e-ISSN : 2715-5064

## Analisis Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid

## ( Solar Cells & Wind Turbine ) Untuk Kelistrikan Rumah Tinggal
Rohmaniyyah *) , Siti Anisah Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Pembangunan Panca Budi Medan Jl. Gatot Subroto No.km, Simpang Tj., Kec. Medan Sunggal, Kota Medan, Sumatera Utara 20122, Indonesia email: -
Abstract Hybrid  Power  Plant  (PLTH)  is  a  power  plant connected from various types of renewable energy sources or with non-renewable  energy  sources.  The  limited  conventional  energy sources are the reasons behind the growing use of renewable energy in  Indonesia.  One  of  the  potential  energies  to  be  developed  in Indonesia is solar energy and wind energy. This study aims to design a small-scale PLTH, then analyze the output power generated when the hybrid generator operates using batteries as an indicator. The control  process  occurs  by  using  voltage  display  as  a  means  to determine the voltage on each genset and battery. The first method used is a study of the potential of these two energies. Then calculate the  capacity  needed  for  each  component.  Next  is  to  prepare  the design  of  the  generator  whose  capacity  has  been  calculated  to become a hybrid generator. The final step is to implement the genset design  to  be  applied  to  small-scale  household  loads  of  40  Watts including 2 lights and 1 fan. Based on the design results obtained from the solar cell, the module size is 40 Wp, the fill factor is 0.73, and the efficiency is 13%, while the wind turbine design produces power of 1.169 Watts with a wind speed of 3.5 m/s and the highest efficiency reaching 64%. Then the solar charge controller capacity is  2.32  A,  the  inverter  capacity  is  50  Watts,  and  the  total  battery energy is 3.33 Ah. Battery charging takes 6.6 hours in clear weather and  8.3  hours  in  cloudy  weather,  reaching  20%-100%  of  its capacity.
Abstrak − Pembangkit  Listrik  Tenaga  Hibrid  (PLTH) merupakan  pembangkit  listrik  yang  terhubung  dari  beberapa jenis  sumber  pembangkitan  energi  terbarukan  atau  dengan sumber  energi  tak  terbarukan.  Terbatasnya  sumber  energi konvensional  penyebab  berkembangnya  penggunaan  energi terbarukan di Indonesia. Salah satu energi potensial untuk yang dikembangkan  di  Indonesia  adalah  energi  surya  dan  energi angin.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  merancang  PLTH  skala kecil, kemudian menganalisa daya keluaran yang dihasilkan saat generator  hybrid  bekerja  Gunakan  baterai  sebagai  indikator. Proses  pengendaliannya  terjadi  dengan  menggunakan  tampilan tegangan  sebagai  medianya  untuk  mengetahui  tegangan  pada masing-masing genset dan aki. Metode pertama yang digunakan adalah studi potensi kedua energi ini. Kemudian hitung kapasitas yang dibutuhkan masing-masing komponen. Berikutnya adalah menyiapkan  rancangan  generator  yang  telah  diperhitungkan kapasitasnya untuk menjadi generator hybrid. Langkah terakhir adalah  mengimplementasikan  desain  genset  untuk  diterapkan pada beban rumah tangga skala kecil sebesar 40 Watt termasuk 2 lampu dan 1 kipas angin. Berdasarkan hasil perancangan yang dilakukan  pada solar  cell  maka  diperoleh  kapasitasnya  ukuran modul  40  Wp,  fill  factor  0,73  dan  efisiensi  13%,  sedangkan rancangan  turbin  angin menghasilkan  daya  sebesar  1,169  Watt dengan kecepatan angin 3,5 m/s dan efisiensi tertinggi mencapai 64%. Kemudian kapasitas solar charge controller sebesar 2,32 A, kapasitas  inverter  sebesar  50  Watt,  dan  total  energi  baterai sebesar  3,33  Ah.  Pengisian  baterai  mencapai  20%-100% Kapasitasnya memakan waktu 6,6 jam saat cuaca cerah dan 8,3 jam saat cuaca mendung
Kata  Kunci − Desain,  Pembangkit  Listrik  Tenaga Hybrid,  Solar Cell, Wind Turbine .

