e-ISSN : 2715-5064

## KAJIAN KELAYAKAN SISTEM FOTOVOLTAIK DI KAMPUNG MANDIRI ENERGI
Dwi Mukti Asmoro Sari 1 , Muhammad Jazuli Shubhi 2 , M. Rodhi Faiz 3 , Langlang Gumilar 4 , *Aripriharta 5 1,2,3,4,5 Departemen Teknik Elektro dan Informatika, Universitas Negeri Malang
1,2,3,4,5 Jl. Semarang 5 Malang 65145 Jawa Timur Indonesia email: 1 dwimukti0@gmail.com, 2 jazulisubhi56@gmail.com, 3 mohamad.rodhi.ft@um.ac.id, 4 langlang.gumilar.ft@um.ac.id email korespondensi: aripriharta.ft@um.ac.id
Abstract Electrical energy is a vital need and very important for modern society. Not only in big cities, electrical energy has become a big part of the survival of village or village communities. Recently, Renewable Energy (EBT) has been developed to fulfil the demand for  electrical  energy as  a strategic  energy  source  that  is  useful in anticipating an energy crisis. This study analyzes the feasibility of village-scale  solar  power  plants  (PLTS)  with  a  capacity  of  11.25 kWp using PVsys software, the system uses 45 pv 250 WP, 9000 Watt Inverter, 2 SCC with a capacity of 5000 W, a battery of 2,400 Ah. The output of the system show is 46.90 kWh per day. The power was used to supply 38 houses with an average load requirement of 35.3 kWh  per  day  or  1  kWh  per  house.  In  the  PLTS  system  designed along with economic analysis in the form of an investment value or PWA of IDR 282,674,638, the BEP value is reached in the 12th year, the Net Present Value (NPV) is IDR 9,447,427. The cost of energy is IDR 25,678,500/ year.
Keywords: economy, energy, PLTS , PVSyst.
Abstrak −  Listrik  merupakan  sesuatu  yang  krusial  dan dibutuhkan  oleh  masyarakat  modern.  Tidak  di  kota-kota  besar saja, listrik sudah menjadi bagian besar bagi kelangsungan hidup masyarakat  di  pedesaan.  Baru-baru  ini,  energi  baru  dan terbarukan  (EBT)  dikembangkan  untuk  memenuhi  kebutuhan listrik  sebagai  sumber  energi  strategis  yang  berguna  untuk mencegah  krisis  energi.  Studi  ini  menganalisis  kelayakan Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  tingkat  desa  (PLTS) 11,25  kWp  menggunakan  software  PVsys,  sistem  memiliki  45 panel  surya  dengan  kapasitas  250  W,  inverter  9000  W,  2  solar charge  controller  dengan  kapasitas  5000  W,  baterai  2400  Ah. Hasil  menunjukkan bahwa  sistem menghasilkan 46,90 kWh per hari,  memasok  38  rumah  dengan  permintaan  beban  rata-rata 35,3  kWh  per  hari,  atau  1  kWh  per  rumah.  Pada  sistem  PLTS yang  dibangun  dengan  analisis  finansial  berupa  nilai  investasi atau present value analysis (PWA) sebesar Rp 282.674.638 telah mencapai titik impas (BEP)  pada tahun ke-12 dengan net present value  (NPV)  sebesar  Rp.  9.447.427.  Biaya  Energia  Rp 25.678.500/tahun.
Kata Kunci − ekonomi, energi, PLTS, PVSyst.

## I. PENDAHULUAN
Saat ini, peningkatan penggunaan sumber energi konvensional menyebabkan berkurangnya ketersediaan dan tingginya polusi sumber energi ini. Masyarakat modern sangat bergantung pada energi  sehingga  dibutuhkan  alternatif  baru  berupa  sumber energi  terbarukan  (EBT).  Indonesia  merupakan  negara  tropis yang menerima sinar matahari secara terus menerus sepanjang tahun,  sehingga  mendukung  penerapan  EBT  dalam  bentuk Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS).  Selain  diubah menjadi listrik, sinar matahari memiliki kelebihan yaitu tidak dipancarkan  ke  lingkungan.  Ada  dua  cara  untuk  mengubah radiasi  matahari  menjadi  bentuk  lain  yaitu  melalui  sel  surya dan  kolektor  [1].  Indonesia  memiliki  potensi  matahari  yang sangat besar dengan rata-rata radiasi harian 4 kWh/m2/hari[2],
yang akan menghasilkan energi sekitar 125 hingga 130 W/jam. Indonesia  menargetkan  peningkatan  EBT  sebesar  5%  pada tahun  2015  dan  23%  pada  tahun  2025  [3].  Dikutip  dari  [4] Indonesia  bertujuan  untuk  meningkatkan  ketahanan  energi nasional dengan menerapkan EBT.
