Paper Etap P3tkebtke.docx

BAB III Sistem Photovoltaik On Grid

3.1 Sistem Photovoltaik On Grid di P3TKEBTKE Sesuai dengan penjelasan teori pada Bab 2 Sistem photovoltaik yang di gunakan pada kantor P3TKEBTKE adalah Sistem Photovoltaik on grid. Gambar skema dari Sistem Photovoltaik

di P3TKEBTKE adalah sebagai

berikut :

Gambar 3.1 Sistem Photovoltaik di P3TKEBTKE

Gambar 3.2 Letak Sistem Photovoltaik di P3TKEBTKE

Berikut adalah data-data Sistem Photovoltaik yang digunakan dilapangan Spesifikasi : 1. Panel Surya ( modul ) 50 W Jenis surya panel ( modul ) adalah jenis Polycrystaline Jenis ini terbuat dari beberapa batang kristal silikon yang dilebur / dicairkan kemudian dituangkan dalam cetakan yang berbentuk persegi. Keteraturan susunan atom pada modul polikristalin tidak sesempurna modul monocrystalline ( salah satu jenis modul solar tapi tidak dibahas), karenanya sel surya yang dihasilkan tidak identik satu sama lain dan efisiensinya lebih rendah, sekitar 13%

- 16%.

Tampilannya nampak seperti ada motif pecahan kaca di dalamnya. Bentuknya yang persegi, jika disusun membentuk panel surya, akan rapat dan tidak akan ada ruangan kosong yang sia-sia seperti susunan pada panel surya monocrystalline di atas. Proses pembuatannya lebih mudah dibanding monocrystalline, karenanya harganya lebih murah. Jenis ini paling banyak dipakai saat ini.

Gambar 3.3 Sel surya silikon polikristali

Spesifikasi 1 modul PV sebagai berikut :

Output Power (Pmax)

= 47,5 – 50 W

Max Power Voltage (Vpm)

= 16 – 17,8 V

Max Power Current (Ipm)

= 2,4 – 3,0 A

Open circuit Voltage (Voc)

= 21 – 22,2 V

Short Circuit Current (Isc)

= 2,5 – 3,2 A

Dalam PLTS di P3TKEBTKE terdapat 5 array :

Gambar 3.4 PV array 1 array terdiri dari

= 8 seri x 2 paralel x 50watt/pv = 800 watt

5 array terdiri dari

= 5 x 800 watt = 4000 watt

Arus DC/array

= 3.0 (Ipm) x 2 paralel = 6 A

Arus DC/5 array

= 5 x 6 A = 30 A

Total tegangan DC = 17.8 (Vpm) x 8 seri = 142.4 V Perhitungan menurut input data ETAP 12.6.0

Gambar 3.5 PV array Editor dalam ETAP 12.6.0

2. Lampu Penerangan yang digunakan Lampu TL 20 x 20 Watt dan 10 x 10 Watt 3. Inverter Sunny Boy tipe SB 3800 Penentuan besar inverter bukan berdasarkan jumlah kebutuhan daya listrik tetapi berdasarkan perkiraan jumlah produksi listrik yang dihasilkan PLTS Dengan 5 PV array ini perkiraan maksimal daya listrik yang dihasilkan adalah 5 x 800 watt = 4000 watt

Tabel 3.1 Spesifikasi Inverter SB 3800

3.2 Beban Daya Listrik yang Disuplai pada Kantor P3TKEBTKE Didalam kantor P3TKEBTKE terdapat banyak beban dengan berbagai jenis beban elektronik seperti komputer, printer, kulkas, Ac, dispenser, lampu penerangan. Jenis beban listrik yang disuplai oleh Sistem Photovoltaik On Grid adalah Lampu Penerangan yang digunakan saat malam hari. Untuk mengetahui jumlah daya elektrik yang diperlukan sesuai dengan jumlah beban yang ada pada kantor dan lama pemakaiannya maka digunakan persamaan 3.1 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 4.3. Adapun jenis beban elektrik ada 1 macam yaitu lampu penerangan. Lampu penerangan digunakan sebagai penerangan kantor di malam hari.