## I. PENDAHULUAN
Meningkatnya  penggunaan  energi  listrik  meningkat setiap tahunnya adalah satu  karakteristik pembangunan suatu negara  di  sektor  tersebut  industri.  Berdasarkan  data  Rencana Umum  Penyediaan  Tenaga  Listrik  (RUPTL)  di  PT  PLN (Persero) pada tahun 2013-2023 menyatakan bahwa kebutuhan listrik  masyarakat  setiap  tahunnya  sekitar  55.000  MW.  Jadi rata-rata  kenaikan  kebutuhan  listrik  sebesar  5.500  MW  dari total daya 32.000 MW (57%). dibangun oleh PLN, sedangkan sisanya  (43%)  dibangun  oleh  pengembang  listrik  swasta. Beberapa sumber data lainnya antara lain: BPPT menyatakan kenaikan energi listrik setiap tahunnya sekitar 8,3% per tahun. Pembangkit listrik hibrida adalah pembangkit listrik terhubung dari beberapa jenis sumber pembangkit energi terbarukan atau dengan sumber energi tak terbarukan. Generator ini merupakan alternatif  dan  solusi  untuk  implementasi  di  bidang  yang  sulit dijangkau oleh sistem pembangkit yang dimilikinya kapasitas besar.  Berdasarkan  data  mengenai  meningkatnya  kebutuhan energi listrik, sehingga mendorong orang untuk memanfaatkan potensi  energi  yang  tersedia    dapat  diubah  menjadi  energi listrik.  Secara  umum  jenis  energi  dibedakan  menjadi  2  yaitu pertama,  sumber  energi  konvensional  seperti  pembangkit listrik tenaga batu bara Dan seterusnya. Kedua, sumber energi terbarukan  seperti  PLTS  dan  PLTB  dengan  memanfaatkan cahaya  matahari  dan  energi  angina  untuk  diubah  menjadi energi  listrik. Terbatasnya  sumber  energi  konvensional  salah satu  latar  belakang  perkembangannya  pemanfaatan  energi terbarukan di Indonesia.
Indonesia mempunyai iklim tropis dan adalah negara yang  terdiri  dari  cluster  kepulauan,  begitu  juga  Indonesia keuntungan  bagi  pengembangan  pembangkit  listrik  yang berasal  dari  alam.  Salah  satu  energi  itu    potensi  untuk dikembangkan di Indonesia adalah energi matahari dan energi angin. Keduanya dapat digabungkan menjadi generator tenaga listrik hibrida (sel surya dan turbin angin). Salah satu kegunaan nyata  dari  pemanfaatan  kedua  energi  tersebut  dapat diimplementasikan untuk beban skala kecil, sehingga menjadi salah  satu  solusi  penghematan  energi  listrik  di  skala  rumah tinggal.
Beberapa  penelitian  telah  dilakukan  mengenai pemanfaatan pembangkitan energi secara optimal terbarukan, termasuk  oleh  A.  Soba,  dkk  mengenai  optimalisasi  sistem pembangkit  hibrida  (PV  –  Diesel)  menggunakan  pemodelan
*) penulis korespondensi : Rohmaniyyah Email: -
e-ISSN : 2715-5064
Rumah.  Diantara  optimalisasi  yang  dilakukan  dapat  berupa kapasitas  optimal  atau  potensi,  serta  biaya  yang  dibutuhkan membangun dan mengintegrasikan pembangkit listrik hibrida. Penelitian lain dilakukan oleh Winanti, N dan Purwadi, A [8] yaitu  menganalisis  tentang  penggunaan  energi  terbarukan sebagai sumber energi meningkat rata-rata sekitar 4,7%, pada tahun 2016 meningkat 7,1%, namun penggunaan tenaga surya sebagai  sumber  energi  hanya  mencapai  1%.  Oleh  karena  itu desainnya  Pembangkit  listrik  yang  sesuai  harus  dirancang Sehat.  Penelitian  ini  akan  menunjukkan  hal  itu  sistem terdistribusi hybrid lebih  cocok  dan  berlaku  di  wilayah perbatasan.  Berdasarkan  latar  belakang  masalah  di  atas, kemudian  peneliti  melaksanakan  “Perancangan  Sistem Pembangkit Listrik Hibrid (Sel Surya dan Turbin Angin) untuk Beban  Rumah  Tangga”.  Jadi,  Anda  dapat  berkontribusi meningkatnya  permasalahan  energi  listrik  meningkat  setiap tahunnya. Selain itu juga berguna dalam pengembangan energi terbarukan  di  Indonesia.  Sehingga  bisa  mengurangi penggunaan sumber energi fosil atau tidak terbarukan

