Jurnal Energi Baru & Terbarukan, 2024, Vol. 5, No. 1, pp 20 – 26
Received : 21 Desember 2023 Accepted : 23 Februari 2024 Published : 18 Maret 2024
Copyright: © 2022 by the authors. Jurnal Energi Baru dan Terbarukan (p-ISSN: 2809-5456 and e-ISSN: 2722-6719 ) published by Master Program of Energy, School of Postgraduate Studies. This article  is an open access article distributed under the terms and condition of the Creative Commons Attribution- ShareAlike 4.0 International License (CC BY-SA 4.0).

## Pengukuran Intensitas Radiasi Matahari di Wilayah Kabupaten Nganjuk Tahun 2016
Shidqi Nur Mubiyn 1 , Nasrul Ilmannafik 2
1J Teknik Mesin,Fakultas Teknik, Universitas Jember, Indonesia;
2 Teknik Mesin,Fakultas Teknik, Universitas Jember, Indonesia;
Email  : shidqinurmubiyn@gmail.com (S.N.M), nasrul.teknik@unej.ac.id (N.I);
Abstrak : Radiasi matahari merupakan faktor alam yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan lingkungan.  Radiasi  matahari  berperan  dalam  berbagai  aspek  kehidupan  sehari-hari,  termasuk mendorong  pertumbuhan  tanaman,  memberi  daya  pada  pembangkit  listrik  tenaga  surya,  dan berdampak  signifikan  terhadap  kondisi  atmosfer,  iklim,  dan  cuaca  di  berbagai  wilayah  di  dunia. Radiasi matahari juga berperan dalam berbagai aspek sains, seperti fisika, meteorologi, dan ekologi. Metode  pengambilan  data  adalah  langkah  kunci  dalam  penelitian  yang  berfokus  pada  penggunaan sumber data dari website Photovoltaic Geographical Information System (PGIS). PGIS adalah sumber data yang sangat penting dalam studi ini karena menyediakan informasi terkini tentang sebaran sistem fotovoltaik (PV) di Kabupaten Nganjuk. Metode pengambilan data yang tepat akan memastikan bahwa data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  akurat  dan  relevan.  Pada  tahun  2016,  nilai  rata-rata akumulasi  radiasi  gobal  pada  Kabupaten  Nganjuk  mencapai  156,21  kW/m2.  Tingkat  radiasi  ini mencerminkan potensi energi surya yang dapat dihasilkan di Kabupaten Nganjuk. Dalam hal produksi energi surya, terjadinya hujan dan tutupan awan, terutama pada musim hujan dapat menjadi tantangan dalam input data. Beberapa wilayah seperti Nganjuk radiasi maksimum tercapai di musim kemarau. Fenomena  yang  terjadi  pada  Kabupaten  Nganjuk  menunjukkan  bahwa  radiasi  matahari  mencapai puncaknya  pada  bulan  Agustus  yang  mencapai  180,67kWH/m2.  Pengamatan  ini  menjadi  penting untuk  memberikan  kontribusi  dalam  pemahaman  mengenai  variasi  musiman  radiasi  matahari  di wilayah  Kabupaten  Nganjuk  serta  menjadi  dasar  informasi  yang  penting  untuk  perencanaan  dan pengembangan sumber energi surya.
Kata Kunci : Radiasi Matahari, Solar Energy, Energi Surya.
