## JEPCA
Journal of Electrical Power Control and Automation Vol 6, No 2 (2023): Desember, 39-43 Program Studi Teknik Listrik Universitas Batanghari ISSN 2621-556X (Online), DOI 10.33087/jepca.v6i2.99

## Aplikasi Kinerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya 1200 WP Terhadap Beban Pompa Air Menggunakan Homer Pro Di Desa Pandan Arang
Feby Ardianto 1* , Bengawan Alfaresi 2 , Taufik 3 , M. Wisyah Aziz 4
1,2,3,4 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Palembang *Corresponding author, e-mail: feby_ardianto@um-palembang.ac.id
Abstrak. Desa  Pandan  Arang  berlokasi  di  Kabupaten  Ogan  Komering  Iliri,  Kecamatan  Kandis,  Provinsi  Sumatera  Selatan. Potensi energi surya di desa tersebut sebesar 4,95 kWh/m2/hari. Pemanfaatan energi alternatif dengan membangun sistem PLTS. Tujuan penelitian analisis kinerja pembangkit listrik tenaga surya 1200 WP dengan beban pompa air 2226 kW. Metode Penelitian dilaksanakan memiliki 4 tahap, yaitu 1. Survei lokasi, 2. Pengumpulan data, 3. Simulasi, 4. Analisis kelistikan. Pengumpulan data lokasi  seperti  komponen  PLTS  dan  data  beban.  Data  digunakan  untuk  simulasi  dengan  aplikasi  HOMER  PRO.  Hasil  simulasi menunjukan  besarnya  energi  listrik  1605  kWh/tahun  setera  dengan  4,4  kWh/hari.  Simulasi  menggunakan  2  beban  pompa  air menghasilkan  daya  listrik  yang  tidak  terpakai  sebesar  3574  kWh/tahun  atau  72%  dari  total  beban  per  tahun.  Sedangkan  pada simulasi, beban listrik yang tidak terpakai pada 1 pompa air adalah 1092 kWh/tahun. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa PLTS berkapasitas 1200 Wp tidak dapat memenuhi kebutuhan beban listrik harian selama setahun.

## Kata Kunci: PLTS, Homer Pro, Simulasi, Desa Pandan Arang
Abstract. Pandan Arang Village is located in Ogan Komering Ilir District, Kandis District, South Sumatra Province. Solar energy potential in this village is 4.95 kWh/m2/day. Utilization of alternative energy by building a Solar Photovoltaic (PLTS) system. The research  aims  to  analyze  the  performance  of  a  1200  WP  solar  power  plant  with  a  water  pump  load  of  2226  kW.  The  research method consists of 4 stages: 1. Location survey, 2. Data collection, 3. Simulation, 4. Technical analysis. Location data collection includes PLTS components and load data. This data is used for simulations using the HOMER PRO application. The simulation results show that the amount of electrical energy produced is 1605 kWh/year or 4.4 kWh/day. Simulation with 2 water pump loads produces  unused  electrical  power  of  3574  kWh/year  or  72%  of  the  total  annual  load.  Meanwhile,  in  the  simulation,  the  unused electricity  load  for  1  water  pump  is  1092  kWh/year.  Thus,  it  can  be  concluded  that  the  1200  Wp PLTS  system  cannot  meet  the daily electricity load requirements for a year.

## Keywords: PLTS, Homer Pro, Simulation, Pandan Arang Village

## PENDAHULUAN
Kebutuhan  energi  listrik  berperanan  penting dalam  kehidupan,  untuk  memenuhi  kebutuhan  listrik manusia  mencari  energi  alternatif  sebagai  pengganti energi  yang  bersumber  dari  fosil[1][2].  Sistem  energi surya bertujuan pembangkit listrik energi alternatif yang ekonomis  dan  bebas  emisi[3].  Pembangkit  listrik  tenaga surya  (PLTS)  /fotovoltaik  yang  bersumber  dari  radiasi matahari  melalui  konversi  sel  fotovoltaik[4].  Semakin tinggi  intensitas  radiasi  matahari,  maka  semakin  besar daya listrik yang dihasilkannya[5].
Kondisi  lingkungan  yang  selalu  berubah,  dapat mempersulit  kinerja  PLTS  yang  terpasang  pada  lokasi tertentu tanpa mengetahui kondisi perubahan parameter- parameter  pembangkit  di  lokasi  tersebut.    Pengumpulan data  dilakukan  berlokasi  di  Desa  Pandan  Arang, Kecamatan  Kandis,  Kabupaten  Ogan  Komering  Iliri, Provinsi  Sumatera  Selatan.  Potensi  energi  surya  di  desa tersebut sebesar 4,95 kWh/m2/hari[6].
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis kinerja pembangkit listrik tenaga surya 1200 WP dengan beban  pompa  air  2226  kW  menggunakan  aplikasi HOMERPro.  Aplikasi  HOMERPro  dikembangkan  oleh HOMER  Energy,  adalah  perangkat  lunak  yang  diakui secara  global  yang  dirilis  di  Boulder,  Colorado  pada
tahun  2009[7].  HOMERPro,  juga  dikenal  sebagai HOMER  (Hybrid  Optimization  Model  for  Energy Renewable),  menyederhanakan  tugas  evaluasi  desain untuk  sistem  energi  off-grid  dan  yang  terhubung  ke jaringan[8].  Metode  penelitian  menggunakan  4  tahapan, seperti:  1.  Survei  lokasi,  2.  Pengumpulan  data,  3. Simulasi, 4. Analisis kelistikan. Penelitian ini diharapkan dapat  memenuhi  kebutuhan  energi  listrik  dalam menanggung  beban  Listrik  pompa  air  dengan  kapasitas yang besar.

