SIMULASI PEMBANGKIT LISTRIK HIBRID SEBAGAI POWER …

SIMULASI PEMBANGKIT LISTRIK HIBRID SEBAGAI POWER

SUPPLY PADA PULAU LAE-LAE SULAWESI SELATAN

TUGAS AKHIR

Sebagai salah satu syarat untuk

mencapai Gelar Sarjana Teknik dari

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Hasanuddin

Oleh:

ADNAN SABIH ZN. ARIE RANGGA PUTRA

D411 06 023 D411 06 045

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2011

NIP. 19640427 198910 1 002

SIMULASI PEMBANGKIT LISTRIK HIBRID SEBAGAI POWER SUPPLY

PADA PULAU LAE-LAE SULAWESI SELATAN

OLEH

ADNAN SABIH D411 06 023

ZN. ARIE RANGGA PUTRA D411 06 045

Tugas Akhir Ini Telah Diterima dan Disahkan Sebagai Salah Satu Syarat

Guna Mencapai Gelar Sarjana

Dalam Bidang

Teknik Tenaga Listrik

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Disahkan Oleh

Pembimbing I

Pembimbing II

Ir. Tajuddin Waris, MT

NIP. 1965042 4119203 1 003

Ir. Hj.Zaenab Muslimin, MT

NIP. 1966020119920 2 002

Diketahui Oleh

Ketua Jurusan Teknik Elektro

Dr.Ir.Zahir Zainuddin,MSc

ABSTRAK

Indonesia adalah negara yang memiliki sumber daya energi yang

berlimpah dan beragam baik yang bersumber dari fosil seperti minyak bumi,

batubara dan gas bumi. Ataupun sumber energi alternatif dan terbarukan lainnya

seperti tenaga surya, tenaga angin, tenaga air, geothermal, biomasa dan lain-lain.

Meskipun potensi sumber energi yang dimiliki berlimpah, Indonesia sampai saat

ini tetap belum bisa memenuhi kebutuhan energi dalam negerinya sendiri.

Diversifikasi energi (bauran sumber energi) merupakan suatu konsep /

strategi yang dapat dipergunakan sebagai alat (tools) untuk mencapai

pembangunan energi dan ekonomi yang berkelanjutan. Kebijakan perpaduan

energi (energy hybrid ) menekankan bahwa Indonesia tidak boleh hanya

tergantung pada sumber energi berbasis fosil, namun harus juga mengembangkan

penggunaan energi terbarukan. Kebijakan energi di Indonesia perlu

dikembangkan dengan memperjelas strategi, sasaran penggunaan, jumlah

pemanfaatan dan pengelolaan energi nasional, dengan mempertimbangkan potensi

energi, permintaan energi, infrastruktur energi serta faktor lainnya seperti harga

energi, teknologi, pajak, investasi dan sebagainya.

Pada penelitian ini penulis ingin mensimulasikan konfigurasi pembangkit

yang paling optimum yang dapat diterapkan di daerah penelitian dalam hal ini

Pulau Lae-Lae Makassar Sulawesi Selatan

Keyword: Energi hybrid , Simulai, konfigurasi, Optimum

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah Rabbil Alamin segala Puji syukur kehadirat Allah SWT,

atas segala berkah dan rahmat-Nya sehingga tugas Akhir ini dapat diselesaikan

sebagai persyaratan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan

Dalam penulisan tugas akhir ini penulis banyak mendapat bimbingan dan

dorongan serta bantuan dari beberapa pihak melalaui kesempatan ini saya

menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Ir. Tadjuddin Waris,MT selaku Pembimbing 1 atas segala saran,

bimbingan dan nasehat selama penelitian berlangsung dan selama

penyusunan tugas akhir ini

2. Ibu Ir. Zaenab Muslimin, MT selaku Pembimbing 2 atas segala saran,

kritik, bimbingan dan nasehat selama pengerjaan tugas akhir ini

3. Bapak Dr. Ir. Zahir Zainuddin, MSc, selaku ketua jurusan Elektro Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin

4. Bapak Ir Indra Jaya, MT selaku ketua sub jurusan Teknik Energi Listrik

Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

5. Bapak Ibu dosen lainnya yang tidak sedikit telah memberikan ilmunya

selama penulis menuntut ilmu di jurusan Elektro

6. Orang tua dan Saudara-Saudara Serta Segenap keluarga kami tercinta yang

senantiasa mendoakan dan memberikan dorongan kepada penulis

7. Seluruh Staf Elektro maupun Fakultas yang telah banyak membantu kami

selama melalui proses perkuliahan

8. Saudara-Saudara kami semua yang telah memberikan bantuan, semangat

dan dukungannya selama ini dalam menyelesaikan tugas akhir, semoga

mendapatkan berkah dan senantiasa diliputi rahmat dari Allah Subhanahu

Wa Ta’la.

Penulis sadar masih banyak kekeliruan, kesalahan dalam penyusunan

tugas akhir ini baik yang disengaja maupun yang tidak disengaja oleh karena

itu penulis sangat mengharapkan kritk, saran dan masukan yang membangun

semata-mata untuk lebih menyempurnakan tugas akhir ini.

Makassar, Juli 2011

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………...…………………………………………………..I

LEMBAR PENGESAHAN…………………………...………………………...II

ABSTRAK……………………………………………...………………………III

KATA PENGANTAR…………………………………...…………………………IV

DAFTAR ISI……………………………………………………………..…….VI

DAFTAR GAMBAR…….……………………………..………………….…..XI

DAFTAR TABEL……………………………………..…………...…...……XVII

BAB I PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG MASALAH……………………………………………… 1

1.2 RUMUSAN MASALAH……………………………………………………….. 3

I.3 TUJUAN PENELITIAN………………………………………………………... 3

I.4 BATASAN MASALAH………………………………………………………... 3

I.5 METODE PENELITIAN……………………………………………………….. 3

I.6 SISTEMATIKA PENULISAN…………………………………………………... 4

BAB II TEORI DASAR

II.1 SUMBER-SUMBER ENERGI TERBARUKAN………………………………….. 5

II.2 SEJARAH PENGGUNAAN TENAGA ANGIN………………………………….. 5

II.2.1. PERKEMBANGAN ENERGI ANGIN DI DUNIA………………………………7

II.2.2. KECEPATAN ANGIN DAN DISTRIBUSI ENERGI……………………………8

II.2.3. HUBUNGAN ANTARA KECEPATAN DAN TENAGA PADA ANGIN…………9

II.2.4. DAYA LISTRIK YANG DIHASILKAN OLEH PLTANGIN………………….10

II.2.5. DAERAH SAPUAN ROTOR……………………………………………….12

II.2.6. MASSA JENIS UDARA…………………………………………………...13

II.2.7 POLA ANGIN GLOBAL……………………………………………………14

II.2.8. DISTRIBUSI KECEPATAN ANGIN………………………………………...16

II.2.9. MODUS DAN KECEPATAN RATA-RATA ANGIN…………………………17

II.2.10. PENGARUH KETINGGIAN……………………………………………….18

II.2.11. MEMPREDIKSI KECEPATAN ANGIN……………………………………..19

II.2.12. SISTIM TENAGA LISTRIK TENAGA ANGIN…………………………….20

II.3. SEL SURYA………………………………………………………………...23

II.3.1. SEL FOTO VOLTAIC……………………………………………………...23

II.3.2. TEORI SEL SURYA……………………………………………………….24

II.3.3. KARAKTERISTIK SEL FOTOVOLTAIK…………………………………….26

II.4. PENYIMPANAN ENERGI…………………………………………………...28

II.4.1. PERKEMBANGAN PENYIMPANAN ENERGI………………………………29

II.4.2. KONSTRUKSI INTERNAL SEL ELEKTROKIMIA……………………………30

II.5. PERALATAN ELEKTRONIKA DAYA…………………………………………31

II.5.1. AC TO DC RECTIFIER…………………………………………………..32

II.5.2. INVERTER DC KE AC……………………………………………………33

II.6. HIBRID SISTEM……………………………………………………………35

II.6.1. HIBRID SISTEM DENGAN DISEL………………………………………….35

II.6.2. PEMBAGIAN BEBAN…………………………………………………..…36

BAB III SIMULASI SISTEM HIBRID DENGAN MENGGUNAKAN

HOMER

III.1 PENGERTIAN HIBRID SISTEM……………………………………………..39

III.2 PRINSIP DASAR SISTEM HYBRID…………………………………………..41

III.3 MANFAAT SISTEM HYBRID DI MASYARAKAT……………………………42

III.4 ANALISA KEUNGGULAN PEMBANGKITAN HIBRID……………….……….44

III.5 EFEKTIFITAS BIAYA SISTEM HYBRID…………………………………….47

III.6 JENIS-JENIS SISTEM HIBRID………………………………………………49

III.6.1 SISTIM HYBRID KONFIGURASI SERI…………………………………….50

III.6.2 SWITCHED CONFIGURATION……………………………………………52

III.6.3 KONFIGURASI PARALEL………………………………………………...54

III.7 SISTEM HIBRID DC COUPLING……………………………………………55

III.8 ANALISA SISTEM HIBRID KONFIGURASI PARALEL……………………….56

III.9 PENGGUNAAN PERANGKAT LUNAK HOMER UNTUK SIMULASI SISTEM…..58

III.10 ASUMSI DAN PEMODELAN INPUT………………………………………..61

III.11 JENIS-JENIS VARIABEL INPUT DALAM HOMER…………………………62

III.11.1 DATA SUMBER DAYA ALAM…………………………………………...62

III.11.2 HARGA BAHAN BAKAR………………………………………………...63

III.11.3 VARIABEL-VARIABEL EKONOMI……………………………………….64

III.12 BATASAN-BATASAN SIMULASI………………………………………….64

III.13 VARIABEL-VARIABEL PERALATAN………………………………………65

III.13.1 PANEL SEL SURYA…………………………………………………….65

III.13.2 TURBIN ANGIN………………………………………………………...66

III.13.3 BATERAI………………………………………………………………68

III.13.4 KONVERTER……………………………………………………………68

III.13.5 GENERATOR DIESEL…………………………………………………...69

III.14 ANALISA HASIL SIMULASI HOMER……………………………………71

III.15 PENENTUAN AMBANG BATAS BEBAN…………………………………...71

III.16 ANALISA HASIL EKONOMI PROGRAM HOMER………………………….72

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 CIRI GEOGRAFIS INDONESIA………………………………………………75

IV.2 KEADAAN GEOGAFIS PULAU LAE-LAE……………………………………77

IV.3 KONDISI KELISTRIKAN PULAU LAE-LAE…………………………………78

IV.4 DATA KARATERISTIK ANGIN DAN INDEKS RADIASI MATAHARI…………82

IV.5 KOMPONEN KOMPONEN PEMBANGKIT LISTRIK YANG DIGUNAKAN……...86

IV.5.1 GENERATOR DIESEL…………………………………………………….86

IV.5.2 SOLAR PANEL (PV)……………………………………………………..88

IV.5.3 TURBIN ANGIN………………………………………………………….90

IV.5.4 BATREAI………………………………………………………………...93

IV.5.5 INVERTER……………………………………………………………….96

IV.6 SIMULASI SISTEM DENGAN MENGGUNAKAN HOMER……………………98

IV.7. SIMULASI SISTEM 1………………………………………………………98

IV.7.1 UNTUK BEBAN 1889 KWH/HARI DAN MINIMUM ENERGI TERBARUKAN

SEBESAR 60%...............................................................................................101


SEBESAR 70%...............................................................................................103


SEBESAR 80%...............................................................................................106


SEBESAR 90%...............................................................................................109

IV.7.5 SIMULASI DENGAN BEBAN 2.007 MW/HARI…………………………112

IV.7.6 SIMULASI DENGAN BEBAN 1,889 MW/HARI DENGAN HARGA

DIESEL $1……………………………………………………………………...112

IV.8 ANALISA HASIL SIMULASI 1…………………………………………….113

IV.9 SIMULASI SISTEM 2……………………………………………………...116


SEBESAR 60%..............................................................................................119


SEBESAR 70%..............................................................................................122


SEBESAR 80%...............................................................................................125


SEBESAR 90%............................................................................................... 128

IV.9.5 SIMULASI UNTUK BEBAN 2.007 MW/HARI……………………………131

IV.9.6 SIMULASI UNTUK BEBAN 1,889 MW/HARI DAN HARGA DIESEL $1…131

IV.9.7 HASIL SIMULASI DENGAN JUMLAH BEBAN 2,007 MW/HARI

DAN HARGA DIESEL$1………………..................…………………………...132

IV.10 ANALISA HASIL SIMULASI 2…………………………………………...132

IV.11 ANALISA PERBANDINGAN KEDUA SIMULASI…………………………..136

IV.11.1 PERBANDINGAN NILAI NET PRESENT COST…………………………136

IV.11.2 PERBANDINGAN BIAYA OPERASI…………………………………….137

IV.11.3 PERBANDINGAN DAYA OUTPUT PV………………………………….138

IV.11.4 PERBANDINGAN NILAI BIAYA PEMBANGKITAN……………………..138

IV.12 ANALISA EMISI PADA SISTEM HIBRID…………………………………139

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 SIMPULAN………………………………………………………………..142