Abstract : Solar radiation is a very important natural factor for human life and the environment. Solar radiation plays a role in various aspects of daily life, including promoting plant growth, powering solar power  plants,  and  having  a  significant  impact  on  atmospheric,  climatic,  and  weather  conditions  in various  regions  of  the  world.  Solar  radiation  also  plays  a  role  in  various  aspects  of  science,  such  as
Vol. 5, No. 1, pp 20 – 26 doi: 10.14710/jebt.2024.21580
physics, meteorology and ecology. Data retrieval method is a key step in research that focuses on the use of data sources from Photovoltaic Geographical Information System (PGIS) websites. PGIS is a very important  data  source  in  this  study  as  it  provides  up-to-date  information  on  the  distribution  of photovoltaic (PV) systems in Nganjuk Regency. Appropriate data retrieval methods will ensure that the data  used  in  this  study  is  accurate  and  relevant.  In  2016,  the  average  value  of  accumulated  global radiation in Nganjuk Regency reached 156.21 kW / m2. This radiation level reflects the potential of solar energy that can be generated in Nganjuk Regency. In terms of solar energy production, the occurrence of rain and cloud cover, especially during the rainy season can be a challenge in data input. Some areas such as Nganjuk maximum radiation is reached in the dry season. The phenomenon that occurred in Nganjuk  Regency  showed  that  solar  radiation  reached  its  peak  in  August  which  reached  180.67 kWH/m2. This observation  is  important to contribute to the understanding of seasonal variations  in solar radiation in the Nganjuk Regency area and become an important information base for the planning and development of solar energy sources.

## Keywords : Solar Radiation, Solar Energy, Solar Energy

## 1. Pendahuluan
Radiasi  matahari  merupakan  faktor  alam  yang  sangat  penting  bagi  kehidupan  manusia  dan lingkungan.  Radiasi  matahari  berperan  dalam  berbagai  aspek  kehidupan  sehari-hari,  termasuk mendorong  pertumbuhan  tanaman,  memberi  daya  pada  pembangkit  listrik  tenaga  surya,  dan berdampak  signifikan  terhadap  kondisi  atmosfer,  iklim,  dan  cuaca  di  berbagai  wilayah  di  dunia. Intensitas  radiasi  matahari  datanya  sangat  penting  untuk  pemodelan  cuaca  dan  iklim  karena  dapat mengukur jumlah panas yang dipertukarkan antara permukaan dan atmosfer (Munawar et al., 2020). Perubahan intensitas radiasi matahari yang mencapai permukaan bumi memberikan kontribusi pada pola iklim dalam berbagai rentang waktu (Sianturi & Simbolon, 2021). Indonesia yang secara geografis berada di garis khatulistiwa memiliki potensi besar dalam hal pemanfaatan energi matahari (Ridho et al., 2018).
Dimana  Nganjuk,  merupakan  sebuah  kabupaten  yang  terletak  di  Provinsi  Jawa  Timur, Indonesia, memiliki karakteristik iklim dan cuaca yang khas. Kabupaten ini terletak di wilayah tropis dengan cuaca yang panas sepanjang tahun, dan radiasi matahari yang tinggi menjadi ciri khas iklimnya. Radiasi  matahari  di  Nganjuk  memiliki  pengaruh  signifikan  terhadap  berbagai  sektor  kehidupan, seperti pertanian, energi, dan kesehatan. Namun sebagaimana kita tahu bahwa potensi energi surya di Indonesia masih jarang dimanfaatkan secara optimal (Simanjuntak & Wibowo, 2023). Oleh karena itu, penelitian  tentang  radiasi  matahari  di  Kota  Nganjuk  sangat  penting  untuk  memahami  potensi  dan dampaknya, serta untuk mengembangkan strategi yang lebih efisien dalam memanfaatkannya.
Potensi energi matahari di suatu daerah dapat dilihat dari Lama Penyinaran Matahari (LPM) yang dikenal dengan korelasi Angstrom (Utomo, 2017) . Lama Penyinaran Matahari adalah indeks iklim yang memungkinkan untuk mengukur durasi sinar matahari (Octavianti et al., 2018). Radiasi matahari merupakan salah satu sumber energi yang tidak cepat habis. Radiasi yang masuk ke atmosfer  bumi mengalami beberapa proses seperti sebagian  radiasi terbaur oleh partikel  di atmosfer, sebagian dari radiasi  diserap  oleh  partikel-partikel  tersebut,  dan  sebagiannya  lagi  diserap  oleh  permukaan  bumi (Kafka & Miller, 2019). Singkatnya Radiasi matahari dapat dimanfaatkan melalui dua metode, yakni
Vol. 5, No. 1, pp 20 – 26 doi: 10.14710/jebt.2024.21580
pemanfaatan secara langsung menggunakan teknologi fotovoltaik dan pemanfaatan termal (Siregar et al., 2018).