## METODE
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  desa  Pandan  Arang Kecamatan  Kandis  Kabupaten  Ogan  Ilir  Sumatera Selatan. penelitian ini melakukan simulasi menggunakan aplikasi  HOMER  Pro,  dengan  menggunakan  4  tahapan yaitu:  1.  Survei  lokasi,  2.  Pengumpulan  data,  3. Simulasi, 4. Analisis  kelistikan, terlihat pada Gambar 1. Simulasi yang dilakukan dengan menggunakan 2 kondisi beban yang berbeda yaitu: 1 pompa air dan  2 pompa air, terlihat pada Tabel 1.
Feby  Ardianto  et  al.,  Aplikasi  Kinerja  Pembangkit  Listrik Tenaga  Surya  1200  WP  Terhadap Beban  Pompa Air  Menggunakan

## Homer Pro Di Desa Pandan Arang
Gambar 1. Diagram Fishbone
Tahapan  pertama  melakukan  survei  di  desa Pandan Arang. Survei yang dilakukan untuk mengetahui lokasi  PLTS  serta  komponen  yang  digunakan.  Lokasi PLTS terletak di 3°25'06.1"S 104°48'40.6"E. Jenis PLTS yang  digunakan  adalah  PLTS  Atap  OFF-grid  dengan sistem  DC coupling .  Tahapan  kedua  melakukan pengumpulandata  yang  meliputi  lokasi  data beban,  data komponen,  data  radiasi  matahari  sebagai  input  data Aplikasi HOMER Pro, terlihat pada Tabel 1-3.
Tabel 1. Profil Beban No.  Nama Jumlah Daya (W) Waktu (Jam) Total  Daya (kWh/hari) 1. Pompa Air 2 2.266 3 13,6 2. Pompa Air 1 2.266 3 6,8
Tabel  1.  Menunjukan  profil  beban  yang  ditanggung oleh PLTS yang merupakan pompa air jenis submersible yang  dirancang  untuk  digunakan  memompa  air  dalam sumur  bor  atau  sumur  air  tanah.  Daya  pompa  sebesar 2266 W (Ac) dengan waktu penggunaan selama 3 jam/hari.
Tabel 2. Data Komponen PLTS No. Nama Spesifikasi Jumlah 1 . Panel Surya  Merek : Solana Tipe : Monocrystalline Pmax : 200 Wp Vm : 35,9 V
Im : 5,57 A Voc : 43,7 V Isc : 5,91 A
Efficiency :15,3 % NOCT : 47 ℃ Koefisien  suhu  Pmax  :  - 0,4%/℃ 6 2  MPPT 12 V 100 A 2 3 . Inverter Merek : Easun Power Kapasitas : 6000 W Efisiensi : 95 % Tipe : High Frequency Tegangan Input : 12 V Tegangan Output : 220 V 1 4 . Baterai Merek : Luminous Tipe : Lead Acid Kapasitas :100 AH Tegangan :12 V 8
Tabel  2.  Data  komponen  PLTS  memiliki  4 komponen  utama,  yaitu:  1.  Panel  Surya,  2.  MPPT (Maximum  Power  Point  Tracking),  3.  Inverter,  4. Baterai.
Panel  surya  yang  digunakan  tipe  Monocrystalline dengan  spesifikasi  mempunyai  daya  maksimum  (Pmax) sebesar  200  Watt-peak  (Wp),  dengan  tegangan maksimum  (Vm)  sebesar  35,9  Volt  (V)  dan  arus maksimum  (Im)  sebesar  5,57  Ampere  (A)[9],  terlihat pada  Gambar  2.  Tegangan  sirkuit  terbuka  (Voc) mencapai 43,7 V dan arus sirkuit pendek (Isc) mencapai 5,91 A. Panel ini memiliki efisiensi sebesar 15,3%, yang menunjukkan  kemampuannya  untuk  menghasilkan energi  listrik  dari  cahaya  matahari  dengan  tingkat efisiensi yang baik. Menggunakan 6 panel surya dengan susunan 2x3 panel tersusun parallel.
Gambar 2. Panel Surya Monocrystalline
MPPT  (Maximum  Power  Point  Tracking)12  V, 100 A, (Vm) 60 V  merupakan kontroler yang dirancang untuk  sistem  12  volt  dengan  kapasitas  arus  maksimum 100  Ampere[10].  Kontroler  ini  dapat  menangani tegangan  input  panel  surya  hingga  60  Volt  untuk memaksimalkan  efisiensi  pengumpulan  energi,  terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Maximum Power Point Tracking
