Wahyu Syahrir (2024) Analisis Perencanaan  Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dengan Sistem on Grid di Gedung Kantor Pelabuhan  PT. Pupuk Kalimantan Timur, (6) 1, https://doi.org/ 10.46799/syntax-idea.v6i1.2931 E-ISSN: 2684-883X Published by: Ridwan Institute
ANALISIS PERENCANAAN  PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS) DENGAN SISTEM ON GRID DI GEDUNG KANTOR PELABUHAN  PT. PUPUK KALIMANTAN TIMUR
Wahyu Syahrir
Program Studi Teknik Elektro Sekolah Tinggi Teknologi Bontang Bontang Email:

## Abstrak
Sebagai salah satu upaya mendukung transisi energi dan mempertahankan predikat Green Port  dibutuhkan  perancangan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  di  Gedung Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur.  Dalam  perancangan  sistem  PLTS, dibutuhkan analisis rancangan yang sesuai dengan kapasitas atap atau luasan area atap yang tersedia pada gedung dan potensi radiasi matahari pada lokasi tersebut. Tahapan yang dilakukan meliputi pemilihan sistem PLTS, pemilihan komponen PLTS, pembuatan rancangan  PLTS  menggunakan  simulator  HelioScope  dan  menghitung  kelayakan investasi. Hasil Penelitian ini menunjukan terdapat potensi produksi listrik sebesar 109,8 MWh  pertahun  dengan  adanya  pembangunan  PLTS  di  Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT Pupuk Kalimantan Timur. Desain instalasi PLTS yang sesuai berupa PLTS dengan sistem On Grid, yang terdiri dari 158 panel surya kapasitas 540 Wp (Seraphim 540 BMA HV) dan  1  buah  inverter  kapasitas  100  kW  (SUN  200–100KTL–M1).  Adapun  Kapasitas terpasang PLTS sebesar 85,3 kWp dengan Performance Ratio 79,6% dan energi spesifik 1.286,8 kWh/kWp. Investasi pembangunan PLTS di gedung kantor pelabuhan PT Pupuk Kalimantan  Timur  layak  untuk  dilaksanakan  dengan  nilai  investasi  sebesar  Rp 872.515.500,- , IRR sebesar 11,18% (IRR > WACC) dan NPV sebesar Rp 8.789.894,50 (NPV>0). Adapun estimasi pengembalian modal dapat dilakukan di tahun ke 7. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi untuk desain dan perhitungan pemasangan PLTS di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur.
Kata kunci : Pembangkit Listrik Tenaga Surya, HelioScope, sistem On Grid, kelayakan investasi

## Abstract
To  support  the  energy  transition  and  maintain  the  Green  Port  title,  it  is  necessary  to design  a  Solar  Power  Plant  (PLTS)  in  the  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur  Port  Office Building. In designing a PLTS system, a design analysis is needed that is appropriate to the  roof  capacity  or  roof  area  available  on  the  building  and  the  potential  for  solar radiation  at  that  location.  The  stages  carried  out  include  selecting  a  PLTS  system, selecting PLTS components, creating a PLTS design using the HelioScope simulator, and calculating investment feasibility. The results of this research show that there is potential for electricity production of 109.8 MWh per year with the construction of PLTS in the PT
JOURNAL SYNTAX IDEA p–ISSN: 2723-4339 e-ISSN: 2548-1398 Vol. 6, No. 1, January 2023
Pupuk Kalimantan Timur Port Office Building. The appropriate PLTS installation design is PLTS with an On-Grid system, consisting of 158 solar panels with a capacity of 540 Wp  (Seraphim  540  BMA  HV)  and  1  inverter  with  a  capacity  of  100  kW  (SUN  200– 100KTL–M1). The installed capacity of PLTS is 85.3 kWp with a Performance Ratio of 79.6% and specific energy of 1,286.8 kWh/kWp. Investment in the construction of PLTS in the PT Pupuk Kalimantan Timur port office building is feasible with an investment value of IDR 872,515,500,-, IRR of 11.18% (IRR > WACC) and NPV of IDR 8,789,894.50 (NPV>0). The estimated return on capital can be carried out in the 7th year. It is hoped that this research can be a reference for the design and calculation of installing PLTS in the PT Pupuk Kalimantan Timur Port Office Building.
Keywords: Solar Power Plant, HelioScope, On-Grid system, investment feasibility