## II.METODE PENELITIAN

## A. Desain Sistem

## Gbr. 1 Blok Diagram Sistem
Gambar  diatas  menjelaskan  perencanaan  desain  pada pembuatan peralatan sistem pembangkit hibrida menggabungkan  kedua  sumber  pembangkit  untuk  menyuplai beban. Sumber utama yang dimanfaatkan adalah sinar matahari yang akan diserap oleh panel surya dan angin untuk memutar generator. Untuk memasok tegangan yang dilewati panel surya dan turbin angina charge controller yang akan mengisi baterai untuk menyuplai beban melalui inverter untuk terus digunakan pada  beban  AC  220  volt  pada  waktu  4  jam  per  hari Perancangan  sistem  dimulai  dengan  mencari  potensi  energi dari  lokasi  penelitian.  Potensi  yang  dicari  berupa  penyinaran matahari, suhu dan kecepatan angin. Setelah mendapatkan data potensial, selanjutnya adalah melakukan perhitungan perencanaan sel surya dan turbin angin. Pada sel surya, sizing dilakukan modul surya dan jenis modul yang digunakan pada penelitian  ini  adalah  tipe  polikristalin.  Sedangkan  desainnya dilakukan pada turbin angina jenis turbin angin dan generator. Sedangkan untuk  turbin  Angin yang digunakan adalah turbin angin dengan Tipe Savonius. Ketika sel surya dan turbin angin selesai dibangun dirancang, maka langkah selanjutnya adalah menghubungkan  energi  listrik  yang  dihasilkan  oleh  kedua sumber tersebut pengontrol muatan yang berfungsi menghubungkan  kedua  energi  ini  di  lanjutkan  ke  pengisian baterai. Pengisian baterai  dengan sel  surya dan angina turbin terjadi  selama  6,6  –  8,3  jam  per  hari.  Setelah  baterai  terisi, baterai  dapat  digunakan  untuk  suplai  ke  beban  skala  kecil sehingga terjadi penghematan penggunaan energi listrik beban perumahan.  Karena  beban  AC  yang  digunakan  maka
diperlukan  inverter  untuk  mengubah  energi  listrik  dari  DC menjadi AC.

## B. Potensi Energi Matahari dan Angin
Energi  matahari  dan  energi  angin  dapat  diperoleh digunakan  sebagai  PLTH  berbasis  Badan  Penerbangan  dan Antariksa (NASA) dengan data lokasi tahun 2019 Haji Gofur Desa Rawa Tengah Kota Cimahi dapat dilihat pada tabel :
Gbr. 2 Potensi energi matahari dan kecepatan angina Tahun 2022
Berdasarkan  Gambar  2,  potensi  penyinaran  matahari Yang  terbesar  terjadi  pada  bulan  September  dan  itu  terendah pada bulan Maret. Sementara itu potensi Angin terendah juga terjadi  pada  bulan  Maret.  Nah,  untuk  implementasi  desain PLTH  itu  dilakukan  pada  bulan  Maret  dengan  tujuan  PLTH masih  bisa  bekerja  dalam  cuaca  buruk.  Sedangkan  untuk Perancangan  PLTH  pada  penelitian  ini  dilakukan  di  Maret hingga Agustus 2022

## C. Analisis Kebutuhan Beban
Perancangan awal PLTH ini diawali dengan menentukan besar kecilnya beban yang akan disalurkan. Beban yang digunakan terdiri dari beberapa jenis peralatan yang biasa digunakan  untuk  kebutuhan  rumah  tangga  dalam skala  kecil, sekitar  160  Wh  untuk  penggunaan  4  jam.  Nilai  tersebut disesuaikan dengan spesifikasi sel surya dan turbin angin, serta pertimbangan nilai  isolasi  surya per hari.  Tabel  2 merupakan tabel  beban  konsumsi  harian  yang  akan  disuplai  oleh  PLTH pada penelitian ini:
T ABEL I
DATA HASIL PENGUKURAN TEGANGAN DAN ARUS DARI PANEL SURYA Peralatan Energi (Watt) Penggunaan Perhari (hours) Energi yang dipakai perhari (Watt hours) Kipas angina jepit 18 4 72 Lampu 1 10 4 40 Lampu 2 12 4 48 Total pada beban perhari 160 Wh
e-ISSN : 2715-5064