Modul  sel  surya  adalah  untuk  menghubungkan  beberapa  sel surya  secara  seri  dan  paralel  untuk  menjadikannya  satu kesatuan untuk mencapai daya dan tegangan yang diharapkan. Keluaran  tegangan  DC  oleh  modul  sel  surya  akan  masuk  ke inverter, lalu disalurkan ke beban. Inverter adalah komponen elektronika  daya  yang  fungsinya  untuk  mengubah  tegangan DC menjadi tegangan AC. Inverter ini juga dilengkapi dengan maximum power tracker (MPPT) untuk memaksimalkan daya yang ditangkap modul surya.
Dalam  praktiknya,  pemasangan  PLTS  seringkali  lebih  mahal daripada  membeli  listrik  dari  Perusahaan  Listrik  Negara (PLN).  Hal  ini  disebabkan  perlunya  penentuan  kapasitas  dan kualitas  komponen  yang  digunakan,  seperti  modul  surya, baterai, charge controller, inverter, dll. Dalam proyek instalasi sistem  fotovoltaik  skala  besar,  analisis  ekonomi  harus dilakukan untuk mengevaluasi profitabilitas sistem fotovoltaik untuk  memastikan  bahwa  biaya  investasi  dapat  dipulihkan sepanjang  siklus  hidup  [5].  Oleh  karena  itu  perlu  dilakukan perhitungan  biaya  investasi  awal  yang  harus  dibayar  dan menghitung  berapa  lama  payback  period  jika  menggunakan energi  surya.  Analisis  ekonomi  proyek  sistem  energi  surya menggunakan  indeks  ekonomi  Net  Present  Value  (NPV), dengan  mempertimbangkan  arus  kas  dan  biaya  siklus  hidup. [6],[7].
Aplikasi  sistem  PV  banyak  digunakan  di  berbagai  bidang seperti perumahan, utilitas, bisnis, industri, pertanian dan lain- lain..  [8][9][10][11].  Pada  penelitian  ini  akan  menganalisa kelayakan  sistem  PV  yang  mempertimbangkan  semua  faktot proyek yang relevan. Analisa dilihat dari aspek ekonomi dalam jangka  waktu  panjang  bila  dibandingkan  dengan  pembelian energi  listrik  dari  PLN  serta  aspek  keteknikan  yaitu menentukan kapasitas peralatan sistem PLTS, sehingga dapat memenuhi keseluruhan beban energi listrik pada Desa Panggul Kabupaten Trenggalek. Analisis perhitungan dilakukan secara langsung  dengan  beberapa  metode,  yaitu  Net  Present  Worth (NPW),  Net  Present  Value  (NPV)  dan  Break  Event  point (BEP).  Dari  kajian  kelayakan  sistem  PV  untuk  kampung mandiri  energi  di  Desa  Panggul  Kabupaten  Trenggalek  ini, diharapkan dapat memberi gambaran dalam upaya pemanfaatan EBT secara optimal.
*) penulis korespondensi : Aripriharta Email: aripriharta.ft@um.ac.id
e-ISSN : 2715-5064

## II. PENELITIAN YANG TERKAIT
Pada  penelitian  [12]  membahas  tentang  evaluasi  konfigurasi ulang  teknik  dan  ekonomi  perancangan  PV  sistem  dengan pelacakan titik daya maksimum, teknik yang digunakan untuk meningkatkan produksi daya pada PV sistem adalah DMPPT. Investasi perancangan untuk pV sitem kapasitas 3kWp sebesar € 6.000,00 (termasuk instalasi) dengan kembali modal selama 20 tahun dengan bunga 5%. Analisa tersebut memperhitungkan penurunan  performa  sistem  selama  masa  pakai  dengan penurunan 3% di tahun pertama dan 0.5% untuk tahun-tahun berikutnya.
Pada  penelitian  [13]  penulis  menggunakan  metode  optimasi multi objektif dengan algoritma gentika untuk desain PV 500 kW.  Parameter  yang  dibahas  yaitu  tegangan  baterai,  daya maksimum  PV,  tegangan  titik  daya  maksimum,  dan  jumlah panel per string. Hasil dari penelitian tersebut yaitu tegangan baterai  743.7  Volt,  daya  maksimum  mencapai  439.5  Watt, tegangan  titik  daya  maksimum  sebesar  182.7  Volt  dan  tiga panel per string.
Akash  Chauhan  (2020)  dalam  penelitian  [14],  penelitian dilakukan di Delhi  yang berfokus pada poin produksi sistem, rugi-rugi  daya  dengan  diagram  Sankey,  performance  ratio (PR),  energi  keluaran  sistem,  output  modul  PV  yang menyesuaikan  bidang,  sketsa  distribusi  daya  dan  distribusi suhu.  Penelitian  ini  menggunakan  software  PVSyst  dengan hasil  simulasi  PR  79,48%  dan  produkti  daya  tahunan  32.272 MWh dengan kehilangan radiasi karena bayangan linier 3.3%. Energi  yang  tersuplay  ke  jaringan  minimum  pada  bulan november sebesar 1.759 MWh dan maksimal pada bulan Juli sebesar  3.699  MWh.  PR  tertinggi  pada  bulan  desember mencapai 87.3%.