Inverter  yang  digunakan  berjenis  Power  High Frequency  dengan  kapasitas  6000  W  dan  efisiensi  95%, mampu  mengonversi  tegangan  input  12  V  menjadi tegangan  output  220  V  secara  efisien[11],  terlihat  pada Gambar 4.
Feby  Ardianto  et  al.,  Aplikasi  Kinerja  Pembangkit  Listrik Tenaga  Surya  1200  WP  Terhadap Beban  Pompa Air  Menggunakan Homer Pro Di Desa Pandan Arang
Gambar 4. Inverter
Baterai  yang  digunakan  dengan  tipe  Lead  Acid penyimpanan  energi  listrik  DC  kapasitas  100  ampere- hour  (AH)  dan  tegangan  12volt  (V)  yang  dapat  sistem listrik darurat di rumah, kantor, atau bangunan komersial hingga  sistem  tenaga  surya  off-grid[12].  penyedia  daya yang  stabil  dan  konsisten  selama  periode  penggunaan, sehingga  dapat  diandalkan  untuk    pasokan  listrik  yang tidak terputus di berbagai lingkungan dan situasi, terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Baterai
Gambar  6.  Menunjukan  Rangkaian  PLTS  ini didesain  untuk  memberikan  pasokan  listrik  yang  handal dan efisien, terutama di daerah terpencil atau yang tidak terhubung  dengan  jaringan  listrik  utama.  Konfigurasi panel  surya  yang  terdiri  dari  2  array  dengan  masing- masing  3  panel  yang  disusun  paralel,  sistem  ini  mampu menangkap  sebanyak  mungkin  energi  matahari  untuk dikonversi  menjadi  listrik.  Dua  MPPT  digunakan  untuk memaksimalkan kinerja panel surya dengan menyesuaikan  penyerapan  energi  sesuai  dengan  kondisi cahaya yang berubah-ubah[13].
Delapan  baterai  digunakan  untuk  menyimpan energi yang dihasilkan oleh panel surya, sehingga listrik dapat  tetap  tersedia  bahkan  saat  cahaya  matahari  tidak mencukupi.  Inverter  kemudian  mengonversi  energi  DC dari  baterai  menjadi  AC,  yang  dapat  digunakan  untuk mengoperasikan beban utama, yaitu pompa submersible. Dengan  sistem  ini,  kebutuhan  listrik  untuk  pengambilan air  dari  sumur  atau  reservoir  dapat  dipenuhi  secara konsisten.
Dengan demikian, rangkaian PLTS ini menawarkan  solusi  yang  handal  dan  efisien  untuk memenuhi  kebutuhan  listrik  di  daerah  terpencil  atau yang tidak terjangkau oleh jaringan listrik konvensional,
sambil tetap mempertimbangkan efisiensi dan keandalan dalam penggunaan energi surya. [13].
Gambar 6. Rangkaian PLTS
Tabel 3. Data Suhu dan Kecerahan
Bulan Clearness Indeks Daily Radiation (kWh/m2/day) Daily Temperature (℃) Januari 0,441 4,59 25,64 Februari 0,458 4,85 25,8 Maret 0,482 5,08 26,21 April 0,511 5,12 26,6 Mei 0,522 4,87 26,53 Juni 0,531 4,74 25,95 Juli 0,52 4,72 25,53 Agustus 0,527 5,1 25,64 September 0,523 5,38 26,01 Oktober 0,504 5,3 26,43 November 0,483 5,03 26,43 Desember 0,454 4,67 25,87 Rata-rata 0,49 4,95 26,05
Tahapan  ketiga  melakukan  simulasi  menggunakan aplikasi  HOMER  Pro,  Menggunakan  data  Tabel  1-3 sebagai  inputan  dilakukan  simulasi  untuk  perhitungan dan  analisis  keadaan  sumber  energi  terbarukan  suatu daerah  berdasar  pada  lokasi  yang  telah  ditentukan. Diagram skematik PLTS 1200 Wp di desa Pandan Arang dapat di lihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram Skematik PLTS
Feby  Ardianto  et  al.,  Aplikasi  Kinerja  Pembangkit  Listrik Tenaga  Surya  1200  WP  Terhadap Beban  Pompa Air  Menggunakan

