TheJournalish: Social and Government http://thejournalish.com/ojs/index.php/thejournalish/index
Vol. 4 No. 5 (2023): Social and Government DOI: https://doi.org/10.55314/tsg.v4i5.606 Hal. 154-167

## Implementasi Photovoltaic Terintegrasi Battery Storage guna Menunjang Penerangan pada Kebun Buah Naga Desa Sukorejo
Dimas Fajar Uman Putra, Ahmad Syakir, Edwin Juanda Samuel Sirait, Gamaliel Lizaro Harefa, Muhammad Dzaky Kamal, Mohammad Rizky Pratama, Theofilus Christio Priambodo
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Correspondence Email: dimasfup@ee.its.ac.id
Abstrak: Kabupaten Banyuwangi merupakan produsen buah naga terbesar. Sekitar 80% pasokan buah naga di Indonesia berasal dari Banyuwangi. Desa Sukorejo yang terletak di Kabupaten Banyuwangi, sebagai salah satu penghasil buah naga, memanfaatkan lahan pertanian seluas 273 hektar khusus untuk budidaya buah naga. Dalam melakukan  budidaya,  inovasi  terus  dilakukan  untuk  meningkatkan  hasil  produksi.  Salah  satunya  penggunaan lampu  neon  berwarna  kuning  yang  dinyalakan  pada  malam  hari  untuk  meningkatkan  frekuensi  jumlah  panen. Akan tetapi, jumlah lampu neon yang banyak akan mengonsumsi listrik yang besar dan penggunaan listrik yang besar juga mengonsumsi biaya yang besar pula. Oleh karena itu, program pengabdian masyarakat ITS menerapkan sistem panel surya yang terintegrasi battery storage guna menunjang penerangan lampu pada lahan pertanian buah naga. Dengan adanya sistem ini, penggunaan listrik dari PLN akan berkurang karena sebagian akan disediakan oleh  panel  surya  dan  battery  storage.  Pelaksanaan  pengabdian  terbagi  menjadi  4  tahap,  yaitu  tahap  persiapan peninjauan lokasi, tahap pengadaan alat-alat, tahap instalasi PLTS yang terintegrasi dengan battery storage, dan tahap  penyuluhan  kepada  masyarakat  Desa  Sukorejo  terkait  sistem  yang  digunakan.  Dampak  yang  diberikan kepada masyarakat adalah pengurangan biaya operasional melalui penggunaan energi baru terbarukan, sekaligus menjadi  model  pertama  dalam  pemanfaatan  energi  baru  terbarukan  mengingat  besarnya  potensinya  di  Desa Sukorejo.
Kata kunci: Battery storage, Buah naga, Panel surya, Pertanian
Abstract: Banyuwangi Regency is the largest producer of dragon since 80% of dragon fruit in Indonesia comes from Banyuwangi. Sukorejo Village, which is in Banyuwangi Regency, as one of the producers of dragon fruit, uses farmland with 273 hectares of area specialized for dragon fruit farm cultivation. In doing cultivation, the innovation is continuously done to improve the production. One of innovations is to use yellow neon lamps that are turned on during nighttime to increase the frequency of their harvest. However, the amount of neon lamps is linear with the electricity consumption that follows with huge amounts of cost. Therefore, this community service program  held  by  ITS  implements  the  solar  panel  system  which  is  integrated  with  battery  storage  to  support illumination at the dragon fruit farm. With this system, the electricity usage from PLN will be reduced since parts of the electricity will be provided by the solar panel system. This community service is divided into four parts in processing: survey, procurement, installation, and socialization. Impacts that are given to the locals are reduced operational costs from utilizing renewable energy as well as becoming a model in using renewable energy since Sukorejo Village has a potential in solar energy generation.
Keywords: Battery storage, Dragon fruit, Farm, Solar panel
Article History : Received; 14-09-2023; Revised; 07-10-2023; Accepted; 04-11-2023