Dengan  tingginya  radiasi  matahari  di  Nganjuk,  maka  wilayah  tersebut  mempunyai  potensi besar  untuk  pengembangan  energi  surya,  seperti  pembangkit  listrik  tenaga  surya.  Hal  ini  dapat membantu  mengurangi  ketergantungan  pada  bahan  bakar  fosil  sebagai  sumber  energi  yang  dapat menimbulkan  masalah  yang  serius,  terutama  masalah  ketahanan  energi  dan  dampaknya  pada lingkungan (Alim et al., 2023)
Melalui  artikel  ini  kita  akan  mendalami  lebih  dalam  aspek-aspek  tersebut  termasuk  radiasi baur  atau  hambur  dan  radiasi  total.  Radiasi  baur  sendiri  merupakan  radiasi  yang  mengalami perubahan arah akibat pemantulan dan hamburan, sedangkan radiasi total merupakan penjumlahan dari radiasi langsung dan radiasi baur (Susatya et al., 2011). Dengan mempelajari karakteristik radiasi matahari  di  Kabupaten  Nganjuk  memiliki  tujuan  untuk  memanfaatkan  energi  terbarukan  tersebut sehingga memiliki manfaat yang lebih efektif dan tidak memiliki efek buruk bagi manusia dan bumi.

## 2. Metodologi
Metode  pengambilan  data  adalah  langkah  kunci  dalam  penelitian  yang  berfokus  pada penggunaan  sumber  data  dari  website  Photovoltaic  Geographical  Information  System  (PGIS).  PGIS adalah sumber data yang sangat penting dalam studi ini karena menyediakan informasi terkini tentang sebaran  sistem  fotovoltaik  (PV)  di  Kabupaten  Nganjuk.  Metode  pengambilan  data  yang  tepat  akan memastikan bahwa data yang digunakan dalam penelitian ini akurat dan relevan.
Langkah pertama dalam pengambilan data adalah mengakses website PGIS. Setelah mengakses website  PGIS,  kita  perlu  melakukan  pencarian  data  pada  lokasi  yang  dituju  dalam  penelitian  ini Kabupaten  Nganjuk.  Data  yang  disajikan  berbentuk  grafik  yang  dapat  kita  unduh.  Dari  data  yang sudah didapatakan dari website tersebut selanjutnya dilakukan perhitungan.
Gambar 1 Letak Pengambilan Data di Nganjuk (111°9’ BT dan 7°59’ LS)
Seperti pada Gambar 1, Nganjuk merupakan kabupaten yang memiliki luas wilayah 1.224,25 km2 yang berada di tengah provinsi jawatimur dan diapit oleh Kota Madiun, Kota Kediri, dan Kabupaten Jombang
Variabel bebas dalam penelitian ini mencakup beberapa faktor yang dapat memengaruhi sebaran sistem fotovoltaik (PV) di Kabupaten Nganjuk. Beberapa variabel bebas yang perlu diperhatikan antara lain kondisi geografis, intensitas matahari, topografi, kebijakan pemerintah terkait energi terbarukan, dan  potensi  investasi  dalam  teknologi  energi  surya.  Kondisi  geografis  mencakup  letak  geografis Kabupaten Nganjuk, seperti lintang dan bujur, yang dapat mempengaruhi sebaran dan efisiensi sistem
Vol. 5, No. 1, pp 20 – 26 doi: 10.14710/jebt.2024.21580
PV. Adapun faktor yang dapat mempengaruhi intensitas radiasi matahari yaitu awan, debu, uap air, dan gas-gas di atmosfer [9].
Sementara itu, variabel terikat dalam penelitian ini adalah sebaran sistem fotovoltaik di Kabupaten Nganjuk,  yang  diukur  dan  direpresentasikan  dalam  bentuk  data  grafik  yang  diunduh  dari  website PGIS. Sebaran ini dapat mencakup jumlah dan jenis sistem PV, distribusi geografisnya, serta kapasitas energi yang dihasilkan. Dengan menggunakan data ini, penelitian dapat menganalisis pola sebaran dan faktor-faktor  yang  Nganjuk.  Beberapa  variabel  bebas  yang  perlu  diperhatikan  antara  lain  kondisi geografis, intensitas matahari, dan potensi investasi dalam teknologi energi surya. Kondisi geografis mencakup letak geografis Kabupaten Nganjuk, seperti lintang dan bujur, yang dapat mempengaruhi sebaran dan efisiensi sistem PV.
