Sumber Energi PLTS – Grid PLN untuk

Charging Station 20 kW B2TKE

Latar belakang dan MetodologiTahun 2018 : BPPT dalam hal ini B2TKE mendapatkan Anggaran sebesar Rp. 5

M untuk mengembangkan Charging Station

Oleh Karenanya Dibentuklah STKK

Tantangan :

- BPPT belum punya pengalaman dan guidance

- Kebijakan Tentang KBL belum ada, walaupun sudah sering didiskusikan dan dibicarakan

oleh beberaoa pihak pada beberapa kesempatan

- Belum banyak Informasi tentang Jenis dan Spesifikasi, kapasitas, plug in Charging Station

yang banyak digunakan di Dunia, apalagi di Indonesia

- Sumber energi untuk menyuplai kebutuhan Charging Station haruslah stabil, andal,

Kontinyu dan ramah lingkungan

Dilakukan beberapa Desk Study, dengan banyak referensi al :

- Smart Solar Charging (Universiteit Untrecht, 2017)

- PV Based EV Charging Optimization (Jurnal IJSEIA, 2015)

- Electric Vehicle Charging Technology Analysis And Standards (Florida Solar

Energy Center, 2015)

- Evaluation of a PV Powered EV Charging Station and Its Buffer

Battery (Journal of Energy and Power Engineering, 2016)

- DESIGN GUIDELINES AND STANDARDS OF PUBLIC ELECTRIC VEHICLE

CHARGING STATIONS (2013)

- Smart Solar Charging: E Vehicle to Grid in The Netherlands

(Jurnal 2017) - Electric Vehicle Charging Station Guidebook Planning for Installation and

Operation (www.ccrpcvt.org, 2014)

- Dan beberapa jurnal, dan publikasi, tidak kurang dari 30 referensi

Metodologi- Fokus pada pemanfaatan EBT untuk menyuplai kebutuhan CS 20 kW

Kendala :- Sulit menemukan Lokasi yang

cocok

- Sifat PV yang intermittent

- Butuh lahan yang cukup luas

dan tidak ada shading

- Butuh battery yang cukup

besar dan mahal

- Anggaran yang terbatas

Perencanaan CS yang akan dikembangkanKata Kunci :Lokasi tanpa shading, pelayanan yang kontinyu, memanfaatkan EBT dan ramah lingkungan, eye catching, dan sesuai budget

Lokasi 2

Lokasi 3

Lokasi 1

Lokasi 2

Lokasi 1

Lokasi 3

5,95m

10,40m

5,95m ±10 kWP

10,40m

±10 kWP

ESTIMASI DIMENSI CHARGING STATION

2 x 10 kWp

4,920,90 0,90 7,50

3,0

0

8,00

TAMPAK ATAS

TAMPAK DEPAN TAMPAK SAMPING

5,1

0

7,5

0

Lantai charging

Modul Surya

Struktur Penyangga

Dinding Pembatas

1,0

0

KONSEP DISAIN

SUPPORT PENYANGGA MODUL KAPASITAS : 5 KWp

6,72

PV ARRAY

LANTAI

(AREA PV CHARGING STATION)

3 421

6 578

11 12109

14 131516

19 201817

PV ARRAY (1 string 20 modul)

ILUSTRASI BENTUK JADI

PV CHARGING STATION KAPASITAS : 9 KWp

Sistem Suplai Kelistrikan B2TKE

MDP CS

400 A

Dari PTR-2

125 A Lt 2

40 A LP- Lt 1

125 A PP-Lt 1

100 A CS

MDP-1 (Gedung

621)

100 A

100 A CS

32 A

PV 5 kWp

Sistem CS 20 kW Hybrid PV (5 kWp) –Grid PLN

Modul PV (260 Wp)

Inverter Model Sunny Tripower max 9 kW

Sistem CS 20 kW Hybrid PV (5 kWp) –Grid PLN

Plan layout cs 20 kW

Wiring Diagram PV system 5 kWp

Electrical Wiring Diagram EV 20 kW

Dari Grid PLN

Dari PV 5kWp

Ke EV Charging Station 20 kW

Pengujian awal CS 20 kW Serpong

Charger Specification C J G

Charging standard CCS CHAdeMOType 2 cable

Maximum output power

20 kW 20 kW 22 kW

Output voltage range 50 - 500 Vdc 50 - 500 Vdc

400 V +/-10%

Maximum output current

60 Adc 60 Adc 32 A

EV Smart Charging Station mobil listrik denganTeknologi Hybrid PLN - Photovoltaic. Charging avalaibleDC dan AC, normal dan fast charging dengankapasitas 20 kW

• Pengujian dilakukan mengunakanmobil mitshubishi miev mengunakankonektor jenis Chademo untukpengisian daya cepat, kondisi bateraimobi adalah 12 % pada saat diujimengunakan charging stationdiserpong dengan spesifikasi 20 kw.

• Dari kondisi baterai 12 % ke 80 % membutuhkan waktu 35 menitsedangkan untuk melakukanpengisian dari kondisi 12 % ke 100 % membutuhkan waktu 60 menit .

Daya rata-rata pada kondisi baterai 12%sampai dengan 80 % adalah sekitar 17 kwdengan maksimum daya yang terekam adalah18.8 kW. Daya akan turun setelah kondisibaterai mencapai 80 %.

Pengujian Unjuk kerja dengan sumber PLTS dan Grid PLN

Pengisian Battery MIEV dengan sumber dari PV dan grid PLN :

• Pada saat pengisian dilakukan, kondisi Battery mobil listrik MIEV tersisa 28% (4,48 kWh). Energi yang masuk ke Battery dari 28% (4,48 kWh) hinggal 93% (14,88 kWh) adalah 10,4 kWh.