Analisa beban 3 fasa serta analisis ekonomi dalam pemasangan sistem  PV  pada  Stadion  World  Games  2009  di  Kaohsiung, Taiwan  menyatakan  pada  instalasi  PV  kapasitas  1027  kWp, fluktuasi tegangan pada  bus adalah 0,75% selama  jam  sibuk. Pada saat instalasi PV ditingkatkan menjadi 8216 kWp atau 8 kali  lipat  kapasitas  PV  sebelumnya,  fluktuasi  tegangan mencapai 5,56% yang melanggar batasan operasi sebesar 5%. Pada analisis ekonomi menggunakan metode net present value (NPV) dan  internal rate of return (IRR) dan didapatkan hasil bahwa  dibutuhkan  waktu  15,5  tahun  untuk  mengembalikan modal investasi dengan penjualan energi $0,28/kWh [5]. Penelitian  [15]  menganalisa  dan  mengevaluasi  potensi  dari instalasi  sistem  PV  rooftop  di  Universitas  Teknologi Suranaree. Penelitian dilakukan dengan cara mempertimbangkan  dasar  polikristalin  dan  pada  sistem  yang terhubung  dengan  jaringan.  Variabel  evaluasi  yaitu  radiasi matahari dapa permukaan miring, area PV array, dan efisiensi sesuai  dengan  suhu  sel  surya.  Hasil  studi  menunjukkan  Net Present Value (NPV) positif, internal rate of return (IRR) lebih dari suku bunga pinjaman minimum, Benefit Cost Ratio (B/C ratio)  lebih  dari  satu,  payback  period  9.3  tahun,dan  skenario sensitivitas  menunjukkan  pengurangan  biaya  instalasi  50 menjadi 45 baht/watt.
Penelitian  [16]  di  lakukan  di  Canada  pada  tahun  2019, penelitian  ini  memberikan  metode  praktis  untuk  kajian kelayakan  teknis  pembangunan  stand  alone  PV  dengan kapasitas  863  Wp.  Simulasi  menggunakan  software  PVsysst sesuai  dengan  lokasi  geografis  dan  jenis  konstruksi  situs, analisis  bayangan,  dan  perhitungan  jumlah  modul  surya  dan sudut optimalnya. Hasil dari penelitian  yang dilakukan dapat
ditarik kesimpulan bahwa merancang konfigurasi sistem, serta memprediksi  produksi  energi  matahari,  merupakan  faktor penting.  Ukuran  sistem  sangat  tergantung  pada  lokasi  situs geografis,  juga,  serangkaian  faktor,  seperti  emplasemen, ketersediaan sumber daya surya, jenis aplikasi, periode operasi, dll., hasil simulasi tentunya akan  berbeda di  wilayah dan PV yang  berbeda.  Beberapa  studi  telah  menjelaskan  sistem  PV terhubung  grid  dengan  hasil  energi  dan  parameter  ekonomi menggunakan software PVSyst.[17]-[21].
Penelitian  [22]  berjudul  Feasibility  Study  of  Instalation Photovoltaic  System  at  a  university  in  Indonesia:  A  Case study.Penelitian  berfokus  pada  kelayakan  ekonomi  sistem fotovoltaik surya di kampus UNSAM.Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap. Pertama, menginisiasi pendataan luas rooftop di  seluruh  gedung  di  dalam  kompleks  UNSAM,  dan  data penggunaan energi listrik di setiap gedung. Tahap awal analisis adalah  menentukan  intensitas  matahari  pada  posisi  masing- masing  bangunan.  Analisis  kemudian  dilanjutkan  dengan perhitungan kapasitas daya yang dapat dihasilkan oleh sistem PV  yang  terpasang  di  setiap  gedung.  Analisis  dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak System Advisor Model (SAM)  yang dikembangkan oleh National Renewable Energi Laboratory (NREL). Perhitungan nilai NPV berdasarkan harga pokok  produksi  tenaga  listrik  oleh  sistem  PV  dengan  tingkat inflasi sekitar 4%, dan masa operasi 20 tahun. Biaya produksi listrik  sekitar  Rp.  1.990/kWh,  yang  memberikan  nilai  NPV positif. Hasil analisis jika dibandingkan dengan tagihan listrik yang  dibayarkan  oleh  UNSAM  saat  ini,  menunjukkan kelayakan penggunaan sistem PV sebagai sumber listrik untuk gedung-gedung perguruan tinggi.
III. METODE PENELITIAN Desain  sistem  terdiri  dari  rangkaian  panel  surya,  inverter, baterai  dan  solar  charge  controller,dapat  dilihat  pada diagamblok pada Gambar 1.
