Top Banner
Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III PERENCANAAN PLTS UNTUK WILAYAH KABUPATEN GOWA DUSUN PAKKULOMPO PROVINSI SUL-SEL Disusun Oleh : Jais Wan Agung 442 09 005 Muh. Irwan 442 09 012 If’al Muallim 442 09 017 Supartio Saddam 442 09 015 PROGRAM STUDI TEKNIK PEMBANGKIT ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 1
47

Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Dec 28, 2015

Download

Documents

Taqdir Energy

perencanaan plts
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

PERENCANAAN PLTS UNTUK WILAYAH

KABUPATEN GOWA DUSUN PAKKULOMPO

PROVINSI SUL-SEL

Disusun Oleh :

Jais Wan Agung 442 09 005

Muh. Irwan 442 09 012

If’al Muallim 442 09 017

Supartio Saddam 442 09 015

PROGRAM STUDI TEKNIK PEMBANGKIT ENERGI

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

MAKASSAR

2012

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 1

Page 2: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Energi baru dan yang terbarukan mempunyai peran yang sangat penting

dalam memenuhi kebutuhan energi. Hal ini disebabkan penggunaan bahan bakar

untuk pembangkit-pembangkit listrik konvensional dalam jangka waktu yang panjang

akan menguras sumber minyak bumi, gas dan batu bara yang makin menipis dan juga

dapat mengakibatkan pencemaran lingkungan. Salah satunya upaya yang telah

dikembangkan adalah Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS).

PLTS atau lebih dikenal dengan sel surya (sel fotovoltaik) akan lebih diminati

karena dapat digunakan untuk berbagai keperluan yang relevan dan di berbagai

tempat seperti perumahan, atau daerah yang belum terjangkau grid PLN dan lainnya.

Indonesia yang merupakan daerah tropis mempunyai potensi energi matahari yang

cukup besar. Akan tetapi energi listrik yang dihasilkan sel surya sangat dipengaruhi

oleh intensitas cahaya matahari yang diterima oleh sistem.

Dusun Pakkulompo yang terletak di Kecamatan Parangloe Kabupaten Gowa,

kurang lebih 17 kilometer dari desa Borisallo yang terletak paling dekat dengan jalan

poros Malino. Secara Geografis letak dusun pakkulompo terletak pada

5°15'17.95"LS dan 119°41'48.39"BT. Topografi wilayahnya merupakan

pegunungan. Desa Borisallo merupakan pintu masuk menuju dusun Pakkulompo,

jalan menuju dusun tersebut cukup luas untuk dilalui kendaraan baik roda dua maupin

roda empat tetapi tergolong ekstrim karena medan yang menanjak dan terbuat dari

tanah liat sehingga sulit dilalui terutama musim hujan sehingga dusun pakkulompo

tergolong dusun yang terpencil dan sulit dicapai oleh jaringan PLN. Hal ini

menyebabkan pada malam hari dusun pakkulompo ini gelap gulita hanya satu-dua

rumah warga yang tergolong mampu membeli genset mini untuk penerangan.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 2

Page 3: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Pada umumnya penduduk Dusun Pakkulompo mempunyai mata pencarian

sebagai petani ,dan penghasil gula aren untuk itu di butuhkan sumber listrik yang

memadai guna memperlancar perkembangan ekonomi serta sarana dan prasarana

dusun pakkulompo

B. Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari perencanaan PLTS adalah:

Untuk merancang penerangan listrik bagi masyarakat desa setempat yang selama ini

belum terjangkau oleh jaringan listrik PLN.

Membantu mengurangi beban dari PT.PLN dalam pelayanan masyarakat di bidang

energy listrik.

Menjadikan desa yang mandiri dibidang pengadaan keperluan energy listrik.

Memperlancar perekonomian petani dan warga sekitar.

C. Manfaat dari perencanaan PLTS adalah :

Manfaat umum yaitu sebagai sumbangan pemikiran untuk pertimbangan dalam

pembangunan pembangkit tenaga listrik.

Mengembangkan PLTS untuk program listrik perdesaan, khususnya untuk memenuhi

kebutuhan listrik di daerah yang jauh dari jangkauan listrik PLN.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 3

Page 4: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

BAB II

STUDI BEBAN DI DUSUN PAKKULOMPO

2.1. Karakteristik Pembebanan

Dalam sebuah perencanaan pembangkit diperlukan suatu perkiraan beban

yang harus dilayani, karena secara teoritis daya yang dibangkitkan harus selalu sama

dengan daya yang digunakan konsumen. Apabila pembangkit daya listrik tidak

mencukupi kebutuhan konsumen, maka hal ini akan ditandai oleh turunnya frekuensi

dalam system. Sebaliknya apabila pembangkitan daya lebih besar dari pada

kebutuhan konsumen, maka frekuensi akan naik.