## PENDAHULUAN
International Renewable Agency (IRENA) mendefinisikan transisi energi sebagai jalan  menuju  transformasi  energi  global  yang  sebelumnya  berbasis  bahan  bakar  fosil menjadi energi hijau yang tidak menghasilkan karbon dan ramah lingkungan (Kompas, 2021), (Nugraha et al., 2024), (Dinata et al., 2023), (Tampubolon et al., 2020), (Wahyuni et al., 2023), (DEPAN, n.d.), (ASHARI, 2021).
Dalam  paparan  Pertamina  yang  dikutip  dari  data  Kementerian  ESDM,  total potensi energi terbarukan di Indonesia hingga saat ini mencapai 417 GW, dimana 207,8 GW berasal dari tenaga surya.
Schneider Electric, pemimpin transformasi digital dalam pengelolaan energi dan otomasi,  mengungkapkan  peningkatan  elektrifikasi  dengan  percepatan  transisi  energi bersih  dari  sumber  energi  terbarukan  dan  digitalisasi  pengelolaan  energi  yang  lebih cerdas. Dengan begitu pencapaian target pengurangan emisi karbon pemerintah Indonesia pada 2030 mendatang bisa terealisasi. Sektor industri sebagai tiga besar penyumbang gas rumah  kaca  (GRK)  dapat  menjadi  motor  penggerak  bagi  sektor  lainnya  untuk  segera mengambil  langkah  proaktif  menuju  pembangunan  ekonomi  hijau  dengan  net-zero emission pada 2060 (Nugroho & Putro, 2023) , (Nugroho & Putro, 2023) .
PT  Pupuk  Kalimantan  Timur  berkomitmen  menjalankan  bisnis  dan  proses produksi yang memprioritaskan prinsip-prinsip Environmental, Social and Governance (ESG) sebagai pondasi utama perusahaan. Sebagai pelopor transformasi hijau di industri petrokimia, PT Pupuk Kalimantan Timur selalu berinisiatif memegang teguh prinsip ESG yang juga termasuk dalam peta jalan pertumbuhan perusahaan 40 tahun ke depan. Salah satunya adalah pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) di area Kantor Pusat  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur  yang  mampu  menghasilkan  energi  bersih  dan menekan  emisi  gas  karbon  secara  optimal.  Kemampuan  PLTS  dapat  menghemat  20 hingga 30 persen kebutuhan energi PKT di area kantor pusat.
PT  Pupuk  Kalimantan  Timur  sebagai  perusahaan  pertama  di  Indonesia  yang meraih Green Port Award sejak tahun 2019 hingga saat ini. PT Pupuk Kalimantan Timur terus berkomitmen meningkatkan tata kelola pelabuhan ramah lingkungan yang mengacu kepada Green Port Guideline dan Rating Tools. Standar ini telah menjadi pedoman PT Pupuk  Kalimantan  Timur  sejak  2018,  karena  berkaitan  dengan  aktivitas  ekspor  yang
mewajibkan  pelabuhan  perusahaan  memiliki  standar  Green  Port  yang  diakui  secara Internasional.
Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki dampak dan keberhasilan implementasi pembangunan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  oleh  PT  Pupuk  Kalimantan Timur dalam mendukung transisi energi di sektor industri petrokimia Indonesia. Dengan fokus pada prinsip-prinsip Environmental, Social, dan Governance (ESG), penelitian ini akan mengevaluasi kontribusi PLTS terhadap pengurangan emisi gas rumah kaca (GRK) dan  efisiensi  energi  di  area  Kantor  Pusat  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur.  Selain  itu, penelitian  ini  akan  mengukur  dampak  PLTS  terhadap  pencapaian  target  pengurangan emisi karbon yang ditetapkan oleh pemerintah Indonesia untuk tahun 2030. Implikasi dari penelitian  ini  mencakup  potensi  peningkatan  keberlanjutan  industri  petrokimia, penciptaan model bisnis berkelanjutan, dan kontribusi positif terhadap upaya global untuk mencapai  net-zero  emission  pada  tahun  2060.  Temuan  penelitian  diharapkan  dapat memberikan wawasan yang berharga bagi industri sejenis, pemerintah, dan pemangku kepentingan  lainnya  yang  tertarik  dalam  mengembangkan  solusi  berkelanjutan  untuk mendukung transformasi energi.

## METODE PENELITIAN
Jenis  penelitian  ini  bersifat  kuantitatif,  dimana  data  yang  dipergunakan  dalam penelitian  ini  antara  lain  luas  atap  Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk  Kalimantan Timur,  potensi  radiasi,  kemiringan  serta  orientasi  yang  akan  digunakan  sebagai  acuan analisis teknis, data panel surya dan inverter PLTS yang sebelumnya telah dibangun di area lain di PT Pupuk Kalimantan Timur. Selanjutnya data tersebut akan digunakan untuk menentukan konfigurasi panel surya dan simulasi performance PLTS serta menghitung kelayakan ekonomi proyek.
Pengumpulan data pada penelitian ini dilakukan secara observasi maupun dengan studi literatur. Setelah mendapatkan data awal terkait dengan penelitian ini, selanjutnya dilakukan observasi lokasi ataupun objek yang dari penelitian ini. Sumber data yang di peroleh untuk mendukung penelitian ini dibagi menjadi dua yakni data primer dan data sekunder. Data tersebut diantaranya adalah data orientasi gedung untuk memastikan area yang dapat digunakan dalam analisis teknis perancangan pembangunan PLTS. Data ini meliputi luas atap, kemiringan atap, orientasi dan jenis atap. Data sekunder merupakan data yang diperoleh dari :
1. Studi literatur baik dari artikel, buku maupun penelitian terdahulu.
2. Informasi harga dari internet maupun supplier komponen PLTS
3. Wawancara dengan tim proyek PLTS yang sebelumnya telah dibangun di lingkungan PT Pupuk Kalimantan Timur.
Analisis  perencanaan  pembangunan  PLTS  dilaksanakan  di  Gedung  Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur. Lokasi ini berada di area PT Pupuk Kalimantan Timur,  Jl.  James  Simandjuntak  No.  1  Bontang  75313  Kalimantan  Timur,  Indonesia. Lokasi  ini  dipilih  karena  penggunaan  EBT  di  Gedung  Pelabuhan  dapat  mendukung