## PENDAHULUAN
Dilansir  dari  portal  berita  Kabar  Banyuwangi,  Kabupaten  Banyuwangi  merupakan daerah pemasok buah naga terbesar di Indonesia. Kabupaten ini terletak di ujung timur Pulau Jawa yang secara administratif masuk dalam wilayah Provinsi  Jawa Timur. Menurut Badan Pusat Statistik, pada tahun 2020, Dinas Pertanian Kabupaten Banyuwangi mencatat luas lahan pertanian  buah  naga  mencapai  2.800  Ha.  Lebih  lanjut,  berdasarkan  data  BPS  Kabupaten Banyuwangi, panen buah naga pada tahun 2021 dan 2022 mencapai 408.093 ton dan 272.324 ton.  Sebanyak  80%  dari  total  produksi  buah  naga  di  Indonesia  berasal  dari  Banyuwangi. Kemudahan  dalam  mebudidayakan  buah  naga  membuat  warga  Banyuwangi,  khususnya Banyuwangi bagian selatan, menjadi petani buah naga dadakan. Salah satu desa penghasil buah naga terbesar di Banyuwangi adalah Desa Sukorejo, Kecamatan Bangorejo. Menurut Kepala Desa  Sukorejo,  pada  tahun  2023,  mayoritas  lahan  pertanian  di  desa  ini  digunakan  untuk budidaya buah naga, yaitu sebesar 273 hektar.
Besarnya  potensi  yang  dimiliki  terkait  dengan  budidaya  buah  naga  membuat pemerintah desa bersama dengan warna menciptakan bebagai inovasi guna meningkatkan hasil produksi,  dimulai  dari  penggunaan  pupuk  sampai  memanipulasi  cahaya  untuk  buah penerangan buah naga. Salah satu aspek utama yang menyebabkan produksi buah naga tidak stabil yaitu pada fase pembungaan. Tahap ini  merupakan fase krusial yang menentukan hasil produksi  buah  naga.  Indeks  produktivitas  buah  naga  dipengaruhi  oleh  jumlah  bunga  yang mampu  berproduksi.  Tahap  pembungaan  pada  buah  naga  sangatlah  rentan  terhadap  faktor iklim, seperti cuaca, suhu, curah hujan, dan yang paling utamanya lama penyinaran matahari (Hariyanto, 2016). Saat ini, petani buah naga sudah mulai berinovasi dengan memanfaatkan lampu neon berwarna kuning yang dinyalakan pada malam hari sebagai tambahan penerangan. Selain  mendapatkan  jumlah  buah  pada  musim  panen,  penggunaan  lampu  juga  dapat mepercepat frekuensi panen (Susanto & Rondhi, 2020). Penerapan lampu di lahan buah naga Banyuwangi  menunjukkan  bahwa  pemberian  cahaya  lampu  dapat  meningkatkan  kapasitas produksi (Imam Rosidin et al., 2021). Dengan penggunaan lampu ini, buah naga pun mampu berbuah di luar musim buahnya.
Meskipun  inovasi  ini  sangat  menguntungkan  petani,  biaya  instalasi  listrik  dan  biaya operasional listrik yang mahal membuat tidak semua petani dapat memasangnya. Untuk satu per empat hingga setengah hektar lahan buah naga dengan pemasangan lampu 500 lampu 15 watt, diperlukan biaya investasi  30 juta dan biaya listrik  3 juta per bulannya. Dengan biaya sebesar itu, para petani yang berada di kalangan menengah ke bawah tentu mengalami kesulitan dalam menerapkannya. Sebagai tambahan, terdapat beberapa lokasi kebun buah naga yang jauh berada  di  pelosok  dan  jauh  dari  saluran  listrik  sehingga  sulit  untuk  mengimplementasikan
inovasi tersebut. Oleh karena itu, diperlukan suatu upaya dalam mengantikan sumber energi listrik  dari  PLN.  Salah  satu  hal  yang  dapat  dilakukan  adalah  dengan  memanfaatkan  sumber energi  baru  terbarukan  yang  dapat  menjangkau  seluruh  lahan  pertanian  di  Desa  Sukorejo sehingga dapat meningkatkan kualitas dan kuantitas buah naga yang dihasilkan petani.
Berdasarkan latar belakang tersebut, solusi yang diusulkan merupakan pengembangan sistem photovoltaic (PV) yang terintegrasi dengan penyimpanan baterai sebagai sumber energi dalam  penerangan  di  kebun  buah  naga.  Penggunaan  photovoltaic  didasari  oleh  tingginya potensi energi matahari di Desa Sukorejo. Menurut Global Solar Atlas, nilai global horizontal irradiation  (GHI)  dan  specific  photovoltaic  power  output  di  Desa  Sukorejo  mencapai  4.886 kWh/m^2 per hari dan 3.909 kwh/kwp per hari. Berdasarkan kedua nilai ini, Desa Sukorejo memiliki potensi yang sangat baik untuk dipasang panel surya. Tingginya GHI menunjukkan bahwa Desa Sukorejo menerima banyak sinar matahari, sementara specific photovoltaic power output  yang  tinggi  menunjukkan  efisiensi  yang  baik  dalam  mengonversi  radiasi  matahari menjadi  listrik.  Tingginya GHI menunjukkan bahwa Desa Sukorejo  menerima banyak sinar matahari,  sementara  specific  photovoltaic  power  output  yang  tinggi  menunjukkan  efisiensi yang baik  dalam mengonversi radiasi matahari  menjadi  listrik (Silalahi  &  Gunawan, 2022). Dengan  demikian,  Desa  Sukorejo  sangat  cocok  untuk  dilakukan  pemasangan  sistem photovoltaic. Kemudian, penggunaan baterai adalah sebagai media penyimpanan energi listrik yang  telah  dihasilkan  panel  surya  dan  akan  digunakan  pada  malam  hari.  Strategi  kegiatan dimulai dari tahap persiapan yang berkaitan dengan peninjauan lokasi secara langsung untuk memeriksa kembali permasalahan yang sudah dirumuskan, tahap pengadaan alat  – alat serta penunjang kegiatan, tahap instalasi sistem photovoltaic yang terintegrasi dengan penyimpanan baterai,  dan  tahap  penyuluhan  kepada  masyarakat  Desa  Sukorejo  mengenai  permasalahan biaya operasional yang tinggi dalam penggunaan lampu pada lahan perkebunan buah naga di malam  hari  serta  solusi  dari  permasalahan  tersebut  berupa  pemanfaatan  Pembangkit  Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang terintegrasi battery storage sebagai alternatif sumber listrik PLN.