Adapun frekuensi yang diizinkan di Indonesia yaitu 50 Hertz dengan batas-

batas penyimpangan yang masih diizinkan. Karena kebutuhan konsumen yang terus

berubah-ubah sepanjang waktu, maka untuk mempertahankan frekuensi (agar tetap

50 Hertz) maka diusahakan daya yang dibangkitkan di ubah-ubah sepanjang waktu

disesuaikan dengan kebutuhan konsumen agar frekuensi masih tetap terjaga konstan.

Maka dalam hal pembangkitan memerlukan perencanaan operasi pembangkit yang

cukup rumit dan menyangkut perkiraan beban atau perkiraan kebutuhan daya

konsumen sebagai dasar dari perencanaan operasi.

Diketahui jumlah penduduk Dusun Pakkulompo sebanyak 220 jiwa dengan

jumlah rumah tinggal sebanyak 49 rumah dan beberapa fasilitas seperti:

a) 1 Sekolah Dasar

b) 1 Mesjid

Tetapi dalam hal ini kami menitik beratkan pada penggunaan listrik untuk penerangan di

malam hari, Adapun pembebanan masing-masing beban dilakukan sebagai berikut:

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 4

Page 5: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

a) Daya untuk rumah penduduk. Dengan masing-masing rumah terpasang daya sebesar

200 W, maka jumlah daya untuk rumah jika diketahui 49 rumah = 49 x 200 = 9800

W, dengan waktu pembebanan adalah sebagai berikut:

Jam 18.00 – jam 22.00 beban 100 % = 9800 W, Dikarenakan pada jam-jam

tersebut daya dipakai semuanya seperti penerangan, dan lain-lain.

Jam 22.00-jam 06.00 beban 50 % = 4900 W

Jam 06.00-jam18.00 beban 20 % , dikarenakan pada rentang waktu ini

digunakan untuk mengisi kembali baterai.

b) Daya listrik untuk penerangan 1 buah mesjid diperlukan daya sebesar: 450 W . Waktu

pembebanan:

Jam 18.00 – jam 22.00 beban 100 % = 450 W

Jam 22.00 – jam 06.00 beban 30 % = 90 W

Jam 06.00 – jam 18.00 penerangan tidak dipakai (Mengisi Baterai)

c) Daya listrik untuk sekolah. Untuk 1 sekolah dasar terpasang daya 200 W.

Jam 06.00 - jam 18.00 dengan beban 0 % penerangan juga tidak digunakan.

Jam 18.00 – jam 06.00 dengan beban 100 % = 120 W

Dengan pengelompokan daya terpasang di Dusun pakklulompo maka

perhitungan pemakaian daya, energi dan waktu pemakaian dapat dikelompokkan

seperti dapat dilihat pada tabel 2.1.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 5

Page 6: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Tabel 2.1 Perkiraan Konsumsi Energi dan Waktu Konsumsinya Berdasarkan pemakaian perjamnya

Waktu Penggunaan

Rumah (W)

Masjid (W)

Sekolah (W)

Konsumsi Daya (kW)

Konsumsi Energi (kWh)

06.00-07.00 - - - - -

07.00-08.00 - - - - -

08.00-09.00 - - 200 - -

09.00-10.00 - - 200 - -

10.00-11.00 - - 200 - -

11.00-12.00 - 120 200 - -

12.00-13.00 - - 200 - -

13.00-14.00 - - 200 - -

14.00-15.00 - - 200 - -

15.00-16.00 - 120 200 - -

16.00-17.00 - - - - -

17.00-18.00 - - - - -

18.00-19.00 9800 450 120 10,37 10,3719.00-20.00 9800 450 120 10,37 10,3720.00-21.00 9800 450 120 10,37 10,3721.00-22.00 9800 450 120 10,37 10,3722.00-23.00 4900 90 120 10,01 10,0123.00-00.00 4900 90 120 10,01 10,0100.00-01.00 4900 90 120 10,01 10,0101.00-02.00 4900 90 120 10,01 10,0102.00-03.00 4900 90 120 10,01 10,0103.00-04.00 4900 90 120 10,01 10,0104.00-05.00 4900 90 120 10,01 10,0105.00-06.00 4900 90 120 10,01 10,01

170,76

Kemudian dilakukan pengelompokan beban berdasarkan konsumsi beban yang sama

pada waktu-waktu tertentu sebagai berikut.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 6

Page 7: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Tabel 2.2 Perkiraan Konsumsi Energi dan Waktu Konsumsinya Berdasarkan Pengelompokan Beban yang Sama

Waktu Penggunaan

Rumah (kW)

Konsumsi Daya (kW)

Konsumsi Energi (kWh)

06.00-18.00 3,85 4,15 4,1518.00-22.00 14,7 15,12 15,1222.00-06.00 7,35 7,56 7,56

Total Konsumsi Energi Selama 24 Jam 170,76

Berdasarkan wawancara dengan masyarakat dan membandingkan dengan beban

listrik rumah tangga di desa tetangga yang tersambungan jaringan PLN, dibuat daftar

beban sehari-hari. Gambar 2.1 di bawah ini menunjukkan kurva beban di Dusun

Pakkulompo dengan beban puncak 15,12 kW.

