Analisa Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Atap dengan Sistem Hybrid di PT. Koloni Timur
Noor Hajir 1) , Muhamad Haddin 2) , dan Agus Suprajitno 3 )
1,2,3) Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Islam Sultan Agung
1,2,3) Jl. Raya Kaligawe Km.4 Kota Semarang, Jawa Tengah 50112, Indonsia e-mail  : noorhajir22@std.unissula.ac.id 1) , haddin@unissula.ac.id 2) , suprajitno@unissula.ac.id 3 )

## ABSTRACT
This study discusses the Planning of a Rooftop Solar Power Plant with a Hybrid System at PT East Colony Kudus. The model is set as a PLTS whose solar panels are adjusted to the roof area of the building. This PLTS is functioned as a new renewable energy resource (EBT) in the form of a hybrid between PLTS and PLN's electrical energy source, this is done to help supply electricity. Parameters determined include: roof area, solar panel capacity, inverter capacity, battery capacity and payback period. The results show that PLTS with a total of 80 solar panels installed with a capacity of each panel 405 Watt peak, then obtained a power capacity of 32.4 kilo Watt peak which is divided into 5 arrays, with a solar charger controller and inverter using a 10kW capacity of 5 units, 80 batteries with a capacity of 400Ah. So that PLTS is able to contribute 39.3% of the total power needed by PT East Colony (electric power from PLN is 60.7%). This hybrid payback period will return after 8 years and 7 months.

## Keywords: PLTS, Hybrid, PT East Colony

## ABSTRAK
Penelitian ini membahas tentang Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Atap dengan Sistem Hybrid di PT Koloni Timur Kudus Model ditetapkan sebagai sebuah PLTS yang panel suryanya disesuaikan dengan luas atap gedung. PLTS ini difungsikan sebagai sumber daya energi baru terbarukan (EBT) berupa hybrid antara PLTS dan sumber energi listrik PLN, hal ini  dilakukan  untuk  membantu  pasokan  listrik.  Parameter  yang  ditentukan  antara  lain:  luas  atap,  kapasitas  panel  surya, kapasitas inverter, kapasitas Baterai serta payback period. Hasil menunjukan bahwa PLTS yang dengan jumlah panel surya terpasang sebanyak 80 buah panel surya dengan kapasitas setiap panel sebesar 405 Wp, maka diperoleh kapasitas daya 32,4 kWp yang dibagi menjadi 5 array, dengan solar charger controller dan inverter menggunakan kapasitas 10kW sebanyak 5 buah , jumlah baterai 80 buah dengan kapasitas 400Ah.  Sehingga PLTS mampu menyumbang 39,3% daya total yang dibutuhkan PT Koloni (daya listrik dari PLN sebesar 60,7%). Payback period hybrid ini akan kembali setelah 8 tahun 7 bulan.
Kata kunci: PLTS, h ybrid , PT.Koloni Timur