Gambar. 1   Diagram Blok sistem PLTS
Pemodelan  PLTS  dilakukan  dengan  simulasi  menggunakan software  PVSyst  berdasarkan  data rata-rata  iradiasi  dan  suhu di  daerah  Kecamatan  Panggul  Kabupaten  Trenggalek  pada latitude 8.05°N dan longitude 111.7°E, dengan semua data dari software  PVSyst  yang  terdapat  pada  Tabel  1  serta      data pembayaran  listrik  selama  3  bulan  di  Desa  Panggul  Kab. Trenggalek  deperti  pada  Tabel  2.  Instalasi  PLTS  dirancang pada  sudut  kemiringan  30°  dan  sudut  azimuth  20°.  Sudut kemiringan  yang  berbeda  memberikan  nilai  radiasi  matahari yang  berbeda  pada  bidang  miring,  sehingga  diperlukan perancangan  sistem  PV  untuk  menentukan  sudut  kemiringan
e-ISSN : 2715-5064
yang optimal untuk memberikan nilai radiasi matahari tertinggi pada  bidang  miring  tersebut  [23]-[25].  Simulasi  dengan perangkat  lunak  PVSyst  memungkinkan  untuk  menentukan modul PV  yang akan digunakan dengan informasi teknis yang lengkap  dari  produsen  yang  berbeda,  inverter,  sudut kemiringan  modul PV dan radiasi  yang diterima oleh  modul
PV, tata  letak  dan  konfigurasi  modul  PV,  jumlah  modul  PV, jumlah  inverter  .  dan  seterusnya  untuk  mendapatkan  energi maksimum dan luas  yang dibutuhkan [26].
T ABEL I Data radiasi dan suhu kota Trenggalek Definition of a geographical site Geographical Site Trenggalek Country Indonesia File New.ST of 24/03/21 17n36 Situation Latitude 8.05 °N Longitude 111.7 °E Time defined as Legal time Time zone UT+7 Altitude 23 m Monthly Meteo Values Jan. Feb. Mar. Apr. May. June July Aug. Sep. Oct. Nov. Dec. Year Hor.global 129.9 124.3 152.2 162.4 203 206.1 191.6 168.3 161.8 158.7 158 157.5 1973.4 W/m 2 Hor.diffuse 57 54.6 53.6 49 56.1 55.2 60.1 65.4 67.6 65.7 62.4 62.3 709 W/m 2 Extraterrestrial 279.4 276.3 283.8 274.9 320 314.6 319.3 310.2 320.4 314.4 303 308.6 3625 W/m 2 cleamess index 0.465 0.45 0.536 0.591 0.63 0.655 0.6 0.508 0.525 0.515 0.52 0.51 0.544 Amb.temper 27.3 27.1 26.6 26.3 26.7 27.3 27.7 27.4 27.6 27.5 27.8 27 27.2 °C
Diketahui  tarif  listrik  per  kWh  golongan  900  VA  adalah  Rp 1.352.  Berdasarkan  data  tarif  listrik  selama  3  bulan  (  April- mei)  pada  Desa  Panggul  Kabupaten  Trenggalek  dapat diketahui besar beban dan tagihan listrik dengan kondisi beban rata-rata,  maksimum  dan  minimum  seperti  pada  Table  2  dan Tabel 3.
T ABEL II
Beban di Desa Panggul
Pada sistem yang diusulkan, kapasitas PLTS sebesar 11.25 kWp. Sistem terdiri dari rangkaian beberapa PV array yang dapat mengeluarkan daya output maksimal pada kondisi STC. Kondisi STC adalah kondisi saat irradiasi matahari 100 W/m2 dan suhu 25°C.
Beban (kWh)
Rata-rata Maksimum Minimal Rumah Hari 0.928 0.945 0.914 Bulan 27.84 28.35 27.421 Kampung Hari 35.264 35.915 34.733 Bulan 1057.933 1077.465 1042.007
T ABEL III Tagihan Listrik di Desa Panggul
Tagihan Rata-rata Maksimum Minimum Rumah Hari Rp 1,254.67 Rp 1,274.33 Rp 1,235.78 Bulan Rp 37,640.16 Rp 38,229.82 Rp37,073.50 Kampung Hari Rp 47,677.53 Rp 48,424.43 Rp46,959.77 Bulan Rp 1,430,326.00 Rp 1,452,733.00 Rp 1,408,793.00 T ABEL IV Spesifikasi Solar Panel Parameter Value Length 1482 mm Width 992 mm Cell in series 15 Cell in Parallel 3 Vmp 30.7 V Imp 8.14 A Voc 37.4 V Isc 8.63 A
Power 250 W T ABEL V
Spesifikasi Inverter Parameters Value Power 9000 W Frequency 50/60 HZ Nominal Output Voltage(AC) 230 V Nominal Input Voltage (DC) 48 V Total Number of inverter 1
e-ISSN : 2715-5064
T ABEL VI

## Spesifikasi Baterai
Parameter Value Nominal Voltage 12 V Nominal Capacity 160 Ah Total Number of Batteries 60 Weight 1 kg T ABEL VII
Spesifikasi Solar Charge Controller
Parameter Value Charge controller Charging Current 101 A Discharging current 80 A Input side (MPPT converter) Minimum MPP Voltage 54 V Maximum MPP Voltage 145 V Output side (Battery and load) Nominal Output Voltage 48 V Nominal Output Current 104 A Nominal Output Power 5000 W
𝑃𝑖  = 𝑃𝑜 𝑥 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑃𝑉 (1)
Dimana  Pi  merupakan  keseluruhan  energi  output  PV  dan  Po adalah  energi  output  PVtermasuk  rugi-rugi  daya.  Indonesia merupakan daerah khatulistiwa dimana nilai irradiasi tertinggi rata-rata  sekitar  4,8  kWh/m2,  jadi  Equal  Sun  Hours  (EHS) adalah 4-5 jam.