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 50

2

4

6

8

10

12

14

16

Gambar 1.1 Perkiraan Kurva Beban Listrik Total Di Dusun Pakkulompo

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 7

Page 8: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

D. Rekapitulasi Pembebanan

Tabel 2.3 Rekapitulasi Pembebanan Di Dusun Pakkulompo

Kelas domestik Pemakaian (W per unit) Total Per

rumah

(W)

Total

[W]kuantitas deskripsi lampuKipas

anginradio kulkas lainnya

49Rumah

tangga150 50 30 100 120 450 88.650

Kelas Pemerintah Pemakaian (W per unit)Total Per

unit (W)

Total

[W]kuantitas deskripsi lampuKipas

anginkomputer fotocopy lainnya

1 Sekolah 100 70 220 - 60 450 1800

Kelas Lainnya Pemakaian (W per unit) Total

Per unit

(W)

Total

[W]kuantita

sdeskripsi lampu

Kipas

angin

Audio/

videokulkas

Lainny

a

2Rumah

Ibadah100 100 150 - 100 450 900

Total Pembebanan Keseluruhan 106.800 Watt

2.2 . Layout Pembebanan

Konsumen listrik di desa Lombok dengan sumber dari PLTMH dapat

dibedakan sebagai berikut.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 8

Page 9: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

2.3.1 Konsumen Rumah Tangga

Masing-masing rumah dayanya antara 450 VA, secara umum menggunakan sistem 1

fasa dengan tegangan rendah 220 V dan jumlahnya sangat banyak.

2.3.2 Konsumen Pemerintah

Konsumsen Pemerintah terdiri dari sekolah Masing-masing rumah dayanya antara

450 VA, secara umum menggunakan sistem 1 fasa dengan tegangan rendah 220 V.

2.3.3 Konsumen Lainnya

Masing-masing rumah ibadah dayanya antara 450 VA, secara umum menggunakan

sistem 1 fasa dengan tegangan rendah 220 V dan jumlahnya tidak banyak.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 9

Page 10: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

BAB III

STUDI POTENSI PEMBANGKITAN TENAGA SURYA DI

DUSUN PAKKULOMPO

3.1. Potensi Energi Surya

Dusun Pakkulompo yang terletak di Kecamatan Parangloe Kabupaten Gowa,

kurang lebih 17 kilometer dari desa Borisallo yang terletak paling dekat dengan jalan

poros Malino. Secara Geografis letak dusun pakkulompo terletak pada

5°15'17.95"LS dan 119°41'48.39"BT. Topografi wilayahnya merupakan

pegunungan.Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang

cukup besar. Berdasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari 18 lokasi di

Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat diklasifikasikan berturut-turut sebagai

berikut: untuk kawasan barat dan timur Indonesia dengan distribusi penyinaran di

Kawasan Barat Indonesia (KBI) sekitar 4,5 kWh/m2 /hari dengan variasi bulanan

sekitar 10%; dan di Kawasan Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1 kWh/m 2 /hari

dengan variasi bulanan sekitar 9%. Dengan demikian, potensi energi surya rata-rata

Indonesia sekitar 4,8 kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 9% .

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 10

Page 11: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 11

Page 12: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

3.2. Topografi dan Iklim Wilayah

(Sumber Google Earth)

Sebagian besar wilayah dusun Pakkulompo merupakan perbukitan daerah

persawahan sengkedan dan memiliki beberapa tanah yang lapang seperti gambar

yang kami peroleh dari Google earth diatas. Hal ini memungkinkan dusun

Pakkulompo memperoleh sinar matahari cukup banyak tiap harinya.

Curah Hujan di daerah Sulawesi selatan pun tercatat relatif normal,

berdasarkan catatan BMKG bulan April sampai Agustus 2012.

Pada bulan Agustus 2012, curah hujan di Sulawesi Selatan diprakirakan

antara 2 - 278mm.

Pada Juni 2012, curah hujan di Sulawesi Selatan diprakirakan antara 16 – 448

mm.

Pada bulan Juli 2012, curah hujan di Sulawesi Selatan diprakirakan antara 16

– 424 mm.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 12

Page 13: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

3.3. Survey Potensi Energi

Survey yang kami lakukan adalah dengan mengukur intensitas matahari di

dusun pakkulompo dengan menggunakan Pyranomether. Pengukuran dilakukan

mulai pukul 10.15 wita sampai 15.15 tiap satu jam.

Hasil pengukuran Intensitas cahaya matahari di dusun pakkulompo

No.Pukul

(Wita)Intensitas Matahari (W/m2)

1 10.15 639

2 11.15 645

3 12.15 714

4 13.15 692

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 13

Page 14: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

5 14.15 665

6 15.15 548

3.4. Distribusi

Pada saat beban puncak daya yang dibutuhkan untuk didistribusikan ke

pelanggan 10.450 ≈ 11 kW, yang akan dibagi secara merata ke 49 rumah, 1 sekolah

dasar dan 1 Masjid.