V.2 SARAN……………………………………………………………………143

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR 2.1 GRAFIK PENURUNAN BIAYA PRODUKSI LISTRIK PER KWH……….6

GAMBAR 2.2 GAMBAR JENIS-JENIS TURBIN ANGIN………………...…………..9

GAMBAR 2.3 GRAFIK PENGARUH KETINGGIAN PERMUKAAN TANAH

TERHADAP KECEPATAN ANGIN………………..………………………………..19

GAMBAR 2.4 CONTOH SISTEM PV STANDART…………………………………23

GAMBAR 2.5 KONSTRUKSI DASAR SEL FOTOVOLTAIC…………...…………….25

GAMBAR 2.6 KARAKTERISTIK MODUL FOTOVOLTAIK KETIKA ADA

CAHAYA DAN TIDAK ADA CAHAYA……………………………………..………26

GAMBAR 2.7 CONTOH-CONTOH PEMASANGAN SOLAR PANEL………………..27

GAMBAR 2.8 PENAMPANG DASAR BATERAI………………………….………..30

GAMBAR 2.9 DIAGRAM AC/DC CONTROL RECTRIFIER 3 FASA………….…….32

GAMBAR 2.10 DIAGRAM DC/AC INVERTER 3 FASA………………….……….33

GAMBAR 2.11 CONTOH HIBRID SYSTEM ANGIN DAN DISEL……………………35

GAMBAR 2.12 SKEMA BUS BEBAN PADA SISTEM HIBRID…………………….37

GAMBAR 3.1 CONTOH KURVA BEBAN…………………………………………41

GAMBAR 3.2 TREN PENINGKATAN HARGA MINYAK DUNIA…………………46

GAMBAR 3.3 PERBANDINGAN BIAYA TOTAL DARI PEMBANGKIT HIBRID DAN

DIESEL PADA SITUS TANZANIA………………………………………………...48

GAMBAR 3.4 PERBANDINGAN BIAYA TOTAL DARI PEMBANGKIT HIBRID

DAN DIESEL PADA SITUS DI INDIA………………….………..…………………48

GAMBAR 3.5 GRAFIK PERBANDINGAN BIAYA PENGEMBANGAN JARINGAN

ANTARA SISTIM HIBRID DAN LISTRIK KONVENSIONAL…………………………49

GAMBAR 3.6 SKEMA SISTIM HYBRID KONFIGURASI SERI………………………50

GAMBAR 3.7 SKEMA SOSTEM HIBRID KONFIGURASI SWITCHED……………...53

GAMBAR 3.8 SISTEM HIBRID DC COUPLING…………………………………..55

GAMBAR 3.9 SISTEM HIBRID AC COUPLING…………………………………..56

GAMBAR 3.10 TAMPILAN ANTARAMUKA STANDATR HOMER……………….56

GAMBAR 3.11 TAMPILAN ANTARAMUKA INPUT KOMPONEN HOMER……….61

GAMBAR 3.12 TAMPILAN ANTARAMUKA INPUT DATA BAHAN BAKAR

HOMER………………………………………………………………………..63

GAMBAR 3.13 TAMPILAN ANTARAMUKA INPUT PV DATA HOMER…………66

GAMBAR 3.14 TAMPILAN ANTARAMUKA INPUT DATA TURBIN

ANGIN HOMER………………………………………………………………..67

GAMBAR 3.15 TAMPILAN ANTARAMUKA INPUT DATA BATERAI HOMER…..68

GAMBAR 3.16 TAMPILAN ANTARAMUKA INPUT KONVERTER

DATA HOMER………………………………………………………………...69

GAMBAR 3.17 TAMPILAN ANTARAMUKA INPUT DATA

GENERATOR HOMER…………………………………………………………71

GAMBAR 3.18 TAMPILAN ANTARAMUKA SIMULASI EKONOMI HOMER…….72

GAMBAR 4.1 PULAU LAE-LAE…………………………………………………77

GAMBAR 4.2 TAMPILAN INPUT BEBAN PULAU LAE-LAE………………...…...79

GAMBAR 4.3 KURVA BEBAN PULAU LAE-LAE………………………………...81

GAMBAR 4.4 TAMPILAN INPUT BEBAN PULAU LAE LAE....................................81

GAMBAR 4.5 GRAFIK INDEK MATAHARI………………………………………83

GAMBAR 4.6 TAMPILAN SOLAR DATA INPUT………………………………….83

GAMBAR 4.7 GRAFIK KECEPATAN ANGIN……………………………………..84

GAMBAR 4.8 INPUT DATA ANGIN……………………………………………...85

GAMBAR 4.9 SKEMA SISTEM HIBRID YANG DISIMULASIKAN…………………86

GAMBAR 4.10 PEMBANGKIT DIESEL YANG ADA DI PULAU LAE-LAE……….….87

GAMBAR 4.11 GENERATOR INPUT PADA HOMER……………………………...87

GAMBAR 4.12 PANEL PV………………………………………………………89

GAMBAR 4.13 TAMPILAN MENU PV PADA SISTIM LAE-LAE…………………..90

GAMBAR 4.14 VERTICAL AXIS WIND TURBINE 250 KW……………………...91

GAMBAR 4.15 CONTOH PENGGUNAAN TURBIN ANGIN………………………..91

GAMBAR 4.16 KURVA KARATERISTIK TURBIN ANGIN………………………..92

GAMBAR 4.17 TAMPILAN MENU TURBIN ANGIN YANG DIPAKAI

PADA SIMULASI………………………………………………………………..93

GAMBAR 4.18 BATRAI TROJAN L16P………………………………..………..94

GAMBAR 4.19 GRAFIK PERFORMANCE TROJAN L16P…………………..……94

GAMBAR 4.20 BATERAI DETAIL YANG DIGUNAKAN DALAM SIMULASI……..95

GAMBAR 4.21 TAMPILAN MENU BATERAI YANG DIGUNAKAN

DI SIMULASI PULAU LAE-LAE………….......………………….……………….96

GAMBAR 4.22 TAMPILAN INVERTER YANG DIGUNAKAN

PADASIMULASI…………………………………………………………………97

GAMBAR 4.23 TAMPILAN MENU INVERTER PADA SIMULASI……………...…..97

GAMBAR 4.24 HASIL SIMULASI HOMER…………………………………….…98

GAMBAR 4.25 HASIL SIMULASI EKONOMIS HOMER………………….………..99

GAMBAR 4.26 KONFIGURASI PEMBANGKITAN PERBULAN…………………...100

GAMBAR 4.27 HASIL SIMULASI HOMER………………………………………101

GAMBAR 4.28 HASIL EKONOMIS HOMER…………………………………….102


GAMBAR 4.30 HASIL SIMULASI HOMER……….……………………………..103

GAMBAR 4.31 HASIL EKONOMIS HOMER……………………………...……..104

GAMBAR 4.32 KONFIGURASI PEMBANGKITAN PERBULAN………….………..105

GAMBAR 4.33 HASIL SIMULASI HOMER……………………………………...106

GAMBAR 4.34 HASIL EKONOMIS HOMER………………….………………….107



GAMBAR 4.37 HASIL EKONOMIS HOMER…………………………….……….110

GAMBAR 4.38 KONFIGURASI PEMBANGKITAN PERBULAN……………….…..111

GAMBAR 4.39 GRAFIK KARATERISTIK BIAYA OPERASI……………………..113

GAMBAR 4.40 GRAFIK HUBUNGAN KENAIKAN ENERGI TERBARUKAN

TERHADAP PRODUKSI DAYA PV DAN TURBIN ANGIN……………...…………114

GAMBAR 4.41 HUBUNGAN KENAIKAN PERSENTASE ENERGI TERBARUKAN

DENGAN BIAYA PRODUKSI DAN BIAYA BAHAN BAKAR………………………115


GAMBAR 4.43 TAMPILAN HASIL EKONOMIS HOMER………………………...117



GAMBAR 4.46 TAMPILAN HASIL EKONOMIS HOMER………………….……..120

GAMBAR 4.47 KONFIGURASI PEMBANGKITAN PERBULAN…………….……..121

GAMBAR 4.48 HASIL SIMULASI HOMER……………………………….……..122

GAMBAR 4.49 TAMPILAN HASIL EKONOMIS HOMER…………………….…..123

GAMBAR 4.50 KONFIGURASI PEMBANGKITAN PERBULAN………….………..124

GAMBAR 4.51 HASIL SIMULASI HOMER…………………………...…………125


GAMBAR 4.53 KONFIGURASI PEMBANGKITAN PERBULAN……….…………..127



GAMBAR 4.56 KONFIGURASI PEMBANGKITAN PERBULAN……………...……130

GAMBAR 4.57 GRAFIK KARATERISTIK BIAYA OPERASI……………………...132

GAMBAR 4.58 GRAFIK KONFIGURASI OPTIMUM PEMBANGKIT………………133

GAMBAR 4.59 GRAFIK HUBUNGAN KENAIKAN ENERGI TERBARUKAN

TERHADAP PRODUKSI DAYA PV DAN TURBIN ANGIN………………………...134

GAMBAR 4.60 HUBUBGAN BIAYA OPERASI DAN BIAYA BAHAN BAKAR

DAN PERSENTASE ENERGI TERBARUKAN……………....……………………..135

GAMBAR 4.61 PERBANDINGAN NPC SIMULASI 1 DAN SIMULASI 2………….136

GAMBAR 4.62 GRAFIK PERBANDINGAN BIAYA OPERASI…………………….137

GAMBAR 4.63 PERBANDINGAN DAYA OUTPUT PV SIMULASI 1

DAN SIMULASI 2………………………………………………………………138

GAMBAR 4.64 PERBANDINGAN BIAYA PEMBANGKITAN……………………..139

GAMBAR 4.65 GRAFIK PERBANDINGAN NILAI EMISI SIMULASI 1

DAN SIMULASI 2……………………………………………………………...141

DAFTAR TABEL

TABEL III.1 PERKEMBANGAN DAYA ENERGI LISTRIK

DI NEGARA-NEGARA BESAR DUNIA………………………………………………8

TABEL IV.1 BEBAN LISTRIK DI PULAU LAE LAE………………………………..79

TABEL IV.2 PERKIRAAN BEBAN PULAU LAE-LAE…………………………….79

TABEL IV.3 DATA INDEKS RADIASI MATAHARI DAN KECEPATAN

ANGIN PER BULAN……………………………………………………………..82

TABEL IV.4 KARATERISTIK BEBAN TURBIN ANGIN…………………………...92

TABEL IV.5 HASIL SIMULASI TEROPTIMUM UNTUK

BEBAN 2.007 MW/HARI………………………………………………………112

TABEL IV.6 HASIL SIMULASI OPTIMUM UNTUK HARGA

DIESEL SEBESAR $1…………………………………………………………..112

TABEL IV.7 HASIL SIMULASI TEROPTIMUM UNTUK

BEBAN 2,007 MW/HARI………………………………………………………131

TABEL IV.8 HASIL SIMULASI UNTUK HARGA DIESEL SEBESAR $1

DENGAN BEBAN 1,889 MW/HARI……………………………………………132

TABEL HASIL SIMULASI UNTUK HARGA DIESEL SEBESAR $1

DENGAN BEBAN 2,007 MW/HARI……………………………………………132

BAB 1

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Masalah

Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan sosial,

ekonomi, dan lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan, serta merupakan

pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional. Penggunaan energi di Indonesia

meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan

penduduk. Sedangkan, akses ke energi yang andal dan terjangkau merupakan

pra-syarat utama untuk meningkatkan standar hidup masyarakat.

Untuk memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat tersebut,

dikembangkan berbagai energi alternatif, di antaranya energi terbarukan. Potensi

energi terbarukan, seperti: biomassa, biogas, panas bumi, energi surya, energi air,

energi angin dan energi samudera, sampai saat ini belum banyak dimanfaatkan,

padahal potensi energi terbarukan di Indonesia sangatlah besar.

Energi surya merupakan salah satu energi yang sedang giat

dikembangkan saat ini oleh Pemerintah Indonesia. 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/ m2 /hari dengan variasi

1

bulanan sekitar 9%. Dengan demikian, potesi angin rata-rata Indonesia sekitar

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

Untuk memanfaatkan potensi energi surya tersebut, ada 2 (dua) macam

teknologi yang sudah diterapkan, yaitu teknologi energi surya termal dan energi

surya fotovoltaik. Energi surya termal pada umumnya digunakan untuk memasak

(kompor surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan, perikanan,

kehutanan, tanaman pangan) dan memanaskan air. Energi surya fotovoltaik

digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, televisi,

telekomunikasi, dan lemari pendingin di Puskesmas dengan kapasitas total ± 6

MW.

Pulau Lae-Lae adalah pulau terdekat dengan kota Makassar dengan jarak

sekitar 2 Km dari bibir pantai Makassar dengan penduduk sekitar 400 KK

pastinya memerlukan energi listrik yang tidak sedikit, akan tetapi karena

merupakan sebuah pulau kecil maka tidak mendapatkan pasokan listrik dari PLN

Maka untuk memenuhi kebutuhan listrik tersebut maka sebagian besar

penduduk menggunakan tenaga diesel untuk membangkitkan tenaga listrik,

karena memakai tenaga diesel maka biaya yang diperlukan juga semakin besar

maka penggunaan listrik tidak maksimal

Maka untuk mengatasi hal itu diperlukan sistim pembangkitan yang

lebih baik dan lebih ekonomis serta menggunakan energy terbarukan

2

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana mensimulasikan suatu sistim pembangkitan hibrid yang lebih

ekonomis yang bisa memasok kebutuhan daya di pulau tersebut

2. Bagaimana menghitung biaya produksi, biaya pembuatan dari sitim

tersebut

3. Jenis dan konfigurasi pembangkit yang dipakai

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mendapatkan konfigurasi dan jenis pembangkit yang cocok dipakai di

pulau tersebut serta aspek biayanya

2. Menganalisis hasil simulasi tersebut berdasarkan dari aspek sensifitas

yang digunakan

1.4 Batasan Masalah

1. Hanya merancang pengunaan beban harian rata-rata

2. Perancangan dibatasi pada poses pembangkitan daya listrik tidak termasuk

sistim distribusi maupun instalasi

3. Variabel Sensifitas yang digunakan adalah jumlah beban, harga diesel, dan

persentase energi terbarukan

1.5 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam pembahasan tugas akhir ini adalah:

1. Metode Observasi

Suatu cara pengumpulan data dengan melakukan pengamatan langsung

terhadap alat dan proses yang dijadikan objek permasalahan.

2. Metode Pengambilan Data

1. Metode deskriptif yaitu pengambilan data secara langsung .

3

2. Metode diskusi yaitu mengadakan diskusi dengan pihak praktisi.

3. Metode Analisa Data

Yaitu perhitungan yang terkait dengan tujuan penelitian berdasarkan data

yang diperoleh dilakukan perhitungan .

4. Metode Studi Literatur dan Studi Pustaka

Yaitu mengadakan studi dari buku, internet dan sumber bahan pustaka atau

informasi lainnya yang terkait dengan materi yang penulis bahas dalam

tulisan ini

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini terbagi dalam lima bab dengan

harapan maksud dan tujuan dari penulisan ini dapat terangkum seluruhnya.

Pembagian bab tersebut adalah sebagai berikut :

Bab I Merupakan pendahuluan, yang berisi latar belakang, rumusan

masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode penulisan

dan sistematika penulisan.

Bab II Landasan teori, mencakup teori-teori yang berkaitan dengan

operasi ekonomis pembangkit tenaga listrik.

Bab III Berisikan teori pendukung dan metode analisis.

Bab IV Merupakan pemaparan data yang diperoleh serta pembahasan

penerapan metode perhitungan .

Bab V Merupakan penutup yang terdiri dari kesimpulan dan saran.

4

BAB II

TEORI DASAR

II.1 Sumber-Sumber Energi Terbarukan

Dewasa ini penggunaan sumber-sumber energi terbarukan sangat giat

ditingkatkan dalam rangka memperoleh energi yang lebih bersih, hal ini sejalan

dengan kesadaran manusia yang lebih tinggi mengenai pentingnya kelestarian

lingkungan oleh karena salah satu kelebihan energi terbarukan adalah lebih ramah

lingkungan karena nyaris tidak memiliki dampak emisi baik secara langsung maupun

tidak langsung terhadap lingkungan contoh energi terbarukan yang banyak

dikembangkan antara lain energi angin, energi surya, panas bumi, biomassa dll.

II.2 Sejarah Penggunaan Tenaga Angin

Penggunaan tenaga angin pertama kali digunakan untuk berlayar di

sungai nil 5000 tahun yang lalu. Di eropa penggunaannya dimulai untuk

menggiling gandum dan memompa air pada abad tahun 1700 . Kincir angin

pertama yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik ada di daerah

pedesaan Amerika pada tahun 1890 [1] dan dewasa ini penggunanaan energi

angin bersaing dengan jenis energi lainnya untuk mensuplay energi ramah

lingkungan di berbagai belahan dunia.

Besar daya listrik yang dibangkitkan oleh satu unit pembangkit angin

dapat mencapai 300 kW dan sedang dilakukan penelitian berbagai negara

untuk membuat PLTAngin dengan daya sebesar 0,5 MW- 1 MW

5

Pengembangan desain turbin dan sistem pembangkitan telah

mengakibatkan penurunan biaya listrik per KWH menggunakan tenaga angin

yaitu dari 0,35 $ per KWH pada tahun 1980 menjadi 0,05 $ pada tahun 1997

pada harga tersebut energi angin menjadi salah satu energi murah yang ada.

[1]

Gambar 2.1 Grafik penurunan biaya produksi listrik per KWh [1]

Salah satu faktor yang membuat tenaga angin berkembang dengan pesat antara

lain

1. Perkembangan serat karbon yang kuat yang dapat dibuat menjadi bilah

baling-baling yang lebih murah

2. Penurunan harga-harga peralatan-peralatan tenaga listrik

6

3. Perkembangan efisiensi sistim tenaga listrik yang semakin lama semakin baik

4. Nilai ekonomi dari sistim tenaga dan peralatan listrik yang semakin besar

II.2.1. Perkembangan Energi Angin di Dunia

Perkembangan pengembangan energi angin di dunia telah menjadi

salah satu jenis energi yang paling menjanjikan dewasa ini. Bahkan

banyak negara di dunia menjadikan pengunaaan energi angin menjadi

program pemerintahnya.

Bahkan badan energi internasional (IEA) yang didanai oleh 14 negara

bersama-sama melakukan penelitian bersama dan pertukaran informasi dibidang

energi angin. dimulai pada tahun 1995 telah lebih dari 25000 sistim tenaga angin

telah dipasang di negara-negara anggota IEA sebesar 3500 MW energi listrik dan

secara kumulatif menghasilkan energi listrik sebesar 6 juta KWH tiap tahunnya

dan terus berkembang setiap tahunnya

7

Tabel 2.1 Tabel perkembangan daya energi listrik di negara-negara

besar dunia [1]

II.2.2. Kecepatan angin dan distribusi energi.

Turbin angin berfugsi pada dasarnya mengubah energi kinetik dari angin

melalui dua atau lebih bilahnya yang digandengkan dengan generator listrik.

Turbin tersebut biasanya dipasang di sebuah dudukan menara dengan tujuan

memaksimalkan energi yang didapatkan dan biasanya dipasang ditempat yang

disebut dengan padang angin. Dimana ditempat tersebut paling memiliki aliran

angin yang konstan sepanjang tahun.

Secara garis besar terdapat 2 jenis rancangan turbin yaitu turbin sudut

horizontal dan turbin sudut vertikal akan tetapi yang lebih berkembang pesat

adalah turbin sudut horizontal

8

Gambar 2.2 Jenis-Jenis Turbin Angin [1]

II.2.3. Hubungan Antara Kecepatan Dan Tenaga Pada Angin

Energi kinetik pada massa tertentu (m) yang bergerak pada kecepatan (v) pada

satuan SI adalah

Ek = ½ · m ·V2 Joules (2.1)

Sedangkan pada angin hubungannya menjadi

Ek = ½ ·(massa udara yang mengalir perdetik) · V2

Jika : P = energi mekanik udara yang mengalir

ρ = masa jenis udara (kg/m3)

A = luas penampang bilah kincir angin (m2)

V = kecepatan angin (m/s)

Dan bila jumlah massa udara yang bergerak adalah ρVA maka daya yang

dibangkitkan adalah

P= ½ (ρVA)·V2= ½ρAV

3 watt (2.2)

9

Dua lokasi yang potensial dapat dibandingkan dengan menggunakan nilai dari

jumlah daya (watt) permeter persegi area yang tersapu oleh bilah kincir angin.

II.2.4 Daya Listrik Yang Dihasilkan Oleh PLTAngin

Daya yang dikonversi oleh bilah rotor kincir pembangkit akan berbeda

pada tiap-tiap tingkat kecepatan angin yang melewatinya atau secara rumus dapat

ditulis sebagai brikut:

Po = ½ jumlah aliran massa perdetik · {V2-V0

2} (2.2)

Dimana :

P0 = Daya yang dibangkitkan oleh rotor (daya yang dibangkitkan oleh

turbin)

V = Kecepatan angin awal ketika memasuki rotor

V0= Kecepatan angin Akhir ketika keluar dari rotor

Karena perbedaan kecepatan angin ketika memasuki rotor pembangkit

dan keluar dari pembangkit yang dapat diabaikan maka maka rumus jumlah

aliran massa dapat diubah menjadi

Jumlah aliran massa udara perdetik = ρ·A· (2.3)

Sedangkan jumlah daya dari rotor yang diubah menjadi energi listrik di

generator adalah

(2.4)

10

Bila disederhanakan akan menjadi

(2.5)

Jumlah daya yang diekstraksi oleh bilah kincir biasanya dinyatakan dengan

menggunakan kecepatan awal dari angin atau secara rumus ditulis

(2.6)

Dimana Cp biasa disebut juga sebagai konstanta tenaga dari rotor atau rotor

efisiensi dan sangat bergantung pada nilai kecepatan angin ketika memasuki bilah

kincir dan ketika keluar dari bilah kincir.

Secara teori nilai maksimum dari Cp tersebut adalah 0,59 akan tetapi secara

praktek nilainya sangat bergantung pada jenis generator dan jenis bilah kincirnya.

Sebagai contoh nilai Cp maksimal yang dapat dicapai adalah dibawah 0,5 untuk

kincir 2 bilah berkecepatan tinggi sedangkan untuk kincir yang memiliki jumlah

bilah yang banyak serta kecepatan rendah maka nilai Cp yang biasanya didapat

berkisar antara 0,2 sd 0,4. Sehingga di dapat kesimpulan daya maksimum yang

dapat dibangkitkan oleh sebuah kincir angin adalah

11

(2.7)

Atau secara simpelnya dapat ditulis menjadi

(2.8)

II.2.5 Daerah Sapuan Rotor

Dari persamaan daya output diatas maka jumlah output yang akan

dihasilkan akan mempunyai hubungan yang linear dengan daerah sapuan dari

rotor kincir angin. Dimana untuk kincir sudut horizontal luas sapuan rotor dapat

dirumuskan sebagai berikut

(2.9)

Dimana D = diameter dari rotor

Menurut penelitian jenis rotor yang paling efektif untuk kincir angin

ialah jenis 2 bilah kincir [1]. Penggunaan lebih banyak bilah kincir dapat

mengakibatkan massa bilah yang lebih besar dan pada akhirnya dapat

mempengaruhi kecepatan putar.