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑃𝑉 (𝑃𝑜𝑢𝑡) = 𝑃𝑖 𝑥 𝐸𝐻𝑆 (2)
Menurut [15] untuk mengetahui jumlah modul perlu diketahui kapasitas PLTS dan kapasitas modul surya yang dipakai.
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙 = Kapasitas PLTS Kapasitas Modul
(3)
Efisiensi sistem dapat dilihat dengan persamaan :
𝑒𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 = P output P input 𝑥 100%
(4)

## Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi dalam suatu proyek bertujuan untuk melihat manfaat yang diperoleh dari penanaman modal atau investasi dalam  proyek  tersebut.  Analisis  keuangan  proyek  adalah penyelidikan keuangan apakah ide, tujuan atau rencana proyek akan  dilaksanakan  dengan  rasio  ekonomis  [27].  Ketika menganalisis proyek desain secara finansial, membandingkan alternatif  dan  penganggaran  modal  sangat  penting  dalam evaluasi proyek. Dalam proyek, analisis arus kas saat ini dalam periode  yang  dipilih  diperiksa  dan  diselesaikan  pada  tanggal yang sesuai [17].
𝑃  =  𝐹 ( 1 (1+𝑖) 𝑛 ) (4)
Break  Even  Point  (BEP) adalah  titik  waktu  dimana  nilai investasi  dan  tingkat  pengembalian  adalah  0  atau  dapat dikatakan  dalam  keadaan  tidak  ada  kerugian  dan  tidak  ada keuntungan  [28].  Nilai  BEP  digunakan  untuk  melihat  pada tahun berapa investor akan untung.
𝐵𝐸𝑃  = ( 𝐹𝑖𝑥 𝐶𝑜𝑠𝑡 𝐶𝑜𝑠𝑡 𝑜𝑓 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑦−𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒 𝐶𝑜𝑠𝑡 ) (5)
Net Present Value (NPV) adalah nilai selisih antara nilai arus kas  masuk  dan  keluar  selama  periode  waktu  tertentu.  NPV sering digunakan saat menganalisis profitabilitas suatu proyek atau investasi. Nilai saat ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
𝑁𝑃𝑉 =   ∑ 𝐶𝑡 (1+𝑟)𝑡 − 𝐶𝑜 𝑟 𝑡−1 (6)
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Jumlah rata-rata beban di Desa Panggul Kabupaten Trenggalek sebesar  35.3  kWh/hari  yang  dijabarkan  dalam  grafik  pada Gambar 2. kapasitas daya terpasang pada PLTS sebesar 11.25 kWp,  produksi  energi  per  kWp  modul  array  pada  Gambar  3. Hasil  simulasi  pada  PVSyst,  energi  tersedia  46.90  kWh/hari atau  17.119  MWh/tahun  sudah  termasuk  dalam  rugi-rugi sistem. Luas  lahan  yang diperlukan untuk untuk pemasangan sistem  PLTS  seluas  103.6  m2.    PLTS  di  Desa  Panggul Kabupaten  Trenggalek  menggunakan  modul  surya  Mikachi model  MC-1250  yang  memiliki  kapasitas  daya  250  Wp  per modul dengan jumlah 45 modul.
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 W at t/ da y Hour Daily Result Load Energy suplied 0 1 2 3 4 5 6 7 kW h/ kW p/ da y Normalized productoins Yf Ls Lc Lu
e-ISSN : 2715-5064
Yf : energi yang tersuplay ke beban Ls :Kerugian  sistem dan pengisian baterai Lc : rugi-rugi daya pada PV Lu : baterai tak terpakai
Pada  sistem  Stand  alone  jumlah  hari  baterai  dapat  terus memberi  daya  pada  beban  saat  panel  surya  tidak  dapat menghasilkan listrik karena kekurangan sinar matahari dikenal
sebagai hari otonom.. Pada penelitian ini menggunakan 2 hari otonom. Dari perhitungan diperoleh kapasitas  baterai sebesar 2.400  Ah  48  V  ,menggunakan  60  baterai  yang  dihubungkan secara pararel dan seri dengan spesifikasi baterai  12 V 160 Ah. Solar  Charge  Controller  (SSC)  sebesar  5000Watt  sejumlah  2 buah  dan  inverter  ukuran  9000  Watt  .  Hasil  utama  simulasi pada PVsys pada Tabel 8.