## Wahyu Syahrir
transisi energi dan mempertahankan Green Port yang saat ini telah dimiliki PT Pupuk Kalimantan  Timur.  Penelitian  dilakukan  selama  2  (dua)  bulan  yaitu  Februari  –  Maret 2023.
Dalam  melakukan  penelitian,  penulis  menggunakan  bantuan simulator untuk mempermudah  pengolahan  data  dan  simulasi  perancangan  pembangunan  PLTS,  yaitu perancangan dapat dilakukan di perangkat komputer atau laptop yang memiliki browser dan terhubung dengan jaringan internet. Simulator yang digunakan bersifat web based yang  tidak  perlu  di- install sehingga  tidak  membutuhkan  perangkat  dengan  spesifikasi khusus.
Perancangan  pembangunan  PLTS  menggunakan simulator HelioScope  karena sesuai untuk perancangan PLTS dengan sistem On Grid , dengan berbagai keunggulan, antara lain mudah digunakan, kompatibel dengan Google Maps, desain tidak terbatas, jika ada perbaikan mudah dilakukan, simulasi pemasangan dan produksi energi PLTS cepat diperoleh. Simulator HelioScope dapat digunakan dalam versi free trial 14 hari, sehingga penulis  memiliki  waktu  yang  cukup  banyak  untuk  melakukan  simulasi.  Perhitungan kelayakan  investasi  yang  terdiri  dari  NPV  ( Net  Present  Value ),  IRR  ( Internal  Rate  of Return ) dan Payback Period menggunakan software Microsoft Office Excel.
Data penelitian kali ini menggunakan dua data yaitu data konsumsi energi listrik Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur  dan  data  intensitas  radiasi matahari.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian
1. Potensi  PLTS  di  Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur Berdasarkan Simulasi HelioScope
Total produksi energi per tahun sebesar 109,8 MWh, dengan rincian per bulan digambarkan pada grafik di bawah ini.

## Grafik 1 Produksi Energi PLTS per Bulan
2. Desain  Instalasi  PLTS  di  Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk  Kalimantan Timur
Luasan area atap yang dapat digunakan untuk pemasangan PLTS sebesar 592,5 m 2 ,  yang  terdiri  dari  luasan  PLTS  dan  juga  jarak  antar  panel  surya  untuk mempermudah  pemeliharaan.  Berikut  merupakan  gambaran  susunan  panel  surya pada atap Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur.
Adapun  total  jumlah  panel  surya  yang  dapat  dipasang  berjumlah  158  buah dengan menggunakan 1 buah inverter. PLTS dioperasikan dengan sistem On Grid. Kapasitas terpasang PLTS sebesar 85,3 kWp dengan Performance Ratio 79,6% dan energi spesifik 1.286,8 kWh/kWp.
Gambar 1. Hasil Simulasi PLTS dengan HelioScope
Gambar 2. Rancangan Rangkaian PLTS Sistem On Grid
3. Kelayakan  Investasi  Pembangunan  PLTS  di  Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT Pupuk Kalimantan Timur
Tabel 1 Hasil Kelayakan Investasi PLTS Parameter Nilai Keterangan IRR 11,18% Layak, IRR > 11% Payback Period 7 tahun - NPV Rp  8.789.894,50 Layak, NPV > 0

## Pembahasan
1. Analisis Potensi dan Desain Instalasi PLTS di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh data kapasitas terpasang PLTS sebesar 85,3  kWp  dengan  total  produksi  energi  per  tahun  109,8  MWh.  Produksi  energi tertinggi di bulan Maret dan terendah di bulan Juni, hal ini dipengaruhi oleh Global Horizontal  Irradiance (GHI)  atau  jumlah  total  radiasi  gelombang  pendek  yang diterima oleh permukaan horizontal tanah dinyatakan dalam satuan kWh/m 2 , dimana nilai ini merupakan salah satu parameter dalam instalasi PLTS. Besarnya intensitas radiasi  berpengaruh  lurus  terhadap  besar  energi  listrik  yang  diproduksi  PLTS, semakin besar intensitas radiasi maka semakin besar energi listrik yang dihasilkan. Berikut ini merupakan gambaran produksi listrik PLTS dengan GHI di kota Bontang yang didapatkan dari data Meteoronom.

## Grafik 2. Produksi Energi PLTS per Bulan vs GHI Kota Bontang
Dapat  terlihat  bahwa  GHI  tertinggi  di  bulan  Maret  150  kWh/m 2 dan  GHI terendah di bulan Juni yaitu 124 kWh/m 2 , berbanding lurus dengan besar produksi PLTS. Berdasarkan analisis tersebut maka hasil simulasi HelioScope ini valid dan dapat  digunakan  sebagai  dasar  perhitungan  potensi  PLTS  di  Gedung  Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur.
Performance  Ratio dari  PLTS  yang  terpasang  sebesar  79,6%. Performance Ratio (PR) didefinisikan sebagai rasio antara energi listrik AC yang dihasilkan oleh
pembangkit dengan hasil perhitungan teoritis yang akan dihasilkan oleh pembangkit jika modul mengonversi irradiance yang diterima menjadi energi listrik berdasarkan kapasitas  pembangkit  tersebut. PR  menghitung  efek  keseluruhan  dari  kerugian sistem  pada  PLTS,  termasuk  kerugian  yang  disebabkan  oleh  modul,  temperatur, pengurangan  efisiensi  cahaya  rendah,  inverter,  pemasangan,  kabel,  bayangan  dan pengotoran.
Adapun faktor terbesar dalam kerugian atau loses PLTS ini adalah temperatur sebesar 7,1%. Peningkatan temperatur panel surya berdampak pada turunnya Voltase (V),  dimana  dapat  dikatakan  bahwa  penurunan  voltase  dan  arus  berbanding  lurus dengan  penurunan  produksi  PLTS,  seperti  yang  tergambar  pada  katalog  produk Seraphim 540 BMA HV berikut.
Grafik 3. Perubahan Arus dan Tegangan PLTS terhadap Suhu Panel Surya
Penyebab kerugian sistem PLTS lainnya diuraikan dalam grafik di bawah ini.
Grafik 4. Komposisi Rugi Produksi Energi Listrik PLTS