## METODE PENELITIAN
Pelaksanaan kegiatan abmas (abdi masyarakat) dimulai dengan observasi studi kasus dan  mitra  abdi  masyarakat  yang  layak  untuk  diimplementasikan  sebagai  lokasi  dan  mitra. Setelah  menukan  tempat  yang  dirasa  baik  untuk  dilaksanakannya  kegiatan,  survei  lokasi dilakukan  untuk  meninjau  secara  langsung  lokasi  sekaligus  melakukan  wawancara  terhadap mitra  terkait  untuk  meninjau  kebutuhan  alat  yang  dibutuhkan  dan  pengambilan  data-data kebutuhan  desain  alat.  Tahap  selanjutnya  adalah  pendesainan  alat  sesuai  kebutuhan implementasi.  Setelah  tahap  ini  selesai,  alat  dirakit  di  lokasi  abmas  dan  diimplementasikan pada lokasi dan mitra terkait. Tahap terakhir adalah sosialisai untuk warga mengenai alat yang diimplementasikan  agar  masyarakat  memahami  teknologi  yang  diimplementasikan  serta manfaatnya bagi masyarakat. Pemantauan dan evaluasi turut dilakukan oleh tim bersama mitra untuk mengetahui kondisi dan keefektifan dari alat yang terpasang.
Gambar 1. Diagram Alur Penelitian
Sistem  penerangan  menggunakan photovoltaic terintegrasi battery  storage guna menunjang produktivitas pertanian pada kebun buah naga di Desa Sukorejo. Alat ini didesain agar  dapat  memanfaatkan  potensi  energi  terbarukan  di  daerah  tersebut  secara  optimal. Penerangan menggunakan photovoltaic terintegrasi battery storage ini terdiri dari beberapa komponen, yaitu:
1. Photovoltaic
2. Baterai sebagai penyuplai daya pada pompa DC
3. Maximum  Power  Point  Tracking (MPPT)  untuk  mengontrol  agar  daya  keluaran photovoltaic tetap maksimal serta menstabilkan output photovoltaic yang berubah-ubah
4. Inverter untuk mengubah tegangan DC menjadi AC
5. Timer untuk mengatur waktu lampu ketika menyala atau mati
6. Low Voltage Disconnector (LVD) sebagai peralatan proteksi apabila tegangan baterai turun secara signifikan
Gambar 2. Single Line Diagram sistem photovoltaic