Langkah  selanjutnya  setelah  pengambilan  data  grafik  adalah  melakukan  perhitungan  statistik untuk  mengidentifikasi  tren  dan  pola  yang  mungkin  ada  dalam  sebaran  sistem  PV  di  Kabupaten Nganjuk. Analisis ini dapat melibatkan metode statistik seperti regresi untuk mengevaluasi hubungan antara variabel bebas dan sebaran sistem PV. Selain itu, teknik pemetaan spasial juga dapat diterapkan untuk memvisualisasikan distribusi sistem PV di peta wilayah Kabupaten Nganjuk.
Dengan  mengintegrasikan  variabel  bebas  dan  terikat  ini,  penelitian  ini  bertujuan  untuk memberikan  pemahaman  mendalam  tentang  faktor-faktor  yang  mempengaruhi  penyebaran  sistem fotovoltaik  di  Kabupaten  Nganjuk.  Analisis  hasil  penelitian  ini  diharapkan  dapat  memberikan wawasan  yang  berharga  bagi  pengambil  kebijakan,  peneliti,  dan  pihak-pihak  terkait  dalam pengembangan dan implementasi teknologi energi surya di daerah tersebut. memengaruhi distribusi sistem PV di wilayah tersebut.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil control kualitas data radiasi matahari yang diambil dari website pada lokasi Kabupaten Nganjuk  menunjukkan  kualitas  pengukuran  yang  baik  selama  tahun  2016.  Secara  umum,  hasil pengukuran ketiga jenis radiasi menunjukkan data yang baik.
Setelah melalui proses kontrol kualitas data, nilai yang melewati batas nilai yang ditentukan telah dieliminasi, dan data tersebut tidak digunakan dalam analisis lebih lanjut. Hasil evaluasi ini bertujuan untuk memastikan keakuratan dan keandalan data radiasi matahari yang digunakan dalam penelitian, sehingga analisis selanjutnya dapat menghasilkan temuan yang dapat dipercaya dan relevan.
(a) 0 50 100 150 200 Januari April Juli Oktober Rad iasi Glob al (k Wh /m2 )
Vol. 5, No. 1, pp 20 – 26 doi: 10.14710/jebt.2024.21580
(b)

## (c)
Gambar 2. (a) Grafik radiasi Global; (b) Grafik Radiasi Langsung;
(c) Grafik Radiasi Baur
Variasi  bulanan  radiasi  global  di  Kabupaten  Nganjuk  menunjukkan  pola  rata-rata  yang mencapai  puncak  pada  bulan  Agustus,  sebagaimana  tergambar  dalam  Gambar  2  (a).  Secara  umum, fluktuasi radiasi matahari yang diterima di permukaan bumi dipengaruhi oleh dua faktor utama: faktor astronomis atau geografis, seperti lintang, dan faktor atmosferik Matahari yang berada berada tegak lurus di atas wilayah ekuator dua kali dalam setahun, yakni saat terjadi equinox pada tanggal 20 Maret dan  23  September.Selain  faktor  tersebut  temperatur  wilayah  juga  dapat  mempengaruhi  kinerja  dari panel surya (Asrori & Yudiyanto, 2019).
Karena  letak  Kabupaten  Nganjuk  dekat  dengan  garis  ekuatorial  (111°9’  BT  dan  7°59’  LS), sehingga  pada  bulan  Maret–April  dan  Agustus–September,  posisi  matahari  relatif  lebih  tinggi  bagi pengamat  di  wilayah  tersebut.  Hal  ini  berarti  panjang  atmosfer  yang  harus  dilalui  radiasi  matahari untuk mencapai permukaan bumi di daerah tersebut relatif lebih pendek. Akibatnya, intensitas radiasi matahari  yang  diterima  di  permukaan  bumi  pada  bulan-bulan  tersebut  mengalami  penguatan, terutama  pada  saat  tengah  hari.  Penjelasan  ini  memberikan  gambaran  tentang  bagaimana  faktor astronomis dan geografis berkontribusi pada pola variasi bulanan radiasi global di Kabupaten Nganjuk.