## Wahyu Syahrir
Shading tidak  berdampak  signifikan  karena  di  area  atap  Gedung  Kantor
Pelabuhan  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur  hanya  terdapat AC  Central yang  tidak berdampak signifikan dalam produksi PLTS.
Energi spesifik yang dihasilkan oleh PLTS sebesar 1.286,8 kWh/kWp, dimana energi spesifik adalah indikator produksi berdasarkan irradiance yang tersedia pada sebuah  lokasi  dan  desain  PLTS.  Hal  ini  berarti  PLTS  Gedung  Kantor  Pelabuhan mampu menghasilkan 1.286,8 kWh tiap 1 kWp terpasang dalam 1 tahun.
Spesifikasi komponen PLTS pada penelitian ini sama dengan komponen PLTS yang  sebelumnya  telah  dibangun  di  Kantor  Pusat  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur. Berdasarkan informasi yang disampaikan dalam peresmian PLTS area perkantoran tersebut,  PLTS  memiliki  kapasitas  terpasang  1.256,04  kWp,  dimana  sejak  bulan Januari  hingga  Agustus  2022,  produksi  PLTS  Atap  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur telah  mencapai  total  980,71  MWh,  dengan  potensi  produksi  energi  per  hari  dapat mencapai sebesar 3,21 MWH dengan kondisi matahari penuh. Maka estimasi energi spesifik yang dihasilkan sekitar 1171,65 kWh/kWp per tahun.
Spesifik energi PLTS pada penelitian ini lebih besar 1.286,8 kWh/kWp) lebih besar  9,8%  dibanding  dengan  PLTS  yang  telah  dipasang  sebelumnya  (1.171,65 kWh/kWp).  Hal  ini  dapat  dikarenakan  beberapa  hal  antara  lain  orientasi  dan kemiringan panel surya pada penelitian ini dapat diatur sama karena hanya 1 jenis atap yaitu atap dak yang datar, tetapi dalam PLTS yang telah dipasang sebelumnya bervariasi ada yang bisa diatur karena dipasang di atas atap dak dan ada pula yang mengikuti kemiringan atap gedung. Selain itu dalam penelitian ini hanya 1 lokasi Gedung  sehingga  lebih  optimal  dalam  penyaluran  energi  listrik,  sedangkan  dalam PLTS yang telah dipasang sebelumnya tersebar dalam 3 atap gedung dan 1 kanopi carport sehingga kemungkinan loses jaringan juga lebih besar.
Berdasarkan hal tersebut pemilihan spesifikasi komponen PLTS pada penelitian ini sama dengan PLTS yang telah dibangun sebelumnya masih sangat efektif untuk pemasangan PLTS baru.
2. Analisis Penentuan Sudut Azimuth dan Sudut Kemiringan Panel Surya Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur  terletak  di  Kota Bontang  yang  mempunyai  letak  astronomis  0.180ºLU  dan    117.488ºBT.  Agar mendapatkan radiasi matahari yang optimal, maka panel surya diarahkan menghadap ke  arah  garis  khatulistiwa,  arah  hadap  matahari  ini  disebut  dengan  sudut  azimuth (Sugiono et al., 2022), (Emes & Kewas, 2022) , (Rifky et al., 2023). Untuk bagian bumi utara  seperti  Kota  Bontang,  panel  surya  sebaiknya  diarahkan  ke  arah  selatan menghadap  garis  khatulistiwa.  Sudut azimuth yang  ditentukan  pada  simulasi  ini adalah  sebesar  211º  mengikuti  bentuk  gedung  agar  dapat  memaksimalkan  jumlah panel  surya  yang  dapat  dipasang  di  atap  Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk Kalimantan  Timur.  Salah  satu  faktor  yang  mempengaruhi  besarnya  daya  yang dihasilkan  oleh  panel  surya  adalah  besarnya  radiasi  matahari  yang  diterima  oleh panel surya (Kaban et al., 2020), (Yuliananda et al., 2015), (Asrori & Yudiyanto, 2019) . Semakin besar radiasi matahari yang diterima oleh panel surya maka semakin besar
daya  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya  (Pangestuningtyas  et  al.,  2014),  (Usman, 2020).
Besarnya radiasi matahari yang diterima oleh panel surya terutama untuk tipe fixed  array sangat  dipengaruhi  oleh  dua  sudut  yaitu  sudut azimuth dan  sudut kemiringan  panel  surya  ( tilt  angle ) (Sukmajati  &  Hafidz,  2015) .  Berdasarkan  hasil penelitian dari beberapa jurnal penelitian mengenai pengaruh sudut kemiringan panel surya  terhadap  daya  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya  maka  pada  penelitian  ini ditetapkan  sudut  kemiringan  panel  surya  sebesar  10º.  Selain  mendapat  radiasi matahari  yang  paling  optimal,  dengan  sudut  kemiringan  panel  surya  sebesar  10º dapat memudahkan pekerjaan maintenance dalam hal perawatan dan pemeliharaan panel surya dari debu, kotoran dan air hujan.
3. Analisis Perhitungan Kelistrikan
Berdasarkan  data  dari  Departemen  Manajemen  Aset  PT  Pupuk  Kalimantan Timur,  daya  yang  terpasang  di  Gedung  Kantor  Pelabuhan  sebesar  70  kVA. Pemakaian rata-rata setiap harinya yaitu sebesar 353,28 kWh.
Suhu  mempengaruhi  output  dari  setiap  panel  surya  maka  dari  itu  perlu mengetahui dengan melihat rata-rata intensitas cahaya matahari dengan mencari daya maksimal  jika  menggunakan  panel  surya  dengan  ukuran  daya  maksimal  540  Wp. Setiap  kenaikan  suhu  pada  panel  surya  1ºC  (terhitung  dari  25ºC)  mengalami penurunan daya sebesar 0,5%, kenaikan suhu menggunakan data suhu rata-rata lokasi tersebut yaitu sebesar 5ºC.
P saat Δt = 0,5% x P MPP x Kenaikan suhu (ºC) = 0,5% x 540 x 5 = 13,5 W
Kenaikan suhu di Bontang mempengaruhi output dari panel surya dengan mengetahui Δt maka dapat mengetahui output maksimal ketika menggunakan panel surya dengan ukuran 540 Wp.
P max t’ = Pmax – P saat Δt = 540 – 13,5 = 526,5 W Faktor koreksi temperature (FKT) sebagai berikut :
Luas array dalam pemasangan panel surya di atap Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur dipengaruhi dari efisiensi panel sebesar 21,13%, efisiensi inverter sebesar 98,6%, faktor insolasi matahari rata-rata sebesar 4,65ºC dan energi listrik yang akan dibangkitkan sebesar 353,28 kWh.
= 373,84 m 2
Dengan diketahuinya luas array sebesar 373,84 m 2 dan efisiensi panel sebesar 21,13%, maka dapat mengetahui daya maksimal yang dibangkitkan dengan Peak Sun Indonesia  sebesar  1000  W/m 2 .  Dengan  menggunakan  persamaan  (4.5)  daya maksimal yang bisa dihasilkan dapat diketahui.
P wattpeak = Luas Array x PSI x = 373,84 x 1000 x 0,2113 =78992,66 Wp
Dengan diketahui daya maksimal yang dapat dihasilkan sebesar 78992,66 Wp maka dapat diketahui jumlah panel yang bisa digunakan dengan kapasitas 540 Wp. Mencari jumlah panel yang bisa dipasang dengan menggunakan persamaan berikut.
= 146,28 panel surya atau 146 panel surya.
Dari  hasil  analisis  perhitungan  kelistrikan  dengan  pemakaian  listrik  rata-rata harian  Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur  maka  dibutuhkan pemasangan  PLTS  dengan  jumlah  panel  surya  sebanyak  146  panel  surya.  Tetapi untuk memaksimalkan luas atap di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur  maka  perancangan  pemasangan  PLTS  tetap  menerapkan  hasil  simulasi HelioScope yaitu sebanyak 158 panel surya. Dengan asumsi kelebihan daya yang dihasilkan oleh PLTS dapat diekspor ke jaringan listrik eksisting.