## Homer Pro Di Desa Pandan Arang
Tahapan  keempat  melakukan  Analisa  dari simulasi dengan menggunakan aplikasi HOMER Pro.

## HASIL
Berdasarkan  data  yang  telah  dikumpulkan sebelumnya  maka  dilakukan  simulasi  menggunakan aplikasi  HOMER  Pro.  Hasil  simulasi  yang  telah didapatkan  bahwa  sistem  PLTS  memproduksi  energi listrik  sebesar  1.605  kWh/tahun.  Kemudian  total  energi listrik  yang  digunakan  oleh  beban  hanya  sebesar  1.390 kWh/tahun,  terjadi  disebabkan  losses  yang  ada  pada sistem  PLTS.  Besarnya  losses  yang  ada  pada  sistem sebesar  13,39%.  Simulasi  produksi  energi  listrik  harian dapat dilihat pada Gambar 3.
Grafik 3. Produksi Energi PLTS
Produksi  energi  harian  terbesar  terjadi  pada tanggal  3  November  dengan  total  daya  7,13  kWh, sedangkan  produksi  energi  listrik  terendah  terjadi  di tanggal  1  Januari  dengan  produksi  energi  sebesar  0,56 kWh. Daya rata-rata (Mean Output) yang dihasilkan oleh panel  surya  dalam  sehari  adalah  0,183  kW/jam, sedangkan daya rata-rata (Mean Output) yang dihasilkan setiap  hari  dalam  setahun  adalah  4,40  kWh/hari.  Energi maksimal  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya  adalah sebesar  0,978  kW  atau  sebesar  81,5%  dari  kapasitas terpasang.

## Simulasi  kelistrikan  PLTS  dengan  beban  2  Pompa Air
Berdasarkan  simulasi  yang  dilakukan  diketahui kelebihan  energi  listrik  (Excess  Electricity)  pada  sistem adalah  sebesar  0,272  kWh/tahun,  sedangkan  beban listrik yang tidak terlayani (Unmet Electric Load) adalah sebesar  3.574  kWh/tahun  atau  sebesar  72%  dari  total beban dalam setahun.

## Simulasi  kelistrikan  PLTS  dengan  beban  1  Pompa Air
Simulasi kelistrikan dengan 1 pompa air kelebihan energi  listrik  yang  dihasilkan  adalah  0,272  kWh/tahun, sedangkan besarnya beban  yang  tidak  terpenuhi  (Unmet Electric  Load)  adalah  sebesar  1.092  kWh/tahun  atau sebesar 44 % dari total beban  setahun. Dari simulasi ini diketahui  bahwa  daya  yang  dihasilkan  oleh  PLTS  tidak dapat memenuhi kebutuhan daya listrik pompa air dalam setahun