T ABEL VIII Main Results Simulation GlobHor kWh/m Globeff kWh/m E Avail MWh E  Unused MWh E Miss MWh E User MWh E Load MWh SolFrac Jan 129.9 144.8 1.35 0.27 0 1.093 1.093 1 Feb 124.3 145.9 1.362 0.236 0 0.987 0.987 1 March 152.2 175 1.617 0.486 0 1.093 1.093 1 April 162.4 173.9 1.599 0.563 0 1.058 1.058 1 May 203.1 193.6 1.789 0.652 0 1.093 1.093 1 Jun 206.1 171.9 1.609 0.514 0 1.058 1.058 1 Jul 191.6 143.4 1.377 0.382 0 1.093 1.093 1 Augst 158.7 113.6 1.095 0.252 0 1.093 1.093 1 Sept 161.8 119.7 1.152 0.017 0 1.058 1.058 1 Oct 168.3 135.9 1.303 0.171 0 1.093 1.093 1 Nov 157.5 143.7 1.354 0.225 0 1.058 1.058 1 Dec 157.5 161.6 1.512 0.026 0 1.093 1.093 1 Year 1973.4 1823 17.119 3.794 0 12.87 12.87 1
GlobHor  : Horizontal global irradiation Globeff  : Effective global, corr, for IAM and shading E Avail  : Available solar energi E Unused : Unused energi (full battery) loss E Miss  : Missing energi E User  : Energi supplyed to the user E load  : Energi neet to the user (load) Solfrac  : Solar fraction (E Used/ E load) Gambar  4  menunjukkan Performance  Ratio (PR)    dan Solar Fraction (SF). PR adalah efisiensi sistem sepanjang tahun dan memberikan informasi tentang dampak kerugian sistem secara keseluruhan  keluaran  terukur.  Berdasarka  persamaan  (4) efisiensi  pada  sistem  PLTS  sebesar  78%,  dari  seluruh ketersediaan energi pada sistem, rata-rata energi yang terpakai sebesar 12.783 MWh/tahun dengan rugi-rugi daya sebesar 4.56 MWh/tahun.  PLTS  dengan  kapitas  yang  sama  akan menghasilkan  daya  tersuplai  ke  beban  yang  berbeda  saat kondisi  beban  rata-rata,  maksimum,  dan  minimum  seperti grafik pada Gambar 5.
Gambar. 4   PR dan SF
Gambar. 5   Daya yang Tersuplai ke beban
0 20 40 60 80 100 % Performance Ratio and Solar Fraction PR (Performance Ratio) SF (Solar Fraction) 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 M W h Daya Tersuplai ke Beban (MWh) Maksimum Minimum
Rata-rata
e-ISSN : 2715-5064
Gambar. 6   Efisiensi PV
Gambar. 7   PV Losses
Analisis  ekonomi  juga  dilakukan  untuk  memastika  proyek PLTS  yang  akan  dilakukan  mengalami  keuntungan  di  masa yang akan datang. Jumlah  investasi  bisa diketahui dari  harga komponen dan instalasi PLTS pada Tabel 9.

## T ABEL IX
Data Harga Komponen PLTS dan Instalasi
No Komponen Jumlah Harga
Satuan Total 1 PV 45 Rp   1,790,000.00 Rp  80,550,000.00 2 SCC 2 Rp  16,596,991.00 Rp  33,193,982.00 3 Inverter 1 Rp  20,917,497.00 Rp  20,917,497.00 4 Baterai 60 Rp    2,466,885.98 Rp 148,013,158.80 Investasi Rp 282,674,637.80
Biaya  pemeliharaan  dan  operasional  untuk  PLTS  umumnya diperhitungkan sebesar 1 – 2% dari total biaya investasi awal [29]. Pada penelitian  ini ditetapkan sebesar 1% dari  investasi awal dikarenakan di  indonesia hanya  mengalami  dua  musim, musim  hujan  dan  musim  kemarau  jadi  pemeliharaan  PLTS tidak  sebesar  pada  negara  dengan  empat  musim  selama  satu tahun,  maka  biaya  pemeliharaan  dan  operasional  sebesar  Rp 2.826.746,00/tahun.  Nilai  NPV  dengan  suku  bunga  6% berdasarkan  persamaan  (6)  sebesar  Rp  9.447.427,00  dimana bisa  dikatan  investasi  PLTS  ini  layak  untuk  dijalankan, sedangkan  berdasarkan  persamaan  (5)  nilai  BEP  tercapai  di tahun ke 12, jika umur proyek dari PLTS selama 25 tahun maka masyarakat  mempunyai  keuntungan  selama  13  tahun  tidak perlu membanyar tagihan listrik.
Konsumsi  energi  listrik  setiap  tahun  sebesar  12.87  MWh sedangkan  ketersediaan  energi  sebesar  17.119  MWh,  maka energi  sebesar  4.25  MWh  dapat  disalurkan  ke  daerah  lain berdasarkan  ketetapan  tarif  listrik  PLN.  Dimana  asumsi hargaper  kWh  sebesar  Rp  1.500,00.  Maka  cost  of  energy sebesar Rp 25.678.500,00.