## I. P ENDAHULUAN
emakin  bartambahnya  tahun  semakin  ber- tambahnya  pula  konsumsi  listrik,  dikarenakan populasi  manusia  yang  setiap  tahunnya  men- galami  kenaikan.  Hal  ini  menyebabkan  ek- sploitasi batubara secara terus menerus yang membuat cadangan batubara akan terus menipis. Salah satu sektor yang  mengkonsumsi  listrik  adalah  sektor  industri  di- mana industri di Indonesia setiap tahunnya mengalami kanaikan  produksi  maupun  adanya  perusahaan  baru yang mendorong konsumsi listrik semakin banyak.
Salah satu industri yaitu PT Koloni Timur yang ter- letak di kabupaten Kudus. PT.Koloni Timur adalah in- dustri yang memproduksi mebel,pasar dari industri ini banyak  di  luar  negeri  dimana  setiap  tahunnya  men- galami  kenaikan  permintaan  barang.  Dalam  proses produksi mebel terdapat alat-alat yang ketergantungan dengan energi listrik. Salah satu alat produksi yang ada di  PT.  Koloni  Timur  antara  lain  pemanggang kayu,Komputer,  Geridra,  CNC.  Pemakaian  energi listrik di PT Koloni Timur Kudus per bulan rata-rata 13- 15 MWh dengan daya terpasang 82.5 kVA. Permasala- han yang terjadi adalah kenaikan biaya listrik di PT. Ko- loni Timur yang cukup tinggi, hal ini disebabkan karena
adanya  peningkatan  beban  berupa  bertambahnya  kon- sumsi listrik. Meskipun di tengah pandemi permintaan ekspor dari bulan agustus sampai desember tahun 2020 mengalami  kenaiakan  serta  adanya  mesin  CNC  yang harus  bekerja  stabil  dikarenakan  jika  listrik  padam  di tengah  jalan  maka  akan  kalibrasi  terlebih  dahulu  dan berdampak barang tidak bisa digunakan lagi dan kenai- kan biaya listrik semakin meningkat.
Solusi  terhadap  permasalahan  di  PT.Koloni  Timur adalah dilakukan efesinsi konsumsi energi listrik,meng- ganti  perangkat  yang mengkonsumsi lebih  rendah  dan pemanfaatan  energi  baru  terbarukan(EBT).  EBT  yang dilakukan berupa pengadaan pembangkit listrik tenaga surya atap.
Kondisi PT. Koloni Timur dengan luas 2.636 𝑚 2 , sa- lah satu energi baru terbarukan yang cocok di Indonesia dikarenakan letaknya berada di khatulistiwa dengan re- rata  pancaran  sinar  matahari  sebesar  4,8  kWh/m/hari adalah penggunaan modul photovoltaik yang diletakkan di atap bangunan maka tidak perlu adanya pembebasan lahan maupun mempersiapkan lahan lagi. Desain PLTS ini dilakukan dengan cara mengkombinasikan ( Hybrid ) dengan listrik PLN.
S
Berdasarkan  uraian  tersebut,penelitian  ini  memba- has  tentang  perencanaan  pembangkit  listrik  tenaga surya hybrid di PT.Koloni Timur Kudus.

## II. K AJIAN P USTAKA
Meninjau  dari  penelitian-penelitian  sebelumnya penelitian yang dilakukan Tarigan dan Kartikasari pada tahun  2017  dengan  judul  “Analisis  Potensi  Atap Bangunan  Kampus  Sebagai  Lokasi  Penempatan  Panel Surya Sebagai Sumber Listrik” telah membahas tentang potensi  atap  bangunan  kampus  digunakan  sebgai pembangkit listrik tenaga surya, bangunan kampus yang mempunyai  atap  dengan  luas  total  12.280 𝑚 2 dapat menghasilkan  2,03Mwh.  Selain  penelitian  tersebut meninjau  dari  penelitian  sigit  sukmajati  dan  M  hafid pada  tahun  2015  dengan  judul  “Perancangan  Dan Analisis Pembangkit istrik Tenaga Surya Kapasitas 10 MW On Grid Di Yogyakarta” dengan luasan sebesar 6,4 hektar menggunkan modul surya dengan kapasitas 250 Wp  yang  berjumlah  4000PV  dan  inverter  100  buah dengan  kapasitas  inverter  sebesar  100kW  dapat menghasilkan  daya  sebesar  14237  kWh  dan  dapat menyelamatkan 6465 CO2 yang seharusnya dipancarkan oleh pembangkit listrik yang menggunakan    bahan  bakar  fosil.  Meninjau  dari penelitian yang dilakukan oleh Sinaga pada tahun 2019 dengan  judul  “Analisis  Pembangkit  Listrik  Sistem Hybrid Grid Connected di Villa Peruna Saba, Gianyar – Bali”  pembangkit  yang  dihasilkan  dapat  menekan kenaikan  listrik  dengan  presentase  PLTS  sebesar 22,41% dan PLN 77,59% pada bulan April, sedangkan pada bulan Mei PLTS dapat berkontribusi sebesar 20,71 %  dan  PLN  79,29%.  Yang  terakhir  penelitian  yang dilakukan  oleh  Mehang,  santoso  dan  tanoto  dengan judul  “Studi  perencanaan  pembangkit  listrik  tenaga surya  (PLTS)  dengan  mengggunkan  metode  Hommer Di kecamatan Ngadu Ngala, Kabupaten Sumba Timur, Nusa  Tenggara  Timur”  penelitian ini  dilakukan  untuk memenuhi  kebutuhan  listrik  selama  10  tahun  dengan rata-rata penyalaan selama 6 jam dengan menggunakan sistem  hybrid  PLTS  dan  PLTD,  pembangkit  PLTS mempunyai kapasitas sebesar 4kWp dan PLTD 26kWp memiliki  biaya  USD  sebesar  0,36perkWp.  Sedangkan untuk  pola  24  jam  PLTS  sebesar  200kWp  dan  PLTD sebesar  72kW  memiliki  biaya  USD  sebesar  0,281  per kWp. Berdasarkan ide tersebut menimbulkan ideuntuk membuat  analisa  perencanaan  PLTS  Atap  dengan  sis- tem hybrid, Penjelasan di atas melatar belakangi penulis untuk melakukan penelitian tugas akhir.