## Survey dan Pengambilan Data
Efektivitas pemasangan  panel  surya  sangat  bergantung  pada  kondisi  dari  lokasi implementasi.  Terdapat  banyak  indikator  yang  perlu  menjadi  pertimbangan  dalam  proses pendesenainan  panel  surya.  Pemasangan  panel  surya  tanpa  memperhatikan  indikator  dapat menyebabkan kegagalan implementasi yang berdampak pada kerugiaan investasi.
Tabel 1. Daftar parameter yang dipertimbangkan Kategori Data Kondisi geografis Koordinat  lokasi,  Potensi  pemasangan  ( roof,  Groud mount , dll). Data irradiasi (GHI), Air temperature , tilt dan azimuth optimal, potensi shedding Data beban Load  Type,  Load  Consumption,  Load  Operational Hour Data kelistrikan Sistem  PV  ( on-grid/off-grid ), point  of  connection , rating PV, inverter, baterai (jika dibutuhkan), panjang kabel, jenis racking dan mounting
Parameter penting yang harus dipertimbangkan dalam desain sistem PV dapat dilihat pada tabel 1 yang terbagi menjadi tiga kategori, yaitu kondisi geografis, data beban, dan data kelistrikan. Pada kategori kondisi geografis, hal yang perlu diperhatikan adalah kandidat lokasi yang  potential.  Kondisi  geografis  akan  berpengaruh  pada  kinerja  PV.  Lokasi  pemasangan haruslah  bersih  dari  potensi shedding dari  objek  lain  seperti  bangunan  atau  pohon  pada umumnya. Shedding pada  PV  sangat  berpengaruh  pada  performansi  output  PV  sehingga analisis mengenai potensi shedding perlu untuk dilakukan (Viktor Fredy Abast et al., 2022). Performansi  dari  PV  juga  bergantung  pada  sudut  pemasngan  PV.  Dua  sudut  yang  sangat penting adalah tilt dan azimut (Yunus Khan et al., 2020). Sudut tilt merupakan sudut antara
panel surya dan permukaan bumi. Tingkat kemiringan ini berpengaruh terhadap kemampuan sel  fotovoltaik  menangkap  radiasi  sinar  matahari.  Sementara  itu,  sudut azimuth merupakan sudut arah hadap panel surya. Sudut azimuth 0 adalah arah utara, 90 derajat arah timur, 180 derajat arah selatan dan 270 derajat menunjukkan arah barat. Optimalisasi penggunaan sudut tilt dan azimuth disesuaikan dengan posisi matahari berada. Penggunaan kedua sudut tersebut untuk menentukan efektivitas panel surya menjaring sinar matahari hingga akhirnya dikonversi menjadi listrik (Sudarto, 2018).
Penentuan dari rating PV ditentukan oleh kebutuhan beban pada sistem dan tipe sistem PV  ( on-grid atau off-grid ).  Tipe  beban  perlu  diperhatikan  terutama  mengenai power  factor beban karena hal ini akan berpengaruh pada pemiliihan inverter dari PV. Besar beban perlu diketahui untuk menentukan besar kapasitas PV yang akan dipasang. Jika sistem direncanakan dengan baterai, beban terkait perlu untuk dikategorikan menjadi beban siang dan malam agar proses  desain  lebih  optimal  lama  operasional  beban  juga  perlu  dicatat  untuk  mengetahui estimasi dari energi yang diperlukan sistem. Pada sistem yang terhubung baterai dengan durasi yang  lama,  waktu  kemampuan  baterai  untuk  menyuplai  saat  malam  hari  menjadi  perhatian yang  sangat  penting.  Pada  proses  ini,  perlu  dikalkulasi  beban  malam  hari  yang  harus  terus beroperasi sehingga tidak terjadi diskontinitas penyuplain daya dari sistem. Dalam peninjauan, mounting dari PV dapat ditinjau dari tempat pemasangan itu sendiri. Jika PV akan dipasang pada sebuah atap rumah, konfigurasi roof mounting harus dipasang untuk meletakkan PV. Jika akan dipasang di tanah, sistem dapat menggunakan konfigurasi ground mounting .
(a) (b)
Gambar  3. Lokasi  pemasangan  PV;  (a)  Pantauan  dari  atas;  (b)  Pantauan langsung Tabel 2. Parameter untuk penentuan lokasi pengabdian masyarakat Parameter Data Unit Koordinat lokasi -8.5313731, 114.1173958 Luas lokasi potensial 50 m2 GHI 1797.3 Kwh/m 2 /yr Tilt optimal 9 ° Azimut 0–9 °
Air temperature 26.1 °C Specific  photovoltaic Power output 1414 Kwh/kwp/yr Tipe mounting Ground mount
Tabel  2  merupakan  data  hasil  survei  lokasi  potensial  pada  pemasangan  PV  di  kebuah  buah naga.  Lokasi  implementasi  ditentukan  di  Desa  Sukorejo,  Banyuwangi.  PV  akan  dijadikan sumber  independen  bagi  lampu  penerangan  buah  naga.  Estimasi  dari  beban  yang  akan digunakan adalah beban lampu 15 watt sebanyak 5 buah dengan intensitas penyinaran estimasi selama 10 jam.
Tabel 3. Parameter untuk spesifikasi alat
Parameter Nilai Satuan Warna Warm white Intensitas 1500 lm Lm Jumlah LED 5 Lampu Konsumsi daya 75 Watt Lama waktu kerja 10 Jam

## Kalkulasi dan Perancangan Alat
Dalam melakukan perancangan alat, maka dilakukan kalkulasi untuk menentukan rating dari peralatan yang akan dipakai.

## Photovoltaic
Photovoltaic merupakan peralatan yang dapat mengonversi cahaya matahari menjadi arus listrik DC menggunakan bahan semikonduktor. Satu modul photovoltaic terdiri dari berbagai cell photovoltaic dan akan  memproduksi listrik saat diterangi oleh cahaya matahari dan akan berhenti  saat  tidak  ada  paparan  cahaya  matahari  (Myori  et  al.,  2019).  Dalam  menentukan kapasitas  modul photovoltaic, beberapa  parameter  harus  dipertimbangkan  seperti  kebutuhan energi  selama  satu  hari,  rata  rata  penyinaran  puncak  matahari  dalam  satu  hari,  dan  efisiensi modul photovoltaic .
K Kapasitas PV = S Keterangan K : Kebutuhan energi selama satu hari (Wh)
S : Rata rata penyinaran puncak matahari per hari (h)
Kemudian, efisiensi dari modul photovoltaic dapat dipertimbangkan menggunakan persamaan berikut:
T Total Kapasitas PV = E
Keterangan T : Kapasitas PV (W) E : Efisiensi modul photovoltaic (%)