## V. KESIMPULAN DAN SARAN
Sistem PLTS berkapasitas 11.25 kWp dengan energi keluaran 46.90 kWh/hari atau 17.14 MWh/tahun yang mensuplai beban sebesar  35.3  kWh/hari  atau  12.87  MWh/tahun  .  Sistem menggunakan  45  modul  surya  dengan  kapasitas  250  WP, menggunakan  inverter  sebesar  9000  Watt,  2  SSC  dengan kapasitas  5000  Watt  dan  baterai  2.400  Ah  48  V  dengan  60 barerai kapasitas 12 V 160 Ah  yang dihubungkan secara seri dan  pararel.  Produksi  energi  maksimum  pada  bulan  mei sebesar 1.789 MWh dan minimum pada bulan agustus sebesar 1.095 MWh.
Nilai  PWA  atau  jumlah  modal  sebesar  Rp  282.674.638,00 dengan  biaya  operasional  dan  pemeliharaan  sebesar  Rp 2.826.746,00/tahun  dan  biaya  penggantian  baterai  Rp 6.709.922,00/tahun.  Penerapan  sistem  PLTS  untuk  kampung hemat energi dengan efisiensi sistem mencapai 78% dan nilai NPV  sebesar  Rp  9.447.427,00  dirasa  sangat  layak  untuk beralih  dari  penggunaan  energi  konvensional  menuju  energi baru terbarukan. BEP tercapai di tahun ke 12, jika umur proyek
dari  PLTS  selama  25  tahun  maka  masyarakat  mempunyai keuntungan  selama  13  tahun  tidak  perlu  membanyar  tagihan listrik.  Cost  of  energy  sebesar  Rp  25.678.500,00/  tahun. Keluaran sistem sangat tergantung pada lokasi situs geografis, juga,  serangkaian  faktor,  seperti  ketersediaan  sumber  daya surya,  jenis  aplikasi,  periode  operasi,  dll.,  hasil  simulasi tentunya akan berbeda di wilayah dan PV yang berbeda.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Puji  syukur  syaa  panjatkan  kepada  Tuha  n  Yang  Maha  Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan jurnal  ini.  Saya  menyadari  bahwa  tanpa  bantuan  dan bimbingan  dari  berbagai  pihak,  cukup  sulit  bagi  saya  untuk menyelesaikan  karya  tulis  ilmiah  ini.  Oleh  sebab  itu  saya mengucapkan  terimakasih  kepada  seluruh  pihak  yang berkontribusi atas terselesaikannya jurnal ini. Akhir kata, saya mengucapkan  terima  kasih  dan  semoga  jurnal  ini  dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
70 75 80 85 90 95 100 0 5 10 15 20 25 % Year Efficiencie Basic degradation increasing mismatch Module waranty 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 25 % Year Losses Basic degradation increasing mismatch
e-ISSN : 2715-5064
DAFTAR PUSTAKA
[1] Karmiathi,  N.M.,  (2011),  Rancang  Bangun  Modul  Solar  Cell  Dengan
Memanfaatkan Komponen Fotovoltaic Kompatibel , Jurnal Logic , 11.
[2] N. A. Handayani and D. Ariyanti, “Potency of solar energy applications in Indonesia,” Int. J. Renew. Energy Dev. , vol. 1, no. 2, pp. 33–38, 2012.
[3] Paper mas fitrah
[4] jjaeger, “Renewable energy for Indonesia,” Alliance Rural Electrif. , vol. 2017, pp. 1–8, 2016
[5] Chia-Hung Lin; Wei-Lin Hsieh; Chao-Shun Chen; Cheng-Ting Hsu; Te- Tien  Ku;  Cheng-Ta  Tsai  (2011).  Financial  Analysis  of  a  Large-Scale Photovoltaic System and Its Impact on Distribution Feeders.  47(4), 0–1891
[6] M.  Kleinpeter,  Energy  Planning  and  Policy.  Wiltshire,  U.K.:  Wiley, 1995, p. 107
[7] G. Nofuentes, J. Armilera, and F. J. Muñoz, “Tools for the proﬁtability—
Analysis of grid-connected photovoltaics,” Prog. Photovolt.: Res. Appl., vol. 10, no. 8, pp. 555–570, Dec. 2002
[8] M. M. Shebani, and T. Iqbal, “Dynamic Modeling, Control, and Analysis of a Solar Water Pumping System for Libya,” Journal of Renewable Energy , Vol. 2017, Apr. 2017
[9] Sandia  National  Laboratories,  “Stand-Alone  Photovoltaic  Systems,”
National Technical Information Service (NTIS) , 1995.
[10] Mohd  Rizwan  Sirajuddin  Shaikh,  Santosh  B.  Waghmare,  Suvarna Shankar  Labade,  P  ooja  Vit  t  al  Fuke,  Anil  Tekale,  “  A  Review  Paper  on Electricity Generation from Solar Energy”
[11] Mingzhi Zhao, Zhizhang Liu and Mingjun Yu, “ Dat a acquisit ion and analyzing  of  solar  energy  resource”,  “Information  and  Automation  (ICIA), Harbin, p.p., 2205-2208,20-23 June 2010
[12] Fabio, Viola,; Romano, Pietro; Miceli, Rosario; Spataro, Ciro; Schettino, Giuseppe  (2017). Technical  and  Economical  Evaluation  on  the  Use  of Reconfiguration  Systems  in  Some  EU  Countries  for  PV  Plants.  IEEE Transactions on Industry Applications, 53(2), 1308–1315
[13] D  Antonio,  Michael;  Shi,  Chuan;  Wu,  Bin;  Khaligh,  Alireza  (2019). Design  and  Optimization  of  a  Solar  Power  Conversion  System  for  Space Applications. IEEE Transactions on Industry Applications, (), 1–1.
[14] Chauhan, Akash; Sharma, Mayank;  Baghel, Sarita (2020). [IEEE 2020 Second  International  Conference  on  Inventive  Research  in  Computing Applications  (ICIRCA)  -  Coimbatore,  India  (2020.7.15-2020.7.17)]  2020 Second  International  Conference  on  Inventive  Research  in  Computing Applications (ICIRCA) - Designing and Performance Analysis of 15KWP Grid Connection Photovoltaic System Using PVSyst Software. , (), 1003–1008
[15] Thippongtorn,  Atithan;  Suluksna,  Keerati  (2021). 2021  International Electrical  Engineering  Congress  (iEECON2021)  –  Marrch  10-12,2021, Pattaya, THAILAND. Feasibility Study of Installing a Rooftop PV System in Suranaree University of Technology.
[16] Mehdipour,Cyrus;  Mohammad,  Fazel  (2019).  Journal  of  Solar  Energi Research Vol 4 No 2 Spring  (2019) 85-91. Design and Analysis of a Stand- Alone Photofoltaic System for Footbridge Lighting.
[17] C. P . Kandasamy, P . P rabu and K. Niruba, “ Solarpot ential assessment using  PVSYST  software”,  International  Conference  on  Green  Comput  ing, Communicat ion and Conservat ion of Energy (ICGCE) 2013, pp. 667-672.
[18] B. Kailash Krishna Prasad, K. Prahlada Reddy, K. Rajesh, P. Viswanath Reddy,  “  Design  and  Simulat  ion  Analysis  of  12.4  kWp  Grid  Connected Photovoltaic system by using PVSYST Software”.
[19] Surakit  Thongsuk.  A  Study  of  Efficiency  and  Cost-Effectiveness  of  a Rooftop PV Systems installation Srinakharinwirot University Journal (Science and Technology Branch). 10 (19), 157-168; 2018
[20] A A A Hafez and A Alblawi 2018 A feasibility study of PV installation: Case  study  at  Shaqra  University.  2018  9th  International  Renewable  Energy Congress IREC 1–5.
[21] E Tarigan 2018 Simulation and Feasibility Studies of Rooftop PV System for  University  Campus  Buildings  in  Surabaya,  Indonesia. International Journal Of Renewable Energy Research 8 (2) 895–908.
[22] Umar H; Amudy M; Rizal T A (2019). Journal of Physics: Conference Series. Feasibility Study of Installation  PhotovoltaicSystem at aubiversity in Indonesia : A Case Study.
[23] O. Dominic Ekanem, “Determination of Yearly Fixed Optimal Tilt Angle for  Flat-Plate  Photovoltaic  Modules  Based  on  Perez  Transposition  Model,” Am. J. Softw. Eng. Appl. , vol. 6, no. 3, p. 80, 2017
[24] Fabio Viola, Pietro Romano, Eleonora Riva Sanseverino, Rosario Miceli, MarziaCardinale,  Giuseppe  Schettino  “An  economic  study  about  the installation of PV plants reconfiguration systems in Italy”,proceedings of 2014
International  Conference  on  Renewable  Energy  Research  and  Application (ICRERA), DOI:10.1109/ICRERA.2014.7016534
[25] Fabio  Viola,  Pietro  Romano,  Rosario  Miceli,  CiroSpataro,  Giuseppe Schettino,  “Economic  benefits  of  the  use  of  a  PV  plants  reconfiguration systems”, in 2015 International Conference  on Renewable Energy Research and Application (ICRERA), 22-25 November 2015 Palermo,Italy
[26] Sukmaaji,  Sigit;  Hafidz,  Mohammad  (2015).  Jurna  l  Energi  dan Kelistrikan  Vol  7  No.1,  Januari-Mei  2015. Perancangan  dan  Analisis Pembangkit Listrik Tenaga Surya Kapasitas 10 MW on Grid di Yogyakarta.
[27] Hasanah,  A.,  Hariyati,  R.,  &  Qosim,  M.  (2019).  Konsep  Fotovoltaik Terintegrasi On Grid dengan Gedung STT-PLN. Energi & Kelistrikan , 11 (1), 17 - 26.
[28] Kodoatie, Robert, J. 1995. Analisis Ekonomi Teknik. Yogyakarta: Andi Offset
[29] Ramadhan, S.G. (2016). Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Di  Atap  Gedung  Harry  Hartono  Universitas  Trisakti .  Seminar  Nasional Cenekiawan. 11(8). 8-10.