(Sumber Google Earth)

Gambar diatas menunjukkan lokasi PLTS yang kami rencanakan. Jarak rumah

terjauh dari PLTS tersebut adalah sekitar 350 meter.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 14

Page 15: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

BAB IV

PERENCANAAN SISTEM PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK PLTS

4.1. Modul Sel Surya

Modul sel surya yang akan digunakan adalah SOLAR CELL SUNRISE 100WP.

Dengan spesifikasi sebagai berikut :

Maximum Power ( Pmax) 100W.

Type Cell Monocrystalline

Voltage at Pmax ( Vmp) 18.5V

Current at Pmax ( Imp) 5.41A

Short circuit current ( Isc) 5.61A

Open circuit voltage ( Voc) 22.2V

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 15

Page 16: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Maximum system voltage 1000Vdc

Number of cells 40-50 cells

Dimensions +/- ( mm) 1325 x 535 x 48

Weight ( kg) 12 (Sumber Solar panel indonesia.com)

Berdasarkan beban yang dibutuhkan yaitu sebesar 11kW dan daya modul sel

surya 100 WP, dengan lama penyinaran matahari pada intesitas matahari tertinggi

pada pukul 10.00-14.00 yaitu selama 4 jam. Maka untuk menghitung jumlah modul

surya yang dibutuhkan adalah :

EtInsolasi Cahaya

x faktor penyusuaian

11000watt4.91 Watt /m2

x 1,1

= 2464,35 Wh

Jadi, Besarnya kapasitas daya modul surya 2464,35 watt peak. jadi jika

memakai modul surya kapasitas 100 Wp, maka dibutuhkan modul surya sebanyak 25

Unit, dan untuk memperbesar arus modul surya dipasang paralel, jadi dikalikan 2

sehingga jumlah total modul surya yang dibutuhkan 50 Unit Modul surya.

4.2. Inverter

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 16

Page 17: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Berdasarkan daya PLTS yaitu 11kW, maka Inverter yang digunakan dengan

kapasitas total 11kW AC Merek Suntree

Product Details:

Place of Origin Zhejiang, China (Mainland)Brand Name Suntree

Model Number ST9000E3150V3T-15KWUsage inverterPhase Three Phase

Current Type ACColor blacktype AC inverter

dimension 380*240*215Input voltage 340VAC~460VAC

Output voltage 380VCertificate ISO9000, CE

4.3. Baterai

Untuk menghitung kapasitas baterai yang dibutuhkan,

AH=ETV s

=11000 W24 V

=458,33 Ah

Dalam penggunaannya baterai tidak boleh lebih dari 50% kehilangan kapasitasnya

bila ingin baterai-nya tahan lama. Dengan kata lain diusahakan agar DOD ( Depth

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 17

Page 18: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

of Discharge ) tidak melampaui 50% karena akan sangat mempengaruhi life time

dari baterai itu sendiri. Sehingga kapasitas baterai yang dibutuhkan :

Cb= AH x1DOD

=458,33 x 10,5

=916,66 Ah≈ 1000 Ah

Banyaknya baterai yang diperlukan ¿11000 x3 x2W

1000 Ah=66 pcs

Ket :

Angka pengali 2 (dua), timbul karena battery tidak boleh lebih dari 50%.

Faktor angka pengali 3 (tiga) adalah untuk kebutuhan Battery. Angka 3 ini

adalah kemungkinan terburuk dari jumlah hari yang diasumsikan terjadi

hujan/mendung/tidak ada sinar matahari selama 3 hari berturut-turut.

Ritar 2Volt 1000Ah GEL Deep Cycle Battery

Spesification

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 18

Page 19: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Battery Model RL2-1000Dg

Designed Floating Life

850 Cycle at 80% D.O.D

Capacity20HR 10HR 5HR 1HR

1040AH - 52A, 1.75V

1000AH - 100A, 1.75V

900AH - 180A, 1.75V

620AH - 620A, 1.75V

Capacity Affected by

temp (20HR)

40ºC 25ºC 0ºC -15ºC

102% 100% 85% 65%

Charge Voltage at

25ºC

Cycle use Float use

2.3V - 2.35V ( -5mV/ ºC ), max current 250A

2.25 - 2.27 ( -3.3mV/ ºC )

Internal Resistance

Full charged at 25ºC: 0.00055 Ohm

Self Discharge 3% of capacity declined per month at 25ºC

Dimensions 479L x 175W x 330H mm & Total Height 368 mm

Weight 66.5 kg

4.4. Battery Control Regulator

Digital Battery Control Regulator merupakan otak pengaturan sistem charging

dari Solar Panel yang didesain multi fungsi. Digital Battery Control Regulator bisa

difungsikan sistem Normal atau Auto Load. Pada posisi Normal tegangan di output

Load tetap bekerja walaupun pada saat pengisian dari solar panel maupun tanpa

pengisian. Posisi Auto Load tegangan di output Load tidak akan bekerja selama

tegangan/arus dari Solar Panel mengisi baterai, dan selama tegangan/arus dari Solar