## 4. Analisis Penyusunan Array Panel Surya
Dalam perencanaan pemasangan PLTS perlu adanya analisis dalam menyusun array modul panel surya agar dapat menentukan tegangan kerja serta tidak melebihi luas atap Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur.
Berdasarkan hasil simulasi HelioScope, total panel surya yang dapat dipasang di atap Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur yaitu 158 panel surya dengan 2 array yaitu array pertama terdapat 63 panel surya dengan susunan 21 panel surya  disusun  secara  seri  dan  disusun  menjadi  3  rangkaian  paralel. Array kedua terdapat  95  panel  surya  dengan  susunan  19  panel  surya  disusun  secara  seri  dan disusun menjadi 5 rangkaian paralel.
Setiap array menghasilkan Vmpp dan Impp sebagai berikut :
Vmpp array1 = Vmp x Jumlah seri = 41,55 V x 21 = 872,55 V
Impp array1 = Imp x Jumlah paralel = 13 x 3 = 39 A Pmpp array1 = Vmpp array1 x Impp array1 = 872,55 x 39 = 34.029,45 Wp Vmpp array2 = Vmp x Jumlah seri = 41,55 V x 19 = 789,45 V Impp array1 = Imp x Jumlah paralel = 13 x 5 = 65 A Pmpp array2 = Vmpp array2 x Impp array2 = 789,45  x 65 = 51.314,25 Wp Pmpp total = Pmpp array1 + Pmpp array2 = 34.029,45 + 51.314,25 = 85.343,7 Wp = 85,3 kWp
Berdasarkan  perhitungan  array  yang  terpasang  maka  dapat  diketahui  bahwa  PLTS  ini dapat mensuplai daya sebesar :
=121,92%
PLTS dapat menyuplai kebutuhan energi listrik di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk  Kalimantan  Timur  dari  besarnya  kapasitas  daya  yang  terpasang  yaitu  85,3 kWp. Kelebihan daya yang dihasilkan sebesar 21,92% atau sebesar 15.344 Wp  akan diekspor ke jaringan listrik eksisting.
5. Analisis Penentuan Kapasitas Inverter
Setelah menghitung banyaknyanya array dan besarnya daya setiap array maka selanjutnya  dapat  dihitung  dan  ditentukan  kapasitas inverter dengan safety factor sebesar 1,25 dengan persamaan :
Kapasitas Inverter = Pmpp total x safety factor =85343,7 x 1,25 =106679,625 Watt =106,68 kW Maka Inverter SUN2000-100KTL-M1 layak digunakan karena memiliki spesifikasi daya maksimum 11000 Watt atau 110 kW.
Berikut  merupakan  rancangan  gambar  rangkaian  PLTS  Sistem  On  Grid  di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur.

