Post on 09-Nov-2020
Sumber Energi PLTS – Grid PLN untuk
Charging Station 20 kW B2TKE
Latar belakang dan MetodologiTahun 2018 : BPPT dalam hal ini B2TKE mendapatkan Anggaran sebesar Rp. 5
M untuk mengembangkan Charging Station
Oleh Karenanya Dibentuklah STKK
Tantangan :
- BPPT belum punya pengalaman dan guidance
- Kebijakan Tentang KBL belum ada, walaupun sudah sering didiskusikan dan dibicarakan
oleh beberaoa pihak pada beberapa kesempatan
- Belum banyak Informasi tentang Jenis dan Spesifikasi, kapasitas, plug in Charging Station
yang banyak digunakan di Dunia, apalagi di Indonesia
- Sumber energi untuk menyuplai kebutuhan Charging Station haruslah stabil, andal,
Kontinyu dan ramah lingkungan
Dilakukan beberapa Desk Study, dengan banyak referensi al :
- Smart Solar Charging (Universiteit Untrecht, 2017)
- PV Based EV Charging Optimization (Jurnal IJSEIA, 2015)
- Electric Vehicle Charging Technology Analysis And Standards (Florida Solar
Energy Center, 2015)
- Evaluation of a PV Powered EV Charging Station and Its Buffer
Battery (Journal of Energy and Power Engineering, 2016)
- DESIGN GUIDELINES AND STANDARDS OF PUBLIC ELECTRIC VEHICLE
CHARGING STATIONS (2013)
- Smart Solar Charging: E Vehicle to Grid in The Netherlands
(Jurnal 2017) - Electric Vehicle Charging Station Guidebook Planning for Installation and
Operation (www.ccrpcvt.org, 2014)
- Dan beberapa jurnal, dan publikasi, tidak kurang dari 30 referensi
Metodologi- Fokus pada pemanfaatan EBT untuk menyuplai kebutuhan CS 20 kW
Kendala :- Sulit menemukan Lokasi yang
cocok
- Sifat PV yang intermittent
- Butuh lahan yang cukup luas
dan tidak ada shading
- Butuh battery yang cukup
besar dan mahal
- Anggaran yang terbatas
Perencanaan CS yang akan dikembangkanKata Kunci :Lokasi tanpa shading, pelayanan yang kontinyu, memanfaatkan EBT dan ramah lingkungan, eye catching, dan sesuai budget
Lokasi 2
Lokasi 3
Lokasi 1
Lokasi 2
Lokasi 1
Lokasi 3
5,95m
10,40m
5,95m ±10 kWP
10,40m
±10 kWP
ESTIMASI DIMENSI CHARGING STATION
2 x 10 kWp
4,920,90 0,90 7,50
3,0
0
8,00
TAMPAK ATAS
TAMPAK DEPAN TAMPAK SAMPING
5,1
0
7,5
0
Lantai charging
Modul Surya
Struktur Penyangga
Dinding Pembatas
1,0
0
KONSEP DISAIN
SUPPORT PENYANGGA MODUL KAPASITAS : 5 KWp
6,72
PV ARRAY
LANTAI
(AREA PV CHARGING STATION)
3 421
6 578
11 12109
14 131516
19 201817
PV ARRAY (1 string 20 modul)
ILUSTRASI BENTUK JADI
PV CHARGING STATION KAPASITAS : 9 KWp
Sistem Suplai Kelistrikan B2TKE
MDP CS
400 A
Dari PTR-2
125 A Lt 2
40 A LP- Lt 1
125 A PP-Lt 1
100 A CS
MDP-1 (Gedung
621)
100 A
100 A CS
32 A
PV 5 kWp
Sistem CS 20 kW Hybrid PV (5 kWp) –Grid PLN
Modul PV (260 Wp)
Inverter Model Sunny Tripower max 9 kW
Sistem CS 20 kW Hybrid PV (5 kWp) –Grid PLN
Plan layout cs 20 kW
Wiring Diagram PV system 5 kWp
Electrical Wiring Diagram EV 20 kW
Dari Grid PLN
Dari PV 5kWp
Ke EV Charging Station 20 kW
Pengujian awal CS 20 kW Serpong
Charger Specification C J G
Charging standard CCS CHAdeMOType 2 cable
Maximum output power
20 kW 20 kW 22 kW
Output voltage range 50 - 500 Vdc 50 - 500 Vdc
400 V +/-10%
Maximum output current
60 Adc 60 Adc 32 A
EV Smart Charging Station mobil listrik denganTeknologi Hybrid PLN - Photovoltaic. Charging avalaibleDC dan AC, normal dan fast charging dengankapasitas 20 kW
• Pengujian dilakukan mengunakanmobil mitshubishi miev mengunakankonektor jenis Chademo untukpengisian daya cepat, kondisi bateraimobi adalah 12 % pada saat diujimengunakan charging stationdiserpong dengan spesifikasi 20 kw.
• Dari kondisi baterai 12 % ke 80 % membutuhkan waktu 35 menitsedangkan untuk melakukanpengisian dari kondisi 12 % ke 100 % membutuhkan waktu 60 menit .
Daya rata-rata pada kondisi baterai 12%sampai dengan 80 % adalah sekitar 17 kwdengan maksimum daya yang terekam adalah18.8 kW. Daya akan turun setelah kondisibaterai mencapai 80 %.
Pengujian Unjuk kerja dengan sumber PLTS dan Grid PLN
Pengisian Battery MIEV dengan sumber dari PV dan grid PLN :
• Pada saat pengisian dilakukan, kondisi Battery mobil listrik MIEV tersisa 28% (4,48 kWh). Energi yang masuk ke Battery dari 28% (4,48 kWh) hinggal 93% (14,88 kWh) adalah 10,4 kWh.
• Sedankgan energi yang diserap dari sistem PLN dan PLTS adalahsebesar 12,87 kWh, ini berarti ada sekitar 2,37 kWh yang menjadirugi2 di EV Charging Station dan peralatan lainnya.
• Waktu yang digunakan untuk pengisian cepat dari 28% - 80% adalah30 menit 40 detik dengan jumlah energi 9,19 kWh
• Waktu yang digunakan untuk pengisian slow dari 80% - 93% adalah32 menit 0 detik dengan jumlah energi 3,67 kWh
• Gambar di atas mempelihatkan bahwa sumber energi yang berasaldari PLTS yang bekerja sinkron dengan PLN dapat diandalkan, continue dan dapat mengikuti karaktersitik pengisian dari pada Battery KBL
Gambar disamping memperlihatkan bahwa pada saat pengisian dari 28% - 93% selama62 menit 40 detik dibutuhkan energi sebanya 12,87 kWh yang terdiri dari PLTS : 3,30 kWh (26%) dan dari Grid PLN 9,6 kWh (74%). Komposisi ini tentu akan berubah sesuairadiasi matahari, lama charging dan kapasitas dari pada battery kendaraan listrik.
PLN9,579.69
74%
3,298.94
26%
CHART TITLE
PLN
PLTS
-
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
18,000
20,0001
0:1
5:5
0
10
:18
:00
10
:20
:10
10
:22
:20
10
:24
:30
10
:26
:40
10
:28
:50
10
:31
:00
10
:33
:10
10
:35
:20
10
:37
:30
10
:39
:40
10
:41
:50
10
:44
:00
10
:46
:10
10
:48
:20
10
:50
:30
10
:52
:40
10
:54
:50
10
:57
:00
10
:59
:10
11
:01
:20
11
:03
:30
11
:05
:40
11
:07
:50
11
:10
:00
11
:12
:10
11
:14
:20
11
:16
:30
11
:18
:40
Da
ya (
Wa
tt)
Waktu
Kurva Daya pengisian Battery Mobil Listrik MIEV
Power to EV CS
Power from PLN
Power from PV
Profil Daya yang masuk ke CHarging Station untuk mengisi battery MIEV
Profil daya dari sumber PLN
Profil daya dari sumber PLTS
Pengisian battery MIEV dari PLTS dan Grid PLN
3,3 kWh (26%)
9,6 kWh (74%)
12,9 kWh(100%)
10,4 kWh(80.6%)
2,5 kWh(19,4%)
Kebutuhan lain
PLTS 5 kWp
Profil Produksi PLTS 5 kWp
MDP CS
400 A
Dari PTR-2
125 A Lt 2
40 A LP- Lt 1
125 A PP-Lt 1
100 A CS
MDP-1 (Gedung
621)
100 A
100 A CS
32 A
PV 5 kWp
218.56 kWh
21.698kWh
21,7 kWh(10%)
21,7 kWh(10%)
218,6 kWh196,9kWh(90%)
Profil Beban Gedung dan Trafo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1/0/
00 0
:01
1/0/
00 0
:54
1/0/
00 1
:49
1/0/
00 2
:44
1/0/
00 3
:39
1/0/
00 4
:34
1/0/
00 5
:29
1/0/
00 6
:24
1/0/
00 7
:19
1/0/
00 8
:14
1/0/
00 9
:09
1/0/
00 1
0:04
1/0/
00 1
0:59
1/0/
00 1
1:54
1/0/
00 1
2:49
1/0/
00 1
3:44
1/0/
00 1
4:39
1/0/
00 1
5:34
1/0/
00 1
6:29
1/0/
00 1
7:24
1/0/
00 1
8:19
1/0/
00 1
9:14
1/0/
00 2
0:09
1/0/
00 2
1:04
1/0/
00 2
1:59
1/0/
00 2
2:54
1/0/
00 2
3:49
KW
Data Listrik Gedung B2TE dari TR-1 ( 630 kVA)
Daya Gd 620
Daya Gd 621
Total TR-1
75 kW
42,5 kW 32,5 kW
Berdasarkan hasilpengukuran Gedung 620 dan Gedung 620 diperlihatkan bahwa Total Beban adalah 74 kW atau85 kVA
Ditambah beban CS, pada saat tidak ada Suplai dariPLTS max 18 kW
Sehingga total bebanadalah 93 kW atau 100 kVA
Dengan demikian Load Faktor Transformator adalah15,87%Masih bisa penambahan FC 2 x 50 kW
Kesimpulan
1. PLTS on grid salah satu pilihan untuk mengoptimalkan energi yang dihasilkan oleh PLTS
untuk menyuplai kebutuhan charging station untuk KBL
2. Apabila tidak ada pengecasan, energi yang dihasilkan oleh PLTS dapat dimanfaatkan
untuk kebutuhan kantor didalam Gedung
3. Dalam mengkonversi energi listrik AC ke DC ,ada rugi-rugi dalam charging station yang
bisa mencapai 18%
4. Energi yang dihasilkan oleh PLTS rata-rata sekitar 21 kWh/hari. Energi tersebut dapat
memenuhi kebutuhan Battery MIEV 2 kalo pengisian dimana sekali pengisian membutuhkan
energi sebesar 10 kWh
5. Load factor Transformator adalah 15,87%, sehingga memungkinkan penambahan FC 2 x 50
kW
Terima Kasih