12

II.2.6. Massa Jenis Udara

Tenaga dari angin mempunyai hubungan yang linear dengan kerapatan

udara ketika mengenai bilah kincir. Nilai dari massa jenis tersebut sangat

bergantung dari tekanan udara, suhu udara dimana secara rumus dapat dituliskan

sebagai brikut

(2.10)

Dimana p = tekanan udara

T = Suhu Udara

R = Konstanta gas

Massa jenis udara di permukaan laut dimana tekanan udara sama dengan

1 atm dan suhu 60 F sama dengan 1.225 kg/m3. Berdasarkan rumus diatas maka

dapat diketahui besar massa jenis udara berbeda-beda disetiap tempat dan

dipengaruhi pula oleh ketinggian tepat tersebut hal ini disebabkan karena

ketinggian akan mempengaruhi suhu maupun tekanan udara. Kombinasi dari

hubungan tersebut akan berlaku sampai dengan ketingian 6000 meter diatas

permukaan laut secara rumus dapat ditunjukkan sebagai brikut

(2.11)

13

Dimana Hm adalah ketinggian

Persamaat diatas juga dapat disederhanakan menjadi

(2.12)

Massa jenis udara dapat berubah secara signifikan pada daerah yang

memiliki ketinggian yang besar contohnya pada daerah yang ketinggiannya 2000

meter massa jenis udara sebesar 0,986 kg/m3 20 persen lebih rendah daripada

massa jenis udara di permukaan laut.

Sedangangkan perubahan suhu pada perubahan ketinggian dapat

dihitung menggunakan persamaan brikut ini

(2.13)

II.2.7 Pola angin global

Pola angin global disebabkan oleh pemanasan yang tidak merata serta

proses perputaran bumi. Prosesnya ialah ketika Udara hangat yang naik di sekitar

ekuator akan meninggalkan ruang hampa dibawahnya yang akan diisi oleh udara

yang lebih dingin proses tersebutlah yang mengakibatkan terjadinya dua pola

aliran pokok angin di dunia yaitu Angin antara khatulistiwa dan sekitar 300

lintang utara dan lintang selatan bergerak dari timur ke barat. Ini disebut angin

perdagangan karena digunakan oleh kapal yang berlayar untuk perdagangan.

14

Terdapat pula angin kecil di dekat khatulistiwa yang bergerak

keatas dan tidak bergerak ke barat.

Di banyak negara di mana sistem cuaca datang dari berasal dari

belahan barat, kecepatan angin di barat pada umumnya lebih tinggi

daripada di timur. Dua komponen dari angin yaitu kecepatan dan arah

digunakan secara umum dalam menggambarkan dan memprakirakan

cuaca.

Kecepatan dapat diukur dengan alat yang disebut anemometer yang

terdiri beberapa jenis. Yang paling umum memiliki tiga atau empat

cangkir melekat pada poros yang berputar. Angin memutar cangkir dan

poros. Kecepatan sudut dari perputaran poros di konversi menjadi

kecepatan linear angin. Di Amerika, kecepatan angin menggunakan satuan

mil per jam atau di mil laut per jam (knots). Sedang di negara lain

menggunakan km/jam maupun m/s.

Arah angin diukur dengan suatu alat yang disebut bendera angin .

dimana arah angin dapat diketahui dengan melihat kemana arah bendera

tersebut berputar. Arah angin sering ditunjukkan dalam hal skala 3600

melingkar. Pada skala tersebut, 0° menunjukkan utara, 90° menunjukkan

timur, 180° menunjukkan selatan, dan 270° menunjukkan arah barat

Sebuah sensor optik yang dikembangkan di Institut Teknologi

Georgia akan segera mengganti anemometer konvensional dan

meningkatkan akurasi pengukuran. anemometer mekanik hanya dapat

15

mendapatkan bacaan data di satu lokasi di mana ia ditempatkan. Sedang

untuk mengukur kecepatan angin ditempat yang luas dapat menggunakan

Sebuah array kompleks anemometer tradisional untuk memonitor

kecepatan angin di wilayah yang besar seperti di sebuah ladang angin.

Dengan sensor optik baru maka anemometer mampu mengukur kecepatan

rata-rata dan arah untuk jauh dan lebih akurat daripada anemometer

mekanis.

II.2.8 Distribusi Kecepatan Angin

Kecepatan angin adalah data yang paling penting yang dibutuhkan

untuk menilai potensi calon tempat yang akan kita gunakan sebagai

tempat pembangkit listrik tenaga angin. Angin tidak pernah stabil di suatu

tempat manapun. Hal ini dipengaruhi oleh sistem cuaca, medan tanah

lokal, dan ketinggian di atas permukaan tanah dan kecepatan angin

bervariasi pada setiap menit, jam, hari, musim, dan tahun. Oleh karena itu,

kecepatan rata-rata tahunan harus di dapatkan dari rata-rata data diatas 10

tahun atau lebih. menggunakan rata-rata jangka panjang meningkatkan

kepercayaan dalam menilai potensi energi yang akan di dapat dari sebuah

lokasi tertentu.

Namun, pengukuran jangka panjang yang mahal, dan proyek yang

kadang-kadang tidak bisa menunggu selama itu sehingga membuat proses

pengambilan data jangka panjang tersebut jarang bisa diwujudkan. Dalam

situasi seperti itu data yang didapatkan bisa menggunakan data jangka

16

pendek katakanlah satu tahun data tersebut dibandingkan dengan data

lokasi pembangkit terdekat yang memiliki data jangka panjang untuk

memprediksi kecepatan angin jangka panjang tahunan di tempat yang

sedang dipertimbangkan. Metode ini biasa disebut teknik “measure,

correlate and predict (mcp)”

Karena angin didorong oleh matahari dan musim, pola angin

umumnya terulang selama periode satu tahun. tempat angin biasanya

digambarkan oleh kecepatan data rata-rata selama bulan kalender.

Kadang-kadang, data bulanan tersebut dikumpulkan selama satu tahun

untuk penyederhanaan dalam pelaporan “data angin” keseluruhan dari

berbagai lokasi. Variasi kecepatan angin selama periode dapat

digambarkan dengan fungsi distribusi probabilitas.

II.2.9 Modus dan Kecepatan Rata-Rata Angin

Modus kecepatan didefinisikan sebagai kecepatan angin bertiup hampir

sepanjang waktu. Atau dapat disebut juga kecepatan yang paling banyak terjadi

di daerah tersebut. Sedangkan yang dimaksud kecepatan rata-rata dalam

menghitung data angin ialah rata-rata kecepatan selama periode tertentu yang

didefinisikan sebagai luas total di bawah kurva ketinggian dan kecepatan angin

yang terintegrasi dari v = 0 sampai ∞ dibagi dengan jumlah jam pada periode

(8760 jika jangka waktu satu tahun). Kecepatan rata-rata tahunan sehingga

kecepatan rata-rata yang terukur dapat dirumuskan sebagai berikut

(2.13)

17

II.2.10. Pengaruh ketinggian

Pergeseran angin di permukaan tanah menyebabkan kecepatan

angin meningkat sesuai dengan ketinggian suatu tempat sesuai dengan

rumus:

V (2.14)

Dimana :V1 adalah kecepatan angin yang terukur di ketinggian h1

V2 adalah kecepatan angin yang ingin di ketahui pada ketinggian h2

α adalah koefisien gesek permukaan dari daratan

Dimana nilai Koefisien gesek rendah untuk medan mulus dan

tinggi untuk yang kasar. Akan tetapi pengaruh ketinggian tidak terjadi

secara linear menrut suatu penilitian di meksiko pengaruhnya baru hanya

sampai ketinggian 450 meter diatas permukaan laut setelah itu kecepatan

angin menurun.

Secara grafik pengaruh ketinggian terhadap kecepatan angin dapat Dilihat

pada tabel berikut ini.

Gambar 2.3 Grafik pengaruh ketinggian permukaan tanah terhadap

kecepatan angin [1]

II.2.11. Memprediksi kecepatan angin

Energi angin yang tersedia tergantung pada kecepatan angin, yang

merupakan variabel yang acak. Dimana Untuk operator pembangkit dapat

mengakibatkan kesulitan dalam sistem penjadwalan dan pengiriman

energi sehingga jadwal ketersediaan tenaga angin tidak diketahui

sebelumnya terutama energi angin tersebut berada pada suatu sistim

interkoneksi bersama dengan pembangkit-pembangkit lainnya.

Namun, jika kecepatan angin dapat diperkirakan sampai beberapa

jam sebelumnya maka dapat menghasilkan jadwal efisien untuk generator

angin tersebut.

Untuk mengatasi hal tersebut Alexiadis et Al2 telah mengusulkan

suatu teknik baru untuk peramalan kecepatan angin dan output daya

18

19

hingga beberapa jam di muka. Teknik ini didasarkan pada penggabungan

data di pembangkit terdekat (jika ada) dan jaringan sistim angin buatan.

Teknik yang diusulkan dapat secara signifikan meningkatkan

akurasi peramalan dibandingkan dengan peramalan sebelumnya. Metode

yang diusulkan baru dikalibrasi di lokasi yang berbeda selama periode 1

tahun.

II.2.12. Sistim Tenaga Listrik Tenaga Angin

Komponen-komponen sistim tenaga angin

1. menara.

2. turbin angin dengan dua atau tiga pisau.

3. mekanisme pengatur arah baling (seperti baling-baling ekor.)

4. gigi mekanik.

5. generator listrik.

6. sensor kecepatan dan kontrol.

Sedangkan pada sistim yang lebih modern terdapat

1. peralatan elektronik daya.

2. kontrol elektronik, biasanya dilengkapi komputer.

3. baterai untuk meningkatkan keandalan beban dalam sistim yang terisolasi

4. saluran transmisi menghubungkan jaringan ke jala-jala.

Karena momen besar inersia, maka muncul masalah dalam

pengoperasian antara lain masalah starting awal, kontrol kecepatan selama

menghasilkan daya operasi, dan menghentikan turbin bila diperlukan.

20

The eddy current atau jenis rem lainnya digunakan untuk

menghentikan turbin bila diperlukan untuk contohnya pada keadaan

darurat atau untuk pemeliharaan rutin.

Untuk pembangkit tenaga listrik angin yang terdiri dari lebih dari

banyak unit sebaiknya menggunakan unit kontrol sendiri untuk

operasional dan keamanan operasi.

1. Menara

Menara adalah struktur yang menopang segala komponen pembangkit

listrik tenaga angin seperti generator, bilah baling-baling, alat-alat kontrol

dan lain-lain

Tinggi menara pada awalnya berkisar pada 20 sampai 50 meter. Tinggi

menara pada kapasitas daya menengah dan besar sebaiknya sedikit lebih

tinggi dari diameter bilah sedangkan pada pembangkit berdaya kecil

biasanya tingginya sekitar beberapa kali dari panjang diameter bilah rotor

ketinggian dari menara dimaksudkan untuk mendapatkan angin yang

cukup kuat untuk memutar bilah baling-baling.

Kontruksi dasar dari menara dapat berupa tabung dan berbentuk jeruji (kisi-

kisi)

Isu utama dalam desain menara adalah dinamika struktural. dimana

getaran menara dan siklus pergerakan menara yang dihasilkan karena

berfluktuasinya kecepatan angin yang mesti dihindari oleh para pendesain. Hal

ini memerlukan perhitungan yang seksama terhadap semua frekuensi resonansi

menara, frekuensi fluktuasi angin.

21

2. Bilah turbin

Bilah turbin dapat terbuat dari kayu yang mempunyai kepadatan

tinggi atau seratkaca maupun epoxy komposit. Turbin angin modern

memiliki dua atau tiga bilah.

Tegangan mekanik yang tetap karena adanya gaya sentrifugal dan

faktor kelelahan dan getaran terus menerus pada bilah baling-baling

menjadikan bagian baling adalah bagian rentan dalam sistem. Maka dari

itu desain baling-baling yang baik diperlukan untuk menghindari

kegagalan atau kerusakan dini pisau. Maka dari itu sangat penting untuk

selalu menjaga kecepatan bilah agar selalu berada pada batas aman.

Hal ini bukan hanya untuk mengankan bilah tapi juga

mengamankan generator dari panas berlebih dan kelebihan daya.

3. Pengatur Arah

Pada umumnya pengontrol arah pada baling-baling kecil ialah

sebuah sayap kecil yang terletak di belakang bilah baling-baling utama.

Fungsi utamanya ialah mengarahkan baling-baling sesuai dengan arah

datangnya angin. Akan tetapi pada unit pembangkit yang besar metode

tersebut tidak dapat digunakan. Dan biasanya digunakan peralatan

mekanik (motor) untuk melakukannya atas perintah operator kontrol

21

II.3. Sel surya

II.3.1. Sel foto voltaik

Secara umum dapat di katakan bahwa sel foto voltaik adalah suatu

alat yang dapat mengubah secara langsung energi matahari menjadi energi

listrik. Mekanisme kerja sel foto voltaik di dasarkan atas suatu fenomena

yang di kenal sebagai efek foto voltaik yang di definisikan sebagai

terbangkitnya suatu potensial listrik apabila terjadi ionisasi oleh radiasi di

dekat suatu build in potensial barier bahan semikonduktor

Gambar 2.4 Contoh Sistem PV Standart [1]

Pemanfaatan sel foto voltaik atau solar cell akan selalu

memberikan energi listrik selama masih terdapat cahaya matahari.

Dikatakan demikian karena energi matahari mempunyai beberapa faktor

pendukung seperti ketersediaannya yang mudah di dapat apalagi di

Negara Indonesia yang terletak di garis khatulistiwa yang kaya akan

siraman cahaya matahari, faktor yang lain seperti bebas pencemaran atau

23

polusi udara dan air yang di akibatkan oleh pembakaran bahan

hidrokarbon, walaupun prospek foto voltaik ini cukup cerah tetapi perlu di

perhatikan bahwa bahwa untuk lingkungan yang taraf hujannya tinggi

daya kerjanya akan menurun.

II.3.2 Teori Sel Surya

Sel surya adalah kristal atau bubuk silikon yang dapat mengubah

energi cahaya matahari menjadi energi listrik berupa listrik arus searah.

Energi yang sampai dipermukaan bumi ini adalah dalam bentuk paket-

paket gelombang elektromagnetik yang disebut photon. Tumbuhan photon

pada bahan akan menghasilkan proses penyerapan oleh bahan dan

menimbulkan kenaikan temperatur. Sebuah sel foto voltaik atau sel surya

dibentuk oleh semi konduktor silikon atau bahan lainnya dimana setiap

keping silikon dibuat dengan cara pembentukan sambungan bahan tipe p

dan bahan tipe n yang sangat tipis dan kelihatannya tidak tembus cahaya

tetapi sesungguhnya cahaya matahari mampu menembus sampai pada

sampai lapisan batas antara bahan tipe n dan tipe p. Bila di sinari maka

batas lapisan ini akan dapat di tembus dan terbentuklah lubang elektron.

Medan listrik yang terdapat pada batas lapisan akan menghalangi lubang

dan electron untuk berekombinasi kembali,dengan rangkaian tertutup

maka aksi foto voltaik pada sel surya akan membuat aru smengalir.

Konstruksi dasar sel fotovoltaik pada gambar di bawah ini.

24

Gambar 2.5 Konstruksi dasar sel foto votoltaic [1]

Pada permukaan bagian depan di berikan lapisan anti refleksi atau

anti reflective coating untuk mengurangi hilangnya sinar yang telah di

terima oleh solar sel. Pada modul sel surya terbagi menjad dua bagian di

mana setiap sel surya mampu menghasilkan tegangan 0,5 – 0,7 volt yang

terhubung secara seri di berikan by pass diode untuk melindungi dari

penyinaran yang tidak merata dan juga blocking diode untuk mencegah

arus listrik mengalir dari baterai kembali ke modul sel surya. Diode

dengan tipe silikon mempunyai kerugian tegangan 0,7 volt sedangkan tipe

germanium mempunyai kerugian 0,3 volt sehingga dioda yang di gunakan

oleh pabrik adalah dioda germanium.

25

II.3.3 Karakteristik sel fotovoltaik

Ada beberapa karaktersistik sel foto voltaik yang perlu di ketahui,

karena hal ini penting nantinya dalam proses perencanaan dan pembuatan

alat catu daya listrik tegangan surya. Karakteristik yang dimaksud antara

lain.

Gambar 2.6 Karakteristik modul fotovoltaik ketika ada cahaya dan tidak

ada cahaya [1]

Karakteristrik listrik pada sel fotovoltaik umumnya di wakili

oleh kurva tegangan dan arus ((i-v). gambar di atas menunjukan

karakteristik i-v dalam dua kondisi yaitu ketika matahari cerah dan ketika

matahari tidak bersinar. Pada kuadran pertama, bagian kiri atas kurva

tegangan nol yang disebut arus pendek rangkaian, ini adalah saat kita akan

mengukur tegangan terminal keluaran yang terhubung singkat (tegangan

nol). Bagian bawah kanan kurva saat arus adalah nol ini di sebut tegangan

open sitkuit, ini adalah tegangan yang di ukur ketika terminal output

terbuka. Pada daerah teduh, bagian kiri kurva sel bekerja seperti sumber

26

arus konstan, menghasilkan tegangan agar sesuai dengan resistansi

bebannya. Di daerah teduh, bagian kanan kurva, arus turun dengan cepat

dan dengan kenaikan tegangan yang kecil. Di daerah ini, sel bekerja

seperti sumber tegangan konstan dengan resistansi internal. Daerah di

antara dua daerah teduh, kurva mempunyai titik lutut.

Gambar 2.7 Contoh-Contoh Pemasangan Solar Panel [1]

27

II.4 Penyimpanan Energi

Energi Listrik lebih banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari karena

merupakan bentuk yang sangat fleksibel karena yang dapat dikonversi secara

efisien menjadi bentuk lain. Sebagai contoh, dapat dikonversi ke dalam bentuk

energi mekanis dengan efisiensi mendekati 100 persen atau menjadi panas

dengan efisiensi 100 persen.

Energi panas, di sisi lain, tidak dapat dikonversi menjadi listrik dengan

efisiensi tinggi, karena merupakan bentuk energi yang berasal dari dalam atom.

Untuk alasan ini, secara keseluruhan konversi termal untuk listrik, maka efisiensi

pembangkit listrik tenaga panas fosil hanya berkisar di bawah 40 persen.

Kelemahan listrik adalah bahwa ia tidak dapat dengan mudah

disimpan pada skala yang besar. Hampir semua energi listrik yang

digunakan saat ini adalah energi listrik yang dihasilkan pada saat itu juga

oleh pembangkit listrik.

Ini tidak menimbulkan kesulitan dalam pembangkit listrik

konvensional, di mana konsumsi bahan bakar yang bervariasi dan

disesuaikan dengan perubahan beban.