Data beban daya listrik yang di suplai pada kantor P3TKEBTKE diperoleh dari sumber lapangan maka untuk menentukan : 

=

Beban daya listrik yang disuplai harian

Beban

daya

listrik

yang

disuplai

x

lama

pemakaian

beban

listrik………………………………………………………………..….Persamaan 3.1

Tabel 3.2 Beban Daya Listrik yang Disuplai pada Kantor P3TKEBTKE

Daya yang

a

Jenis No

hari

10

Operasi 100 (W)

Lampu (10 W)TL 2

Energi/

dibutuhkan

Jumlah Lampu TL Peralatan

1

Lam

20

400

4

4 [Wh/

(jam

0 hari]

) 4

0 1600

Total (20 Beban W) Sumber : Studi lapangan

500

2000

3.3 Perhitungan Daya yang Dibangkitkan Sistem Photovoltaik Untuk menghitung daya yang akan dibangkitkan suatu PLTS dengan luas lahan modul surya yang sudah ditentukan maka dapat menggunakan Persamaan 3.2 sebagai berikut : [1] Pwp = Area Array x PSI x Ƞpv…………………………………Persamaan 3.2

Dimana : Pwp

= Daya yang dibangkitkan Sistem Photovoltaik (Watt

Peak) Area Array

= Luas lahan yang dapat digunakan (m2)

PSI

= Maksimal sinar global (W/m2)

Ƞpv

= Efesiensi Modul

3.4 Perhitungan Kabel Sizing Untuk menentukan ketebalan kabel yang akan digunakan agar kabel yang digunakan memenuhi syarat untuk dipakai pada sistem photovoltaic maka dapat digunakan persamaan 3.3 sebagai berikut : Kabel DC dan AC: I

= Arus (A)

P

= Daya (W)

[2]

I = P/Vdc ; I = P/Vac ……………Persamaan 3.3

Vdc = Tegangan DC (Volt) Vac = Tegangan AC (Volt)

3.5 Perhitungan Rata-rata Produksi Energi Listrik Harian Sistem Photovoltaik Untuk menentukan rata-rata produksi energi listrik harian Sistem . Photovoltaik (kwh) perlu perkiraan ESH (Equivalen Sun Hour) yaitu suatu pendekatan untuk merata-ratakan jumlah penyinaran energi setiap harinya. Data untuk nilai ESH didapat dari beberapa website penelitian seperti NASA (National Aeronautics and Space Admitration)[1] E = Insulasi rata-rata tahunan / PSI ………………………Persamaan 3.4 Selain itu perlu mempertimbangkan K {kompensasi

rugi-rugi (%)}

yang terjadi pada Sistem Photooltaik seperti rugi-rgi temperatur PV yang

idealnya 25°C. setia kenaikan suhu 1°C dari suhu ideal maka pv mengalami rugirugi 0,5% Temperatur modul PV = Temperatur modul udara + 15°C Rugi-rugi untuk komponen Sistem Photovoltaik yang lain adalah loss pada inverter 4,6%, loss akibat pengkabelan 1,2%, loss akibat mismatch 2%,loss akibat kualitas modul 1,2%. Maka losses nya menjadi 9 %. Dilakukan penelitian berupa pengukuran radiasi matahari menggunakan pyranometer untuk membandingkan hasil perhitungan dengan keadaan sebenarnya.

Gambar 3.4 Letak Pyranometer pada modul surya

3.6 Metode Penelitian Metode yang dipergunakan dalam penyusunan skripsi ini adalah sebagai berikut:  Pengambilan Data Pengambilan data klimatologi lokasi penelitian yang meliputi intensitas radiasi matahari tahun 2014 . Data ini diperoleh dari NASA (National Aeronautics and Space Admitration) melalui website NASA sesuai koordinat lokasi penelitian. Pengambilan data berupa produksi energy listrik menggunakan alat ukur pyranometer serta inverter yang kemudian di rata- ratakan.

 Analisis Data Setelah data terkumpul, data tersebut dianalisis sesuai dengan teori-teori dari literature. Analisis data bertujuan untuk mengetahui nilai-nilai yang berhubungan pada rumusan masalah pada skripsi ini yaitu meliputi : 

Perhitungan dan Analisis Daya listrik Sistem Photovoltaik



Perhitungan dan Analisis Rata-rata Produksi Energi Listrik Harian Sistem Photovoltaik