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Analisis Perhitungan Solar Cell
Setelah  beban  yang  akan  disuplai  diketahui,  maka Langkah  selanjutnya  adalah  menentukan  jumlah  kerugian sistem. Kehilangan sistem dapat terjadi pada kabel konduktor, pengontrol muatan surya, inverter, dan juga onbaterai. Karena komponen  yang  digunakan  di  Penelitian  ini  masih  baru sehingga merugi sistem yang akan terjadi diperkirakan sebesar 15%  dari  total  beban  harian,  sehingga  menghasilkan  nilai kerugian sistemnya adalah sebagai berikut.
Rugi Sistem = 15% x Total Beban Harian .......................... (1) Rugi Sistem = 15% x 160 Wh Rugi Sistem = 24 Wh
Jika  total  beban  dan  rugi-rugi  sistem  sudah  diketahui, maka  selanjutnya  adalah  memperkirakan  nilai  isolasi  surya atau berapa lama matahari bersinar. Nilai isolasi Matahari pada penelitian ini diperoleh dari Badan Penerbangan dan Antariksa (NASA) pada tahun 2019. Berdasarkan Tabel Nilai jam puncak matahari  yang  akan  digunakan  adalah  Nilai  terendah  terjadi pada  bulan  Maret  dengan  nilai  4,6.  Hal  ini  bertujuan  untuk menjamin PLTH masih dapat menyuplai beban ketika diisolasi matahari kecil.
T ABEL II
I NSULASI M ATAHARI Januari 4,7 Februari 5,4 Maret 4,6 April 4,7 Mei 5,1 Juni 5,0 Juli 5,4 Agustus 5,7 September 6,2 Oktober 6,1 November 5,8 Desember 4,9
Jika  insulasi  ditentukan,  maka  ukurannya  modul  dapat dihitung. Ukuran modul bisa diketahui melalui persamaan:
Adjusment Faktor x Insulasi Beban Total Modul Ukuran = (2)
Faktor penyesuaian digunakan jika modul tidak bekerja di  bawah  Kondisi  Uji  Standar  (STC).  Dalam  penelitian  ini modul  berfungsi  pada  STC,  jadi  sama  dengan  desain  awal modul  menggunakan  kapasitas  40  Wp.  Perhitungan selanjutnya  adalah  menentukan  ukurannya  kapasitas  baterai. Perhitungan ini bersifat kontingen pada 2 hal yaitu total beban harian dan tegangan dari baterai. Jika ukuran modul 40 Wp dan tegangan baterai yang akan digunakan adalah 12 V, maka total energi baterai adalah diperlukan sebagai berikut:
Batt Mod Batt Total
Tag Size
Energi = (3) Ah V WP
Energi Batt Total 33 , 3 12 40 = =
Selanjutnya,  hitung  Fill  Factor  (FF).  adalah  faktor pengisian  panel  surya  untuk  baterai  yang  nilai  faktor pengisiannya berkisar 0,7 – 0,85. Jika FF semakin besar, maka
panel  tenaga  surya  akan  bekerja  lebih  baik  dan  efisien  lebih baik. Nilai FF dapat dicari melalui persamaan
oc sc m p m p V x I V x I FF = (4)
Dimana Imp dan Vmp adalah arus dan tegangan panel maksimum,  sedangkan  Isc  dan  Voc  merupakan  arus  hubung singkat  dan  tegangan  rangkaian  terbuka.  Berdasarkan  tabel spesifikasi panel, nilai Imp dan Vmp sebesar 2,3 A dan 17,4 V. Sedangkan  nilai  Isc  dan  Voc  adalah  2,53  A  dan 21,6  V,  jadi nilai FFnya adalah sebagai berikut:
73 , 0 6 , 21 53 , 2 4 , 17 3 , 2 = = V x A V x A FF
Daya keluaran panel surya dapat dihitung dengan persamaan Pout = Voc x FF x Isc ...................................................(5) Pout = 21,6 V x 0,73 x 2,53 A = 40 Wp
Berdasarkan perhitungan, nilai daya keluaran panel 40 W atau sama  spesifikasi  panel.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  Nilai FFnya bagus. Efisiensi panel surya dengan jenis semikonduktor Monokristalin berbeda dengan semikonduktor polikristalin. Efisiensi jenis semikonduktor polikristalin adalah 13 – 16%. Intensitas matahari dan luas penampang panel surya juga  mempengaruhi  efisiensinya,  efisiensi  panel  surya  dapat diketahui melalui persamaan tersebut:
% 100 x A x G Pout =  (6)
Dimana G adalah intensitas matahari dan A adalah luas penampang panel. Panel surya digunakan dalam penelitian ini penelitian  ini  mempunyai  dimensi  670  mm  x  460  mm  jadi maka luas penampangnya adalah 0,3082 m². Jika panel surya beroperasi  dalam  kondisi  STC  (kondisi  pengujian  standar) adalah  kapan  intensitas  matahari  1000  w/m²  dalam  suhunya 25˚C, maka nilai efisiensinya adalah sebagai berikut
% 13 % 100 3082 , 0 / 1000 40 2 2 = = x m x m W W