• Sedankgan energi yang diserap dari sistem PLN dan PLTS adalahsebesar 12,87 kWh, ini berarti ada sekitar 2,37 kWh yang menjadirugi2 di EV Charging Station dan peralatan lainnya.

• Waktu yang digunakan untuk pengisian cepat dari 28% - 80% adalah30 menit 40 detik dengan jumlah energi 9,19 kWh

• Waktu yang digunakan untuk pengisian slow dari 80% - 93% adalah32 menit 0 detik dengan jumlah energi 3,67 kWh

• Gambar di atas mempelihatkan bahwa sumber energi yang berasaldari PLTS yang bekerja sinkron dengan PLN dapat diandalkan, continue dan dapat mengikuti karaktersitik pengisian dari pada Battery KBL

Gambar disamping memperlihatkan bahwa pada saat pengisian dari 28% - 93% selama62 menit 40 detik dibutuhkan energi sebanya 12,87 kWh yang terdiri dari PLTS : 3,30 kWh (26%) dan dari Grid PLN 9,6 kWh (74%). Komposisi ini tentu akan berubah sesuairadiasi matahari, lama charging dan kapasitas dari pada battery kendaraan listrik.

PLN9,579.69

74%

3,298.94

26%

CHART TITLE

PLN

PLTS

-

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

20,0001

0:1

5:5

0

10

:18

:00

10

:20

:10

10

:22

:20

10

:24

:30

10

:26

:40

10

:28

:50

10

:31

:00

10

:33

:10

10

:35

:20

10

:37

:30

10

:39

:40

10

:41

:50

10

:44

:00

10

:46

:10

10

:48

:20

10

:50

:30

10

:52

:40

10

:54

:50

10

:57

:00

10

:59

:10

11

:01

:20

11

:03

:30

11

:05

:40

11

:07

:50

11

:10

:00

11

:12

:10

11

:14

:20

11

:16

:30

11

:18

:40

Da

ya (

Wa

tt)

Waktu

Kurva Daya pengisian Battery Mobil Listrik MIEV

Power to EV CS

Power from PLN

Power from PV

Profil Daya yang masuk ke CHarging Station untuk mengisi battery MIEV

Profil daya dari sumber PLN

Profil daya dari sumber PLTS

Pengisian battery MIEV dari PLTS dan Grid PLN

3,3 kWh (26%)

9,6 kWh (74%)

12,9 kWh(100%)

10,4 kWh(80.6%)

2,5 kWh(19,4%)

Kebutuhan lain

PLTS 5 kWp

Profil Produksi PLTS 5 kWp

MDP CS

400 A

Dari PTR-2

125 A Lt 2

40 A LP- Lt 1

125 A PP-Lt 1

100 A CS

MDP-1 (Gedung

621)

100 A

100 A CS

32 A

PV 5 kWp

218.56 kWh

21.698kWh

21,7 kWh(10%)

21,7 kWh(10%)

218,6 kWh196,9kWh(90%)

Profil Beban Gedung dan Trafo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1/0/

00 0

:01

1/0/

00 0

:54

1/0/

00 1

:49

1/0/

00 2

:44

1/0/

00 3

:39

1/0/

00 4

:34

1/0/

00 5

:29

1/0/

00 6

:24

1/0/

00 7

:19

1/0/

00 8

:14

1/0/

00 9

:09

1/0/

00 1

0:04

1/0/

00 1

0:59

1/0/

00 1

1:54

1/0/

00 1

2:49

1/0/

00 1

3:44

1/0/

00 1

4:39

1/0/

00 1

5:34

1/0/

00 1

6:29

1/0/

00 1

7:24

1/0/

00 1

8:19

1/0/

00 1

9:14

1/0/

00 2

0:09

1/0/

00 2

1:04

1/0/

00 2

1:59

1/0/

00 2

2:54

1/0/

00 2

3:49

KW

Data Listrik Gedung B2TE dari TR-1 ( 630 kVA)

Daya Gd 620

Daya Gd 621

Total TR-1

75 kW

42,5 kW 32,5 kW

Berdasarkan hasilpengukuran Gedung 620 dan Gedung 620 diperlihatkan bahwa Total Beban adalah 74 kW atau85 kVA

Ditambah beban CS, pada saat tidak ada Suplai dariPLTS max 18 kW

Sehingga total bebanadalah 93 kW atau 100 kVA

Dengan demikian Load Faktor Transformator adalah15,87%Masih bisa penambahan FC 2 x 50 kW

Kesimpulan

1. PLTS on grid salah satu pilihan untuk mengoptimalkan energi yang dihasilkan oleh PLTS

untuk menyuplai kebutuhan charging station untuk KBL

2. Apabila tidak ada pengecasan, energi yang dihasilkan oleh PLTS dapat dimanfaatkan

untuk kebutuhan kantor didalam Gedung

3. Dalam mengkonversi energi listrik AC ke DC ,ada rugi-rugi dalam charging station yang

bisa mencapai 18%

4. Energi yang dihasilkan oleh PLTS rata-rata sekitar 21 kWh/hari. Energi tersebut dapat

memenuhi kebutuhan Battery MIEV 2 kalo pengisian dimana sekali pengisian membutuhkan

energi sebesar 10 kWh

5. Load factor Transformator adalah 15,87%, sehingga memungkinkan penambahan FC 2 x 50

kW

Terima Kasih