## A. Photovoltaik
Modul Photovoltaik adalah kumpulun sel photovol- taik  yang  saling  terhubung  atau  saling  koneksi  secara seri dalam sebuah tempat. Sel – sel tersebut dilapisi agar terhidar  dari  kontak  langsung  lingkungan  maupun
benda-benda  mekanik  yang  dapat  merusak  sel  photo- voltaik.Karena  sel  photovoltaik  berupa  sel  sel  tipis maka sel ini rentan akan terjadinya retak maka dari itu perlunya  lapisan  lapisan  yang  membuat  sel  ini  kuat. Kinerja dari sel fotovolataik ini tergantung dari sinaran radiasi  matahari  yang  di  ubah  menjadi  llistrik.  Penen- tuan kapasitas sebagai berikut:
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐴𝑟𝑟𝑎𝑦 =
𝐸𝐿
𝐺𝑎𝑣 𝑥 𝜂𝑃𝑉 𝑥 𝜂 𝑜𝑢𝑡 𝑥 𝐹𝐾𝑇 (1) dengan,
𝐸𝐿 =  Besar  energi  yang  akan  di  bangkitkan (kWh/hari)
𝐺𝑎𝑣 = Intensitas Radiasi Matahari (kWh/ 𝑚 2 /hari) 𝜂𝑃𝑉 = Efisiensi panel surya (%) 𝜂 𝑜𝑢𝑡 = Efisiensi keluaran sistem (%) FKT = Faktor koreksi temperatur (%)
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐴𝑟𝑟𝑎𝑦 = Luas permukaan array surya ( 𝑚 2 ) Menentukan besaran daya yang bisa dibangkitkan:
𝑃 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑝𝑒𝑎𝑘 = 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐴𝑟𝑟𝑎𝑦 𝑥 𝑃𝑆𝐼 𝑥 𝜂𝑃𝑉 (2) dengan,
𝑃 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑝𝑒𝑎𝑘 =  Daya  yang  akan  dibangkitkan PLTS (W)
Luas Array = Luas permukaan panel surya ( 𝑚 2 ) 𝑃𝑆𝐼 = Peak solar insolation (1000 W/ 𝑚 2 ) ηPV = Efisiensi panel surya (%) dan mengetahui jumlah panel yang bisa terpasang dengan persamaan (3):
𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 = 𝑃 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑝𝑒𝑎𝑘 𝑃 𝑚𝑎𝑥 (3) dengan,
𝑃 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑝𝑒𝑎𝑘 =  Daya  yang  akan  dibangkitkan PLTS (W)
P max =  Kapasitas  daya  maksimal  panel surya (W)

## B. SCC (Solar charger Controller)
Charger controller memiliki fungsi untuk memasti- kan  baterai  agar  tidak  terjadi  kelebihan  pelepasan muatan  ( over  discharge )  atau  kelebihan  pengisian muatan (over  charger )  yang  dapat  menjadikan  baterai tidak  awet.  Charger  controller mampu menjaga tegan- gan atau arus keluar masuk bateraki sesuai kondisi bat- erai.  Untuk  menentukan  Kapasitas  solar  charger  con- troller menggunakan persamaan (4):
Capacity = 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑 𝑊𝑎𝑡𝑡 𝑥 𝑆𝑎𝑓𝑒𝑡𝑦 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑆𝑦𝑠𝑡𝑒𝑚 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒
(4)
dengan:
𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑 𝑊𝑎𝑡𝑡 = Permintaan daya / daya output (W)
𝑆𝑎𝑓𝑒𝑡𝑦 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 = Faktor keamanan 𝑆𝑦𝑠𝑡𝑒𝑚 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 = Tegangan pada sistem (V)