Sedang pada fotovoltaik dan angin merupakan sumber tenaga yang

bersifat tidak tetap sehingga tidak dapat memenuhi permintaan beban

setiap saat, 24 jam sehari, 365 hari dalam setahun.

Oleh karena itu mekanisme Penyimpanan energi merupakan

sesuatu yang mutlak diperlukan pada sistem tenaga listrik terbarukan,

28

khususnya pada sistim yang berdiri sendiri. Hal ini dapat secara signifikan

meningkatkan ketersediaan pasokan daya yang merupakan sebuah kunci

persyaratan yang penting untuk sistem tenaga listrik.

II.4.1. Perkembangan Penyimpanan Energi

Untuk saat sekarang dan masa depan teknologi penyimpanan yang

dapat dianggap sesuai untuk sistem tenaga listrik photovoltaik dan angin

yang tidak terhubung dengan jala-jala antara lain

• elektrokimia baterai.

• superkonduktor lilitan.

Baterai menyimpan energi dalam bentuk elektrokimia, dan adalah yang

paling banyak digunakan perangkat untuk penyimpanan energi dalam berbagai

aplikasi. Dan memiliki efisiensi konversi satu arah dari 85 sampai 90 persen.

Terdapat 2 jenis baterai yang sering digunakan

1. baterai primer ialah baterai yang mengubah energi kimia ke dalam

energi listrik. Reaksi elektrokimia pada baterai primer adalah

nonreversible dengan kata lain baterai setelah dipakai dibuang.

2. Jenis baterai yang kedua disebut baterai sekunder, yang juga dikenal

sebagai baterai isi ulang. Reaksi elektrokimia pada baterai sekunder

adalah reversibel. Setelah dipakai maka dapat diisi ulang dengan

menyuntikkan arus searah dari sumber eksternal. Jenis baterai

mengkonversi kimia energi menjadi energi listrik dalam keadaan

melepas daya. Dalam keadaan mengisi tenaga proses yang terjadi

29

adalah mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Dalam kedua

keadaan tersebut sebagian kecil energi dikonversi menjadi panas, yang

hilang kelingkunagan sekitarnya. dengan efisiensi konversi adalah

antara 70 dan 80 persen.

II.4.2. Konstruksi internal sel elektrokimia

Sturuktur khas sel elektrokimia dapat ditunjukkan dalam Gambar

2.8 dibawah ini. Dimana digambarkan baterai memiliki pelat elektroda

positif dan negatif dengan isolasi pemisah dan elektrolit kimia di antara

keduanya dan elektrodanya tersambung ke dua terminal eksternal dipasang

di casing.

Gambar 2.8 Penampang dasar baterai [1]

Baterai terbuat dari sel-sel elektrokimia yang terdiri banyak unit biasanya

terhubung dalam kombinasi seri-paralel untuk mendapatkan operasi yang

30

diinginkan tegangan dan arus. Semakin tinggi tegangan baterai, semakin tinggi

jumlah sel yang diperlukan seri. Peringkat baterai dinyatakan dalam bentuk

tegangan rata-rata selama pemakaian dan kapasitas Ah yang dapat memberikan

sebelum turun tegangan di bawah batas maksimum yang ditentukan.

Setidaknya ada enam baterai sel isi ulang utama yang tersedia saat ini. Antara

lain:

1. lead-acid (Pb-acid).

2. nickel-cadmium (NiCd).

3. nickel-metal hydride (NiMH).

4. lithium-ion (Li-ion).

5. lithium-polymer (Li-poly).

6. zinc-air.

II.5. Peralatan elektronika daya

Peralatan-peralatan yang umum dipakai dalam pembangkit-pembangkit

hibrid antara lain

1. konverter AC ke DC.

2. konverter DC ke AC.

3. pengontrol tegangan.

4. pengontrol frekuensi.

5. konverter DC ke DC.

31

II.5.1 AC to DC Rectifier

Rangkaian penyearah control 3 fasa dapat dilihat pada gambar Gambar dibawah

ini.

Gambar 2.9 diagram AC/DC control rectrifier 3 fasa [2]

Komponen yang umumnya digunakan dalam penyearah adalah

thyristor. Dengan tegangan DC output rata-rata sirkuit ini diberikan

dengan mengikuti persaman:

(2.15)

Dimana VL= tegangan arus Arus bolak-balik yang masuk sebelum ke rangkaian

penyearah.

α = sudut penyalaan trigger

Sudut picu di ukur dari zero crossing pada paruh positif dari

gelombang tegangan AC. Persamaan diatas menunjukkan bahwa tegangan

32

keluaran DC yang dikontrol dengan memvariasi sudut picu α, yang pada

gilirannya mengontrol proses konduksi dari saklar.

Dalam operasi steady state, keseimbangan daya harus

dipertahankan pada kedua sisi AC dan DC. Artinya, daya pada sisi AC

harus sama dengan jumlah daya beban DC dan kerugian di sirkuit

penyearah. Dimana daya pada sisi AC dapat dicari menggunakan rumus

(2.16)

dimana cos φ adalah faktor daya pada sisi AC. Dengan konverter

daya yang dirancang dengan baik maka akan didapatkan faktor daya pada

sisi AC kira-kira sama dengan yang beban.

II.5.2 Inverter DC ke AC

Rangkaian elektronika daya digunakan untuk mengubah DC ke AC

dikenal sebagai inverter. Walaupun istilah "converter" ini sering

digunakan untuk baik rectifier atau inverter. Input DC untuk inverter

dapat dari salah satu sumber-sumber berikut:

1. DC output dari sistem daya angin berkecepatan variabel.

2. DC output dari modul fotovoltaik daya.

3. DC output dari baterai yang digunakan dalam sistem daya

angin atau sel surya.

33

Gambar 2.10 Diagram DC/AC inverter 3 fasa [2]

Gambar diatas menunjukkan diagram DC ke inverter tiga-fasa AC

sirkuit. Sumber arus DC diaktifkan berturut-turut dalam sehingga menjadi

arus sinusoidal 60 Hz untuk menyuplai beban untuk daya tiga fase.

Untuk Frekuensi dasar (60 atau 50 Hz) tegangan fase ke netral adalah sebagai

berikut:

(2.17)

Tidak seperti BJT, MOSFET, dan IGBT pada thyristor sekali

diaktifkan(konduksi) maka perlu dimatikan (Komutasi) untuk menghentikan

konduksi.

Jika thyristor digunakan sebagai perangkat switching maka kita harus

membuat suatu rangkaian komutasi tambahan untuk melakukan fungsi ini.

Rangkaian komutasi adalah bagian penting dari rangkaian inverter. Sedangkan

jenis-jenis komutasi dapat dibagi 2 yaitu komutasi paksa dan komutasi alami.

II.6 Hibrid Sistem

II.6.1 Hibrid sistem dengan disel

Kepastian pemenuhan beban di setiap saat akan sangat terbantu

dengan sistem hibrid yang menggunakan lebih dari satu sumber listrik.

Kebanyakan sistim hibrid menggunakan generator diesel dengan pv atau

angin, karena diesel memberikan tenaga yang lebih dapat diprediksi dan

dapat disesuaikan dengan permintaan. Dalam beberapa sistim hibrid,

baterai juga banyak digunakan selain generator diesel. Baterai dapat

memenuhi fluktuasi kebutuhan beban setiap hari, dan generator diesel

menangani fluktuasi jangka panjang. Misalnya generator diesel dapat

digunakan dalam kondisi cuaca yang buruk seperti mendung yang terus

menerus ataupun keadaan yang tidak berangin dalam jangka waktu harian

ataupun mingguan.

Gambar 2.11 Skema Contoh hibrid system angin dan disel [1]

35

Gambar diatas adalah layout skematik dari suatu sistim hibrid yang terdiri

dari unit angin,diesel dan baterai. The power connection and control unit

(CCU) atau biasa disaebut kontrol unit ialah pusat untuk membuat

sambungan terorganisir dari hampir suemua komponen sistem. Dalam

sebuah kontrol unit biasanya terdapat komponen-komponen berikut:

1. Charge baterai dan pengatur daya baterai

2. Transfer switch dan pemutus arus.

3. Meter aliran daya

4. Modus controller

II.6.2 Pembagian beban

Sejak angin, PV, baterai, dan solar (atau sel bahan bakar) dalam

berbagai kombinasi, beroperasi secara paralel, pembagian beban antara unit-

unit tersebut adalah salah satu aspek kunci dari desain sistem hibrid.

Sebagai contoh, dalam angin dan diesel sistem hibrid sifat listrik dari dua

sistem harus sesuai sehingga pada proses pembagian beban dapat sebanding

dengan kapasitas normal masing-masing unit.

Untuk menentukan pembagian beban, dua sistem yang pertama

dikurangi menjadi masing-masing model sirkuit yang setara thevenin, di

mana masing-masing sistem diwakili oleh tegangan internal dan impedansi

seri.

36

Gambar 2.12 Skema Bus Sistem Hibrid

Dimana karakteristik terminal dari kedua generator tersebut dapat dilihat pada

persamaan dibawah ini

(2.18)

Dimana angka 1 dan 2 menggambarkan penamaan unit pembangkit masing-

masing.

E0 = tegangan yang dibangkitkan generator

Z0 = impedansi sendiri seri unit pembangkit

E = tegangan terminal tiap-tiap unit pembangkit

Jika dua generator yang terhubung bersama-sama dalam 1 bus , mereka

tegangan terminal E1 dan E2 harus sama dengan tegangan Vbus. Selain itu, jumlah

arus beban I1 dan I2 harus sama dengan beban total IL sesuai dengan persamaan

E1 = E2 = Vbus

I1+I2=IL (2.19)

37

Kondisi ini diterapkan bersama dengan karakteristik internal mesin Eo dan

Z, sehingga akan menentukan pembagian beban I1 dan I2. Pembebanan

pada generator masing ditentukan secara aljabar dengan memecahkan dua

persamaan simultan untuk dua variabel yang tidak diketahui yaitu I1 dan I2.

Strategi load sharing dapat bervariasi tergantung pada prioritas

beban dan biaya listrik dari sumber alternatif. Dalam sistem angin-diesel,

misalnya, listrik diesel umumnya lebih mahal daripada angin (~ 25 versus

5 sen per kWh). Oleh karena itu, semua beban prioritas-1 (penting) yang

dipenuhi terlebih dahulu oleh angin sampai batas maksimum dan

kemudian oleh diesel. Jika daya angin yang tersedia lebih dari kebutuhan

beban prioritas-1, pemakaian daya tersebut dapat disalurkan ke beban jenis

prioritas-2 dan diesel tidak berjalan.pada saat daya angin turun maka

beban prioritas 2 berhenti disuplay oleh angin untuk memastikan daya

untuk beban yang lebih penting dapat dipenuhi jika tenaga angin turun

lebih lanjut sehingga tidak dapat memasok beban prioritas 1, maka mau

tidak mau diesel digunakan.

38

BAB III

SIMULASI SISTEM HIBRID DENGAN MENGGUNAKAN HOMER

III.1 Pengertian Hibrid Sistem

Sistem listrik terisolasi (Off grid) terutama yang termasuk energi

terbarukan dapat memenuhi kebutuhan energi secara langsung dan dapat

menghindari kebutuhan untuk infrastruktur distribusi yang panjang.

Sebuah kombinasi sistem energi yang berbeda namun saling

melengkapi baik sesama jenis pembangkitan energi terbarukan ataupun

kombinasinya (sumber energi terbarukan dengan cadangan dari

pembangkit yang tidak terbarukan seperti Liquefied Petroleum Gas (LPG)

/ diesel / genset bensin), dikenal sebagai sistem tenaga hibrida ("sistem

hibrid").

Sistem Hibrid “menangkap” fitur terbaik dari setiap sumber daya

energi sehingga dapat memberikan "grid berkualitas" listrik, dengan

rentang daya antara 1 kilowatt (kW) untuk beberapa ratus kilowatt.

Mereka dapat dikembangkan sebagai desain terpadu yang baru dalam

sistem distribusi listrik kecil (mini-grid) dan juga dapat dipasang pada

sistem tenaga berbasis diesel.

Sistem Hibrid dapat menyediakan layanan istrik yang stabil di

tingkat masyarakat, seperti listrik desa, juga menawarkan kemungkinan

untuk ditingkatkan melalui koneksi jaringan di masa depan. Selanjutnya,

39

karena memiliki tingkat efisiensi yang tinggi , kehandalan dan kinerja

jangka panjang, sistem ini juga dapat juga digunakan sebagai solusi

cadangan yang efektif ke jaringan publik apabila terjadi kasus pemadaman

atau sisitm jala-jala mengalami ganguan, dan untuk solusi energi

profesional, seperti stasiun telekomunikasi atau kamar darurat di rumah

sakit.

Sebuah sistem hibrid pada umumnya menggabungkan dua atau

lebih sumber energi dari teknologi energi terbarukan, seperti panel foto

voltaik, angin atau turbin air kecil, dan dari teknologi konvensional,

biasanya diesel atau genset LPG (walaupun genset memakai biomassa

juga merupakan pilihan layak, jika memungkinkan). Selain itu, termasuk

elektronika daya dan baterai penyimpanan listrik.

Sistem hibrid dapat dirancang mengikuti konfigurasi yang berbeda

untuk secara efektif menggunakan sumber energi terbarukan yang tersedia

secara lokal dan untuk melayani aplikasi daya untuk semua jenis beban

(baik yang membutuhkan listrik DC atau AC).

Teknologi hibrid ini dapat diklasifikasikan sesuai dengan tegangan

yang digandeng contohnya dengan menggunakan DC, AC atau

dikombinasikan (DC dan AC) pada jalur bus.

40

Gambar 3.1 Gambar simulasi jumlah beban pada suatu wilayah

terisolasi [4]

Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa pada Sistem Hibrid dengan

menjalankan genset cadangan dengan konsumsi bahan bakar minimal

karena genset dibawa ke sistem hanya untuk membantu dalam periode

beban tinggi atau ketersediaan daya terbarukan yang rendah. Hal ini

menghasilkan penurunan yang besar dalam konsumsi bahan bakar

dibandingkan dengan sistem genset saja.

III.2 Prinsip Dasar Sistem hibrid

Setiap kombinasi dari teknologi energi terbarukan dengan

cadangan tenaga bersumber dengan LPG, bensin atau diesel genset

dimungkinkan.

Cara untuk menentukan solusi teknologi yang paling tepat untuk

sistem hibrid selalu membutuhkan studi kelayakan didasarkan pada

pengumpulan data lapangan untuk setiap situs tertentu dan analisis biaya

siklus teknis, ekonomi, keuangan, dan pertimbangan sosiokultural semua

41

harus disertakan dalam proses pengambilan keputusan untuk memastikan

pilihan yang tepat teknologi dan skema operasional dan kepemilikan.

Lokasi, sumber daya evaluasi dan analisis beban adalah salah satu kriteria

dasar yang harus dipertimbangkan untuk merancang solusi daya yang

optimal. Kombinasi dari langkah-langkah efisiensi energi dengan

menggunakan energi terbarukan tidak hanya akan mengurangi konsumsi

listrik dan permintaan puncak, sehingga meningkatkan pelayanan listrik,

tetapi juga mengurangi produksi energi konvensional dan emisi rumah

kaca dari pembakaran bahan bakar fosil

Setelah konfigurasi sistem yang paling tepat telah dipilih, pilihan

yang harus juga dilakukan dengan hati-hati adalah pemilihan komponen

harus dilakukan dengan mengingat faktor-faktor antara lain sebagai brikut:

kualitas (kehandalan), hasil daya yang didapatkan , kebutuhan

pemeliharaan rutin, setelah ketersediaan layanan purna jual, biaya

pelayanan, garansi, ketersediaan suku cadang dan harga.

III.3 Manfaat Sistem Hibrid Di Masyarakat

Penggunaan listrik tidak harus berhenti dalam pengiriman daya namun

harus mengarah juga untuk pembangunan berkelanjutan dan merangsang

pertumbuhan pasar. Oleh karena itu, solusi teknologi yang disediakan bagi

suatu masyarakat harus memungkinkan pengembangan "penggunaan energi

produktif" tenaga listrik.

42

Menurut definisi, sebuah "penggunaan yang produktif" melibatkan

penerapan energi / listrik untuk menghasilkan pendapatan atau nilai. Biasanya

istilah produktif menggunakan listrik hanya terkait dengan kegiatan yang

menghasilkan pendapatan langsung (contohnya untuk keperluan pertanian,

industri dan komersial) tapi sebenarnya adalah bahwa menggunakan listrik

produktif sudah ada dengan contoh sederhana menyediakan listrik. Akses ke

listrik secara otomatis akan menghasilkan surplus dalam ekonomi dalam

negeri (menabung uang yang biasanya dihabiskan untuk membeli lilin mahal,

minyak tanah atau baterai sekali pakai) dan juga akan mendorong

pengembangan usaha mikro (membuat keranjang kerajinan, menjahit, dll)

Peningkatan kegiatan pendidikan , peningkatan pelayanan kesehatan atau

fasilitasi teknologi informasi dan komunikasi, juga memainkan peran yang

sangat penting dalam pengembangan ekonomi masyarakat pedesaan. Manusia

yang terdidik dan sehat akan memiliki potensi besar untuk menghasilkan

pendapatan.

Selain itu, penggunaan listrik dapat juga digunakan untuk untuk

memperpanjang total jumlah jam produktif yang tersedia (di luar jam siang

hari), untuk memungkinkan akses ke informasi (untuk membuat keputusan

bisnis), untuk meningkatkan harapan hidup atau untuk mengembangkan

tingkat melek huruf yang lebih tinggi, juga harus dianggap sebagai

penggunaan energi yang produktif . Bersama dengan kemungkinan

mendirikan hotel, restoran, bengkel, toko ritel atau pusat komunikasi,

pengiriman listrik tentu akan memberikan kontribusi pada pembangunan

berkelanjutan masyarakat pedesaan.

III.4 Analisa Keunggulan Pembangkitan Hibrid

Untuk daerah atau komunitas tertentu, biaya pasokan listrik alternatif

akan berbeda dan bervariasi tergantung pada kondisi daerah yang spesifik,

seperti ukuran beban dan cara distribusi, ketersediaan sumber daya terbarukan,

harga bahan bakar dan jaringan transportasi.