Panel sudah tidak bekerja alias 0 V maka secara otomatis tegangan output Load akan

bekerja.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 19

Page 20: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

DATA TEKNIS

BAHAN

Bahan                : Plastik ABS

Warna                : Hitam

Bentuk                : Persegi

Ukuran               : 170mm x 105mm x 35mm

Terminal             : Input Terminal untuk Solar Panel                               

                               Input Terminal untuk Batterai                               

                               Output Terminal untuk Load / Lampu

SPESIFIKASI

Tegangan Masuk                                     : 12 VDC

Tegangan Keluar                                     : 12 VDC

Konsumsi Daya                                        : 10 mA (Standby)

Posisi Matikan Charge Batterai             : 14.50 +/- 0.01 V

Posisi Mengisi Ulang Batterai               : 13.50 +/- 0.10 V

Matikan Tegangan Load (Shutdown)   : 11.20 +/- 0.01 V

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 20

Page 21: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Ulang Tegangan Keluar Load               : 12.60 +/- 0.01 V

Peringatan Bunyi Batterai Lemah         : 11.60 +/- 0.10 V

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 21

Page 22: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

BAB V

RANCANGAN ANGGARAN PEMBANGKIT

5.1. Aspek Ekonomi

Pada aspek ekonomi sebuah pembangkit, secara umum meliputi 3 aspek

yaitu :

Biaya investasi awal

Biaya operasional pembangkit

Biaya perawatan pembangkit

Pada sebuah pembangkit PLTS, dapat dikatakan pembangkit yang tergolong

ekonomis karena tidak membutuhkan biaya bahan bakar, yang menjadi faktor sifat

ekonomis sebuah sistem pembangkit listrik yang terlihat dari harga jual listrik untuk

setiap kWh. Secara ekonomis PLTS akan sangat dipengaruhi oleh beberapa hal

seperti di bawah:

5.1.1. Kebijakan Energi Nasional di Indonesia

Dalam draft Rancangan Peraturan Presiden Republik Indonesia tentang

Kebijakan Energi Nasional (KEN) 2010-2050, pemerintah membuat kebijakan terkait

energi surya. Kebijakan-kebijakan tersebut diantaranya menerapkan kebijakan

penggunaan sel surya pada pemakai tertentu seperti industri besar, gedung komersial,

rumah mewah, serta PLN. Sejalan dengan itu, pemerintah juga akan menggalakkan

industri sistem dan komponen peralatan instansi Pembangkit Listrik Tenaga Surya

(PLTS), mewujudkan keekonomian PLTS, meningkatkan penguasaan teknologi

PLTS dan, dan juga surya termal dalam negeri melalui penelitian dan pengembangan

serta pembelian lisensi.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 22

Page 23: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

5.1.2. Biaya Energi Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Dilihat dari sisi ekonomi, biaya energi PLTS, berbeda dengan

biaya energi untuk pembangkit konvensional (Nafeh, 2009). Hal ini karena

biaya energi PLTS dan PLTB, dipengaruhi oleh biaya-biaya seperti :

1. Biaya awal (biaya modal) yang tinggi.

2. Biaya pemeliharaan dan operasional rendah.

3. Biaya penggantian rendah (terutama hanya untuk baterai).

Menurut Wengqiang dkk., (2004) dan Foster dkk., (2010), perumusan

biaya energi adalah sebagai berikut :

COE =

Dimana :

COE = Cost of Energy / Biaya Energi ( $/kWh).

IC = Biaya instalasi awal ($). Dimana biaya ini terdiri dari jumlah biaya

semua komponen PLTS dan PLTB, ditambah dengan biaya instalasi.

CRF = Faktor pemulihan modal, berdasarkan pada discount rate (i).

Dimana CRF = [1- (1 + i)-n], dengan n adalah periode (umur) proyek.

AOM = Biaya pengoperasian dan pemeliharaan tahunan ($/year).

AKWH= Energi yang dibangkitkan tahunan (kWh/year).

5.1.3. Waktu Pengembalian Investasi (Payback Period)

Payback Period adalah periode lamanya waktu yang dibutuhkan untuk

mengembalikan nilai investasi melalui penerimaan-penerimaan yang dihasilkan

oleh proyek (investasi). Sedangkan Discounted Payback Period adalah periode

pengembalian yang didiskonkan. Discounted Payback Period (DPP) dapat dicari

dengan menghitung berapa tahun kas bersih nilai sekarang (NPV) kumulatif akan

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 23

Page 24: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

sama dengan investasi awal. Menurut Arifin dan Fauzi (1999) teknik DPP

dirumuskan sebagai berikut :

Discounted Payback period =

Dimana :

Year before recovery = Jumlah tahun sebelum tahun pengembalian

final

Investment Cost = Biaya investasi awal.