## 6. Analisis  Risiko  dan  Keberlanjutan  Pembangunan  PLTS  di  Gedung  Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur
Dalam perancangan Pembangunan PLTS dilengkapi dengan sistem proteksi DC, proteksi AC, grounding dan proteksi petir. Proteksi DC yang digunakan adalah fuse dengan  spesifikasi  16A.  Hal  ini  karena  arus  yang  dihasilkan  panel  surya  dibawah 15A. Proteksi DC diletakkan di dekat mounting ( outdoor ) dengan spesifikasi indeks proteksi (IP, ingress protection ) IP66 sesuai dengan spesifikasi IP inverter dan panel surya agar air dan debu tidak masuk dan mengganggu kinerja atau bahkan merusak komponen  fuse.  Proteksi  AC  diletakkan  di  dekat  inverter  ( indoor )  atau  dapat diletakkan di dalam panel elektrikal yang ada. Grounding dapat digabungkan dengan grounding gedung  dikarenakan  kondisi grounding gedung  yang  masih  baik.  Pada Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk  Kalimantan  Timur  juga  sudah  dilengkapi dengan proteksi petir tipe pasif berupa batang tembaga runcing yang dalam kondisi baik.  Dan  inverter  yang  dipilih  sudah  terdapat  metode Anti  Islanding untuk mendeteksi islanding atau hilangnya daya jaringan saat listrik dari jaringan eksisting mati dalam dua detik. Anti Islanding akan mematikan inverter secara otomatis untuk mencegah  terjadinya  kerusakan  pada  peralatan  listrik  yang  terhubung  dan mengganggu operasional selama PLTS bekerja.
PLTS Sistem On Grid yang akan dibangun di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur memiliki garansi panel surya selama 25 tahun dan umur investasi  peralatan  selama  20  tahun  berdasarkan  peraturan  dari  Pupuk  Indonesia Grup. Berdasarkan perhitungan analisis kelistrikan dan analisis kelayakan investasi berupa NPV Rp 8.789.894,50 (NPV>0). IRR sebesar 11,18% (IRR > WACC) dan estimasi pengembalian modal ( payback period ) dapat dilakukan di tahun ke 7. Maka rancangan  pembangunan  PLTS  Sistem  On  Grid  di  Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT Pupuk Kalimantan Timur layak untuk dilakukan.
7. Analisis  Kelayakan  Investasi  Pembangunan  PLTS  di  Gedung  Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur
Berdasarkan simulasi yang telah didapatkan, maka tahapan selanjutnya adalah menghitung kelayakan investasi. Asumsi-asumsi yang digunakan dalam perhitungan kelayakan investasi PLTS di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur sebagai berikut :
Tabel 2 Asumsi produksi PLTS Parameter Nilai Satuan Kapasitas terpasang 85,3  kWp Hari operasi 365  hari/tahun Produksi energi listrik 109,80  MWh per tahun Penurunan produksi panel surya 0,608  % per tahun
Kapasitas terpasang dan produksi energi listrik diperoleh dari hasil penelitian yang  disimulasikan  dengan  HelioScope,  dimana  asumsi  PLTS  selalu  beroperasi selama setahun sehingga hari operasinya diasumsikan 365 hari. Penurunan produksi panel  surya  merupakan degradasi  output yang  didapatkan  dari  katalog  produk Seraphim 540 BMA HV, dimana dalam kurun waktu 20 tahun, efisiensi panel surya menjadi 87,85%, maka efisiensi per tahun rata-rata 0,608% per tahun.
Grafik 4. Garansi Output Panel Surya Seraphim 540 BMA HV
Tabel 3. Asumsi Finansial PLTS Parameter Nilai Satuan Biaya Investasi 872.515.500  Rupiah Biaya Operasi & Pemeliharaan 8  USD/kWp/tahun Pajak Penghasilan 22  % Asuransi 0,2  % nilai buku WACC 11  % Depresiasi 20  tahun Kurs Dolar 14.800  Rupiah/USD Harga Listrik tahun 1-10 1.493,85  Rupiah/kWh Harga Listrik tahun 11-20 814,59  Rupiah/kWh
Adapun  asumsi  biaya  investasi  pembangunan  PLTS On  Grid sebesar  Rp. 872.515.500,00  termasuk  PPN.  Estimasi  biaya  ini  diperoleh  dari  berbagai  sumber diantaranya  melalui  vendor  penyedia  barang  atau  jasa,  berdasarkan  informasi kontraktor  yang  pernah  membangun  PLTS,  informasi  proyek  PLTS  yang sebelumnya  telah  terpasang,  dan  sumber  lainnya  yang  disarikan  ke  dalam  rincian sebagai berikut :