Kombinasi dari peningkatan teknologi dan skala ekonomi telah

mendorong menurunkan biaya dari teknologi energi terbarukan. Tidak seperti

sumber energi yang paling konvensional, biaya produksi listrik dari sumber

energi terbarukan akan mengalami penurunan yang signifikan di masa depan,

mengingat kondisi yang diperlukan di masa depan.

Namun, meskipun kecendrungan pengguanaan sumber energi

terbarukan semakin meningkat, banyak yang masih dianggap sebagai opsi

biaya tinggi. Salah satu alasannya adalah dalam sistem energi konvensional

masih terdapat banyak kelebihan-kelebihan seperti kerangka kebijakan yang

menguntungkan dan keunggulan dari kemudahan pembiayaan publik,

sehingga mengesankan sistim konvensional menjadi lebih efisien dan lebih

mudah, meskipun meninggalkan fakta bahwa biaya operasi yang sangat

mahal.

44

Selain daripada itu sistem energi terbarukan jarang menikmati subsidi

langsung atau tidak langsung karena manfaat lingkungan mereka.

Namun, teknologi energi terbarukan sudah menjadi pilihan metode

termurah elektrifikasi di pedesaan, bahkan tanpa menginternalisasi biaya

lingkungan yang biasanya terdapat pada pembangkit-pembangkit

konvensional. Biaya modal awal yang tinggi dapat diimbangi dengan biaya

operasi rendah dan biaya pemeliharaan yang relatif rendah. Serta dapat pula

menghemat biaya penunjang produksi seperti biaya pengangkutan BBM

(biaya pengiriman bahan bakar pada dareah-daerah terpencil bisa melebihi

harga BBM grosir).

Hal lain yang mesti diperhatikan juga ialah Faktor krisis minyak yang

berakar pada perkembangan harga minyak mentah yang berakibat berimbas

harga BBM pada tingkat nasional. Kenaikan harga minyak yang drastis naik

dan penipisan sumber daya ini dari segi kuantitas menyebabkan terhambatnya

perkembangan ekonomi di seluruh dunia.

45

Gambar 3.2 Grafik Kecendrungaan = Peningkatan Harga Minyak Dunia [4]

Sistem Hibrid yamg menggunakan sumber energi terbarukan maka

akan bersifat independen dari fluktuasi harga minyak. Bahkan jika sistem ini

menggunakan LPG / genset diesel sebagai cadangan, masih energi terbarukan

akan memasok, setidaknya, antara 60 dan 90% dari energi, dan hanya

membebani genset sesedikit 10% dari jumlah kebutuhan energi.

Kunci variabel utama dalam menentukan biaya dalam peningkatan

jaringan listrik yang terdiri dari ukuran tegangan tinggi dan tegangan

menengah , gardu, dan jaringan tegangan rendah distribusi adalah ukuran

beban yang akan dipasok daya, jarak beban dari ada saluran transmisi yang

telah ada, dan jenis medan yang akan dilalui. Belum lagi daerah yang akan

dipasok jauh dari pembangkit dan hanya terdiri dari jumlah beban yang sedikit

mengakibatkan perusahaan penyedia layanan listrik dalam hal ini PLN akan

merasa berat untuk memasok listrik daerah-daerah tersebut maka untuk

45

46

kondisi tersebut mau tidak mau penggunakan sistim hibrid akan sangat

berguna.

Kelebihan lain mengunakan sisitm hibrid untuk daerah-daerah

terpencil adalah listrik dengan sistem hibrida berdasarkan energi terbarukan

menyediakan dalam hal ini alternatif yang lebih murah dan kurang polusi.

Peningkatan keandalan sistem ini, kerugian yang signifikan daya transmisi,

keterlibatan konsumen (melalui skema operasi yang memadai) dan

penggunaan optimal dari sumber daya yang ada pada daerah tersebut

III.5 Efektifitas Biaya Sistem Hibrid

Sejumlah penelitian dan simulasi telah dilakukan untuk menunjukkan

biaya komparatif sistem energi terbarukan serta daya saing mereka terhadap

pilihan energi konvensional, termasuk sistem tenaga berbasis diesel dan

jumlah invenstasi untuk memperluas jaringan, seperti yang ditunjukkan di

bawah ini:

47

Gambar 3.3 Grafik Perbandingan Biaya Total Dari Pembangkit Hibrid dan

Diesel pada situs Tanzania [4]

Gambar 3.4 Grafik Perbandingan Biaya Total Dari Pembangkit Hibrid dan

Diesel [4]

48

Sedang untuk biaya pengembangan jaringan

Gambar 3.5 Grafik Perbandingan Biaya pengembangan Jaringan antara

sistim hibrid dan listrik konvensional [4]

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa untuk pengembangan

Jaringan listrik untuk sistem yang terhubung dengan jala-jala biayanya

berbanding lurus dengan jarak sedangkan untuk sistim yang menggunakan

sumber energi terbarukan dalam hal ini PV maka biayanya akan tetap pada

setiap kenaikan jarak hal ini disebabkan karena biasanya sistem energi

terbarukan menggunakan sistem yang terisolasi sehingga tidak bergantung

pada jarak

III.6 Jenis-Jenis Sistem Hibrid.

Pembangkit – pembangkit yang termasuk suatu sistem hibrid dapat

dikelompokkan berdasarkan dari konfigurasi dari komponen-komponen

penyusunnya antara lain:

49

III.6.1. Sistim Hibrid konfigurasi Seri.

Dalam serial sistem hibrid konvensional ditunjukkan pada dibawah

semua pembangkit listrik memasok daya listrik DC ke baterai. Oleh

karena itu masing-masing komponen harus dilengkapi dengan inverter

individu dan dalam kasus ini contohnya generator diesel dan turbin angin

diengkapi oleh dengan sebuah penyearah

Gambar 3.6 skema sistim hibrid konfigurasi seri [2]

Untuk memastikan keandalan operasi sistem energi hibrid seri

kedua komponen generator diesel dan inverter harus mempunyai kekuatan

untuk memenuhi beban puncak. Hal ini menghasilkan ciri sistem operasi

yang khas di mana sebagian besar energi yang dihasilkan dilewatkan

melalui bank baterai, sehingga mengakibatkan peningkatan siklus dari

baterai bank dan mengurangi efisiensi sistem. Daya AC disalurkan pada

beban dengan cara diubah terlebih dahulu dari DC ke AC diatur oleh

inverter. Daya yang dihasilkan oleh generator diesel pertama kali

50

disearahkan terlebih dahulu dan selanjutnya dikonversikan kembali ke AC

sebelum dipasok ke beban, yang pada akhirnya mengalami kerugian

konversi yang signifikan

Permintaan beban yang sebenarnya menentukan jumlah daya listrik

yang disampaikan oleh array PV, generator angin, bank baterai, ataupun

generator diesel. Pengisi daya matahari dan angin mencegah pengisian

daya yang berlebihan bank baterai. pada generator PV ketika daya PV

melebihi permintaan beban dan baterai terisi penuh. Ini mungkin maka

metode MPPT (Maximum Power Point Tracking) dapat dipakai, meskipun

mendapatkan energi adalah sesuatu yang jarang terjadi untuk sebuah

sistem yang terancang dengan baik . Sistem ini dapat dioperasikan secara

manual atau mode otomatis dengan penambahan sensor tegangan baterai

dan start / stop kontrol generator drive.

Keuntungan system hibrid konfigurasi seri anatara lain:

1. Generator dapat dibebani optimal untuk sementara memasok

beban dan pengisian baterai, sampai daya baterai sebesar 70-

80% tercapai.

2. Tidak ada switching listrik AC antara sumber energi yang

berbeda yang dibutuhkan, yang menyederhanakan antarmuka

keluaran listrik.

51

3. Daya disediakan untuk menyuplai beban tidak terganggu ketika

generator diesel dinyalakan

Kelemahan konfigurasi ini:

1. Inverter tidak dapat beroperasi secara paralel dengan generator

yang digerakkan mesin, sehingga inverter ini harus disiapkan

untuk memasok beban puncak sistem.

2. Bank baterai sering mengalami pengisian berulang-ulang, yang

akan berakibat masa pakai baterai lebih pendek.

3. Memerlukan sebuah baterai bank besar untuk membatasi

depth-of-discharge (DOD).

4. Efisiensi sistem secara keseluruhan adalah rendah, karena

diesel tidak dapat mencatu daya langsung ke beban.

5. Apabila terjadi kegagalan Inverter maka akan berakibat

hilangnya daya ke beban, kecuali beban dapat diberikan

langsung dari generator diesel untuk keperluan darurat.

III.6.1 Switched Configuration

Meskipun keterbatasan operasional, konfigurasi beralih tetap

menjadi salah satu instalasi yang paling umum di beberapa negara

berkembang. Hal ini memungkinkan pengoperasian generator yang

digerakkan mesin (diesel) atau inverter sebagai sumber AC. Generator

52

diesel dan pembangkit terbarukan dapat mengisi baterai bank. Keuntungan

utama dibandingkan dengan sistem seri adalah bahwa beban dapat

disuplay langsung oleh generator, yang pada akhirnya dapat menghasilkan

efisiensi konversi yang lebih tinggi secara keseluruhan.

Biasanya, pembangkit listrik tenaga diesel akan melebihi

permintaan beban, dengan demikian kelebihan energi yang digunakan

untuk mengisi ulang baterai bank. Selama periode kebutuhan listrik yang

rendah generator diesel dimatikan dan beban disuplai dari array PV

bersama-sama dengan energi yang tersimpan. Switched sistem energi

hibrid dapat dioperasikan dalam mode manual, meskipun meningkatnya

kompleksitas sistem memang sangat dianjurkan untuk menyertakan

sebuah pengontrol otomatis, yang dapat diimplementasikan dengan

penambahan tegangan baterai sensor dan start / stop kontrol generator

Gambar 3.7 Skema Sistem Hibrid Konfigurasi Switched [2]

53

Kelebihan

1. Inverter dapat menghasilkan gelombang sinus, dimodifikasi persegi,

atau persegi gelombang, tergantung pada aplikasi yang diinginkan.

2. Generator diesel dapat mensuplai beban secara langsung, sehingga

meningkatkan efisiensi sistem dan mengurangi konsumsi bahan bakar.

Kekurangan

1. Daya untuk disuplai terganggu sejenak ketika sumber daya AC

ditransfer.

2. Generator diesel dan inverter biasanya dirancang untuk memasok

beban puncak, dan apabila beban yang dipasok bukan beban puncak

maka akan mengurangi efisiensi operasi mereka di bagian beban.

III.6.2 Konfigurasi Paralel

Sistem hibrid paralel dapat lebih lanjut diklasifikasikan sebagai DC

dan AC kopling. Dalam kedua skema, inverter bi-directional digunakan

untuk menghubungkan antara baterai dan sumber AC (biasanya output

dari generator diesel). Inverter bi-directional dapat mengisi baterai bank

(operasi rectifier) ketika kelebihan energi tersedia dari generator diesel

atau dengan sumber-sumber terbarukan, serta bertindak sebagai konverter

DC-AC (operasi inverter). Inverter bi-directional juga dapat memberikan

"pengaman beban berlebih" sebagai bagian dari strategi pengendalian

ketika mesin diesel kelebihan beban.

54

III.7 Sistem Hibrid DC Coupling

Gambar 3.8 Skema Sistem Hibrid DC Coupling [4]

Komponen listrik pembangkit semua terhubung ke saluran bus DC

dari mana baterai juga diisi. Untuk menghasilkan komponen AC

memerlukan AC / DC converter. Baterai dikontrol dan dilindungi dari

pengisian berlebih dan pengosongan dengan pengontrol charging , maka

pasokan listrik ke beban dalam menanggapi permintaan mengunakan arus

DC. Beban AC dapat secara optional dipasok oleh inverter.

55

Gambar 3.9 Sistem Hibrid AC Coupling [4]

Semua komponen pembangkit listrik tersambung ke saluran bus

AC. Setiap komponen hasil pembangkitan AC dapat langsung

dihubungkan ke jalur bus AC (**) atau mungkin memerlukan AC / AC

converter untuk memungkinkan AC kopling yang lebih stabil (*). Dalam

kedua pilihan, master bidirectional inverter yang mengendalikan pasokan

energi untuk beban AC dan pengisian baterai. beban DC dapat secara

optional dapat dipasok oleh baterai.

III.8 Analisa Sistem Hibrid Konfigurasi Paralel

Paralel sistem energi hibrida dicirikan oleh dua perbaikan yang

signifikan atas seri dan konfigurasi switched sistem. Perpaduan antara

Inverter ditambah dengan kapasitas generator diesel dengan limitnya

masing-masing komponen akan beban maksimum yang bisa disediakan

meningkat . Biasanya, hal ini akan mengakibatkan dua kali lipat dari

56

kapasitas sistem. Kemampuan untuk sinkronisasi inverter dengan

generator diesel memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar untuk

mengoptimalkan pengoperasian sistem. selanjutnya sistem harus diatur

dengan kapasitas puncak dari generator yang terus dikurangi agar

efisiaensi mesin dapat terus ditingkatkan.

Dengan menggunakan perangkat elektronika daya yang sama

untuk kedua operasi inverter dan rectifier, jumlah komponen sistem

diminimalkan. Selain itu, sistem kabel dan biaya instalasi dikurangi

melalui integrasi semua perangkat daya AC dalam satu unit kekuasaan

pusat. Konsep sistem yang sangat terintegrasi memiliki keunggulan

dibandingkan pendekatan yang lebih modular untuk merancang sistem,

tetapi dapat mencegah upgrade sistem yang nyaman ketika beban

meningkat.

Konfigurasi paralel menawarkan sejumlah keunggulan

dibandingkan dengan konfigurasi sistem lainnya. Hal itu ini hanya dapat

dipenuhi jika operasi interaktif masing-masing komponen dikontrol oleh

sistem manajemen energi hibrid yang “cerdas”. Untuk generasi sekarang

sistem kontrol sistem hibrid paralel yang memiliki berbagai kompleksitas

dan kecanggihan, tapi komponen-komponen kontrol tersebut tidak

mengoptimalkan kinerja sistem yang lengkap secara keseluruhan.

Biasanya, baik generator diesel dan inverter diatur untuk untuk memasok

beban puncak. Akibatnya sebagian besar sistem energi hibrid paralel tidak

57

memanfaatkan kemampuan operasi paralel mereka, serta operasi

sinkronisasi dari sumber daya energi yang beragam yang beragam.

Kelebihan

1. Beban sistem dapat dipenuhi secara optimal.

2. Efisiensi generator diesel dapat dimaksimalkan.

3. Perawatan diesel generator dapat diminimalkan.

4. Dapat menurunkan kapasitas generator diesel, bank baterai,

inverter, dan sumber daya terbarukan , tetapi juga dapat memenuhi

beban puncak.

Kekurangan

1. Kontrol otomatis sangat penting untuk keandalan operasi sistem.

2. Inverter harus inverter gelombang sinus besar dengan kemampuan

untuk melakukan sinkronisasi dengan sumber AC sekunder.

3. Sistem operasi kurang transparan kepada pengguna sistem yang

kurang terlatih.

III.9 Penggunaan Perangkat lunak Homer untuk simulasi sistem

Perangkat lunak Homer, adalah produk dari NREL untuk

mengoptimasi suatu model sistim tenaga yang bisa mengevaluasi berbagai

pilihan peralatan atas berbagai kendala dan kepekaan untuk

58

mengoptimalkan sistem tenaga listrik kecil. Fleksibilitas Homer

membuatnya bermanfaat dalam evaluasi masalah desain dalam

perencanaan dan pengambilan keputusan awal fase proyek elektrifikasi

pedesaan.

Dari perangkat lunak pemodelan energi yang tersedia, kemampuan

Homer memberikan pilihan terbaik untuk pemodelan dan menyelidiki

skenario tersebut. Program ini pertama menjalankan simulasi per jam dari

semua konfigurasi yang mungkin dari jenis sistem. Kecepatan pemrosesan

simulasi ini memungkinkan untuk evaluasi ribuan kombinasi. Simulasi per

jam juga menyediakan akurasi meningkat selama model statistik yang

biasanya mengevaluasi kinerja bulanan rata-rata sistem. Homer juga

model efisiensi beban sebagian dari generator diesel. Ini lebih akurat

mensimulasikan efisiensi yang lebih rendah dari generator saat tidak

beroperasi pada kapasitas penuh.

59

Gambar 3.10 Tampilan Antaramuka Standatr HOMER

Setelah menjalankan simulasi, Homer dapat menyediakan macam

simulasi dalam rangka peningkatan net present (atau siklus hidup) biaya.

Biaya ini adalah nilai biaya awal, penggantian komponen, operasi,

pemeliharaan, dan biaya bahan bakar. Homer juga dapat membuat daftar

konfigurasi sistem yang optimal, yang didefinisikan dari faktor biaya biaya

yang paling efisien , untuk setiap jenis sistem. Analisis sensitivitas Homer

kemudian mengulangi optimasi menggunakan faktor yang ditetapkan

pengguna, seperti harga BBM, jumlah beban, kebutuhan keandalan, dan

kualitas sumber daya yang bervariasi.

60

Homer akan menganalisa semua kemungkinan kombinasi untuk

melayani beban yang ada dan akan mengelompokkan yang paling efisien

untu setiap jenis pembangkit.

III.10 Asumsi dan Pemodelan Input

Homer dapat melakukan analisis sensitivitas dengan menerima

beberapa nilai untuk sebuah variabel input tertentu seperti beban rata-rata.

Dengan skala nilai rata-rata kWh / hari. Analisis ini menentukan

bagaimana perubahan variabel input mempengaruhi kinerja sistem dan

peringkat relatif dari suatu sistem yang berbeda.

Gambar 3.11 Tampilan Antaramuka Input Komponen HOMER

61

Dengan melakukan analisis sensitivitas terhadap berbagai macam

ukuran beban HOMER juga dapat mensimulasikan berbagai jenis beban

dari sebuah rumah tunggal hingga sebuah komunitas besar. Walaupun

skala ini mungkin mewakili beban total keseluruhan sebuah desa yang

lebih besar, dalam kenyataannya profil beban tidak akan selalu tetap

bentuk yang sama. Maka dari itu pada umumnya digunakan variasi beban

rumah individu yang cenderung akan mewakili dari profil secara

keseluruhan. Akan tetapi pada siang hari beban-beban tertentu seperti

usaha mikro, sekolah, dan klinik akan kemungkinan besar akan mengubah

bentuk profil. Untuk kesederhanaan analisa, profil beban tidak diubah

sebagai beban meningkat, melainkan tetap konstan dalam bentuk dan skala

ukuran. Analisis lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui pengaruh

perubahan bentuk beban.