NPV Kumulatif = Jumlah kas bersih nilai sekarang per tahun.

Semakin pendek payback period dari periode yang disyaratkan perusahaan maka proyek

investasi tersebut makin bagus dan dapat diterima.

5.2. Menghitung Biaya Investasi PLTS

Biaya energi PLTS berbeda dengan biaya energi untuk pembangkit

konvensional. Hal ini karena biaya energi PLTS dipengaruhi oleh biaya investasi

awal yang tinggi dengan biaya pemeliharaan dan operasional yang rendah. Biaya

investasi awal untuk PLTS yang akan dikembangkan pada Dusun Pakkulompo

mencakup biaya-biaya seperti : biaya untuk komponen PLTS, biaya pekerjaan sipil

dan biaya pekerjaan listrik PLTS. Biaya untuk komponen PLTS ini terdiri dari biaya

untuk pembelian panel surya, inverter, BCR, dan Baterai. Tabel 5.1 berikut

menunjukkan besarnya biaya PRA-Studi, perencanaan sipil, perencanaan listrik dan

investasi awal untuk PLTS, yang akan dikembangkan pada Dusun pakkulompo, Kec.

Parangloe, Kab. Gowa, Prov. Sul-Sel.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 24

Page 25: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Tabel 5.1 Pra perencanaan & Perencenaan Pembangkit

No Jenis Perencanaan Media Anggota Biaya (Rp) Sumber

PRA-PERENCANAAN

1

Studi Awal

Pribadi

1. Membuat proposal Mahasiswa Team 50.000

2. Studi lokasi (Survei2x) _

(P-P), meliputi :

Studi awal lokasi

Studi potensi SDA

Studi penduduk

Studi ketersediaan listrik

Studi potensi listrik

Ke Lokasi Team 80.000

Total biaya 130.000

2

Studi Akhir

Investor

1. Perencanaan tender

proyekRapat Perjanjian

kerjasama mahasiswa

dan pihak investor

1.000.0002. Perencanaan investasi

3. Pengadaan perlengkapan

4. Pembebasan lahan

5. Dll

Total biaya 1.000.000

Total Biaya Pra-Studi 1.130.000

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 25

Page 26: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Jadi, Total biaya untuk pra-perencanaan adalah sebanyak Rp. 1.130.000

PERENCANAAN PEMBANGKIT

No Jenis pekerjaan Perencana Waktu Biaya (Rp) Sumber

PEKERJAAN SIPIL*

1 Pondasi pagar pembatas dan PHKONTRAKT

OR SIPIL

@1 tahun

(Sesuai

Perjanjian

kontrak)

Tender kontraktor

sipilINVESTOR

2 Pondasi pembangkit

3 Plester dan pengecetan

4 DLL

Total biaya pekerjaan sipil * Rp. 43.120.000

KET : Pekerjaan Sipil pembangkit dilaksanakan oleh pihak kontraktor selaku pemenang tender

( * ) = untuk rincian pekerjaan sipil dapat dilihat pada Tabel 5.2

PEKERJAAN LISTRIK*

No Jenis pekerjaan Perencana Waktu Biaya (Rp) Sumber

1 Perangkat pembangkit*

KONTRAKT

OR LISTRIK

@2 tahun

(Sesuai

Perjanjian

kontrak)

394.950.000

INVESTOR

2 Instalasi listrik power house* 1.214.000

3 Instalasi rumah konsumen* 16.856.000

4 instalasi rumah ibadah* 335.000

5 Instalasi sekolah 700.000

6 Instalasi distribusi listrik* 37.250.000

7 Dll 5.000.000

Total biaya pekerjaan listrik beserta pembangkit 456.305.000

KET :

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 26

Page 27: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Jadi, Total biaya pekerjaan listrik beserta perangkat pembangkit adalah sebanyak Rp 456.305.000

Biaya tersebut akan dimasukkan dalam perjanjian tender.

( * ) = Rincian pekerjaan listrik dapat dilihat pada tabel 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, dan 5.8

BIAYA INVESTASI

Total Biaya Investasi Pembangkit :

(Biaya PRA-Perencanaan) + (Biaya Pekerjaan Sipil) + (Biaya Pekerjaan Listrik) = 1.130.000

+ 44.250.000 + 456.305.000 = Rp. 501.685.000

INVESTOR

Jadi, total biaya investasi pembangkit listrik tenaga Surya adalah sebesar Rp.501.685.000

Biaya tersebut akan menjadi biaya investasi.