## Wahyu Syahrir
Biaya  operasi  dan  pemeliharaan  8  USD/kWp/tahun  berdasarkan  informasi proyek  PLTS  yang  telah  beroperasi  di  Bontang.  Nilai  kurs  Rp  14.800  merupakan nilai kurs yang ditetapkan dalam penyusunan Rencana Kinerja Anggaran Perusahaan Pupuk Indonesia Group.
Weighted  average  cost  of  capital (WACC)  merupakan  perhitungan cost  of capital berdasarkan  porsi debt (utang)  dan equity (ekuitas)  dari  perusahaan.  Pada perusahaan yang hanya menggunakan pendanaan ekuitas, maka cost of capital setara cost of equity . Pada perusahaan yang hanya menggunakan pendanaan utang, maka cost  of  capital setara cost  of  debt .  Dalam  penelitian  ini  diasumsikan  investasi seluruhnya menggunakan pendanaan sendiri sehingga cost of capital setara cost of equity.  Rate pengembalian  investasi  harus  melebihi  WACC  sehingga  penggunaan modal untuk investasi dianggap menguntungkan. Di sisi lain Pupuk Indonesia Group telah menetapkan pengembalian investasi minimal 11%, sehingga dalam penelitian ini diasumsikan WACC yang dipakai 11%.
Depresiasi  PLTS  diasumsikan  20  tahun  untuk  panel  surya  meskipun manufacture memberikan  garansi  hingga  25  tahun  dikarenakan  dalam  peraturan perusahan  umur  ekonomis  maksimum  Pabrik  dan  Peralatan  Pabrik  maksimum  20 tahun.  Sedangkan  inverter  10  tahun  dan  peralatan  instalasi  elektrikal  25  tahun. Akumulasi nilai aset dikurangi depresiasi per tahun akan nilai buku yang digunakan sebagai faktor pengali biaya asuransi.
Harga listrik mengikuti ketentuan dalam Perpres Nomor 112 Tahun 2022 tentang Percepatan  Pengembangan  Energi  Terbarukan  untuk  Penyediaan  Tenaga  Listrik, pada sub bab perhitungan PLTS ekspansi, dimana pada 10 tahun pertama patokan harga tertinggi PLTS sebesar 11,47 cent USD x F x 0,8 yaitu Rp 1.493,85 dan 10 tahun selanjutnya 6,88 cent USD x 0,8 yaitu Rp 814,59. F merupakan faktor lokasi dengan nilai 1,11 untuk Kalimantan Timur.
No Komponen Jumlah Satuan Harga Satuan Harga Total 1 Panel Surya 158 ea 2.500.000,00 395.000.000,00 2 Inverter 1 ea 87.500.000,00 87.500.000,00 3 PV Mounting 1 lot 72.505.000,00 72.505.000,00 4 Instalasi elektrikal, monitoring sistem & fasilitas pemeliharaan 1 lot 213.250.000,00 213.250.000,00 5 Pengiriman & jasa instalasi 1 lot 12.795.000,00 12.795.000,00 6 Perizinan 1 lot 5.000.000,00 5.000.000,00 786.050.000,00 86.465.500,00 872.515.500,00 Total
PPN 11% Grand Total Investasi

## Tabel 4. Rincian Biaya Investasi PLTS
Selanjutnya  dilakukan  simulasi  perhitungan  depresiasi  dan  nilai  buku, perhitungan laba rugi dan perhitungan arus kas sebagai berikut :
Berdasarkan  tabel  perhitungan  depresiasi  dan  nilai  buku  didapatkan  bahwa depresiasi dibagi perbesaran komponen PLTS, dimana nilai buku positif berkurang hingga tahun ke 20 dan nilai sisa akhir manfaat dianggap 0. Hal ini berdampak pada penurunan biaya asuransi yang bergantung pada nilai buku investasi.
Berdasarkan  perhitungan  laba  rugi  invetasi  PLTS  menghasilkan  laba  bersih positif  hingga  tahun  ke  20,  tetapi  cenderung  turun  dikarenakan  degradasi  output panel  surya  dan  juga  penurunan  tarif  di  tahun  ke  11  yang  berdampak  signifikan. Pendapatan yang diperoleh masih dapat menutupi beban biaya – biaya operasional dan  pemeliharaan,  biaya  asuransi,  biaya  penyusutan  (depresiasi)  dan  juga  pajak penghasilan.
Berdasarkan tabel perhitungan arus kas diperoleh arus kas kumulatif yang terus meningkat, pada awal investasi arus kas negatif karena belum ada laba bersih, dimana pada tahun ke 7 arus kas mulai positif.
Berdasarkan  analisis  kelayakan  investasi  maka  diperoleh  hasil  perhitungan parameter kelayakan investasi sebagai berikut :

## Tabel 5. Hasil Perhitungan Kelayakan Investasi
Nilai IRR 11,18% (IRR > WACC) dan nilai NPV Rp 8.789.894,50 (NPV > 0) maka  proyek  layak  dilaksanakan.  Adapun  estimasi  pengembalian  modal  dapat dilakukan di tahun ke 7.

## KESIMPULAN
Dari penelitian yang berjudul “Analisis Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya  (PLTS)  dengan  Sistem On  Grid Di  Gedung  Kantor  Pelabuhan  PT  Pupuk Kalimantan  Timur”  dapat  ditarik  kesimpulan  sebagai  berikut:  (1)  Terdapat  potensi produksi  listrik  sebesar  109,8  MWh  per  tahun  dengan  adanya  pembangunan  PLTS  di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur. (2) Desain instalasi PLTS yang sesuai di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk Kalimantan Timur berupa PLTS dengan sistem On Grid , yang terdiri dari 158 panel surya kapasitas 540 Wp (Seraphim 540 BMA HV) dan 1 buah inverter kapasitas 100 kW (SUN2000–100KTL–M1). Adapun Kapasitas terpasang PLTS sebesar 85,3 kWp dengan Performance Ratio 79,6% dan energi spesifik 1.286,8 kWh/kWp. (3) Investasi pembangunan PLTS di Gedung Kantor Pelabuhan PT Pupuk  Kalimantan  Timur  layak  untuk  dilaksanakan  dengan  nilai  investasi  sebesar  Rp 872.515.500,- , IRR sebesar 11,18% (IRR > WACC) dan NPV sebesar Rp 8.789.894,50 (NPV>0). Adapun estimasi pengembalian modal dapat dilakukan di tahun ke 7.
Parameter Satuan Nilai IRR % 11,18 Payback Periode tahun 7 NPV rupiah 8.789.894,50

