PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA - SOLAR HOME SYSTEM

(PLTS-SHS)

Disusun oleh :Nama : Surahman KurniawanNim : 10612010Kelas : 5A

1. PENDAHULUAN LATAR BELAKANG & TUJUAN PENGADAAN PLTS SHS

2. SISTEM PLTS-SHS GAMBARAN UMUM DAN PRINSIP KERJA PLTS-SHS

3. SPESIFIKASI TEKNIS PLTS-SHS JENIS DAN KARAKTERISTIK KOMPONEN PENYUSUN SISTEM PLTS SHS

PROSES INSTALASI DAN PENGOPERASIAN AKAN DIBAHAS PADA BAGIAN TERSENDIRI

SISTEMATIKA PEMBAHASAN

LATAR BELAKANG

• Sumber energi matahari yang melimpah ruah

Indonesia terletak di daerah khatulistiwa Intensitas cahaya matahari sangat tinggi, sepanjang tahun mendapatkan cahaya matahari

Solusi:Sumber energi listrik Alternatif

di pedesaan/ daerah

terpencil memanfaatkan energi matahari

PENDAHULUAN

PLTS

• Masih banyaknya daerah yang belum terjangkau PLN terutama di daerah/pulau-pulau terpencil

Indonesia memiliki ± 17.508 pulau besar dan kecil dengan 65000 desa kurang dari 50% yang terjangkau jaringan listrik

negara

• Adanya kendala-kendala program listrik masuk desa- Investasi yang besar untuk pembangkit konvensional (diesel)- Terlalu kecilnya kebutuhan listrik di daerah/pulau terpencil tidak ekonomis- Kelangkaan bahan bakar di daerah setempat & sulitnya transportasi pengangkutan

BBM biaya operasional tinggi

• Menyediakan energi alternatif yang lebih murah dengan kualitas yang lebih baik bagi masyarakat di daerah-daerah pedesaan terpencil

• Mengurangi ketergantungan masyarakat pada bahan bakar minyak untuk penerangan

• Mendayagunakan kemampuan swadaya ataupun peran serta masyarakat untuk mengatasi hal tersebut di atas melalui teknologi baru.

PENDAHULUAN

TUJUAN PENGADAAN PLTS

• PLTS atau Pembangkit Listrik Tenaga Surya :

sistem yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik dengan memanfaatkan energi surya/matahari sebagai sumber energinya.

• PLTS-SHS

sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya skala Rumahan

1 unit SHS menyediakan energi listrik untuk 1 unit rumah

SISTEM PLTS-SHS

PENGERTIAN UMUM

SISTEM PLTS-SHS TEORI LISTRIK DASAR TENTANG SHS

Output listrik dari sistem SHS adalah Listrik Arus Searah (DC)Sedangkan listrik dari PLN atau Generator adalah Listrik Arus Bolak-balik ( AC)Untuk mengubah dari DC AC digunakan INVERTER

Beberapa parameter listrik yang digunakan dalam perhitungan energi:

Tegangan : Volt (V)

Arus (I) : Ampere (A)

Daya Watt (W) : W = V.I

Energi: E = W x jam E = Wh (Watt hours)

SISTEM PLTS-SHS

KOMPONEN UTAMA PLTS-SHS

• 1 Buah modul surya dengan kapasitas minimum 50 Wp.

• 1 Buah alat pengatur battery (BCU)• 1 Buah battery minimum 70 Ah, 12

Vdc• 1 Buah Box Battery (Batere dan BCU

ditempatkan dalam Box Battery)• 3 Buah lampu TL beserta inverter 6

watt 12 Vdc• 1 Set Modul Support (Penyangga

Solar Modul)• Tape/TV hitam-putih (optional)

SISTEM PLTS-SHS

Modul surya mengubah energi matahari menjadi arus listrik DC yang kemudian didistribusikan ke Battery Control Unit (BCU).BCU akan mengatur proses pengisian energi (charging) ke baterai sebagai tempat penyimpanan energi (energy storage) dan proses pelepasan energi (discharging) dari baterai pada kondisi aman ke beban (lampu TL)

PRINSIP KERJA PLTS-SHSSolar Modul 50 Wp

BCU

Baterai 70 Ah 12 Vdc

Lampu TL

Lampu TL

Lampu TL

Box Baterai

chargingdischarging

matahari

Supplying to load

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

MODUL SURYA

Fungsi:Konversi energi cahaya matahari energi listrik

Semikonduktor tipe-p

Semikonduktor tipe-n

Energi photon dari radiasi cahaya matahari menimpa semikonduktor solar cell jika hf >ev maka elektron terbebas dari ikatan atom terjadi perpindahan elektron jika disambungkan ke beban terjadi aliran arus listrik

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

(BMG) Radiasi matahari di Indonesia adalah 4,5 kWh/m2/dayEnergi output rata-rata Solar modul 50 Wp :4.5 x 50 Wattjam/hari = 225 Watt jam /hari.Dengan memperhitungkan kerugian yang disebabkan temperatur cell yang tinggi, kerugian pada kabel, efficiensi regulator dan batere maka energi output SHS rata-rata adalah:

± 200 Wattjam/hari.

Besar kecilnya energi listrik yang dihasilkan sangat bergantung pada tinggi rendahnya intensitas cahaya matahari dan jumlah modul surya yang digunakan.

Untuk sistem PLTS-SHS, spesifikasi solar Modul yang digunakan:Daya = 50 WpV nominal = 12 Volt

ENERGI YANG DIHASILKAN SOLAR MODUL

Untuk menghasilkan energi yang optimal maka posisi modul surya harus diarahkan ke khatulistiwa-Lokasi yang berada di daerah lintang utara modul surya dihadapkan ke arah selatan-Lokasi yang berada di daerah lintang selatan

modul surya dihadapkan ke arah utara

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

POSISI MODUL SURYA

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

BATEREBatere digunakan sebagai penyimpan energi listrik yang dihasilkan oleh solar modul.