## SIMPULAN
PLTS  memproduksi  energi  listrik  sebesar  1.605 kWh/tahun.  Sedangkan  besarnya  losses  yang  ada  pada sistem  adalah  sebesar  13,39%.  Daya  rata-rata  (Mean Output)  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya  dalam  sehari adalah  0,183  kW/jam,  sedangkan  daya  rata-rata  (Mean Output) yang dihasilkan setiap hari dalam setahun adalah 4,40  kWh/hari.  Energi  maksimal  yang  dihasilkan  oleh panel surya adalah sebesar 0,978 kW atau sebesar 81,5% dari  kapasitas  terpasang.  Pada  simulasi  dengan  beban  2 pompa  air  diketahui  beban  listrik  yang  tidak  terlayani adalah  sebesar  3.574  kWh/tahun  atau  sebesar  72%  dari total  beban  dalam  setahun.  Sedangkan  pada  simulasi dengan  1  pompa  air  beban  listrik  yang  tidak  terlayani adalah  sebesar  1.092  kWh/tahun  atau  sebesar  44  % dari total beban setahun.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  A. Yuwono et al. , Gerakan Aksi Proklim Indonesia 2020-2030 . UGM PRESS, 2024.
[2]  D.  Nasrudin,  A.  Setiawan,  and  E.  M.  Rahmat Fadhli, Pendidikan  Energi .  Indonesia  Emas  Group, 2024.
[3]  E.  A.  Pratama  and  R.  N.  Ahmad,  “Analisis Pengaruh  Polutan  Debu  Terhadap  Pembangkitan Daya  Pada  Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga Surya.”  Universitas  Muhammadiyah  Surakarta, 2024.
[4]  S.  Muslim,  K.  Khotimah,  and  A.  N.  Azhiimah, “Analisis Kritis Terhadap Perencanaan Pembangkit Listrik  Tenaga  Surya  (Plts)  Tipe  Photovoltaic  (Pv) Sebagai Energi Alternatif Masa Depan,” Rang Tek. J. , vol. 3, no. 1, pp. 119–130, 2020.
[5]  F.  Ardianto,  Y.  Ramaleno,  B.  Alfaresi,  and  ..., “Intensitas  Cahaya  Matahari  Pada  Panel  Surya Terhadap  Daya  Yang  Dihasilkan,” …  Eng. … ,  vol. 13,  no.  1,  pp.  414–417,  2021,  [Online].  Available: http://ejournal.ft.unsri.ac.id/index.php/avoer/article/ view/897.
[6]  M.  WISYAH  AZIZ,  “Analisis  Kinerja  Pembangkit Listrik  Tenaga  Surya  1200  Wp  Menggunakan Aplikasi  Homer  Pro  Di  Desa  Pandan  Arang,”  P, 2023.  [Online].  Available:  http://repository.um- palembang.ac.id/id/eprint/26966/.
[7]  S.  Ramadhan,  “Pemodelan  Sistem  dan  Simulasi Kereta  Listrik  Tenaga  Surya  Menggunkan  Homer Pro Software.” Universitas Muhammadiyah Surakarta, 2021.
[8]  M.  Zulni  and  S.  Bandri,  “Planning  on  Solar  Power Plant 900 Va Power Grid Using Micropower Homer Household  Application  Perencanaan  Pembangkit Listrik  Tenaga  Surya  Ongrid  Daya  900  Va Menggunakan  Homer  Dayamikro  Aplikasi  Rumah Tangga,” vol. 3, no. June, pp. 29–35, 2023.
[9]  P.  Penerbangan  and  I.  Curug  -Tangerang, “Rancangan  Pemanfaatan  Tenaga  Surya  Sebagai Sumber  Energi  Di  Gedung  Power  House  Bandara
Feby  Ardianto  et  al.,  Aplikasi  Kinerja  Pembangkit  Listrik Tenaga  Surya  1200  WP  Terhadap Beban  Pompa Air  Menggunakan

## Homer Pro Di Desa Pandan Arang
Banyuwangi Hendro Widiarto (1) , Asep
Samanhudi (2),” vol. 3, no. 3, pp. 195–204, 2023.
[10] S.  Meliala,  F.  Manurung,  R.  Putri,  Asran,  and  T. Multazam,  “Desain  Model  Parameter  dan Monitoring  Panel  Surya  Menggunakan  IOT,” J. Serambi  Eng. ,  vol.  VIII,  no.  1,  pp.  4747–4759,
2023.
[11] S. Syahid, A. Santoso, A. H. Riyadi, J. Juwarta, and T.  Triyono,  “Monitoring  Dan  Desain  Pembangkit Listrik  Tenaga  Surya  Untuk  Sumber  Energi  Alat Pemberi  Makan  Ikan  (Feeder)  Otomatis,” Orbith
Maj. Ilm. Pengemb. Rekayasa dan Sos. , vol. 19, no.
1, pp. 106–113, 2023.
[12] H.  Rusiana  Iskandar et  al. ,  “Analisis  Performa Baterai  Jenis  Valve  Regulated  Lead  Acid  Pada
PLTS  Off-Grid  1  Kwp,” J.  Teknol. ,  vol.  13,  no.  2, pp. 129–140, 2021, [Online]. Available: https://dx.doi.org/10.24853/jurtek.13.2.129-140.
[13] F.  Ardianto,  E.  Ermatita,  A.  Sofijan,  V.  Ayumi,  H. Noprisson, and M. Purba, “A Preliminary Study of Decision Support Model of Photovoltaic for Village Area  in  South  of  Sumatera,”  in 2022  International Conference  on  Informatics,  Multimedia,  Cyber  and Information System (ICIMCIS) , 2022, pp. 124–129, doi: 10.1109/ICIMCIS56303.2022.10017971.