## 
Berdasarkan  hasil  perhitungan  diperoleh  suatu  nilai efisiensi  senilai  13%.  Nilai  ini  sesuai  dengan  nilai  efisiensi bahan penyusunnya yaitu semikonduktor polikristalin.

## B. Analisis Perhitungan Wind Turbine
Analisis perhitungan dilakukan pada angina Turbin ini menggunakan dua parameter diperoleh dari hasil pengukuran yaitu kecepatan putaran angin dan poros pada generator.
T ABEL III H ASIL P ENGUJIAN W IND T URBINE
Waktu (Jam) Kecepatan angin (m/s) Putaran poros (rpm) Tegangan DC (volt) Arus DC (mA) 06.00 – 10.00 2,4 34 13,4 7,9 10.00- 14.00 3 41 19,4 9,0 14.00- 18.00 3,5 44 20,3 10,2
T ABEL IV
H ASIL P ENGUJIAN K ETIKA M ENGISI B ATERAI
e-ISSN : 2715-5064
Waktu (Jam) Kecepatan angin (m/s) Putaran poros (rpm) Tegangan DC (volt) Arus DC (mA) 06.00 – 10.00 2,4 34 12,85 1,8 10.00- 14.00 3 41 12,93 1,8 14.00- 18.00 3,5 44 12,98 1,8
Tabel  4  merupakan  tabel  hasil  pengujian  pada  Turbin angin tipe Savonius. Sedangkan Tabel 5 merupakan tabel hasil uji angina turbin bila digunakan untuk mengisi baterai melalui pengontrol muatan surya. Tentang hasil pengukuran tegangan terjadi  penurunan  nilai  sebelumnya  20,3  V  menjadi  12,85  V dan stabil kemudian naik menjadi 12,98 V. Saat ini meningkat menjadi  dari  10,2  mA  menjadi  1,8  A  dan  stabil  pada  angka tersebut.  Masalah  ini  terjadi  karena  tegangan  dan  arus  sudah distabilkan  oleh  SCC.  Dalam  melakukan  Tegangan  dan  arus pengisian  baterai  harus  stabil  agar  baterai  tidak  cepat  rusak mengukur tegangan dan arus pada turbin angina saat mengisi baterai  akan  konstan  meskipun  kecepatan  angin  berubah. Tenaga  yang  dihasilkan  oleh  angin  dapat  diketahui  dengan persamaan:
3 2 1 v x D x h x x Pa  = (7)
Dimana ρ adalah massa jenis udara (1,225kg/m3). Jika tinggi baling-baling (h) adalah 0,81m dengan diameter baling- baling (D) 0,2m dan kecepatan angin bertiup (v) adalah 2,4 m/s maka daya keluarannya adalah sebagai berikut:
W x x x x Pa 372 . 1 ) 4 . 2 ( 2 . 0 81 . 0 225 . 1 2 1 1 3 = = W x x x x Pa 679 . 2 ) 3 ( 2 . 0 81 . 0 225 . 1 2 1 2 3 = = W x x x x Pa 254 . 4 ) 5 . 3 ( 2 . 0 81 . 0 225 . 1 2 1 3 3 = =
Torsi  adalah  gaya  yang  diterapkan    untuk  memutar benda dan bekerja mengelilingi  suatu  titik. Torsi dari  baling- baling dapat diketahui dengan persamaan tersebut:
a x M x r T Lengan = (8)
Dimana  ram  adalah  jarak  lengan  torsi  0,1  m  dan massanya (M) 0,25 kg dan percepatan gravitasi (a) adalah 9,8 m/s2 , maka torsi baling-balingnya adalah sebagai mengikuti: 𝑇 = 0.1 × 0.25 × 9.8 = 0.245 𝑁 M. Kekuatan baling-baling dapat ditentukan dengan persamaan:
60 2 n x x T PK  = (9)
Jika putaran poros (n) sebesar 34 rpm maka dayanya sebesar
W x x PK 872 , 0 60 34 14 . 3 2 245 , 0 1 = = W x x PK 051 . 1 60 41 14 . 3 2 245 , 0 2 = = W x x PK 1691 . 1 60 44 14 . 3 2 245 , 0 2 = =
Efisiensi  baling-baling  menjadi  perbandingan  antara  tenaga baling-baling dan tenaga angina lalu dikalikan 100% sehingga didapat nilainya Efisiensinya adalah sebagai berikut:
% 100 x pa pk =  (10) % 64 % 100 372 . 1 872 . 0 1 = = x  % 40 % 100 679 . 2 051 . 1 2 = = x  % 28 % 100 154 . 4 169 . 1 3 = = x 
Efisiensi dari baling-baling ini masih belum ada bagus karena rotor generator masih berputar tidak cukup cepat untuk menghasilkan  tenaga  baling-balingnya  menjadi  kecil.  Salah satu  solusi  untuk  menangani  hal  ini  adalah  putaran  rotor dipercepat dengan menambahkan pelumas ke dalamnya poros rotor atau bisa juga diganti bahan baling-baling lebih ringan