## BIBLIOGRAFI
ASHARI, S. (2021). Analisis Efektivitas Kebijakan Energi Terbarukan Terhadap Bauran Energi Terbarukan .
Asrori, A., & Yudiyanto, E. (2019). Kajian Karakteristik Temperatur Permukaan Panel terhadap Performansi Instalasi Panel Surya Tipe Mono dan Polikristal. FLYWHEEL: Jurnal Teknik Mesin Untirta , 1 (1), 68–73.
Depan, H. B. B. D. I. M. (N.D.). Green Economy .
Dinata,  I.  P.  H.  B.,  Bhuana,  B.  C.,  Badruzzuhad,  M.  T.,  &  Firmansyah,  A.  (2023). Akselerasi  transisi  energi  di  sektor  ketenagalistrikan  melalui  redesain  insentif perpajakan. Juara: Jurnal Riset Akuntansi , 13 (2), 277–295.
Emes, Y. G., & Kewas, J. C. (2022). Analisa Pengaruh Sudut Kemiringan Panel Surya Kapasitas  10  Watt  Peak  (Wp)  Tipe  Monocrystalline  Terhadap  Daya  Output. Actuator: Jurnal Teknik Mesin , 3 (2).
Kaban,  S.  A.,  Jafri,  M.,  &  Gusnawati,  G.  (2020).  Optimalisasi  Penerimaan  Intensitas Cahaya Matahari Pada Permukaan Panel Surya (Solar Cell) Menggunakan Cermin.
Jurnal Fisika: Fisika Sains Dan Aplikasinya , 5 (2), 108–117.
Kompas,  A.  (2021).  com  dengan  judul"  Sri  Mulyani  Ungkap  Kelemahan  Tata  Kelola Keuangan  Papua  dan  Papua  Barat"  baca:  https://money.  kompas. com/read/2021/01/26/174129126/sri-mulyani-ungkap-kelemahan-tata-kelola- keuangan-papua-dan-papua-barat? page= all. Mutia Fauzia Januari .
Nugraha, R., Varlitya, C. R., Judijanto, L., Adiwijaya, S., Suryahani, I., Murwani, I. A., Sopiana, Y., Boari, Y., Kartika, T., & Fatmah, F. (2024). Green Economy: Teori, Konsep,  Gagasan  Penerapan  Perekonomian  Hijau  Berbagai  Bidang  di  Masa Depan . PT. Sonpedia Publishing Indonesia.
Nugroho, M. M., & Putro, B. A. S. (2023). Design of Hybrid Solar Power Generation System  on  Tello  Island. 2023  4th  International  Conference  on  High  Voltage Engineering and Power Systems (ICHVEPS) , 476–481.
Pangestuningtyas, D. L., Hermawan, H., & Karnoto, K. (2014). Analisis pengaruh sudut kemiringan  panel  surya  terhadap  radiasi  matahari  yang  diterima  oleh  panel  surya tipe larik tetap. Transient: Jurnal Ilmiah Teknik Elektro , 2 (4), 930–937.
Rifky, R., Mugisidi, D., Fikri, A., Mujirudin, M., & Avorizano, A. (2023). Pengaruh Arah Sel Surya Berdasar Mata Angin Terhadap Kinerjanya. Jurnal Teknologi Bahan Dan Barang Teknik , 11 (1), 37–44.
Sugiono,  F.  A.  F.,  Larasati,  P.  D.,  &  Karuniawan,  E.  A.  (2022).  Pengaruh  Sudut Kemiringan Panel Surya Terhadap Potensi Pemanfaatan Plts Rooftop Di Bengkel Teknik Mesin, Politeknik Negeri Semarang. Jurnal Rekayasa Energi , 1 (1), 1–8.
Sukmajati, S., & Hafidz, M. (2015). Perancangan dan analisis pembangkit listrik tenaga surya kapasitas 10 MW on grid di Yogyakarta. Energi & Kelistrikan , 7 (1), 49–63.
Tampubolon,  B.  D.,  Purwanto,  E.  H.,  &  Setyoko,  A.  T.  (2020). Refleksi  Reformasi Kebijakan Bahan Bakar Fosil Nasional . Deepublish.
Usman, M. K. (2020). Analisis intensitas cahaya terhadap energi listrik yang dihasilkan panel surya. Power Elektronik: Jurnal Orang Elektro , 9 (2), 52–57.
Wahyuni, I., Sujatmoko, E., & Harris, R. F. (2023). Pengaturan Sumber Energi Baru- Energi Baru yang Berasal dari Energi Fosil . Airlangga University Press.
Yuliananda, S., Sarya, G., & Hastijanti, R. A. R. (2015). Pengaruh perubahan intensitas matahari  terhadap  daya  keluaran  panel  surya. JPM17:  Jurnal  Pengabdian Masyarakat , 1 (02).

## Copyright holder:
Nama Author (2024)
First publication right:

## Syntax Idea
This article is licensed under: