Periode Jatuh Matahari dan Orientasi PV Array....................................... 35 2.2.5.1 Sudut Kemiringan PV Module...................................................... 36 2.2.6 Perancangan Teknis PLTS On-Grid Terpusat .......................................... 37 2.2.6.1 Kebijakan dan Pemerintah RI dalam Pembangunan PLTS Terpusat ........................................................................................... 37 2.2.6.1.1 Pedoman Pembangunan PLTS Terpusat ............................ 38 2.2.7 Analisis Performa/Unjuk Kerja PLTS ....................................................... 44 2.2.7.1 Definisi Performa PLTS ............................................................... 44 2.2.7.1.1 Parameter Relevan untuk Performa PLTS ......................... 45 2.2.7.2 Analisis Sistem PLTS ................................................................... 47 2.2.7.2.1 Hasil Akhir/Final Yield (YF) .............................................. 47 2.2.7.2.2 Hasil Acuan/Reference Yield (YR)...................................... 47 2.2.7.2.3 Rasio Performa (PR)........................................................... 48 2.2.7.2.4 Hasil Array/Array Yield (YA) ............................................. 48 2.2.7.2.5 Rugi-Rugi Sistem/System Losses (LS) ................................ 48 2.2.7.2.6 Rugi-rugi Penangkapan Array/Array Capture Losses (LC) 49 2.2.7.2.7 Faktor Kapasitas (CF) ......................................................... 49 2.2.7.3 PVSyst............................................................................................. 49 2.2.7.4 Solmetric SunEye............................................................................ 51
ix
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................................. 52 3.2 Data ..................................................................................................................... 52 3.2.1 Sumber Data............................................................................................... 52 3.2.2 Jenis Data ................................................................................................... 52 3.2.3 Teknik Pengumpulan Data ......................................................................... 52 3.3 Tahapan Penelitian .............................................................................................. 53 3.4 Alur Penelitian .................................................................................................... 55 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Grid Connected 1 MWp Photovoltaic System Karangasem ............................... 56 4.2 Desain dan Instalasi PLTS Kubu ........................................................................ 57 4.2.1 Modul Surya PLTS Kubu........................................................................ 59 4.2.2 PV Array ................................................................................................. 61 4.2.3 Inverter .................................................................................................... 62 4.2.4 Penyangga Modul .................................................................................... 63 4.2.5 Orientasi Modul PLTS Kubu .................................................................. 64 4.2.6 Array Protection Panel ........................................................................... 66 4.2.7 Panel Distribusi ....................................................................................... 68 4.2.8 Transformator Penaik Tegangan ............................................................. 69 4.2.9 Saklar Beban/Load Break Switch (LBS) 20 kV ...................................... 70 4.2.10 Penangkal Petir ........................................................................................ 70 4.2.11 Remote Monitoring System...................................................................... 71 4.3 Simulasi Produksi Energi PLTS Kubu Menggunakan PVSyst ........................... 72 4.3.1 Simulasi PLTS Kubu Skenario 1 ............................................................... 72 4.3.1.1 Tahapan pembuatan simulasi skenario 1 ..................................... 73 4.3.1.2 Hasil simulasi PVSyst PLTS Kubu skenario 1 ........................... 77 4.3.2 Simulasi PLTS Kubu Skenario 2 ............................................................... 81 4.3.2.1 Tahapan pembuatan simulasi skenario 2 ..................................... 81 4.3.2.2 Hasil simulasi PVSyst PLTS Kubu skenario 2 ........................... 86 4.3.3 Perbandingan Simulasi PVSyst PLTS Kubu Skenario 1 dan 2 ................. 89
x
4.4 Produksi Energi Listrik Riil PLTS Kubu ............................................................ 90 4.4.1 Produksi Energi Listrik Riil Data Pengukuran Sisi PLTS ......................... 91 4.4.2 Produksi Energi Listrik Riil Data Pengukuran Sisi PLN .......................... 96 4.4.3 Perbandingan Produksi Energi Listrik Riil Data Pengukuran pada Sisi PLTS dan PLN........................................................................................... 97 4.5 Perbandingan Simulasi PVSyst dengan Produksi Energi Listrik Riil Sisi PLTS dan Sisi PLN................................................................................... ........... 100 4.5.1 Perbandingan Simulasi PVSyst dengan Produksi Energi Listrik Riil Data Pengukuran Sisi PLTS Kubu ............................................................ 101 4.5.2 Perbandingan Simulasi PVSyst dengan Produksi Energi Listrik Riil Data Pengukuran Sisi PLN ........................................................................ 102 4.6 Analisa Unjuk Kerja PLTS Kubu ....................................................................... 104 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ......................................................................................................... 109 5.2 Saran ................................................................................................................... 110
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Pembangkit Listrik Tenaga Surya ...................................................... 14
Gambar 2.2
Diagram Prinsip PLTS Off-Grid/Stand Alone System ........................ 16
Gambar 2.3
Diagram Prinsip PLTS On-Grid ......................................................... 17
Gambar 2.4
Prinsip Kerja Sel Surya dengan P-N Junction .................................... 19
Gambar 2.5
Grafik Fill Factor ............................................................................... 21
Gambar 2.6
Grafik Daya Maksimum ..................................................................... 22
Gambar 2.7
Karakteristik Kurva I-V Sel Surya Terhadap Perubahan Irradiance . 24
Gambar 2.8
Grafik Pengaruh Suhu Terhadap Kurva I-V Sel Surya ...................... 25
Gambar 2.9
Susunan Sel Surya .............................................................................. 27
Gambar 2.10 Lapisan Modul Sel Surya ................................................................... 28 Gambar 2.11 Konfigurasi Rangkaian Seri-Paralel Modul Surya ............................. 30 Gambar 2.12 Konfigurasi Central Inverter .............................................................. 32 Gambar 2.13 Konfigurasi String Inverter ................................................................ 33 Gambar 2.14 Orbit Bumi dan Sudut Penyimpangan ................................................ 35 Gambar 2.15 Sudut Kemiringan Modul Surya ......................................................... 37 Gambar 2.16 Tampilan Program PVSyst ................................................................. 54 Gambar 2.17 Solmetric SunEye ............................................................................... 54 Gambar 3.1
Diagram Alur Penelitian ..................................................................... 55
Gambar 4.1a Foto Satelit Lokasi PLTS Kubu Karangasem .................................... 56 Gambar 4.1b Foto Satelit Lokasi PLTS Kubu Karangasem .................................... 57 Gambar 4.2
Blok Diagram PLTS Kubu ................................................................. 58
Gambar 4.3
Konstruksi Panel Array ...................................................................... 59
Gambar 4.4
LEN 200Wp-24V Monocrystalline PV Module ................................. 60
Gambar 4.5
Karakteristik I-V LEN 200 Wp-24V .................................................. 61
Gambar 4.6
PV array PLTS Kubu Karangasem ..................................................... 62
Gambar 4.7
Inverter SUNGROW tipe SG20KTL ................................................. 63
Gambar 4.8
Penyangga Modul Tipe Tetap dengan Kemiringan 13-15o ................ 64
Gambar 4.9
Perencanaan arah modul surya ........................................................... 65
xii
Gambar 4.10 Konstruksi perencanaan sudut kemiringan modul PLTS Kubu ......... 66 Gambar 4.11 Pengukuran langsung sudut kemiringan modul di PLTS Kubu ......... 66 Gambar 4.12 Array Protection Panel ....................................................................... 67 Gambar 4.13 Single Line Diagram Array Protection Panel ..................................... 67 Gambar 4.14 Panel Distribusi .................................................................................. 68 Gambar 4.15 Single Line Diagram Panel Distribusi ................................................ 69 Gambar 4.16 Transformator Penaik Tegangan 250 kVA......................................... 69 Gambar 4.17 Load Break Switch (LBS) pole mounted ........................................... 70 Gambar 4.18 Tower Penangkal Petir PLTS Kubu ................................................... 70 Gambar 4.19 Meja Monitoring PLTS Kubu ............................................................ 71 Gambar 4.20 Display Monitor dan Logger PLTS Kubu .......................................... 71 Gambar 4.21 Environmental Monitoring Device ..................................................... 72 Gambar 4.22 Tampilan Menu Awal Program PVSyst ............................................. 73 Gambar 4.23 Tampilan Menu Project Designation .................................................. 74 Gambar 4.24 Menu Parameter Site & Meteo (Interactive Map) ............................. 74 Gambar 4.25 Tampilan Menu Parameter site & Meteo ........................................... 75 Gambar 4.26 Tampilan Menu Albedo Setting ......................................................... 76 Gambar 4.27 Tampilan Pengaturan Orientasi dan Kemiringan Panel ..................... 76 Gambar 4.28 Tampilan Pengaturan Definisi Sistem PLTS ...................................... 77 Gambar 4.29 Grafik Potensi Energi Listrik Optimum Skenario 1 ........................... 78 Gambar 4.30 Grafik Unjuk Kerja PLTS Kubu Skenario 1 ...................................... 79 Gambar 4.31 Diagram Alir Rugi-rugi Sistem Keseluruhan PLTS Kubu Skenario 1 ........................................................................................... 79 Gambar 4.32 Tampilan awal program Solmetric SunEye Versi 4.8 ........................ 81 Gambar 4.33 Pengukuran Titik 1 (Sky 01) .............................................................. 82 Gambar 4.34 Pengukuran Titik 2 (Sky 02) .............................................................. 82 Gambar 4.35 Pengukuran Titik 3 (Sky 03) .............................................................. 82 Gambar 4.36 Peta Titik Pengukuran Shading PLTS Kubu ...................................... 83 Gambar 4.37 Sudut Horizon Rata-rata PLTS Kubu ................................................. 83 Gambar 4.38 Nilai Rata-rata Solar Access PLTS Kubu .......................................... 84 Gambar 4.39 Tampilan Menu System Variant ......................................................... 84
xiii
Gambar 4.40 Tampilan Menu Definisi Horizon ...................................................... 84 Gambar 4.41 Menu Profile Reading/Importation..................................................... 85 Gambar 4.42 Horizon PLTS Kubu pada PVSyst ..................................................... 85 Gambar 4.43 Grafik Potensi Energi Listrik Optimum Skenario 2 ........................... 86 Gambar 4.44 Grafik Unjuk Kerja PLTS Kubu Skenario 2 ...................................... 87 Gambar 4.45 Diagram Alir Rugi-rugi Sistem Keseluruhan PLTS Kubu Skenario 2 ........................................................................................... 87 Gambar 4.46 Grafik Perbandingan Produksi Energi Skenario 1 dan 2 .................... 90 Gambar 4.47 Grafik Perbandingan Rasio Performa Skenario 1 dan 2 ..................... 90 Gambar 4.48 Grafik Produksi Energi Listrik Riil Pengukuran Sisi PLTS ............... 91 Gambar 4.49 Grafik Produksi Riil (MWh) Inverter 1-25 Selama Tahun 2014 ....... 93 Gambar 4.50 Grafik Produksi Riil (MWh) Inverter 26-50 Selama Tahun 2014 ..... 95 Gambar 4.51 Grafik Produksi Energi Listrik Riil Pengukuran Sisi PLN ................ 97 Gambar 4.52 Grafik Perbandingan Pengukuran Sisi PLTS dan Sisi PLN ............... 98 Gambar 4.53 Grafik Perbandingan Produksi Riil Sisi PLTS dengan Simulasi PVSyst PLTS Kubu ............................................................................ 101 Gambar 4.54 Grafik Perbandingan Produksi Riil Sisi PLN dengan Simulasi PVSyst PLTS Kubu ............................................................................ 103 Gambar 4.55 Perbandingan Grafik Curah Hujan (Merah) dan Produksi Energi Listrik Riil PLTS (Biru) Selama Tahun 2014 .................................... 104 Gambar 4.56 Jarak Negara (a) Inggris, (b) Arizona, (c) Ghana, dan (d) PLTS Kubu Terhadap Garis Khatulistiwa .................................................... 108
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Intensitas Radiasi Matahari di Indonesia ................................................ 13 Tabel 2.2 Perbandingan Karakteristik Teknologi Sel Surya ................................... 26 Tabel 2.3 Parameter Untuk Performa PLTS Grid-Connected ................................ 45 Tabel 4.1a Karakteristik Elektrikal LEN 200 Wp-24 V ........................................... 60 Tabel 4.1b Karakteristik Mekanikal dan Temperatur LEN 200 Wp-24 V ................ 60 Tabel 4.2 Data Meteorologi NASA sesuai Lokasi PLTS Kubu .............................. 75 Tabel 4.3 Potensi Optimum Energi Listrik PLTS Kubu Skenario 1 ....................... 78 Tabel 4.4 Koefisien Peforma Normal PLTS Kubu Skenario 1 ............................... 80 Tabel 4.5 Total Produksi Energi Listrik (MWh) Setiap Jam Dalam Sehari per Bulan pada Skenario 1............................................................................. 80 Tabel 4.6 Potensi Optimum Energi Listrik PLTS Kubu Skenario 2 ....................... 86 Tabel 4.7 Koefisien Peforma Normal PLTS Kubu Skenario 2 ............................... 88 Tabel 4.8 Total Produksi Energi Listrik (MWh) Setiap Jam Dalam Sehari per Bulan pada Skenario 2............................................................................. 88 Tabel 4.9 Perbandingan Performa Skenario 1 dan 2 ............................................... 89 Tabel 4.10 Produksi Energi Listrik Riil Pengukuran Sisi PLTS ............................... 91 Tabel 4.11 Produksi Riil (MWh) Inverter 1-25 Selama Tahun 2014 ........................ 92 Tabel 4.12 Produksi Riil (MWh) Inverter 26-50 Selama Tahun 2014 ...................... 94 Tabel 4.13 Produksi Energi Listrik Riil Pengukuran Sisi PLN................................. 96 Tabel 4.14 Perbandingan Pengukuran Sisi PLTS dan Sisi PLN ............................... 98 Tabel 4.15 Pengukuran Sisi PLTS pada Bulan Januari-Maret .................................. 99 Tabel 4.16 Pengukuran Sisi PLTS Bulan Desember ................................................. 100 Tabel 4.17 Perbandingan Produksi Riil Sisi PLTS dengan Simulasi PVSyst PLTS Kubu .............................................................................................. 101 Tabel 4.18 Perbandingan Produksi Riil Sisi PLN dengan Simulasi PVSyst PLTS Kubu.............................................................................................. 102 Tabel 4.19 Curah Hujan Kabupaten Karangasem 2014 (mm) .................................. 103 Tabel 4.20 Final Yield / Hasil akhir PLTS Kubu ...................................................... 105 Tabel 4.21 Rata-rata Fin.al Yield / Hasil akhir dan Faktor Kapasitas PLTS Kubu .. 106
xv
DAFTAR SINGKATAN
A
: Ampere
AC
: Alternating Current
Ah
: Ampere hour
C
: Celcius
Cb
: Jumlah baterai yang digunakan
cm
: Centimeter
CO2
: Karbondioksida
d
: Hari otonomi
DC
: Direct Current
DOD
: Depth of Discharge
Emodul
: Produksi energi harian PV module
I
: Arus terminal sel surya
Imp
: Arus pada titik kerja maksimum
Isc
: Arus hubung singkat
kWh
: Kilo Watt hour
Lx
: Lux
ƞ
: Efisiensi PV module
Nmodul
: Jumlah PV module yang digunakan
Ph/day
: Peak hour per day
Pin
: Daya input
PLN
: Perusahaan Listrik Negara
PLTS
: Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pmpp
: Daya keluaran maksimum PV module
PWM
: Pulse Width Modulation
R
: Tahanan
SESF
: Sistem Energi Surya Fotovoltaik
STC
: Standard Test Condition
T
: Temperatur ambient
xvi
V
: Tegangan terminal sel surya
Vmp
: Tegangan pada titik kerja maksimum
Vs
: Tegangan dasar yang dipakai (12 atau 24 V DC)
Voc
: Tegangan rangkaian terbuka
W
: Watt
Wh
: Watthour
xvii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Terhadap Unjuk Kerja Grid Connected 1 MWp Photovoltaic System di Karangasem Bali”. Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan pendidikan sarjana strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan petunjuk, bantuan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Sehubungan dengan hal tersebut pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Redana, MA.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT. selaku ketua jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. 3. Bapak I Putu Ardana, ST., MT. selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan selama menempuh perkuliahan. 4. Bapak I Nyoman Satya Kumara, ST., M.Sc., Ph.D. selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, perhatian, serta dorongan yang sangat maksimal selama penyusunan tugas akhir ini. 5. Bapak Ir. I Wayan Sukerayasa, MT. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, perhatian, serta dorongan yang sangat maksimal selama penyusunan tugas akhir ini. 6. Orang tua dan keluarga besar penulis yang selalu memberikan dukungan moril, motivasi, dan materil serta membimbing sehingga penyusunan tugas akhir ini dapat selesai. 7. Teman hidup penulis Anak Agung Ayu Ari, Amd. Keb. yang selalu memberi semangat dan dukungan kepada penulis sehingga penyusunan tugas akhir ini dapat selesai.
iv
8. Para sahabat seperjuangan Aryanata Meiyana, ST., Arya Suryadarma., Tjok Visnu, Satrya Sonatha, ST., dan seluruh rekan-rekan angkatan 2010, serta Agus Setiawan, ST. dan Bli Wayan Bracuk yang sudah membantu dan memberikan dukungan penuh dalam suka maupun duka hingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. 9. Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu atas bantuan dan saran yang telah diberikan sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala bentuk ide pengembangan, kritik, dan saran yang bersifat membangun dari pihak dosen penguji dan berbagai pihak lainnya sangat penulis hargai dan harapkan demi kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat dalam pengembangan ilmu sains dan teknologi, serta menambah pengetahuan luas semua pihak.
Denpasar, 11 November 2015
Penulis
v
ABSTRAK STUDI TERHADAP UNJUK KERJA GRID CONNECTED 1 MWP PHOTOVOLTAIC SYSTEM DI KARANGASEM BALI
Indonesia yang memiliki insolasi energi cahaya matahari mencapai ratarata 4,8 kWh/m2 per hari, seharusnya dapat memaksimalkan potensi tersebut untuk mengembangkan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Permasalahan energi di masa depan dan potensi Energi Baru Terbarukan (EBT) yang dimiliki oleh Indonesia mendorong pemerintah mengeluarkan Perpres No. 5 tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional (KEN). PLTS 1 MWp terinterkoneksi jaringan di Kubu Karangasem ini merupakan PLTS berkapasitas besar yang baru dibangun di Indonesia, yang nantinya akan dijadikan contoh bagi pembangunan PLTS selanjutnya. Maka dari itu perlunya dilakukan studi terhadap unjuk kerja dari PLTS tersebut. Dalam penelitian ini performa/unjuk kerja PLTS Kubu dianalisis dengan menggunakan data monitoring operasi PLTS selama setahun, yaitu selama kurun waktu Januari-Desember 2014. Selanjutnya dilakukan dua simulasi untuk memperoleh estimasi produksi energi ideal tanpa shading dan dengan faktor shading. Simulasi dilakukan menggunakan software PVSyst, sedangkan untuk memperoleh data shading dilakukan pengukuran langsung shading factor menggunakan Solmetric SunEye Meter, dan unjuk kerja/rasio performa PLTS dilakukan analisis dengan perhitungan sesuai dengan standar IEC 61724. Hasil dari analisis menunjukkan desain dari sistem PLTS Kubu sudah sesuai dengan standar. Modul surya memiliki kemiringan antara 13-15o, menghadap 0o ke arah utara. Sedangkan hasil simulasi energi listrik ideal yang dapat dicapai oleh PLTS Kubu per tahun tanpa adanya faktor shading adalah sebesar 1.802 MWh, dengan Performa Ratio (PR) sebesar 90,7 %. Simulasi kedua dengan adanya faktor shading sesuai dengan index shading di lokasi meng-hasilkan 1.696 MWh per tahun, dengan PR sebesar 85,3 %. Angka tersebut lebih tinggi dari produksi riil PLTS Kubu sesuai lingkungan terpasang yang sebesar 1.196 MWh dan memiliki faktor kapasitas sebesar 18,11 % dengan lama penyinaran rata-rata selama 4,35 jam per hari selama tahun 2014. Kata kunci: Pembangkit listrik, PLTS, modul surya, unjuk kerja
vi
ABSTRACT STUDIES ON THE PERFORMANCE OF GRID CONNECTED 1 MWP PHOTOVOLTAIC SYSTEM IN KARANGASEM BALI
Indonesia which has the solar insolation energy on the average 4,8 kWh/m2 per day should can maximize the potential to develop the photovoltaic power plant system. The problem of energy in the future and potential of renewable energy in Indonesia have encouraged the government to release Perpres No. 5 tahun 2006 about National Energy Policy (KEN). The Grid connected 1 MWp PV System in Kubu Karangasem is a new-large capacity PV system built in Indonesia, which will be an example for further development of PV system building in Indonesia. Hence, the need of study is neccesary to analyse the performance of the Kubu PV system. This research of Kubu PV system performance is analysed by using PV system operation monitoring data during a year, during the period of JanuaryDecember 2014. Furtermore, two simulations conducted to obtain the estimation of ideal production energy without and with shading factor. Simulations made by using PVSyst software, whereas shading index data obtained by direct measurement using Solmetric SunEye Meter, and the performance ratio of PV system is analysed by calculation in accordance with IEC 61724 standar. Result of analysis showed design of Kubu PV system in compliance with standard. The PV modules have declivity between 13-15o, facing towards 0o to north. Meanwhile the simulation result of ideal electrical energy production that can be reached by Kubu PV system per year without shading factor is 1,802 MWh, with Performance Ratio (PR) of 90.7%. The Second simulation with shading factor according to shading index in location produce 1,696 MWh per year, with PR 85.3%. That number is higher than Kubu PV system real production in accordanceof the location installed about 1,196 MWh and has the Capacity Factor (CF) 18.11 % with radiation is on the average of 4.35 hours per day during year 2014. Keywords: Power plant, PV system, PV module, Performance ratio
vii