## C. Kapasitas Charge Controller
Jika  beban  yang  dibutuhkan  (PDemand)  adalah  40  Watt  dan faktor keamanan (SF) 1,25 juga tegangan pengontrol  muatan yang  digunakan  adalah  21,6  V,  maka  kapasitas  pengontrol muatan adalah sebagai berikut:
V SF x PD Controler e Ch Of Cap = arg (11) A x Controler e Ch Of Cap 32 , 2 6 , 21 25 , 1 40 arg = =
Kapasitas inverter dapat dihitung dengan persamaan berikut:
SF x PD Inverter Of Cap = (12) W x Inverter Of Cap 50 25 , 1 40 = =
Jadi  kapasitas  inverter  yang  harus  digunakan  adalah  50  Watt atau diatas nilai tersebut. Pada penelitian ini kapasitas inverter yang digunakan adalah 300 Watt.

## D. Analisis Suplai ke Baterai
Analisis  penyediaan  sumber  pembangkit  PLTH  di penelitian ini, yaitu:
1. Kondisi I (Cuaca Cerah)
Pukul  06.00  –  18.00  PLTS  dan  PLTB  digunakan  untuk mengisi  baterai,  baterai  dikenakan  biaya  dari  20%-100% selama  6,6  jam  dan  sisanya  adalah  sel  surya  dan  turbin angina tidak mengisi baterai, Pukul 18.00 – 22.00 muatan disuplai oleh baterai yang telah terisi penuh oleh solar sel dan turbin angina
2. Kondisi II (Cuaca Mendung) Pukul 06.00 – 18.00 solar cell dan angina Turbin digunakan untuk mengisi baterai selama 8,3 jam. Pukul 18.00 – 22.00 baterai terpakai untuk menyuplai beban Kecepatan angin saat kondisi cuaca cerah diukur pada 2,4 m/s saat pada kondisi mendung kecepatan angin bisa mencapai 3,5 m/s.  Sehingga  pada  saat  cuaca  mendung  maka  daya  yang dihasilkan  turbin  angin  akan  meningkat  sementara  daya  sel surya  akan  meningkat  berkurang  karena  intensitas  matahari berkurang.
e-ISSN : 2715-5064