## C. Inverter
Inverter  adalah  rangkaian  elektronika  yang  ber- fungsi sebagai pengubah tegangan DC ke tegangan AC dengan menggunkan frequensi tertentu. Inverter sendiri
kebalikan dari converter ”adaptor” jika adaptor mengu- bah tegangan AC menjadi tegangan DC. Pada penera- pan PLTS sendiri juga harus diperhatikan dalam pem- ilihan  inverter,  adanya  yang  khusus  off-grid,on-grid maupun  hybrid.  Pembagian  inverter  senidiri  menurut fasanya ada dua yaitu inverter 1 fasa (L-N) dan 3 fasa (R-S-T). Menentukan kapasitas inverter dapat mengunakan persamaan (5):
Capacity of inverter = Demad Watt x Safety factor (5) dengan,
Demad Watt = Permintaan daya/daya output (W) Safety factor = Faktor keamanan Capacity of inverter = Kapasitas Inverter

## D. Baterai
Baterai digunakan dalam sistem PLTS sebagai back up  energi  cadangan  dimana  jika  panel  photovoltaik mendapatkan sedikit energi dari matahari maka bateri- lah yang akan menyuplai inverter sebagai pengganti en- ergi  dari  panel  photovoltaik.  Baterai  digunakan  hanya dalam  sistem off-  grid dalam  sistem  PLTS  tetapi sekarang baterai juga bisa digunakan dalam sistem hy- brid. Persamaan (6) dapat mengetahui kapasitas baterai yang dibutuhkan:
C = 𝐴ℎ 𝑥 𝑁 𝑉𝑠 𝑥 𝐷𝑜𝐷 𝑥 𝜂 x EL (6)
dengan,
C     = Kapasitas yang dibutuhkan (Ah) Ah = Kapasitas baterai (AH) N = Jumlah hari otonomi EL = Energi yang dibangkitkan (kWh) Vs = Tegangan (V) DOD = Depth of Discharge (%) η = Efisiensi baterai x efisiensi inverter (%)

## E. Payback Period
Payback  Period adalah  jumlah  tahun  yang digunakan  untuk  mengembalikan  investasai  awal.  In- vestasi  yang  di  rencanakan  untuk  pembangunan  pem- bangkit listrik tenaga surya akan kembali di waktu ter- tentu.  Dengan  persamaan  (7)  ini  maka  dapat  menen- tukan tahun berapa invesatsi akan kembali:
PBX = 𝐶𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 𝑃𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑠 x 1 tahun                        (7) dengan:
Capital = Investasi Awal Process = nilai yang di keluarkan setelah investasi dilakukan PBX    =  keperiode  kembalinya  invetasi  ( pay- back Period )

## III. M ETODE P ENELITIAN
Tahapan untuk penelitian dapat dilihat pada gambar diagram alir berikut:
1. Tentukan model
Menentukan letak panel berdasarkan letak lokasi dan  garis  khatulistiwa,  di  pulau  jawa  sudut kemiringan 10 derajat menghadap ke utara.

## Gambar 1 Model penelitian
2. Parameter
Parameter  yang  ditentukankan  dalam  penelitian kali ini antara lain kapasitas panel,kapasitas solar charger  dan  inverter,  kapastas  baterai  dan  pay- back period. Dalam menentukan parameter terse- but  penelitian ini membutuhkan  data  penelitian, ada empat data intensitas radiasi matahari, penge- luaran  energi  listrik  selama  1  bulan,  komponen yang dibutuhkan dan harga barang.
Flowchart Algoritma:

## Gambar 2 Flowchart Penelitian
Metode  yang  digunkan  kali  ini  adalah  dengan metode  sekunder  dimana  data  intensitas  radiasi  ma- tahari diambil dari aplikasi RetScreen sedangkan untuk data konsumsi langsung ke perusahaan tersebut.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
A. Jumlah Panel
Berdasarkan permen ESDM no 49 tahun 2018, ka- pasitas PLTS atap maksimum 100% dari daya kontrak
pelanggan.    Daya  yang  terpasang  di  PT.Koloni  Timur Kudus sendiri memiliki  daya sebesar 82.5 kVA. Kapa- sitas yang akan di bangkitkan adalah sebesar 30 % dari pemakaian rata rata setiap harinya.
𝐸𝐿 = 30 % 𝑥 𝑃𝑒𝑚𝑎𝑘𝑎𝑖𝑎𝑛 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 𝐸𝐿 = 30 % 𝑥 433,14

## 𝐸𝐿 = 129,942
Pengaruhnya  suhu  mempengaruhi  keluaran  dari setiap  panel  surya  maka  dari  itu  perlu  mengetahui dengan  melihat  rata-rata  intensitas  matahi  dengan mencari daya maksimal jika menggunkan panel dengan ukuran  daya maksimal  405  Wp.  Setiap  kenaikan  suhu pada panel surya 1̊C (dari 25̊ C) mengalami penurunan daya sebesar 0,5%.
𝑃 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝛥𝑡 = 0,5% 𝑥 𝑃 𝑀𝑝𝑝 𝑥 𝐾𝑒𝑛𝑎𝑖𝑘𝑎𝑛 𝑠𝑢ℎ𝑢 (℃) 𝑃 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝛥𝑡 = 0,5 % 𝑥 5,43 𝑥 405 = 0,02715 𝑥 405 = 10,99
Kenaikan  suhu  di  kudus  mempengaruhi  keluaran dari  panel  surya,  dengan  mengetahui 𝛥𝑡 maka  dapat mengetahui  keluaran  maksimal  ketika  menggunakan panel surya dengan ukuran 405 Wp.
𝑃 max t ` = 405 − 10,99 = 394,01 Faktor koreksi temperatue (FKT) sebgai berikut:
𝐹𝐾𝑇 = 𝑃 max t ` 𝑃 𝑚𝑎𝑥 = 394,01 405
= 0,972%
Luas  array  dalam  penerpan  panel  surya  di  atap PT.Koloni Tiur Kudus dipengaruhi dari berbagai faktor dari efesiensi panel, efisiensi penunjang, faktor temper- ature intensitas cahaya dan energi yang akan di bangkit- kan.
𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐴𝑟𝑟𝑎𝑦 =

## 𝐸𝐿
𝐺𝑎𝑣 𝑥 𝜂𝑃𝑉 𝑥 𝜂 𝑜𝑢𝑡 𝑥 𝐹𝐾𝑇 = 129,942 4,38 𝑥 20,13% 𝑥 0,95 𝑥 0,972 = 129,942 0,814
= 159,63 𝑚 2
Dengan di ketahuinya luas array sebesar 159,63 𝑚 2 dan efesieni panel sebesar 15,23%, maka dapat menge- tahui  daya  maksimal  yang  bisa  di  bangkitkan  dengan Peak  sun  Indonesia  sebesar  1000  W/ 𝑚 2 .  Dengan menggunakan persamaan (1) daya maksimal yang bisa di keluarkan dapat diketahui.
𝑃 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑝𝑒𝑎𝑘 = 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝐴𝑟𝑟𝑎𝑦 𝑥 𝑃𝑆𝐼 𝑥 𝜂𝑃𝑉 = 159,63 𝑚 2 𝑥 1000 𝑥 0,2013 = 31.926 𝑊𝑎𝑡𝑡
Kapasitas  ini  tidak  melebihi  kWh  Meter  yang terpasang artinya pemasangan modul bisa memaksimal- kan  sebesar 31.926 Wp.  Dengan  diketahui  kapasitas modul  maksimalnya  sebesar 31.926 Wp  maka  dapat
diketahui jumlah panel yang digunakan dengan kapasi- tas  panel  405  wp.  Mencari  jumlah  panel  yang  bisa  di pasang dengan menggunkana persamaan (2).
𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 = 𝑃 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑝𝑒𝑎𝑘
𝑃 𝑚𝑎𝑥 = 31.926 𝑊𝑎𝑡𝑡 405 𝑤𝑎𝑡𝑡 = 78,8 𝑏𝑢𝑎ℎ

## B. Menentukan Array panel
Dalam Perencanaan pembangkit listrik tenaga surya perlunya dalam menyusun array modul panel surya agar dapat menentukan tegangan kerja serta tidak melebihi luas atap PT. Koloni Timur Kudus.