Batere untuk SHS adalah batere mobil dengan tegangan nominal 12 Vdc dengan tipe Lead Acid 70 Ah

Jenis baterai ini harus diisi dengan accu zuur / Sulphuric acid untuk baterai baru sebelum digunakan. Sedangkan untuk pengisian perawatan digunakan air accu / destiled water

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

KAPASITAS ENERGI BATERE

Batere yang digunakan pada sistem PLTS-SHS ini memiliki spesifikasi tegangan nominal 12 Vdc dengan kapasitas 70 Ah

Energi listrik yang dapat tersimpan pada batere =12 x 70 = 840 Watt jam

Karena itu, untuk mengisi batere dari kondisi kosong sampai penuh (pada saat pemasangan awal) dibutuhkan waktu minimal 4 hari tanpa pembebanan

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

BATTERY COTROL UNIT (BCU)BCU berfungsi :1. Melindungi batere dari pengisian

yang terlalu penuh yang melebihi kapasitas batere (OVER CHARGE)over charge air accu/asam sulfat mendidih batere panas menyebabkan air accu cepat habis / baterai bisa meledak

2. Melindungi batere dari pemakaian yang berlebihan yang dapat mengakibatkan kapasitas batere habis (OVER DISCHARGE)over discharge sifat air accu berubah menjadi air tdk mampu menyimpan muatan batere rusak dan harus diganti

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

CARA KERJA BCU (SIANG)

BCU

BATERE

Solar cell

LAMPU

Stop charging

BCU harus memutus hubungan antara solar modul dan batere sebelum melampaui kapasitas maksimum batere.

Penyinaran matahari

arus dari solar cell

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

CARA KERJA BCU (MALAM)

BCU

BATERE

Solar cell

LAMPU

no current

no current

BCU harus memutus hubungan antara beban dan batere sebelum kapasitas batere habis.

Lampu menyala

Lampu mati

Stop discharging

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

- tipe : T12.10P- tegangan nominal : 12V- temperatur operasi : 10 - 45 C- fitur : DC Soket untuk 6 V, 9 V,

12 V

- arus input maksimum PV : 6A - tegangan input disconnect (HVD) : 14.7 V 0.1 Volt (adjustable)

KARAKTERISTIK BCU

- arus output nominal : 6 A - arus output maksimum : 10 A (protected) - tegangan output disconnect (LVD) : 11.4 V + 0.1 Volt (adjustable )

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

BATTERY BOX

• Kotak utama / baterai, merupakan tempat atau rumah untuk menempatkan peralatan seperti baterai, BCU (charge controller), dan terminal dengan jenis indoor.

• Kotak utama/baterai harus memiliki ventilasi yang cukup, terbuat dari material yang tahan terhadap cairan/air accu, anti korosi dan tidak menyebabkan hubung singkat antar pole / terminal baterai (tidak terbuat dari bahan metal).

• Komponen yang lain (elektronik, saklar, dll) harus terletak pada tempat terpisah dari baterai, agar terhindar dari uap baterai, dan harus tahan terhadap cuaca, debu dan serangga.

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

BATTERY BOX

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

LAMPU PENERANGAN

Lampu penerangan berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi cahaya digunakan untuk penerangan rumah

Pada sistem PLTS-SHS terdapat 3 (tiga) buah Lampu Penerangan 12 Vdc, dilengkapi inverter (ballast elektronik) berkapasitas 6 W dan lampu TL 10 watt.

Tegangan minimum adalah 10.5 VDC dan tegangan operasi adalah 12 VDC.

SPESIFIKASI SISTEM PLTS SHS

PENGGUNAAN ENERGI

2. Jika ketiga lampu dinyalakan selama 6 jam (18.00-24.00)

Energi yang digunakan = 3 x 6 watt x 6 jam = 108 watt jamSisa energi = 200 – 108 = 92 watt jam dapat digunakan untuk menghidupkan peralatan lain seperti tape / TV hitam putih

Untuk penghematan energi, maka lampu hanya digunakan seperlunya

Energi rata-rata yang tersimpan pada batere = 200 wattjam/hari

1. Jika ketiga lampu dinyalakan selama 12 jam (18.00-06.00)

Energi yang digunakan = 3 x 6 watt x 12 jam = 216 watt jamLebih besar dari energi yang tersimpan pada batere pemborosan energi

• Sangat mudah dipasangTidak memerlukan jaringan distribusi dan dapat dipasang oleh siapa saja

• Bebas Perawatan & Mudah dioperasikan Tanpa bahan bakar, dan secara otomatis dapat bekerja sendiri tanpa memerlukan operator

• Awet dan tahan lamaTahan terhadap lingkungan dan cuaca serta memberikan jaminan output modul surya selama 20 tahun

• Aman Pemakaian & Ramah Lingkungan (Clean Energy)

KEUNTUNGAN PLTS

PENUTUP

• Penerangan Rumah SHS• Lampu Penerangan Jalan atau Lampu Taman• Sistem Komunikasi• Pompa Air• Puskesmas• Para Nelayan Ikan• Hybrid Power System• dll

APLIKASI LAIN PLTS

PENUTUP

HYBRID SYSTEM

Site Load

Battery Bank

PV Array

Genset

SolarCharge

Controller

DC BUS AC BUS

BidirectionalInverter/Charger

Control Module

ModulePower management Static Power Pack

SEKIANDAN

TERIMAKASIH