Pada  tahun  2016,  nilai  rata-rata  akumulasi  radiasi  gobal  pada  Kabupaten  Nganjuk  mencapai 156,21  kW/m2.  Tingkat  radiasi  ini  mencerminkan  potensi  energi  surya  yang  dapat  dihasilkan  di Kabupaten Nganjuk. Radiasi tersebut menunjukkan angka yang lebih baik dibandingkan dengan rata- rata di wilayah barat Indonesia seperti pada penelitian sebelumnya (Ramadhan et al., 2017).
Sebaran  nilai  radiasi  langsung  pada  Gambar  2  (b)  dengan  nilai  standar  deviasi  19,81  dapat menunjukkan nilai yang lebih besar dari radiasi baur pada Gambar 2 (c) dengan standar deviasi 4,67.
0 30 60 90 120 150 Januari April Juli Oktober Rad iasi Lan gsu n g (k Wh /m2 ) Bulan 0 15 30 45 60 75 90 Januari April Juli Oktober Rad iasi B au r (k Wh /m2 ) Bulan
Vol. 5, No. 1, pp 20 – 26 doi: 10.14710/jebt.2024.21580
Hal  tersebut  terjadi  karena  radiasi  langsung  diukur  dari  satu  arah  sehingga  jika  ada  objek  yang menutupi  seperti  awan  akan  langsung  mempengaruhi  nilai.    Angka  tersebut  didapat  karena  energi surya hanya perlu waktu delapan menit untuk mencapai ke Bumi (Handayani & Ariyanti, 2012).
Dalam  hal  produksi  energi  surya,  terjadinya  hujan  dan  tutupan  awan,  terutama  pada  musim hujan dapat menjadi tantangan dalam input data. Beberapa wilayah seperti Nganjuk radiasi maksimum tercapai  di  musim  kemarau.  Dikaarenakan  saat  musim  penghujan  penyinaran  matahari  menjadi pendek dibandingkan dengan musim kemarau (Hamdi, 2014).
Pemahaman  tentang  peran  awan  dalam  mempengaruhi  radiasi  matahari  di  wilayah  tropis menjadi penting dalam hal perencanaan system energi surya. Pengaruh kondisi atmosfer menjadi kunci analisis energi radiasi matahari di wilayah tropis.

## 4. Kesimpulan
Pengukuran radiasi matahari di kabupaten Nganjuk telah diukur sejak 2005. Radiasi langsung umumnya menunjukkan sebaran yang lebih besar dibandingkan radiasi baur. Pola musiman radiasi matahari  dipengaruhi  oleh  gerak  semi-tahunan  matahari  dengan  nilai  maksimum  maret  dan september.
Fenomena  yang  terjadi  pada  Kabupaten  Nganjuk  menunjukkan  bahwa  radiasi  matahari mencapai  puncaknya  pada  bulan  Agustus  yang  mencapai  180,67kWH/m2.  Penelitian  ini  menjadi penting  karena  dengan  memiliki  pengetahuan  tentang  energi  matahari  yang  dapat  dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan (Parera et al., 2019)

## 5. Daftar Pustaka
Asrori  &  Yulianto  E.  (2019).  Kajian  Karakteristik  Temperatur  Permukaan  Panel  terhadap Performansi Instalasi Panel Surya Tipe Mono dan Polikristal. Jurnal Teknik Mesin Untirta, 5(2), 68-73. http://dx.doi.org/10.36055/fwl.v1i1.7134
Alim  S.  M.,  Thamrin  S.,  &  Laksmono  R.  W.  Pemanfaatan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya Sebagai  Alternatif  Ketahanan  Energi  Nasional  Masa  Depan.  Jurnal  Pengabdian  Kepada  Masyarakat Nusantara (JPKMN), 4(3), 2427-2435. https://doi.org/10.55338/jpkmn.v4i2.1480
Hamdi  S.  (2014).  Mengenal  Lama  Penyinaran  Matahari  Sebagai  Salah  Satu  Perameter Klimatologi. Jurnal Lapan 15(1), 7 – 16.