III.11 Jenis-Jenis Variabel Input Dalam Homer

III.11.1. Data sumber daya Alam

Dalam suatu sistem hibrid yang menggunakan sumber energi

terbarukan maka data-data yang berkaitan dengan sumber daya tersebut

contohnya data angin, indeks radiasi matahari, debit air dll

Data tersebut bisa didapatkan di situs-situs internet tertentu atau

dapat diambil di lembaga lain seperti BMKG, maupun dengan mengambil

langsung data di lapangan dimana data yang diiput adalah data indeks rata-

rata perbulan dalam 1 tahun.

62

Data-data tersebut berguna untuk menentukan besaran daya yang

bisa dibangkitkan dari jenis-jenis pembangkit tersebut.

III.11.2 Harga bahan bakar

Pada sisitem hibrid tertentu yang menggunakan diesel dalam

pengoperasiannya maka harga bahan bakar juga harus dimasukkan karena

tentunya akan bebrbeda-beda pada setiap negara. Data bahan bakar ini

sangat berkaitan dengan perhitungan ekonomi nantinya

Gambar 3.12 Tampilan Antaramuka Input Data Bahan Bakar

program HOMER

Pada Program homer penggunaan bahan bakar juga dapat dibatasi

sesuai dengan kebijakan yang diinginkan oleh si pembuat kebijakan.

63

Dengan pembatasan penggunaan bahan bakar maka diharapkan

biaya operasi dapat lebih ditekan.

III.11.3 Variabel-variabel ekonomi

Yang dimaksud variabel ekonomi disini adalah tingkat suku bunga

daerah tersebut. Jumlah biaya operasi, biaya operasi dan pemeriharaan dan

lain-lain. Data tersebut dipergunakan untuk menganalisa variabel ekonomi

dari setiap kombinasi pembangkit-pembangkit dalam sistim hibrid.

III.12 Batasan-Batasan Simulasi

Kinerja ekonomi dari suatu sistem energi terbarukan dapat

ditingkatkan jika sebagian kecil dari beban tahunan diperbolehkan untuk

tidak terlayani. Misalnya, array surya dan bank baterai yang tidak harus

memenuhi suatu beban besar pada saat-saat tertentu. Hal ini terutama

berlaku untuk kasus-kasus ekstrim seperti beban puncak yang terjadi

setelah beberapa hari mendung. Apabila bisa terdapat saat dimana sistem

dapat dimatikan untuk jangka waktu yang singkat, atau jika beban yang

tidak perlu bisa dilepas saat bank baterai hampir habis, biaya modal yang

signifikan dapat disimpan. Homer dapat menstimulasikan skenario ini

dengan mengunakan kendala kekurangan kapasitas maksimum tahunan.

Set ke 0% secara default (maka sistem harus memenuhi semua beban

sepanjang waktu) analisis sensitivitas terhadap variabel ini menunjukkan

bahwa jenis sistem yang optimal mungkin berubah jika sejumlah kecil dari

64

beban tahunan (1/2% untuk 5%) diperbolehkan untuk pergi belum

terlayani.

III.13 Variabel-variabel peralatan

III.13.a Panel Sel Surya

Variabel- variabel yang diinput pada komponen panel fotovoltaik

ialah biaya modal dan penggantian. Dimana biaya ini termasuk biaya

pengiriman, tarif, instalasi, dan keuntungan dari penyedia jasa. Beberapa

pemeliharaan biasanya diperlukan pada baterai dalam sistem PV, tapi

sangat sedikit yang diperlukan untuk panel sendiri. Faktor efisiensi sebesar

90% diaplikasikan pada produksi listrik dari panel masing-masing. Faktor

efisiensi ini mengurangi produksi PV sebesar 10% untuk perkiraan efek

variasi suhu dan debu pada panel. Panel dimodelkan sebagai tetap dan

selatan miring pada sudut yang sama dengan lintang situs.

65

Gambar 3.13 Gambar Tampilan Antaramuka Input PV Data HOMER

III.13.2 Turbin Angin

Untuk sistem yang menggunakan turbin angin pada salah satu

pembangkitnya maka data dari turbin angin adalah salah satu data yang

harus pengguna masukkan. Seperti halnya panel PV pada dafault telah

menydiakan jenis-jenis turbin angin dengan merek tertentu.

66

3.14 Gambar Tampilan Antaramuka Input Data Turbin

Angin program HOMER

3.15

Apabila jenis turbin yang digunakan tidak didapat maka jenis

turbin tersebut bisa dibuat dengan menggunakan memasukkan data

kecepatan angin dan jumlah daya listrik yang dibangkitkan turbin tersebut

pada kecepatan angin tersebut. Selain itu perlu juga dimasukkan jumlah

biaya-biaya yang diperlukan sebagai data untuk menganalisa faktor

ekonominya

67

III.13.3 Baterai

Sistem homer secara default telah menyediakan berbagai jenis

baterai dari berbagai macam merek yang biasa digunakan sebagai alat

penyimpanan energi pada sistim hibrid.

Selain itu pengguna juga dapat memasukkan tipe baterai yang lain

dengan cara menginput karateristik dari baterai tersebut.

Gambar 3.15 Tampilan Antaramuka Input Data Baterai HOMER

68

III.13.4 Konverter

Efisiensi inverter dan penyearah yang diasumsikan 90% dan 85%

untuk semua ukuran dipertimbangkan. Homer mensimulasikan setiap

sistem dengan daya yang di swicth antara inverter dan generator.

Perangkat ini tidak diizinkan untuk beroperasi secara paralel. Dalam

sistem yang sederhana, daya tidak bisa datang dari kedua komponen

generator dan baterai pada saat yang sama.

Untuk komponen inverter data yang darus di input adalah kapasitas

inverter, biaya modal dan biaya penggantian komponen.

Gambar 3.16 Tampilan Antaramuka Input Konverter Data program

HOMER

69

III.13.5 Generator Diesel

Tersedia jangkauan yang luas dari sebuah generator diesel.

Sehingga berbagai produsen dan distributor memberikan informasi yang

berbeda yang dapat sulit untuk membandingkan. Efisiensi beban parsial

merupakan parameter penting yang Homer butuhkan ketika

mensimulasikan komponen ini. Dimana generator tidak diizinkan untuk

beroperasi pada kapasitas kurang dari 30%. Sedang untuk biaya operasi

dan pemeliharaan untuk generator mengunakan satuan per jam operasi.

Gambar 3.17 Tampilan Antaramuka Input Data Generator HOMER

Homer menentukan jumlah waktu generator harus digunakan

dalam setahun dan menghitung total biaya operasional dari masa operasi

tersebut. Biaya yang digunakan untuk penelitian ini adalah sangat

konservatif dan mungkin lebih tinggi dalam kenyataan. Hanya satu

70

generator diizinkan per sistem dan generator yang harus cukup besar untuk

memenuhi beban puncak. Homer dianggap dua jenis strategi kontrol.

dalam strategi pemenuhan beban berikut, yang pertama generator hanya

menyediakan listrik yang dibutuhkan untuk memenuhi beban pada saat itu.

Dan strategi siklus pengisian yaitu setelah generator beroperasi, generator

menghasilkan daya seoptimum mungkin untuk mengisi baterai selain

untuk memenuhi beban.

III.14 Analisa Hasil Simulasi HOMER

Setelah mendapatkan hasil dari simulasi maka program homer akan

dapat memunculkan berbagai macam tabulasi hasil antara lain hasil biaya

keseluruhan, aliran dana, detail dari semua pembangkit yang digunakan

baik perkomponen maupun secara keseluruhan sistem, maupun analisa

emisi gas buang yang dihasilkan konsumen maupun dari sistem secara

keseluruhan

III.15 Penentuan Ambang Batas Beban

Program Homer akan mensimulasikan jumlah daya yang dipasok oleh

jenis-jenis pembangkit dalam sebuah sistim hibrid sehingga didapatkan kombinasi

terefisien berdasarkan biaya cost of energy atau jumlah biaya yang diperlukan

untuk menghasilkan 1 Kwh energi lisrtik[11]. Homer juga dapat menentukan

kombinasi efektif tersebut dengan mengubah-ubah variabel kunci dari satu atau

lebih pembangkit untuk mengantisapai perbuhan variabel-variabel tersebut di

proyek yang sebenarnya.

71

III.16 Analisa hasil ekonomi Program HOMER

Dalam simulasi suatu sistem hibrid oleh program HOMER analisis

utama yang akan menentukan suatu kombinasi pembangkit hibrid yang

paling baik untuk suatu lokasi situs.biaya-biaya yang mempengaruhi nilai

suatu situs (net present cost) sistem hibrid antara lain biaya modal [11].

Biaya penggantian komponen apabila sistem tersebut akan diganti karena

masa pakai yang telah habis. Biaya operasi dan pemeliharaan, biaya bahan

bakar, dan jumlah biaya yang dapat dipakai ulang ketika suatu unit diganti

dengan unit yang baru.

Gambar 3.18 Tampilan Antaramuka Simulasi Ekonomi HOMER

72

Hasil-Hasil Analisa Ekonomi yang ditampilkan di program homer

antara lain

1. Net Present Cost adalah nilai sekarang dari semua biaya

instalasi dan operasi sistem selama masa pakai sistem

tersebut, dikurangi nilai sekarang dari seluruh pendapatan

apabila kelebihan daya dijual ke jala-jala atau sisa nilai

komponen pada saat masa pakai sistem telah habis

2. Initial Capital = jumlah biaya instalasi total suatu

komponen pada awal proyek

3. Operating Cost (biaya operasi) = adalah jumlah dari biaya

operasi tahunan dan pemeliharaan (O & M), biaya bahan

bakar total, dan biaya penggantian tahunan dikurangi nilai

sisa tahunan

4. Cost Of Energy : ialah total nilai sistem dibagi dengan

jumlah daya yang dihasilkan dari semua komponen

pembangkit

5. Replacement Cost : Biaya Penggantian komponen ketika

masa paka komponen itu telah habis

6. O $ M cost : biaya operasi dan perawatan suatu komponen

dalam 1 tahun (diluar bahan bakar untuk generator diesel)

73

7. Salvage : Nilai yang tersisa pada suatu sistem yang masih

ada pada saat masa pakai sistem tersebut telah habis

8. Fuel Cost : biaya bahan bakar yang digunakan suatu

komponen sistem (contohnya biaya diesel ataupun MFO)

Banyak hal yang mementukan apakah suatu sistim tersebut

ekonomis atau tidak. Terutama yang menggunakan energi terbarukan

maka hal yang paling berpengaruh adalah jumlah sumber daya alam yang

terdapat pada situs tersebut. Maka untuk memperoleh kombinasi ekonomi

yang terbaik maka setiap perancangan suatu sistem pembangkit harus

betul betul memperhatikandaerah yang akan dibangun. Agar bisa

menentukan jenis pembangkit apa yang paling cocok

Dengan program Homer kita juga dapat mengetahui diaram aliran

biaya suatu sistim hibrid tidak hanya untuk satu jenis kombinasi tetapi

untuk semua jenis kombinasi yang tersedia

Alasan penulis menggunakan program Homer untuk melakukan

simulasi ini dibandigkan dengan program simulasi lain antara lain ialah

kemudahan dalam penggunaan dan adanya database komponen komponen

seperti turbin angin maupun baterai sehingga dapat memudahkan

pengguna disamping itu program HOMER menyediakan jenis-jenis

pembangkitan yang lebih banyak

74

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Ciri geografis Indonesia

Letak geografis adalah letak suatu daerah atau wilayah yang berada di

permukaan bumi. Berdasarkan letak geografisnya, kepulauan Indonesia di

antara Benua Asia dan Benua Australia, serta di antara Samudera Hindia dan

Samudera Pasifik. Indonesia merupakan Negara terbesar di asia tenggara

merupakan negara kepulauan dimana kurang lebih 65 % terdiri atas perairan

dan 35% daratan. Daratan Indonesia terdiri atas 17.508 pulau yang terdiri dari

pulau pulau besar dan gugusan pulau pulau kecil yang luas seluruhnya kurang

lebih 2.028.087 km2. Indonesia merupakan Negara kepulauan yang di lalui

oleh garis katulistiwa, sehingga mempunyai intensitas cahaya matahari yang

cukup memadai. Indonesia terletak di 6oLU – 11

oLS dan 95

oBT – 141

oBT,

berdasarkan letak astronomisnya Indonesia dilalui oleh garis equator atau

garis khatulistiwa yang terletak pada garis lintang 0o. Indonesia terletak

diantara Benua Asia dan Benua Australia, serta diantara Samudera Hindia dan

Samudera Pasifik. Indonesia dilalui oleh dua jalur pegunungan yaitu

Pegunungan Mediterania di sebelah barat dan Pegunungan Sirkum Pasifik di

sebelah timur atau Ring of Fire. Indonesia memiliki lebih dari 400 gunung

berapi dan 130 di antaranya termasuk gunung berapi aktif, dimana sebagian

dari gunung berapi terletak di dasar laut dan tidak terlihat dari permukaan laut.

Bagian utara berbatasan dengan Negara Malaysia, Singapura, Filipina, Laut

Cina Selatan, bagian selatan berbatan dengan Negara Australia, Samudra

75

Hindia, bagian timur berbatan dengan Samudra pasifik Bagian barat

berbatasan dengan Samudra Hindia. [10]

Sebagian ahli membagi Indonesia atas tiga wilayah geografis utama yakni:

- Kepulauan Sunda Besar meliputi pulau Jawa, Sumatra, Kalimantan,

Sulawesi.

- Kepulauan Sunda Kecil meliputi Bali, Nusa Tenggara Barat dan Nusa

Tenggara Timur.

- Kepulauan Maluku dan Irian.

Berdasarkan GBHN tahun 1993, Indonesia dibagi menjadi 2 kawasan

pembangunan, yaitu :

- Kawasan Barat Indonesia, terdiri dari Jawa, Sumatera, Kalimantan, Bali.

- Kawasan Timur Indonesia, terdiri dari Sulawesi, Maluku, Irian Jaya,

NTB dan NTT.

Indonesia mempunyai iklim tropik basah yang dipengaruhi oleh angin

monsun barat dan monsun timur. Dari bulan November hingga Mei, angin

bertiup dari arah Utara Barat Laut membawa banyak uap air dan hujan

dikawasan Indonesia. Dari Juni hingga Oktober angin bertiup dari Selatan

Tenggara kering, membawa sedikit uap air. Suhu udara di daratan rendah

Indonesia berkisar antara 23 derajat sampai 28 derajat celsius sepanjang

tahun.

Ada 2 musim di Indonesia, yaitu musim hujan dan musim kemarau.

Pada beberapa tempat dikenal musim pancaroba, yaitu musim diantara

perubahan kedua musin tersebut.

Setiap 3 sampai 5 tahun sekali sering terjadi El-Nino yaitu gejala

penyimpangan cuaca yang menyebabkan musim kering yang panjang dan

musim hujan yang singkat. Setelah El Nino biasanya diikuti oleh La Nina

yang berakibat musim hujan yang lebat dan lebih panjang dari biasanya.

76

Negara Indonesia adalah negara yang sedang berkembang, olehnya

itu perkembangan di segala bidang sangat di perlukan di negara ini

termasuk dalam hal ini adalah pengembangan sistem ketenaga listrikan

dan pemanfaatan sumber energi terbarukan serta pemanfaatan sumber

daya alam yang terdapat di Indonesia. Dalam mengembangkan sistem

ketenaga listrikan dapat di lakukan dengan melakukan penggabungan

beberapa sumber tenaga listrik yang memungkinkan untuk di gabungkan

baik dengan menggunakan sumber energi terbarukan seperti matahari dan

angin maupun dengan menggunakan sumber daya alam yang ada di

Indonesia, seperti minyak bumi dan diesel.

IV.2 Keadaan geogafis pulau Lae-Lae

Lae-Lae adalah sebuah pulau di Provinsi Sulawesi Selatan,

Indonesia. Pulau dengan luas 0,04 km² ini dihuni oleh 400 keluarga atau

sekitar 2.000 jiwa. Jarak pulau ini dari Makassar sekitar 1,5 km.

Dengan mata pencaharian penduduk sebagian besar adalah

nelayan. Secara administatif Lae-Lae merupakan sebuah kelurahan yaitu

Kelurahan Lae-Lae

Gambar 4.1 Pulau Lae-Lae [5]

77

http://id.wikipedia.org/wiki/Pulau

http://id.wikipedia.org/wiki/Sulawesi_Selatan

http://id.wikipedia.org/wiki/Indonesia

http://id.wikipedia.org/wiki/Makassar

IV.3 Kondisi Kelistrikan Pulau Lae-Lae

Pulau Lae lae adalah pulau kecil dengan kepadatan penduduk yang

cukup padat. Daya listrik di pulau Lae lae di suplai oleh dua buah mesin

diesel dengan dengan merek DEUTS yang mempunyai kapasitas 100 KW

dan merek PERKINS dengan kapasitas 65 KW. Untuk saat ini

pembangkitan listik pulau Lae-Lae menggunakan diesel dengan generator

DEUTS beropersi selama enam jam dan mesin diesel tipe PERKINS

beroperasi selama lima jam. Distribusi daya listrik di pulau Lae lae hanya

terjadi selama enam jam yaitu pada pukul 18.00 sampai 00.00. karena

permasalahan mahalnya harga bahan bakar.

Penyaluran daya listrik di pulau Lae lae dari dua buah mesin diesel

langsung ke konsumen tanpa melalui transformator dan sekitar 60 %

warga yang sumber daya listriknya di peroleh melalui jala jala dan yang

lain memperoleh sumber daya listriknya melalui konsumen yang lain

dengan masing masing rumah mendapatkan daya maksimum 900 Watt

Beban puncak dari penyaluran daya listrik di pulau Lae lae adalah

terjadi pada pukul 18.00 sampai 22.00 dengan nilai beban tertinggi terjadi

pada pukul 19.00 sampai 20.00 yaitu 118,582 KW

78

Tabel 4.1 Beban listrik di pulau Lae lae

Mengingat data beban di pulau Lae-Lae hanya tersedia selama 6

jam maka untuk keperluan simulasi ini penulis memutuskan untuk

memperkirakan jumlah beban Pulau Lae-Lae untuk 24 dengan berdasarkan

karateristik beban sulsel

Dalam grafik dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 4.2 Kurva beban Pulau Lae-Lae Saat ini

JAM BEBAN

OPERASI (KW)

18.00-19.00 115.512

19.00-20.00 118.582

20.00-21.00 109.113

21.00-22.00 104.493

22.00-23.00 63.264

23.00-24.00 66.641

79

Perkiraan beban Pulau Lae-Lae berdasarkan Karateristik beban Sul-sel

adalah sebagai berikut

Tabel 4.2 Perkiraan Beban Pulau Lae-Lae

Jam Beban (Kw) Jam Beban(Kw)

00.00-01.00

01.00-02.00

02.00-03.00

03.00-04.00

04.00-05.00

05.00-06.00

06.00-07.00

07.00-08.00

08.00-09.00

09.00-10.00

10.00-11.00

11.00-12.00

62,242

62,722

64,924

66,289

65,958

58,708

49,581

61,597

72,505

78,657

77,324

71,652

12.00-13.00

13.00-14.00

14.00-15-00

15.00-16.00

16.00-17.00

17.00-18.00

18.00-19.00

19.00-20.00

20.00-21.00

21.00-22.00

22.00-23.00

23.00-24.00

67,531

80,075

82,528

89,157

94,353

106,081

115,512

118,582

109,113

104,493

63,264

66,641

80

Dalam grafik dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 4.3 Kurva Beban Pulau Lae-Lae yang Akan Disimulasikan

Data tersebut dimasukkan kedalam program homer

Gambar 4.4 Tampilan Input Beban Pulau Lae-Lae

81

Dalam karateristik beban diatas juga didapat bebrapa variabel acak yang

dapat disesuaikan antara lain variabel acak hari per hari dan variabel acak waktu

ke waktu. Untuk perhitungan beban dibagi menjadi 2 jenis yaitu baseline Load

yaitu beban real yang diambil dari data lapangan dan scaled Load yaitu jumlah

beban hasil beban awal ditambah hasil perhitungan dari variabel acak yang

diberikan

IV.4 Data Karateristik Angin dan Indeks Radiasi Matahari

Karena pada simulasi ini penulis menggunakan pembangkit surya dan

pembangkit listrik tenaga angin. Maka diperlukan data dari kecepatan angin dan

datan indeks radiasi matahari sebagai dasar untuk menentukan daya yang dapat

di bangkitkan oleh kedua jenis pembangkit tersebut.

Dari hasil studi literatur maka data yang didapat adalah sebagai

berikut tabel kecepatan angin dan radiasi matahari

Tabel 4.2 Data Indeks Radiasi Matahari dan kecepatan Angin Per

Bulan [6]

82

Data tersebut dalam grafik dapat digambarkan sebagai berikut

Gambar 4.5 Grafik indeks Radiasi Matahari

Data – data tersebut apabila dimasukkan ke input program Homer akan

menghasilkan tampilan sebagai berikut

Gambar 4.6 Tampilan Solar Data Input

83

Dari data tersebut dapat di peroleh kesimpulan yaitu untuk data kecepatan

angin rata-rata di lokasi adalah sebesar 3.86 m/s dengan nilai tertinggi sebesar 5,2

m/s pada bulan Agustus dan yang terendah sebesar 2,6 m/s yang terjadi pada

bulan November data ini di ambil dengan menggunakan anemometer setinggi 10

meter.

Disamping data indeks radiasi yang diambil dari studi literatur data lain

yang ada ialah data indeks kecerahan yaitu indeks kecerahan dari atmosfer yang

akan mempengaruhi jumlah radiasi matahari yang mengenai Permukaan bumi

nilai dari indeks kecerahan berkisar dari 0 sampai 1 dimana nilainya akan semakin

besar ketika langit cerah dan akan semakin rendah bila langit mendung (tidak

cerah) biasanya berkisar antara 0,25 sampai dengan 0,75.

Variabel lain yang bisa disesuaikan adalah nilai rata-rata indeks radiasi

matahari nilai skala rata-ratanya yang dapat diubah sesuai dengan kebutuhan

sensifitas simulasi.

Sedangkan untuk nilai kecepatan angin pada Pulau Lae-Lae dapat dilihat

pada grafik dibawah ini

Gambar 4.7 Grafik Kecepatan Angin Pulau Lae-Lae

84

Gambar 4.8 Tampilan Data Kecepatan Angin

Sedangkan untuk data indeks matahari rata-rata indeks radiasi matahari

adalah 5.88 KWh/m2/hari dengan indeks matahri terbesar berada pada bulan

September yaitu sebesar 7.050 KWh/m2/hari dan nilai terendah terjadi pada bulan

Januari dengan indeks 4,570 KWh/m2/hari.

Parameter lain lain yang ada antara lain ketinggian site diatas permukaan

laut serta ketinggian Anemometer dari data yang didapatkan. Serta data lain yang

juga mesti diperhatikan adalah pengaruh ketinggian terhadap kecepatan angin.

85

IV.5 Komponen Komponen Pembangkit Listrik yang digunakan

Dalam perancangan dan simulasi pembangkit kali ini penulis

menggunakan 3 jenis mesin pembangkit Yaitu pembangkit PLTAngin, PLTS dan

pembangkit diesel yang telah ada di lapangan. Serta komponen komponen

penunjang lainnya seperti Baterai sebagai alat penyimpanan energi serta inverter

sebagai media transformasi energi listrik dari pembangkit terbarukan dengan

beban yang akan disuplay sesuai gambar berikut ini

Gambar 4.9 Contoh komponen-komponen yang ada pada suatu

sistem hibrid

IV.5.1. Generator Diesel

Dalam simulasi ini kami menggunakan generator diesel sebanyak 2 unit

dengan merek Perkins dan Deutz dengan kapasitas masing masing pembangkit

sebesar 65 Kw dan 100 Kw

86

Gambar 4.10 pembangkit diesel yang ada di pulau Lae-Lae.

Generator tersebut menggunakan bahan bakar diesel yang dipasok dari

Makassar. Oleh karena sudah terdapat generator diesel di pulau maka untuk

mengefisiensikan biaya penulis menggunakan kedua generator ini dalam simulasi

Komponen biaya yang dapat dihemat oleh keadaan diatas ialah nilai modal

awal untuk penyediaan awal sistem.

Sedang tampilan antarmuka generator disel Pulau Lae-Lae di Program

Homer adalah sebagai berikut

Gambar 4.11 Tampilan Generator Input Simulasi

87

Pada pengaturan lebih lanjut pada program Homer dapat pula

disimulasikan keadaan dimana generator diesel dapat dipaksa untuk Force Off

maupun keadaan Force ON yaitu generator diesel dipaksakan menyala ataupun

dimatikan pada waktu-waktu tertentu dimana kira-kira kelangsungan dari sumber

harus tetap dijaga maupun keadaan dimana generator diesel dimatikan karena

jumlah daya yang melimpah sehingga bisa menghemat biaya bahan bakar.

Fungsi dari adanya generator pada suatu sistem hibrid adalah sebagai

cadangan berputar pada suatu sistem sehingga keandalan dari sistem tersebut bisa

lebih terjaga.

Dalam simulasi ini penulis menggunakan 3 keadaan untuk simulasi yang

pertama adalah keadaan force off yaitu keadaan dimana diesel dimatikan, force on

yaitu keadaan dimana diesel selalu dalam keadaan hidup dan keadaan optmized

yaitu keadaan dimana diesel dinyalakan sesuai dengan kebutuhan optimasi sistem.

Sedangkan untuk pemilihan waktu penjadwalan diesel dapat ditentukan

sendiri dengan memperhitungkan karateristik beban di masing masing lokasi agar

pasokan daya bisa tetap terjaga.

IV.5.2 Solar Panel (PV)

Jenis yang penulis gunakan dalam penelitian ini adalah solar panel

produksi BP Solar dengan kapasitas 230 watt per panel dengan dimensi 1,6 m x 1

meter dan harga berkisar $700 per panel ( spesifikasi data terlampir)

88

Gambar 4.12 Contoh Tampilan Panel PV [7]

Pada pengaturan yang lebih lanjut pada program Homer juga disediakan

pilihan traking sistem seperti tanpa sistem traking, dengan dengan traking yang

disesuaikan tiap hari, minggu atau tiap bulan atau penyesuaian terus menerus.

Sistem Traking yang digunakan dapat berupa sistem traking manual maupun

sistem traking otomatis, dengan menggunakan sistem traking manual maka tidak

akan mengubah variabel biaya.

Dewasa ini banyak pilihan sistem traking yang bisa digunakan antara lain

sistem traking sumbu horizontal (Horizontal Axis), Sumbu vertical (vertical

Axis), ataupun sistem 2 sumbu.

Pada simulasi ini penulis menggunakan simulasi sumbu horizontal karena

dianggap paling cocok dengan keadaan lokasi yang akan digunakan.

89

Untuk tampilan Karateristik PV Pulau Lae-Lae pada program

HOMER adalah sebagai berikut

Gambar 4.13 Tampilan Menu PV Pada Sistem Lae-Lae

IV.5.3. Turbin Angin

Turbin angin yang digunakan disini menggunakan turbin angin jenis

sumbu vertikal alasan mengapa di pilih jenis ini adalah karena keterbatasan lahan

di pulau Lae-Lae sehingga apabila menggunakan turbin konvensional akan

memerlukan luas wilayah yang sangat besar untuk pengaplikasiannya selain itu

dengan dimensi yang kecil maka jarak antar pembangkit bisa lebih dekat dengan

harga yaitu $ 639.000 per unit Kapasitas pembangkit yang digunakan adalah 250

Kw

90

Gambar 4.14 Vertical Axis Wind Turbine 250 KW [8]

Turbin angin jenis ini akhir-akhir ini semakin banyak digunakan di dunia

karena kefleksebilitas yang baik sehingga bisa digunakan untuk berbagai

keperluan

Gambar 4.15 Contoh Penggunaan Turbin Angin [8]

91

Pada simulasi ini penulis menggunakan turbin angin produksi dari

perusahaan Ges Meglev (data terlampir) dengan karateristik sebagai berikut

Tabel 4.3 Karateristik Turbin Angin [8]

Atau secara grafik seperti gambar dibawah ini

Gambar 4.16 Kurva Karateristik Output Generato Angin [8]

92

Menengingat kecepatan angin di pulau Lae-Lae yang relatif rendah maka

penulis memutuskan untuk menggunakan turbin angin dengan kapasitas yang

relatif besar karena apbila menggunakan turbin angin dengan kapasitas yang kecil

maka akan menggunakan jumlah turbin angin yang sangat besar maka dari segi

unit jumlah akan semakin besar dan tidak efektif dari segi biaya

Dengan tampilan pada program Homer adalah sebagai berikut

Gambar 4.17 Tampilan Menu Turbin Angin yang dipakai Pada Simulasi

IV.5.4 Baterei

Baterai yang digunakan dalam simulasi ini adalah baterai jenis

deep-cycle batteries dengan Merek Trojan dengan tipe L16P dengan

tegangan nominal 6 volt dengan 9 unit baterai per string sehingga

tegangan Bus Dc menjadi 54 V dengan harga perunit $ 375 baterai ini

93

termasuk jenis Flooded/wet lead-acid battery dengan dimensi 295 mm x

178mm x424 mm dengan berat berkisar 52 kg

Jenis baterai ini merupakan jenis baterai yang khusus dirancang untuk

sistem hibrid.

Gambar 4.18 Baterai Trojan L16P [9]

Gambar 4.19 Grafik Performance Trojan L16P [9]

94

Baterai diatas dalam program homer merupakan baterai yang sudah

ada di dalam database HOMER sehingga telah membpunyai data

karateristik yang mendetail.

Data-data tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini

Gambar 4.20 Gambar Baterai Detail Yang Digunakan Dalam Simulasi

Dari detail baterai di atas dapat diketahui nilai dan grafik arus

pengisian dari tipe baterai tersebut disamping itu juga terdapat kurva

lifetime dimana dapat diketahui daya tahan suatu baterai berdasarkan nilai

Deep Of Discharge pada saat pengujian.

95

Gambar 4.21 Tampilan Menu Baterai Yang Digunakan di Simulasi Pulau

Lae-Lae

IV.5.5 Inverter

Inverter yang digunakan pada simulasi ini mengguankan Inverter merek

Xantrex dengan tipe XW6048-120/240-60 dengan daya Output nominal sebsar 6

Kw dengan harga perunit $ 3750 Inverter ini mempunyai nilai efisiensi sebesar

90%

Inverter ini mempunyai spesifikasi selain untuk menyuplai beban dapat

juga digunakan untuk mengisi baterai dalam waktu yang bersamaan dengan

demikian diharapkan efisiensi bisa lebih besar.

96

Gambar 4.22 inverter Xentrex tipe XW6048-120/240-60 [7]

Tampilan data inverter yang digunakan pada simulasi adalah sebagai berikut

Gambar 4.23 Tampilan Jendela Komponen Inverter

97

IV.6 Simulasi Sistem Dengan Menggunakan Homer

Pada simulasi ini penulis mensimulasikan sistem hibrid yang

paling optimal dengan mempertimbangkan beberapa pilihan konfigurasi

sensifisitas seperti keadaan pembangkit dan pilihan pilihan kondisi antara

lain jumlah minimum energi terbarukan, kenaikan beban, ada tidaknya

sitem traking, dan simulasi force on dan force off pembangkit

Setalah melakuakan perhitungan dengan menggunakan program

Homer untuk beban sama dengan beban sekarang dan minimum energi

terbarukan (minimum renewable fraction) sebesar 50% , 60%, 70%, 80%

dan 90 % dan menggunakan sistem traking Horizontal Axis dan diberikan

penjadwalan pada generator Perkins didapatkan hasil sebagai berikut

IV.7. Simulasi Sistem 1

Dari hasil diatas di dapatkan kombinasi paling optimal adalah

PLTAngin, Diesel, Baterai serta inverter

Gambar 4.24 hasil Simulasi Homer

98

Dengan konfigurasi

Turbin Angin : 1 unit

PV : 110 Kw

Generator diesel : 2 unit 65 Kw dan 100 Kw

Baterai: 72 unit

Konverter : 126 Kw

Dengan analisa ekonomis sebagai berikut

Gambar 4.25 Hasil Simulasi Ekonomis Program Homer

Dengan komponen biaya keseluruhan sistem adalah

Net Present Cost adalah : $ 3,131,660

Biaya pembangkitan : $ 0.376 per KWh

99

Biaya Operasi pertahun sebesar : $ 166,362

Analisa kelistrikan sistem

Distribusi Pembangkitan daya sebagai berikut

PV : 204,867 KWh /tahun atau sebesar 25 %

Turbin Angin : 255,402 KWh /tahun atau sebesar 32 %

Generator Perkins 229,073 KWh/Tahun atau sebesar 28 %

Generator Deutz : 116,929 KWh/Tahun atau sebesar 15 %

Dengan Pembangkitan konfigurasi pembangkitan perbulan sebesar

Gambar 4.26 Konfigurasi Pembangkitan Perbulan

100

IV.7.1 Untuk beban 1889 KWh/Hari dan minimum energi terbarukan

sebesar 60%

Gambar4.27 Hasil Simulasi Homer

Dengan konfigurasi


PV : 130 Kw


Baterai: 72 unit

Konverter : 138 Kw


101

Gambar 4.28 Tampilan Hasil Ekonomis Aplikasi Homer



Biaya pembangkitan : $ 0.378 per kWh






Generator Perkins : 217,510 KWh/Tahun atau sebesar 26 %


102



sebesar 70%

Gambar 4.30 Hasil Simulasi Homer

103

Dari hasil diatas di dapatkan kombinasi paling Optimal adalah PV,

PLTAngin, Diesel, Baterai serta inverter

Dengan konfigurasi


PV : 90 Kw


Baterai: 72 unit

Konverter : 144 Kw


Gambar 4.31 Tampilan Hasil Ekonomis Program Homer

104












105


sebesar 80%

Gambar 4.33 Hasil Simulasi ProgramHOMER

Dari hasil diatas di dapatkan kombinasi paling Optimal adalah

PLTAngin, Diesel, PV Baterai serta inverter

Dengan konfigurasi



Baterai: 72 unit

Inverter : 150 KW

PV : 90 KW

106


Gambar 4.34 Hasil Simulasi Ekonomi Homer





107



PV : 167,618 KWh/Tahun atau sebesar 14 %





Gambar 4.35 Konfigurasi Pembangitan Bulanan

108


sebesar 90%

Gambar 4.36 Hasil Simulasi Program Homer

Dari hasil diatas di dapatkan kombinasi paling Optimal adalah PLTAngin,

Diesel, PV Baterai serta inverter

Dengan konfigurasi


PV : 100 Kw


Baterai: 126 unit

Inverter : 156 KW

PV : 100 KW

109


Gambar 4.37 Hasil Simulasi Ekonomi Homer





110



PV : 186,243 KWh/Tahun atau sebesar 11 %

Turbin Angin : 1,277,003 KWh /tahun atau sebesar 79 %




Gambar 4.38 Konfigurasi Pembangkitan Daya Perbulan

111

IV.7.5 Simulasi Dengan Beban 2.007 MW/Hari

Penulis juga mensimulasikan untuk kenaikan beban 10 persen dari

beban total keseluruhan dan mendapatkan hasil sebagai berikut.

Tabel IV.5 Hasil Simulasi Teroptimum Untuk Beban 2.007 Mw/Hari

IV.7.6. Simulasi dengan Beban 1,889 Mw/Hari dengan harga diesel $1

Sedang untuk Harga BBM sebesar $1 didapatkan hasil optimum

Sebagai Berikut

Tabel IV.6 Hasil Simulasi Optimum Untuk Harga Diesel Sebesar $1

112

IV.8 Analisa Hasil Simulasi 1

Secara grafik hubungan kenaikan beban, jumlah biaya operasi dan

jumlah persentase energi terbarukan dapat dilihat pada grafik berikut

Gambar 4.39 Grafik Karateristik Biaya Operasi

Dari grafik diatas dapat di ketahui bahwa untuk persentase energi

terbarukan sebesar 50%-60% pada beban pertama biaya operasi maupun

biaya pembangkitan energi relatif tidak mengalami kenaikan yang

signifikan untuk setiap kenaikan persentase energi terbarukan yaitu

sebesar $ 162,059 untuk biaya operasi pertahun dan $0.482 untuk biaya

pembangkitan energi Per KWH namun ketika persentase energi terbarukan

113

dinaikkan menjadi 70% atau 80% terjadi kenaikan menjadi signifikan

yaitu menjadi $194,052 dan $226,591 pertahun dan $0.487 dan $0.611

per KWh dan ketika persensentase energi terbarukan kembali dinaikkan

menjadi 90% nilai biaya operasi dan biaya pembangkitan energi naik

menjadi $ 301,097 untuk biaya operasi pertahun dan $ 0.879 per KWH

untuk baya pembangkitan energi

Sedangkan untuk melihat pengaruh kenaikan persentase energi

terbarukan terhadap jumlah daya yang dihasilkan oleh PV dan Turbin

Angin dapat dilihat di grafik dibawah ini

Gambar 4.40 Grafik Hubungan Kenaikan Energi Terbarukan Terhadap

Produksi daya PV dan turbin Angin

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa untuk turbin angin daya

output untuk persentase energi terbarukan sebesar 50% sampai 60%

menghasilkan energi yang sama yaitu sebesar 255,402 KWh/Tahun untuk

kenaikan persentase 60%-80 % maka daya turbin angin akan naik secara

114

linear hingga persentase energi terbarukan 80% yaitu sebesar 766,203

KWh/Tahun dan untuk persentase energi terbarukan 90% output data

menjadi 1,277,003 KWh/Tahun.