## Baterai
Baterai adalah komponen penting dalam sistem photovoltaic yang memiliki peran sebagai tempat  penyimpanan  energi  listrik.  Baterai  menyimpan  energi  listrik  yang  dihasilkan  oleh panel  surya  dalam  bentuk  arus  searah.  Energi  yang  disimpan  oleh  baterai  berguna  sebagai cadangan  saat  panel  surya  tidak  mampu  menghasilkan  listrik,  seperti  pada  malam  hari  atau ketika cuaca mendung. Kelebihan lain dari baterai adalah membuat tegangan yang disalurkan ke sistem menjadi lebih konsisten. Kapasitas penyimpanan energi pada baterai diukur dengan satuan ampere hour (Ah), yang menggambarkan  arus maksimum  yang dapat  diberikan oleh baterai selama satu jam (Aita Diantari et al.,
2017). Dalam menentukan kapasitas baterai, perlu diperhatikan juga tegangan operasional yang akan dipakai.

## 𝐾𝐾
𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑠𝑖𝑖𝑖𝑖𝐾𝐾𝑠𝑠 𝐵𝐵𝐾𝐾𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵𝐾𝐾𝑖𝑖 = 𝐵𝐵 Keterangan K : Kebutuhan energi selama satu hari (Wh)
B : Tegangan operasional baterai (V)
Kemudian, berdasarkan kapasitas baterai minimal tersebut, perhitungan untuk mendapatkan jumlah baterai yang akan digunakan dapat dilakukan menggunakan persamaan berikut:

## 𝐴𝐴
𝐽𝐽𝐽𝐽𝐽𝐽𝐽𝐽𝐾𝐾 ℎ 𝐵𝐵𝐾𝐾𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵𝐾𝐾𝑖𝑖 = 𝐶𝐶
Keterangan
A : Kapasitas Total Baterai (Ah)
C : Kapasitas Satuan Baterai (Ah)

## Solar Charge Controller (SCC)
Solar charge controller adalah perangkat yang dirancang untuk mengendalikan arus dan tegangan DC dari panel surya ke baterai, mencegah overcharge , dan fluktuasi tegangan yang dapat  merusak  baterai.  SCC  merupakan  alat  pengisian  khusus  yang  digunakan  untuk  panel surya.  Fungsinya  adalah  untuk  menjaga  agar  baterai  berfungsi  dengan  aman  dan  memiliki durabilitas tinggi. Dalam sistem photovoltaic, solar charge controller memegang peran krusial dalam  mengatur  proses  pengisian  dan  memastikan  tegangan  pada  baterai  sesuai.  Sel  surya mengubah energi matahari menjadi listrik.  Listrik yang dihasilkan kemudian disimpan pada baterai.  Dengan  bantuan solar  charge  controller ,  pengisian  baterai  dijaga  agar  tetap  dalam kondisi yang optimal dan aman untuk baterai (Suparlan et al., 2019). Dalam menentukan SCC maka  perlu  memperhatikan  kapasitas  dari  modul photovoltaic yang  terpasang  sehingga didapatkan spesifikasi SCC yang sesuai.

## Inverter
Inverter merupakan alat yang berfungsi untuk mengonversi tegangan DC ke AC. Dengan kata  lain,  inverter  menyalurkan  tegangan  dari  sumber  DC  ke  peralatan  yang  memerlukan tegangan AC. Sumber untuk inverter bisa berasal dari baterai, panel surya, atau sumber DC lainnya. Berdasarkan jenis gelombang yang dihasilkannya, inverter terbagi menjadi tiga tipe yaitu square wave , modified sine wave , dan pure sine wave (Hari Purwoto et al., n.d.). Inverter diperlukan  karena  beban  berupa  lampu  menggunakan  tegangan  AC  sedangkan  tegangan keluaran dari modul photovoltaic berjenis DC. Dalam menentukan kapasitas inverter yang akan digunakan  maka  perlu  mempertimbangkan  kapasitas photovoltaic serta  DC:AC  ratio  dari inverter
𝑃𝑃𝑃𝑃 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑠𝑖𝑖𝑖𝑖𝐾𝐾𝑠𝑠 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐵𝐵𝐵𝐵𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵 = 𝑅𝑅 Keterangan PV   : Kapasitas photovoltaic yang terpasang (WP) R : DC AC Ratio
Efisiensi inverter juga dipertimbangkan dalam penentuan kapasitas inverter.
𝐼𝐼
𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑠𝑖𝑖𝑖𝑖𝐾𝐾𝑠𝑠 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐵𝐵𝐵𝐵𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵 = 𝐸𝐸𝑖𝑖 Keterangan E : Kapasitas Inverter (W) I
: Efisiensi Inverter
(%)