Handayani  N.A.,  Ariyanti  D.  (2012).  Potency  of  solar      energy  application  in  Indonesia. International
Journal
of Renewable Energy Development, 1(2), 33 – 38.
https://doi.org/10.14710/ijred.1.2.33-38
Kafka, J., & Miller M. A., (2019). A climatology of solar irradiance and its controls across the United  States:  Implications  for  solar  panel  orientation.  Renewable  Energy,  135,  897-907. https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.12.057
Munawar,  Mulsandi  A.,  &  Hidayat  A.  M.  (2020).  Model  Estimasi  Data  Intensitas  Radiasi Matahari  untuk  Wilayah  Banten.  Jurnal  Sains  &  Teknologi  Modifikasi  Cuaca,  21(2),  53- 100. https://doi.org/10.29122/jstmc.v21i2.4171
Octavianti, A., Muliadi, & Apriansyah, (2018). Estimasi Intensitas Radiasi Matahari di Wilayah Kota Makassar. Prisma Fisika, 6(3), 152 – 159.  http://dx.doi.org/10.26418/pf.v6i3.28711
Vol. 5, No. 1, pp 20 – 26 doi: 10.14710/jebt.2024.21580
Parera  L.  M.,  Tupalessy  J.,  &  Kastnaja  R.  (2019).  Pengembangan  Listrik  Tenaga  Surya  bagi
Pedagang Kuliner. Jurnal Pengabdian Kepada Masyaraka, 2(1) 46-
52.https://doi.org/10.31960/caradde.v2i1.127
Ramadhan  M.  N.,  Soeparman  S.,  &  Widodo  A.  S.  (2017).  Analisis  Perpindahan  Panas  Pada Kolektor Pemanas Air Tenaga Surya Dengan Turbulence Enhancer. Jurnal Rekayasa Mesin, 8(1), 15-22. https://doi.org/10.21776/ub.jrm.2017.008.01.3
Ridho M. A., Winardi B., & Nugroho A. (2018). Analisis Potensi dan Unjuk Kerja Perencanaan Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  di  Departemen  Teknik  Elektro  Universitas  Diponegoro Menggunakan Software PVSYST 6.43. Transient, 7(4), 883-890.
https://doi.org/10.14710/transient.v7i4.883-890
Sianturi,  Y.,  &  Simbolon  C.  M.,  (2021).  Pengukuran  dan  Analisa  Data  Radiasi  matahari  di Stasiun Klimatologi Muoro Jambi. Megasains, 12(1), 40 – 47.https://doi.org/10.46824/megasains.v12i1.45 Simanjuntak  P.  P.  &  Wibowo  K.  P.  (2023).  Estimasi  Intensitas  Radiasi  Matahari  Dengan Menggunakan  Jaringan  Syaraf  Tiruan  Backrpagation  di  Kota  Jayapura.  Jurnal  Fisika,  8(1),  44  –  49. https://doi.org/10.35508/fisa.v8i1.11823
Siregar  C.  A.,  Siregar  M.A.,  &  Lubis  S.  (2018).  Pengaruh  jarak  kaca  terhadap  efisiensi  alat destilasi air laut yang memanfaatkan energi matahari di kota Medan. Journal of Mechanical Engineering Manufacturees Materials and Energy, 2(2), 51–55. https://doi.org/10.31289/jmemme.v2i2.2115
Susatya  E.  K.  W.  A,  Pamungkas  R.  Susanti  T.  &  Setiawan  A.  (2011).  Pengukuran  Radiasi Matahari Dengan Memanfaatkan Sensor Suhu LM35. Prosding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains Uksw, F(8), 1 – 5.
Utomo, Y.S.,  (2017). Prediksi radiasi surya global bulanan kota bandung menggunakan  data LPM  (lama  penyinaran  matahari).  Jurnal  Material  dan  Energi  Indonesia,  7(2),  21  –  27. https://doi.org/10.24198/jmei.v7i02.15534