Tabel 5.2. Biaya Perencanaan Sipil

No Komponen Biaya

1 Pembersihan Rp.100.000

2 Pengukuran Rp.100.000

3

Pekerjaan Pondasi :

Pekerjaan galian tanah

Pekerjaan urugan pasir

Pekerjaan pasangan batu kali

pondasi

Rp. 1.000.000

Rp. 1.000.000

Rp. 2.000.000

4Pekerjaan Pemasangan

dinding bataRp. 9.000.000

6 Pekerjaan plesteran Rp. 8.000.000

7 pekerjaan pengecetan Rp.5.000.000

8Pekerjaan kayu (kusen,

plafon dan jendelaRp. 8.000.000

9 Pekerjaan atap Rp. 5.000.000

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 27

Page 28: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

10 Total Rp 39.200.000

11 PPN 10 % x (Jumlah 10) Rp 3.920.000

12 Total + PPN Rp. 43.120.000

Tabel 5.3. Biaya Perangkat Pembangkit Listrik

No KomponenSpesifikasi

Jumlah@ harga

(Rp)

Total(Rp)

1 Solar Moduls 100 wp 50 unit 2.225.000,- 111.250.000,-

2 Panel control 200 cm x 200 cm 1 unit 100.000.000,- 100.000.000,-

3 BCR WELLSEE 1 unit 1.200.000,- 1.200.000,-

4 Inverter AS4777(AS3100) 1 unit 29.000.000,- 29.000.000,-

4 Baterai 100 Ah 66 unit 500.000,- 33.000.000,-

5 Solar modul Racks CE 50 unit 1.500.000,- 75.000.000,-

6 Switch Controler RELAY NO/NC 1 Unit 500.000,- 500.000,-

7 Cable wiring (Eterna) NYM 3 x 2,5 mm 50 roll 600.000,- 30.000.000,-

8 Installation & Setting - - 5.000.000,- 5.000.000,-

9 Transportasi 5.000.000,- 5.000.000,-

10 Lain-lain 5.000.000,- 5.000.000,-

Total 394.950.000

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 28

Page 29: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Tabel 5.4 Spesifikasi perencanaan kebutuhan instalasi listrik PH

No Peralatan Spesifikasi Jumlah @Harga

(Rp)

Total

(Rp)

1 Lampu Philips Tornado

T3 220/380

volt /20 watt

2 buah 36.000,- 72.000,-

2 Stop kontak

(KKB)

Broco / 220 Volt 2 buah 12.000,- 24.000,-

3 Box/Panel satu

fasa

Masko/ 20x15 cm 1 buah 20.000,- 20.000,-

4 MCB Merlin gerin

220/2A

1 buah 35.000,- 35.000,-

5 Kabel Eternal NYM 3 x 2,5 mm 1 roll 600.000,- 600.000,-

6 Saklar tunggal Broco 220/6A 2 buah 12.000,- 24.000,-

7 Fitting Broco/220/6A 2 buah 8000,- 16.000,-

8 Pipa Maspion Maspion / 5/8” 5 batang 6000,- 30.000,-

9 Terminal 2 A 1 buah 12000,- 12.000,-

10 Isolator Biasa 1 dos 50.000,- 50.000,-

11 Paku payung 5 cm 5 kg 30.000,- 150.000,-

12 Kabel BC Ground 1,5 m / 6 mm 1 batang 25.000,- 25.000,-

Total 1.214.000

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 29

Page 30: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Tabel 5.5 Spesifikasi perencanaan kebutuhan instalasi listrik rumah

konsumen

No Peralatan Spesifikasi Jumlah @satuan

(Rp)

Total

(Rp)

1 Lampu 220/380 volt / 12

watt

3 buah 32.000,- 96.000,-

2 Stop kontak

(KKB)

Broco / 220 Volt 1 buah 12.000,- 12.000,-

3 Box/Panel satu

fasa

Masko/ 20x15 cm 1 buah 20.000,- 20.000,-

4 MCB Merlin gerin

220/2A

1 buah 35.000,- 35.000,-

5 Kabel Tunggal Eterna NYA 2,5

mm

20 Meter 60.000,- 60.000,-

6 Fitting Broco/220/6A 4 buah 8.000,- 36.000,-

7 Saklar tunggal Broco 220/6A 4 buah 12.000,- 48.000,-

8 Terminal 2 A 1 buah 12.000,- 12.000,-

9 Kabel BC Ground 1,5 m / 6 mm 1 batang 25.000,- 25.000,-

Total 344.000

Jadi Total Biaya Rp. 344.000 jika dikalikan dengan 49 unit Rumah penduduk

adalah Rp 16.856.000

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 30

Page 31: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Tabel 5.6 Spesifikasi perencanaan kebutuhan instalasi rumah ibadah

No Peralatan Spesifikasi Jumlah @satuan

(Rp)

Total

(Rp)

1 Lampu

penerangan dalam

220/380 volt / 20

watt

2 buah 36.000,- 72.000,-

2 Lampu

penerangan luar

220/380 volt / 24

watt

1 buah 39.000,- 39.000,-

3 Stop kontak

(KKB)