## Analisis Ekonomi
Dalam mengevaluasi penentuan pembangunan PLTS, dibutuhkan juga peninjauan dalam segi ekonomi dengan menghitung Levelized Cost Of Electricity (LCOE). LCOE merupakan total biaya yang dikeluarkan selama masa hidup dari suatu pembangkit listrik dan nilai total tersebut  akan  dibagi  dengan  total  listrik  yang  dihasilkan  selama  masa  hidupnya.  Dalam menghitung  total  biaya  yang  dikeluarkan  selama  masa  hidup  pembangkit,  terdapat  dua parameter, yaitu capital expenditure (CAPEX) dan operational expenditure (OPEX). CAPEX merupakan istilah yang digunakan untuk merujuk pada pengeluaran modal dan investasi aset tetap seperti peralatan, bangunan, mesin, infrastruktur dan pengembangan teknologi. Dalam sistem PLTS, komponen yang termasuk CAPEX antara lain modul PV, inverter, penyimpanan energi  biaya  pekerjaan  proyek  dan  biaya  BoS  ( balancing  of  system )  seperti  pengkabelan, monitoring  dan lain sebagainya. Dengan nilai  CAPEX, analisis ekonomi dapat  dilanjutkan untuk  mengidentifikasi  nilai  balik  modal,  kelayakan,  biaya  penghematan,  dan  biaya pembangkitan. Nilai CAPEX pada tahun 2021 untuk PLTS skala besar dengan kapasitas 100 MW dan baterai 60 MW (240 MWh) dalam berkisar 170 juta hingga 195 juta (Ramasamy et al.,  2022). Perhitungan LCOE bertujuan untuk mengetahui biaya unit energi selama durasi pemakaian alat tersebut, termasuk biaya operasi, biaya pembuatan, dan biaya kapital (Shen et al., 2020). LCOE dihitung dengan membagi biaya investasi dengan banyaknya waktu operasi dalam waktu tertentu sesuai dengan persamaan berikut:
𝐵𝐵𝑖𝑖𝐾𝐾𝑦𝑦𝐾𝐾 𝑖𝑖𝐼𝐼𝐼𝐼𝐵𝐵𝑠𝑠𝑖𝑖𝐾𝐾𝑠𝑠𝑖𝑖 𝐿𝐿𝐶𝐶𝐿𝐿𝐸𝐸 =
𝑃𝑃𝐵𝐵𝑃𝑃𝑃𝑃𝐽𝐽𝑃𝑃𝑠𝑠𝑖𝑖 𝐽𝐽𝑖𝑖𝑠𝑠𝑖𝑖𝐵𝐵𝑃𝑃 𝑃𝑃𝐾𝐾𝐽𝐽𝐾𝐾𝐽𝐽
𝑤𝑤𝐾𝐾𝑃𝑃𝑖𝑖𝐽𝐽 𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵𝑖𝑖𝐵𝐵𝐼𝐼𝑖𝑖𝐽𝐽

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Perhitungan Kapasitas PV
Pada kebun buah naga mitra, peralatan yang akan disuplai oleh photovoltaic memiliki kebutuhan energi harian sebesar 750 Wh.
750 Wh Kapasitas PV = = 187.5 W 4 h Modul yang digunakan memiliki efisiensi sebesar 80%. 187.5 𝑊𝑊 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑠𝑖𝑖𝑖𝑖𝐾𝐾𝑠𝑠 𝑃𝑃𝑃𝑃 = = 234.375 𝑊𝑊𝑃𝑃 80%
Kapasitas minimal modul photovoltaic yang akan digunakan adalah 234.375 WP. Sehingga dipilih modul dengan kapasitas 400 WP.

## Perhitungan Kapasitas Baterai
Baterai yang dipilih memiliki tegangan operasional sebesar 12 V sehingga dapat ditentukan kapasitas baterai minimal yang akan digunakan
750 𝑊𝑊 ℎ 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑠𝑖𝑖𝑖𝑖𝐾𝐾𝑠𝑠 𝐵𝐵𝐾𝐾𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵𝐾𝐾𝑖𝑖 = = 62.5 𝐴𝐴 ℎ 12 𝑃𝑃
Pada kali ini dipilih baterai yang memiliki kapasitas satuan sebesar 35 Ah.
62.5 𝐴𝐴 ℎ 𝐽𝐽𝐽𝐽𝐽𝐽𝐽𝐽𝐾𝐾 ℎ 𝐵𝐵𝐾𝐾𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵𝐾𝐾𝑖𝑖 2 𝑏𝑏𝐾𝐾𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵𝐾𝐾𝑖𝑖
Dari kalkulasi tersebut didapatkan bahwa jumlah baterai yang digunakan adalah dua buah dengan kapasitas masing masing baterai sebesar 35 Ah.