## Gambar 3 Susunan Array Panel Surya
Berdasarkan gambar masing-masing array PLTS di PT.Koloni Timur Kudus  terdapat 16 buah panel surya. setiap  array  menghasilkan  Vmpp  dan  Impp  sebagai berikut:
Vmpp array    = V mp x Jumlah seri = 42 volt x 8 = 336 Volt
Impp array    = Imp x Jumlah Parallel = 9,65 A x 2 = 19,30 Ampere Pmpp array    = Vmpp x Impp =   336 volt  x 19,3 Ampere = 6.484,8 Watt
Berdasarkan  gambar      array  yang  terpasang  pada PT.Koloni  Timur  Kudus  sebanyak  8  array  dimana  se- tiap arraynya mempunyai Vmpp sebesar 336 Volt dan Impp  sebesar  19,3  ampere  sehingga  daya  setiap  array sebesar  6.484,4  Watt.  Daya  total  pembangkit  listrik tenaga surya yang akan dibangkitkan adalah 6.484,8 x 5 array = 32.424 Wattpeeak atau 32,4 kWp. Nilai terse- but masih aman dan tidak melanggar aturan pemerintah no 49 tahun 2018. Berdasarkan hasil dari mencari array maka  dapat  diketahui  bahwa  PLTS  Atap  ini  dapat menopang daya sebesar:
%  = 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑃𝐿𝑇𝑆 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑌𝑎𝑛𝑔 𝑇𝑒𝑟𝑝𝑎𝑠𝑎𝑛𝑔 𝑥 100%
= 32424 82500 𝑥100%
= 39,3%
PLTS akan mennopang sebesar 39,3% sedangkan listrik dari PLN sebesar 60,7%.

## C. Menentukan Kapasitas Solar Charger Controller
Setelah mengetahui daya dan tegangan setiap array, maka setelah itu dapat menentukan SCC ( solar charger
controller ) dengan menggunakan safety factor yang te- lah  ditentukan  yaitu  1,25.  Persamaan  (8)  cara  untuk menentukan kapasitas solar charger cotroller : Kapasitas Solar Charger Controller = 𝑃 𝑚𝑝𝑝 𝑥 𝑠𝑎𝑓𝑒𝑡𝑦 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟
𝑉 𝑚𝑝𝑝 (8) = 6.484,8 𝑥 1,25
336
= 24,125 Ampere atau 25 Ampere
Setelah  menentukan  kapasitas  SCC  (solar  charger control)  dengan  daya  per  –array  9.727,2  Watt  dan  te- gangan setiap array 336 volt maka didapatkan kapasitas SCC  sebesar  36  Ampere,  selanjutnya  menentukan  ka- pasitas inverter.

## D. Menentukan Kapasitas Inverter
Setelah  menghitung  banyaknyanya  array  dan besarnya daya setiap array maka selanjutnya dapat dihi- tung  dan  ditentukan  kapasitas  inverter  dengan  safety factor sebesar 1,25 di PT. Koloni Timur Kudus dengan persamaan (5):
Kapasitas Inverte = P mpp x safety factor = 6.484,8 x 1,25 = 8.106 Watt

## E. Menentukan Kapasitas Baterai
Penggunaan  baterai  pada  sistem hybrid sangatlah minim  dikarenakan  ketika  modul  photovoltaik  tidak menghasilkan  energi  maka  akan  di  suplai  oleh  PLN. Penggunaan  baterai  yang  sangat  signifikan  yaitu  saat malam sumber energi dar PLN padam,pada perencanaan ini hari otonomi yaitu 2 hari. Energi yang akan  dibangkitkan  di  setiap  malam  dengan  rata-  rata pengeluaran  87.756  Wh  dengan  sistem  tegangan baterrai  sebesar  240  volt  dengan  DOD  batrrai  sebesar 80% dan efesiensi baterrai diasumsikan 95% maka ka- pasitas baterrai yang akan terpasang pada PT.Koloni Ti- mur Kudus dapat ditentukan dengan persamaan (6) : N = 2, Vs = 240 Volt, EL =   87.756 Wh , DOD = 0,8, Efisiensi Baterrai = 0,95