Broco / 220 Volt 1 buah 12.000,- 12.000,-

4 Box/Panel satu

fasa

Masko/ 20x15 cm 1 buah 20.000,- 20.000,-

5 MCB Merlin gerin

220/2A

1 buah 35.000,- 35.000,-

6 Kabel Tunggal Eterna NYA 2,5

mm

20 Meter 60.000,- 60.000,-

7 Fitting Broco/220/6A 3 buah 8.000,- 24.000,-

8 Saklar tunggal Broco 220/6A 3 buah 12.000,- 36.000,-

9 Terminal 2 A 1 buah 12.000,- 12.000,-

10 Kabel BC Ground 1,5 m / 6 mm 1 batang 25.000,- 25.000,-

Total 335.000

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 31

Page 32: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Tabel 5.8 Spesifikasi perencanaan distribusi listrik

No Peralatan Spesifikasi Jumlah @satuan

(Rp)

Total (Rp)

1 Kabel Eterna NYM 3 x

2,5 mm

20 roll 600.000 12.000.000

2 Kayu Bayam / rotan 50 batang 300.000 15.000.000

3 Isolator Biasa 200 Dos 50.000 10.000.000

4 Paku payung Biasa / 5 cm 5 kg 50.000 250.000

Total 37.250.000

A. Menghitung Biaya Pemeliharaan dan Operasional

Biaya pemeliharaan dan operasional per tahun untuk PLTS,

umumnya diperhitungkan sebesar 1-2% dari total biaya investasi awal

(Lazou dan Papatsoris, 2000; Abdel-Gani, 2008). Berdasarkan acuan

tersebut maka pada penelitian ini, besar persentase untuk biaya

pemeliharaan dan operasional per tahun PLTS yang mencakup biaya

untuk pekerjaan pembersihan panel surya, biaya pemeliharaan dan

pemeriksaan peralatan dan instalasi akan ditetapkan sebesar 1% dari total

biaya investasi awal. Penentuan persentase 1% didasarkan bahwa negara

Indonesia hanya mengalami dua musim, yaitu musim penghujan dan

musim kemarau sehingga biaya pembersihan dan pemeliharaan panel

suryanya tidak sebesar pada negara yang mengalami empat musim dalam

satu tahun. Selain itu penentuan persentase ini juga didasarkan pada

tingkat upah tenaga kerja di Indonesia yang lebih murah dibandingkan

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 32

Page 33: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

dengan tingkat upah tenaga kerja di negara maju. Adapun besar biaya

pemeliharaan dan operasional (M) per tahun untuk PLTS yang akan

dikembangkan adalah sebagai berikut :

M = 1% x Total biaya investasi

= 0,01 x Rp.501.685.000

= Rp.5.016.850 / tahun

Jadi besar biaya pemeliharaan dan operasional (M) per tahun untuk PLTS yang akan

dikembangkan adalah Rp.5.016.950 / tahun.

B. Biaya Pembangkitan/kWh

= BiayaOperasional dan maintenance/ tahun

Jumlahdaya x Jam dalam setahun

= Rp 5.016 .850

11kW x 8760 jam=Rp52,06

C. Keuntungan bersih

Keuntungan = (Harga/kWh- Biaya Pembangkitan/kWh) x Jam

dalam setahun

= (1000 - 52,06) x 8760

= Rp. 8.303.954,-

D. Jangka waktu Pengembalian

= Biaya Investasi

Keuntungan=501.685 .000

8.303 .954

= 60,4

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 33

Page 34: Perancangan PLTS Pada Dusun Pakkulompo Kab. Gowa(Kelompok III)

Perencanaan Sistem Pembangkit Tenaga Listrik Kelompok III

Maka, jangka waktu pengembalian adalah 60 Tahun 3 bulan.

BABVI

PENUTUP

6.1. KESIMPULAN

Setelah melakukan perhitungan maka dapat diambil beberapa kesimpulan

antara lain :

Jumlah modul surya yang digunakan sebanyak 50 Unit beserta raknya

dengan kapasitas 100 Wp, 66 unit baterai dengan kapasitas 100 Ah, satu

unit panel kontrol dengan spesifikasi 200 x 200 cm, BCR dan Inverter

dengan kapasitas 100 kW dan satu unit automatic switch controller.

Investasi total sebesar Rp.501.685.000 yang mencakup antara lain ;

biaya Pra Studi Rp. 1.130.000, biaya pekerjaan sipil Rp. 44.250.000 dan

pekerjaan listrik yang juga mencakup peralatan pembangkit

Rp.456.305.000.

Biaya operasional dan pemeliharaan pembangkit Rp.5.016.850 / tahun

Keuntungan bersih yang diperoleh dari pembangkit Rp. 8.303.954,-

Jangka waktu Pengembalian modal investasi, adalah 60 tahun 3 bulan.

Perancangan PLTS pada Dusun Pakkulompo 34