## Perhitungan Kapasitas Inverter
Inverter yang digunakan memiliki spesifikasi DC AC ratio sebesar 1.3 dengan modul photovoltaic terpasang sebesar 400 WP.
400 𝑊𝑊𝑃𝑃 𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑠𝑖𝑖𝑖𝑖𝐾𝐾𝑠𝑠 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐵𝐵𝐵𝐵𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵 = = 307.70 𝑊𝑊
1.3
Inverter yang dipilih memiliki efisiensi sebesar 90%
307.70 𝑊𝑊
𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝐾𝑠𝑠𝑖𝑖𝑖𝑖𝐾𝐾𝑠𝑠 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐵𝐵𝐵𝐵𝑖𝑖𝐵𝐵𝐵𝐵 = = 341.89 𝑊𝑊
90%
Kapasitas minimal inverter yang diperlukan sebesar 341.89 W sehingga dipilih inverter dengan kapasitas 500 W.

## Levelized Cost of Electricity (LCOE)
Berikut merupakan estimasi biaya dalam membuat PLTS off-grid dengan beban sebesar 75 W dan estimiasi waktu penggunaan baterai 10 jam setiap harinya.
Tabel 4. Biaya komponen pendukung sistem PV No Item Qty   Harga Satuan Total 1   Kenika Solar Panel 400WP monocrystaline   1 Rp 2.600.000  Rp 2.600.000 2   Fort Power Inverter 500W 24V 1 Rp 1.200.000  Rp 1.200.000 3   Solana VRLA Battery 12V 35Ah 2 Rp 2.100.000  Rp 4.200.000 4   Epever SCC MPPT 20 A 1 Rp 1.200.000  Rp 1.200.000 5   PV & BoS Mounting Customized 1 Rp 3.000.000  Rp 3.000.000 6 Panel Proteksi (MCB, Fuse, SPD, Timer, LVD, SSR, Duct, dll) 1 Rp 1.500.000 Rp 1.500.000 7   Kabel PV-1 1x4 mm @ 10m 1 Rp 300.000   Rp 300.000 8   Fondasi PV 1 Rp 300.000   Rp 300.000 Total Rp 14.300.000
Dalam  kasus  ini,  perkiraan  umur  alat  adalah  20  tahun  dengan  pergantian  baterai  setiap  10 tahun (umur baterai adalah 10 tahun) sehingga biaya total alat menjadi bertambah sebanyak Rp4.200.000.  Hasil  akhir  dari  biaya  investasi  selama  20  tahun  penggunaan  adalah Rp18.500.000.  Tahap  selanjutnya  yang  harus  diperhatikan  adalah  total  energi  yang  dapat diberikan oleh rangkaian PV selama 20 tahun. Berdasarkan harga listrik per kWh April – Juni 2023, pelanggan rumah tangga daya 3.500 VA ke atas dikenai biaya sebesar Rp1.699,00 per kWh.
Tabel 5. Ringkasan terkait spesifikasi sistem Keterangan Diketahui Output daya panel surya 307,7 Watt Waktu charge baterai 4 jam Umur ekonomi 20 tahun Biaya investasi Rp 18.500.000 Melalui data yang diketahui diatas, maka didapatkan besar LCOE sebesar: 18.500.000 𝐿𝐿𝐶𝐶𝐿𝐿𝐸𝐸 = = Rp 2.063,72/ 𝑃𝑃𝑊𝑊𝑘𝑘 307,7W × 4 × 365 × 20 × 1000
Dari hasil perhitungan tersebut, didapatkan bahwa harga listrik per kWh menggunakan PLTS yaitu sebesar
Rp2.063,72 per kWH. Harga tersebut masih diatas dari harga listrik PLN dengan selisih Rp364,72.  Harga  tersebut  bisa  lebih  murah  lagi  apabila  waktu  investasi  semakin  lama  serta diperkirakan ke depannya harga komponen semakin murah seiring perkembangan zaman.

## KESIMPULAN
Kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan adalah terciptanya Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang terintegrasi dengan battery storage system untuk lahan pertanian buah naga. Respon dari mitra dan warga Desa Sukorejo sangat positif terhadap kegiatan yang dilakukan.  Para  warga  merasa  terbantu  dengan  adanya  teknologi  ini  yang  tidak  hanya mengurangi  biaya  operasional  tetapi  juga  mendukung  keberlanjutan  lingkungan.  Dengan adanya sistem ini, peningkatan efisiensi dalam kegiatan pertaniannya serta penghematan biaya energi karena beban lampu ditopang oleh sistem PLTS dapat tercapai. Selain itu, manfaat lain dari  kegiatan  ini  adalah  adanya  edukasi  kepada  masyarakat  Desa  Sukorejo  mengenai pentingnya pemanfaatan sumber daya energi baru terbarukan yang ramah lingkungan. LCOE dan perhitungan seberapa hemat yang dirasakan oleh pihak petani setelah ditambahkan sumber listrik selain dari PLN sebagai pengurang biaya listrik untuk beban lampu bisa dimanfaatkan sebagai  langkah  awal  Desa  Sukorejo  untuk  mulai  beralih  ke  energi  baru  terbarukan kedepannya.