Sedangkan untuk PV untuk persentase 50% sampai dengan 90%

jumlah daya Output relatif sama berkisar 200,000 KWh/Tahun, dimana

ciri yang dapat dilihat ialahv terjadi penurunan kapasitas pada persentase

60%-70%.

Sementara itu hubungan antara biaya operasi dan biaya bahan

bakar untuk setiap kenaikan persentase energi terbarukan dapat dilihat

pada tabel berikut ini

Gambar 4.41 Hubungan kenaikan Persentase Energi Terbarukan dengan

biaya Produksi dan biaya Bahan Bakar

115

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa untuk setiap persentase energi

terbarukan maka biaya bahan bakar akan turun dari sebesar $95,958 per tahun

pada persentase 50% hingga mencapai $78,428 pada persentase 70% dan

$45,138 pada persentase 90% dari hasil tersebut maka dapat diketahui bahwa

ketika persentase energi terbarukan dinaikkan maka penggunaan energi

terbarukan juga akan naik

IV.9 Simulasi Sistem 2

Dan Untuk sistem yang tidak menggunakan sistem traking untuk

sistem pembangkitan PV dan tidak menerapkan penjadwalan pada

generatornya maka akan mendapatkan hasil simulasi sebagai berikut (Beban

1889 KWh/hari dan Harga diesel $ 0,55)

Gambar 4.42 hasil Simulasi Homer

Dengan konfigurasi



Baterai: 81 unit

Konverter : 126 Kw

PV : 110 Kw

116


Gambar 4.43 Tampilan Hasil Ekonomis Homer







PV: 190,310 Kwh/Tahun atau sebesar 24 %

Turbin Angin : 255,402KWh /tahun atau sebesar 32 %


117


Dengan konfigurasi pembangkitan perbulan sebesar


118


sebesar 60%

Gambar 4.45 hasil Simulasi Program Homer

Dengan konfigurasi


PV : 150


Baterai: 72 unit

Konverter : 126 Kw

119







120



PV : 259,514 Kwh/tahun atau sebesar 30 %




Dengan konfigurasi pebulan sebesar


121

IV.9.2. Untuk beban 1889 KWh/Hari dan minimum energi terbarukan

sebesar 70%

Gambar 4.47 Hasil Simulasi Program Homer

Dengan konfigurasi


PV : 100 Kw


Baterai: 72 unit

Konverter : 144 Kw

122







123



PV : 173,010 Kwh/Tahun atau berkisar 18%





124


sebesar 80%

Gambar 4.50 Hasil Simulasi Program HOMER

Dengan konfigurasi


PV : 100 KW


Baterai: 153 unit

Konverter : 156 Kw

125


Gambar 4.52 Tampilan Hasil Simulasi Ekonomis Program Homer










126


Dengan konfigurasi pembangkitan perbulan sebagai brikut


127


sebesar 90%

Gambar 4.54 Hasil Simulasi Program HOMER

Dengan konfigurasi


PV : 100 Kw

Generator diesel : 1 unit 100 Kw

Baterai: 198 unit

Konverter : 162 Kw

128


Gambar 4.55 Tampilan Hasil Simulasi Ekonomis Homer





129




Turbin Angin : 1,277,003 KWh /tahun atau sebesar 79 %


Gambar 4.56 Tampilan Hasil Konfigurasi pembangkitan perbulan

130

Penulis juga mensimulasikan untuk kenaikan beban 10 persen dari

beban total keseluruhan dan mendaptkan hasil sebagai berikut

IV.9.5 Simulasi Untuk Beban 2.007 Mw/Hari

Tabel IV.7 Hasil Simulasi Teroptimum Untuk Beban 2,007 Mw/Hari

IV.9.6. Simulasi Untuk Beban 1,889 Mw/Hari dan Harga Diesel $1

Sedang untuk Harga BBM sebesar $1 didapatkan Hasil Optimum Sebagai

Berikut

Tabel IV.8 Hasil Simulasi Untuk Harga Diesel Sebesar $1 dengan

Beban 1,889 MW/Hari

131

IV.9.7 Hasil Simulasi Dengan Jumlah Beban 2,007 MW/Hari dan Harga

Diesel $1

Untuk kenaikan beban 10% dengan harga Diesel $1 perliter didapatkan hasil

simulasi sebagai berikut

Tabel IV.9 Hasil Simulasi Untuk Harga Diesel Sebesar $1 dengan Beban

2,007 MW/Hari

IV.10 Analisa Hasil Simulasi 2

Secara grafik hubungan kenaikan beban, jumlah biaya operasi dan

jumlah persentase energi terbarukan dapat dilihat pada grafik berikut

Gambar 4.57 Grafik Karateristik Biaya Operasi

132

Dari grafik diatas dapat kita ketahui bahwa pada komponen biaya

operasi untuk persentase energi terbarukan sebesar 50%-60% terjadi

penurunan biaya dari $ 171,376 pertahun di persentase 50% menjadi

164,897 di 60% sementara untuk biaya pembangkitan relatif tetap pada

kisaran $0.388 per KWh selanjutnya untuk persentase 60%-80%

kenaikannya bersifat linear baik untuk biaya operasi maupun biaya

pembangkitan hingga mencapai persentase 80% dengan nilai berturut $

227,477 pertahun untuk biaya operasi dan $0.620 untuk biaya

pembangkitan.

Untuk grafik yang menunjukkan konfigurasi pembangkit yang

cocok untuk untuk setiap kenaikan persentase energi terbarukan dapat

dilihat pada grafik dibawah ini

Gambar 4.57 Grafik Konfigurasi Pembangkit Teroptimum

133

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa konfigurasi yang paling

ekonomis ialah PV, PLTAngin, Generator Deutz dan Generator Perkins

untuk semua persentase energi terbarukan untuk beban sebesar 1,889

Mwh/hari akan tetapi untuk kenaikan beban sebesar 2,007 dan pada

persentase energi terbarukan 90% konfigurasi berubah dengan hanya

menggunakan 1 generator diesel

Untuk melihat pengaruh kenaikan persentase energi terbarukan

terhadap jumlah daya yang dihasilkan oleh PV dan turbin angin dapat

dilihat di grafik dibawah ini

Gambar 4.59 Grafik Hubungan Kenaikan Energi Terbarukan Terhadap

Produksi daya PV dan turbin Angin

Dari grafik diatas dapat kita ketahui bahwa daya output PV relatif tidak

mengalami kenaikan yang signifikan untuk setiap kenaikan persentase energi

terbarukan dari 50% hingga 90% yang berada di sekitar 200.000 Kwh per

tahun sedang untuk produksi output dari PLTAngin untuk persentase 50%

sampai 60% tetap yaitu pada nilai 255,402 Kwh/Tahun dan naik untuk

134

persentase selanjutnya hingga pada persentase energi terbarukan 90% menjadi

1,277,003 Kwh/tahun

Sementara itu hubungan antara biaya operasi dan biaya bahan bakar

untuk setiap kenaikan persentase energi terbarukan dapat dilihat pada tabel

berikut ini

Gambar 4.60 Grafik Hububgan Biaya Operasi Dan Biaya Bahan Bakar dan

Persentase Energi Terbarukan

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa nilai biaya bahan bakar akan

mengalami penurunan untuk setiap kenaikan persentase energi terbarukan mulai

dari $100.000 pertahun untuk persentase energi terbarukan 50% menjadi

dibawah $50.000 untuk persentase energi terbarukan 90% dari hasil diatas dapat

ditarik kesimpulan bahwa untuk setiap kenaikan persentase energi terbarukan

akan mengakibatkan berkurangnya biaya bahan bakar

135

IV.11 Analisa Perbandingan Kedua Simulasi

Untuk mengetahui konfigurasi yang paling optimum dari sistem

hibrid yang telah dibahas sebelumnya maka penulis melakukan

perbandingan antara hasil simulasi 1 dan hasil simulasi 2.

IV.11.1 Perbandingan Nilai Net Present Cost

Pada program Homer ini variabel yang digunakan untuk

mengetahui suatu sitem optimal atau tidak adalah nilai dari variabel net

present cost maka perbandingan nilai NPC simulasi 1 dan simulasi 2 dapat

dilihat pada garfik dibawah ini

Gambar 4.61 Perbandingan NPC Simulasi 1 Dan Simulasi 2

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa untuk variabel nilai NPC tidak

terdapat perbedaan yang signifikan antara kedua simulasi namun dapat diketahui

bahwa nilai NPC simulasi 1 mempunyai nilai lebih kecil dari nilai NPC simulasi 2

dengan perbedaan yang relatif kecil.

136

IV.11.2 Perbandingan Biaya Operasi

Untuk variabel biaya operasi perbandingan simulasi 1 dan simulasi

2 dapat dilihat pada grafik dibawah ini

Gambar 4.62 Grafik Perbandingan Biaya Operasi

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa biaya operasi simulasi 1

dan simulasi 2 tidak mempunyai perbedaan yang signifikan baik dari bentuk

dan nilainya untuk setiap kenaikan persentase energi terbarukan disamping itu

ciri lain yang bisa dilihat adalah terjadi penurunan nilai pada persentase energi

terbarukan sebesar 60% sebelum kemudian kembali naik pada persentase

energi terbarukan selanjutnya.

137

IV.11.3 Perbandingan Daya Output PV

Untuk mengetahui perbedaan output PV simulasi 1 dan

simulasi 2 dimana pada simulasi 1 penulis menggunakan sistem

traking pada komponen PV didapatkan perbandingan seperti grafik

dibawah ini

Gambar 4.63 Grafik Perbandingan Output PV Simulasi 1 dan Simulasi 2

Dari data diatas dapat diketahui bahwa nilai output PV simulasi 1 lebih

tinggi untuk persentase energi terbarukan sebesar 50% akan tetapi untuk

persentase energi terbarukan selanjutnya hasil simulasi 2 lebih tinggi dari

simulasi 1 selanjutnya untuk persentase energi terbarukan 90 % nilai simulasi 1

kembali lebih tinggi daripada nilai simulasi 2 sedang untuk simulasi 2 nilai

output daya antara 70%-90% tetap pada nilai 173,010 Kwh/Tahun

IV.11.4 Perbandingan Nilai Biaya Pembangkitan

Untuk variabel Biaya pembangkitan perbandingan hasil simulasi 1

dan simnulasi 2 dapat dilihat pada grafik dibawah ini

138

Gambar 4.64 Grafik Perbandingan Biaya Pembangkitan Simulasi

Dari grafik diatas didapat kesimpulan bahwa untuk variabel biaya

pembangkitan relatif sama untuk simulasi 1 dan simulasi 2 dimana mempunyai

ciri sebagai brikut untuk persentase energi terbarukan 50%-60% nilainya

berkisar $ 0.38 per Kwh kemudian naik secara linear sampai ke persentase 80%

dengan nilai sekitar $ 0,62 per kwh sebelum akhirnya pada persentase energi

terbarukan 90% bernilai berkisar di $0,9 per Kwh.

IV.12 Analisa Emisi Pada Sistem Hibrid

Walaupun sistem hibrid ini tergolong sistem yang ramah

lingkungan akan tetapi karena digunakannya 2 buah generator pada sistem ini

maka akan tetap menimbulkan emisi bahan bakar yang bergantung pada waktu

operasi dari kedua generator tersebut.

Pada Program Homer ini terdapat beberapa emisi yang dapat

disimulasikan yaitu

1. Karbon dioksida (CO2) = Gas utama hasil pembakaran yang menjadi

salah satu pemicu efek rumah kaca.

139

2. Karbon monoksida (CO)= Gas beracun yang merupakan hasil dari

proses pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar karbon

akibat yang bisa ditimbulkan antara lain mencegah peredaran oksigen

dalam darah maupun organ tubuh, pusing, sakit kepala, pandangan

yang tidak jelas, dan menggangu kemampuan belajar terutama pada

anak-anak.

3. Unburned Hydrocarbons (UHC) = hasil dari pembakaran hidrokarbon

yang tidak sempurna mengandung zat-zat seperti formaldehyde dan

alkali, dan bersifat sangat mudah bereaksi dengan atmosfir.

4. Particulate Matter (PM) = gabungan dari asap,uap dan debu yang

dapat mengakibatkan gangguan pernafasan dan kabut pada udara.

5. Sulfur Dioxide (SO2) = Gas yang bersifat korosif hasil dari

pembakaran bahan bakar yang mengandung sulful contohnya

(batubara, minyak dan diesel) dapat mengakibatkan gangguan

pernafasan hujan asam dan kabut asap pada udara.

6. Nitrogen Oxides (NOx)= terdiri dari berbagai macam senyawa seperti

Nitrogen Dioksida (NO2) dan Nitrogen dioksida (NO) merupakan hasil

dari bahan bakar yang dibakar pada suhu tinggi, dapat menyebabkan

Gangguan Penafasan,kabut asap dan hujan asam.

Dari semua bahan-bahan tersebut kanbon dioksida (CO2)

mempunyai komposisi yang terbesar dari emisi yang dihasilkan yaitu

140

sekitar 99,5% dimana hasil dari setiap simulasi dapat dilihat pada grafik

dibawah ini

Untuk simulasi pertama dimana terdapat penjadwalan pembangkit

diesel dan sistem PV yang diberi sistem traking di dapatkan hasil sebagai

berikut

Gambar 4.65 Grafik Perbandingan Nilai Emisi Simulasi 1 dan Simulasi 2

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa emisi dari simulasi 2 lebih

tinggi dari simulasi 1 untuk setiap kenaikan persentase energi terbarukan

salah satu ciri yang bisa dilihat ialah nilai emisi pada persentase energi

terbarukan 80% jumlah emisi simulasi satu dan simulasi 2 sama besar

sebelum kembali seperti keadaan awal dimana tingkat emisi simulasi 2

lebih tinggi dari simulasi 1 pada persentase 90%.

141

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Dengan melihat teori yang ada dan membandingkan dengan hasil

simulasi

bahwa dapat disimpulkan bahwa

1. Konfigurasi pembangkit yang paling ekonomis digunakan pada pulau Lae-

Lae ialah mengunakan konfigurasi PV, PLTAngin, Generator Perkins,

Generator Deutz, Inverter dan Baterai. Dengan kapasitas masing-masing

pembangkit sebagai berikut:

PV : 110 Kw

PLTAngin : 1 Unit

Generator Perkins : 65 Kw

Generator Deutz : 100 Kw

Konverter : 126 Kw

Baterai : 72 Unit

Konfigurasi tersebut mempunyai komponen biaya sebagai Brikut

Nilai Net Present Cost Sebesar : $ 3,131,660

Nilai Capital Cost : $ 1,121,033

Biaya Operasi : $ 166,362 141

Biaya Pembangkitan Energi : $0.376 PerKwh

142

Biaya Bahan Bakar : $ 95,958 per tahun

2. Faktor sensivitas yang digunakan pada konfigurasi tersebut yaitu jumlah

beban1,889 Mw/hari. harga diesel $0.55 per liter, dan persentasi energi

terbarukan minimum 57 %

Disamping sensivitas diatas sistem tersebut menggunakan metode

penjadwalan pembangkit diesel pada bulan-bulan tertentu dan menggunakan

sistem traking pada PV Hasil paling ekonomis diatas didapatkan dengan

menggunakan sistem traking vertical axis dan penjadwalan pembangkit pada

bulan Maret, April, November, Desember (force On) dan bulan agustus

(force off)

V.2 Saran

1. Masyarakat bisa dihimbau untuk menghemat jumlah pemakaian listriknya

untuk lebih menghemat biaya yang akan dikeluarkan.

2. Untuk lebih memaksimalkan hasil simulasi yang telah dihasilkan maka

diharapkan partisipasi masyarakat untuk turut menjaga dan merawat

instalasi listrik.

3. Untuk keamanan konsumen yang ingin mendapatkan listrik agar mengambil

listrik dari jaringan PLN dan tidak mengambil langsung dari instalasi

rumah warga.

4. Perlu diupayakan pembangkit listrik tenaga angin yang lebih murah yang

mampu memberikan output yang lebih besar untuk angin yang relatif

kecil seperti pada lokasi simulasi.

143

DAFTAR PUSTAKA

[1] Patel, Mukund. R.Ph.D., P.E,1999, Wind and solar power systems, CRC press,

New York.

[2] Hopkins. DC, 1999, Power Electronics Handbook second edition, A. Press,

New York.

[3] Khalig, Alireza, 2010, Solar, Wind, and Ocean Energy Conversion Systems,

CRC Press, Boca Raton FL.

[4] Ambiental, Trama Tecno S.L,2009, Hybrid power systems based on renewable

energies: a suitable and cost-competitive solution for rural electrification, Design

ACG, Brussels.

[5] Luque, Antonio, 2003, Handbook of Photovoltaic Science and Engineering,

john Wiley & Sons Ltd, west sussex UK

[6] Sorensen,bent, 2007, renewable energy,conversion,transmission and

stroage,library.un,brussel.

[7] http://googlemaps.com (2011)

[8] http://eosweb.larc.nasa.gov (2011)

[9] http://www.affordable-solar.com (2011)

[10] http://masteringreen.com (2011)

[11] http://trojan-batteray.com (2011)

[12] http://wikipedia.com

[13]http://homerenergy.com

144

SIMULASI PEMBANGKIT LISTRIK HIBRID SEBAGAI POWER …

Documents

Transcript of SIMULASI PEMBANGKIT LISTRIK HIBRID SEBAGAI POWER …