## C = 𝐸𝐿 𝑥 𝑁
𝑉𝑠 𝑥 𝐷𝑜𝐷 𝑥 𝜂
= 2 𝑥 32.424 240 𝑥 0,8 𝑥 0,95
= 32.424 182,4 = 355,52 Ah atau 400 Ah Baterrai yang dibutuhkan dalam perencanaan PLTS hybrid  di  PT.Koloni  Timur  Kudus  sebesar  355,52  Ah atau dibulatkan sebesar 400 Ah.

## F. Menentukan Payback Period
Payback Periode adalah saat pendapatan dapat me- nutupi nilai investasi awal tanpa memikirkan pendapa- tan  selanjutnya.  Semakin  pendek  jangka  waktu  untuk mengembalikan  investasi  awal  maka  semakin  baik. Dikarenakan  aplikasi  RetScreen  tidak  dapat  menghi- tung PLTS hybrid antar PLTS dan Pembangkit Listrik
Negara maka untuk menghitung Payback Period dihi- tung secara manual.
Dengan  mengetahui  nilai  investasi  awal,  biaya operasi  atau  perawatan  dan  omset  pendapatan.  Untuk suku  bunga  asumsikan  0%.  Investasi  awal  menurut dengan perhitungan modul fotovoltaik, MPPT+Inverter dan baterai mendapatkan nilai awal sebagai berikut:
Tabel 1. Jumlah total keseluruhan investasi awal PLTS hybrid di
PT.Koloni Timur Kudus No Nama Ba- rang Jumlah Barang Harga Ba- rang jumlah Harga 1 Modul PV Jinko JKM405M- 72H-V 80 Rp 2.500. 000 Rp 200.000. 000 2 MPPT + Inverter Hybrid Lumi- nous 10Kw 5 Rp 55.000. 000 Rp 275.000. 000 3 Baterrai ICAL Power  12 volt 100 Ah 80 Rp 2.000. 000 Rp 160.000. 000 Total Rp 635.000. 000
Biaya  Operasi  & Maintenance berdasarkan  acuan dari NREL sebesar 1%-2% dari biaya investasi. Biaya O & M   = 1% x Total Investasi = 1 % xRp 580.000.000 = Rp 6.350.000
Sedangkan  untuk  pendapatan  pertahunnya  dengan minimal  pancaran  sinar  matahari  4,38  kWh/m/d.  Per- tahun  pendapatan  daya  di  PT.Koloni  Timur  Kudus dengan total kapasitas PLTS 32,4 kW mendapatkan se- bagai berikut :
Minimal Jumlah Kwh/Tahun  = 6 jamx Kapasitas PLTS x jumlah hari pertahun
= 6 jam x 32,4 Wp x 365 Hari = 70.956 Kwh
Pendapatan pertahun  = Mininal Pendaatan Kwh Per- tahun x Harga PerKwh
= 70.956 Kwh x Rp 1114 = Rp 79.044.984
Nilai energi tersebut diubah ke dalam rupiah dengan cara dikalikan dengan harga per kWh di daya 82.5 kVA sebesar  Rp.  1114  maka  mendapatkan  pendapatan  per- tahun sebesar Rp 79.044.984 .
Maka didapatkan nilai Payback Period sebagai beri- kut:
PBX = 𝐶𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 𝑃𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑠 x 1 tahun
= 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑎𝑠𝑖 𝐴𝑤𝑎𝑙 ( 𝑃𝑒𝑛𝑑𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛) 𝑥 1 tahun
= Rp 635.000.000
( 𝐑𝐩.𝟕𝟗.𝟎𝟒𝟒.𝟗𝟖𝟒 −Rp.6.350.000) 𝑥 1 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛
= Rp 635.000.000 ( Rp.72.694.984) 𝑥 1
= 8,7 𝑎𝑡𝑎𝑢 8 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 7 𝑏𝑢𝑙𝑎𝑛
Investasi pemasangan PLTS Hybrid dengan PLN di PT.Koloni Timur Kudus dengan biaya awal RP.635.000.000,  pendapatan  pertahun  Rp 79.044.984 serta  biaya  operasional  dan  perawatan  sebesar  Rp. 6.350.000 akan kembali pada tahun ke 8 bulan ke 7.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian perencanaan pembang- kit listrik tenaga surya hybrid di PT.Koloni Timur Ku- dus maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan dari permasalahan yang ada salah satu cara penanganan menekan konsumsi energi adalah penggunaan  energi  baru  terbarukan  yaitu  dengan menerapkan PLTS Atap Hybrid. Hasil dari perhi- tungan  menghasilkan  daya  PLTS  sebesar  32,4 kWp dengan jumlah modul panel surya 80 modul, dan  memiliki  array  sebanyak  5  array  setiap  array terdiri  dari  2  buah  modul  seri  dan  8  buah  modul parallel,  sedangkan  untuk  SCC  (solar  Charger Controler) dan inverter mempunyai kapasitas sebe- sar 36 ampere dan 12.159 Watt, dan juga kaasitas baterai  sebesar  400  Ah  dengan  susunan  seri sebanyak 20 buah dan parallel 4 buah.
2. Berdasarkan perhitungan dapat diketahui Perencanaan PLTS Atap di PT.Koloni Timur Ku- dus akan menopang sebesar 39,3% dari daya yang terpasang.
Berdasarkan  hasil  perhitungan  payback  period,  in- vestasi  sebesar  Rp 635.000.000 dengan  rata  rata penghasilan pertahun sebesar Rp 79.044.984 dan biaya perawatan sebesar Rp. 6.350.000 akan kembali setelah tahun ke 8 bulan ke 7.

## D AFTAR P USTAKA
[1] C. S. Iskandar and N. Latief, Sistem Listrik Tenaga Surya DIsain,dan  Operasi  Instalasi .  Sleman:  CV.  BUDI
UTOMO, 2018.
[2] E. Tarigan and F. D. Kartikasari, “Analisis Potensi Atap Bangunan  Kampus  Sebagai  Lokasi  Penempatan  Panel Surya Sebagai Sumber Listrik,” Teknologi , p. 110, 2017.
[3] Sigit  Sukmajati  and  M.  Hafidz,  “Perancangan  Dan Analisis  Pembangkit  istrik  Tenaga  Surya  Kapasitas  10 MW  On  Grid  Di  Yogyakarta,” Teknologi ,  pp.  56–57, 2015.
[4] G.  A.  Sinaga,  “Analisis  Pembangkit  Listrik  Sistem Hybrid Grid Connected Di Villa Peruna Saba, Gianyar – Bali,” Teknologi , vol. 6, p. 6, 2019.
[5] T.  S.  Mehang,  M.  Santoso,  and  Y.  Tanoto,  “Studi perencanaan  pembangkit  listrik  tenaga  surya  (PLTS)  Di kecamatan Ngadu Ngala, Kabupaten sumba Timur,NTT,”
Teknologi , vol. 10, p. 1, 2017.
[6] B. . M. S. ing. Ramadhani, Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga  Surya  Dos  &  Don’ts .  Jakarta:  Deutsche Gesellschaft  Fur  Internationale  Zusammenarbeit(GIZ) Gmbh, 2018.
[7] S.  N.  Hutagalung  and  M.  Panjaitan,  “PROTYPE RANGKAIAN  INVERTER  DC  KE  AC  900  WATT,” Jurnal Pelita Informatika , vol. 6, no. 1, p. 64, 2017.
[8] R.  Pambudi,  “Analisa  Perencanaan  Pembangkit  Listrik Tenaga  Surya  Di  Atap  Gedung  Aquarium  &  Gedung pertemuan  Wisata  Bahari  Pekalongan,  Semarang,” Skripsi Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Sultan  Agung  Semarang ,  2018,  [Online].  Available: PLTS, Panel surya, IRR, Energi alternatif.
[9] C.  F.  K.  Sari,  “PENGARUH  ANALISIS  INVESTASI TERHADAP KELAYAKAN PENAMBANGAN BATU MANGAN  DI  PT.  BERKAT  ESA  MINING,” jurnal Science Tech , vol. 4, p. 14, 2018.