## DAFTAR PUSTAKA
Aita  Diantari,  R.,  Widyastuti,  C.,  &  Elektro,  T.  (n.d.).  STUDI  PENYIMPANAN  ENERGI PADA BATERAI PLTS (Vol. 9, Issue 2).
BPS Provinsi Jawa Timur. (2023, March 21). BPS Provinsi Jawa
Timur.  https://jatim.bps.go.id/statictable/2023/03/21/2594/produksi-buah-buahan-buah-naga- lemonlengkeng-menurut-kabupaten-kota-dan-jenis-tanaman-di-provinsi-jawa-timur- kwintal-2021-dan-2022.html  Hari  Purwoto,  B.,  Penggunaan  Panel  Surya  Sebagai Sumber Energi Alternatif, E., Alimul, M. F., & Fahmi Huda, I.
(n.d.).  EFISIENSI  PENGGUNAAN  PANEL  SURYA  SEBAGAI  SUMBER  ENERGI ALTERNATIF.
Hariyanto,  B.  (2016).  Produktivitas  Buah  Naga  (Hylocereus  polyrhizus)  di  Lahan  Marjinal. Tanaman Tropika, 371–379.
Myori,  D.  E.,  Mukhaiyar,  R.,  &  Fitri,  E.  (2019).  Sistem  Tracking  Cahaya  Matahari  pada Photovoltaic. INVOTEK:
Jurnal Inovasi Vokasional Dan Teknologi, 19(1), 9–16. https://doi.org/10.24036/invotek.v19i1.548
Pemkab Banyuwangi. (2022, February 19). Menjadi Pemasok Buah naga Terbesar Nasional,
Banyuwangi Gelar festival Buah naga. kabarbanyuwangi.co.id. https://kabarbanyuwangi.co.id/menjadi-pemasok-buah-nagaterbesar-nasional- banyuwangi-gelar-festival-buah-naga
Ramasamy, V., Zuboy, J., O’Shaughnessy, E., Feldman, D., Desai, J., Woodhouse, M., Basore, P.,  &  Margolis,  R.  (2022).  U.S.  Solar  Photovoltaic  System  and  Energy  Storage  Cost Benchmarks, With Minimum Sustainable Price Analysis: Q1 2022.
Shen, W., Chen, X., Qiu, J., Hayward, J. A., Sayeef, S., Osman, P., Meng, K., & Dong, Z. Y. (2020).  A  comprehensive  review  of  variable  renewable  energy  levelized  cost  of electricity. In Renewable and
Sustainable Energy Reviews (Vol. 133). Elsevier Ltd.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110301
Silalahi, D. F., & Gunawan, D. (2022). Solar Energy Potentials and Opportunity of Floating Solar PV in Indonesia. In Indonesia Post-Pandemic Outlook: Strategy towards Net-Zero Emissions  by  2060  from  the  Renewables  and  Carbon-Neutral  Energy  Perspectives. Penerbit BRIN. https://doi.org/10.55981/brin.562.c5
Sudarto,  J.  H.  (2018).  ANALISIS  PENGARUH  INTENSITAS  MATAHARI,  SUHU PERMUKAAN & SUDUT
PENGARAH TERHADAP KINERJA PANEL SURYA Suwarti dan Wahyono. In EKSERGI Jurnal Teknik
Energi (Vol. 14, Issue 2). http://www.polines.ac.id,
Suparlan,  M.,  Sofijan,  A.,  Akbar,  M.  B.,  Elektro,  T.,  &  Sriwijaya,  U.  (2019).  PROTOTIPE
BATTERY CHARGE
CONTROLLER  SOLAR  HOME  SYSTEM  DI  DESA  ULAK  KEMBAHANG  2 KECAMATAN  PEMULUTAN  BARAT  KABUPATEN  OGAN  ILIR.  In  Seminar Nasional AVoER XI.
Susanto, I. D., & Rondhi, M. (2020). Journal of Communication and Agricultural Extension The Effect of Light
Irradiation  Innovation  on  Dragon  Fruit  Farming  in  Bulurejo  Village  Purwoharjo  District Banyuwangi Regency. Jurnal Kirana, 1(2), 74–82. https://doi.org/10.19184/jkr Tim  Kontributor  Banyuwangi,  Imam  Rosidin,  &  Teuku  Muhammad  Valdy  Arief.  (2021,
August 11). Cerita di Balik Sinar Terang Lampu Kebun Buah Naga.
Viktor Fredy Abast, H. J. R. Sumarauw, & Jemmy Charles Kewas. (2022). ANALISA SUHU PERMUKAAN  TERHADAP  DAYA  OUTPUT  SOLAR  CELL  10  WP  TIPE MONOCRYSTALLINE. Teknik Mesin, 3, 1–8.
Yunus Khan, T. M., Soudagar, M. E. M., Kanchan, M., Afzal, A., Banapurmath, N. R., Akram, N., Mane, S. D., & Shahapurkar, K. (2020). Optimum location and influence of tilt angle on performance of solar PV panels.
Journal
of
Thermal Analysis and Calorimetry, 141(1),
511–532.
https://doi.org/10.1007/s10973-019-09089-5