## E. Desain Akhir PLTH
Setelah pengujian dan diimplementasikan pada beban, PLTH  mampu  untuk  menyuplai  beban  40  Watt  digunakan selama 4 jam atau 160 Wh dengan tambahan kehilangan sistem sebesar 24 Wh. Gambar 3 di bawah ini merupakan desain akhir PLTH  berdasarkan  hasil  perencanaan.  Panel  surya  dipasang pada  sudut  kemiringan  30˚.  Urusan  Hal  ini  bertujuan  untuk memudahkan  pembersihan  dan  menjaga  permukaan  panel surya.  Kapan  Jika  hujan,  maka  air  hujan  akan  membawanya menghilangkan  kotoran  atau  debu  yang  menempel  di  sana permukaan  panel.  Saat  panel  dipasang  sudut  kemiringan  0˚ merupakan suatu kemungkinan bila hal itu terjadi hujan, debu tidak terbawa air hujan begitu sel surya akan tertutup debu. Ini bisa menyebabkan berkurangnya kinerja panel surya.

## Gbr 3 Desain akhir PLTH
PLTH  pada  penelitian  ini  menggunakan  sistem  tanpa tracking  atau  panel  surya  dalam  kondisi  tanpa  mengikuti pergerakan  matahari.  Kelebihan  sistem  ini  adalah  lebih sederhana  dan  mudah  perawatannya.  Jika  sistem  pelacakan, maka diperlukan alat tambahan seperti sensor dan alat kendali untuk  mengaturnya  pergerakan  panel  surya  sehingga  tegak lurus  dengan  matahari.  Keuntungan  dari  sistem  pelacakan adalah  bahwa  hal  itu  dapat  meningkatkan  isolasi  matahari sebesar  25%  energi  listrik  dihasilkan  oleh  panel  lebih  lama. Kekurangan sistem ini adalah pemeliharaannya lebih rumit dan memerlukan  biaya  selain  itu  untuk  menyediakan alat  kontrol panel.

## IV. KESIMPULAN
Tenaga  yang  dihasilkan  oleh  generator  hybrid  yang paling  potensial  untuk  dikembangkan  lebih  lanjut  adalah  sel surya.  Ini  karena  sel  surya  lebih  mampu  menyuplai  banyak energi  dibandingkan  dengan  turbin  angin  yang  hanya  bisa melepaskan energi ketika ada angina Cukup. Berdasarkan hasil perhitungan yang diperoleh tenaga sel surya 40 W dan turbin angina  sebesar  1.169  W  (kapasitas  terbesar).  untuk  charge controller  2,32  A,  kapasitas  inverter  50  W  dan  total  energi baterai  3,33  Ah.  Pengisian  baterai  dalam  skenario  1  melalui tenaga surya sel dan turbin angin membutuhkan waktu 6,6 jam saat  cuaca  cerah  dan  8,3  jam  saat  cuaca  berawan.  Setelah direalisasikan terhadap pengeluaran rumah tangga sebesar 160 Wh  per  hari  dan  rugi-rugi  sistem  sebesar  24  Wh,  desain generator  hibrida  mampu  menyuplai  beban  itu.  Pemasangan panel  dengan sudut kemiringan 30o dengan tujuan agar lebih mudah dalam membersihkan dan memelihara permukaan dan panel tanpa pelacakan karena lebih sederhana.

## V.DAFTAR PUSTAKA
[1] PPIPE and BPPT, Outlook Energi Indonesia 2019 Dampak
Peningkatan  Pemanfaatan  Energi  Baru  Terbarukan  Terhadap Perekonomian Nasional. 2019
[2] H. R. Iskandar, E. Darmawan, Y. B. Zainal, G. A. Setia, N.
Winanti,  and  F.  Haz,  “Design  of  Solar  Power  Plant  for  Electrical Engineering  Department  Laboratory,”  in  2019  2nd  International Conference  on  High  Voltage  Engineering  and  Power  Systems (ICHVEPS), 2019, pp. 145–150
[3]
I.  Handoko  Rusiana,  Z.  Yuda  Bakti,  and  S.  Sambasri,
“Study and Analysis of Shading Effects on Photovoltaic Application System,” MATEC Web Conf., vol. 218, pp. 1–8, 2018
[4] T. S. Hayu and R. H. Siregar, “Studi Potensi Pembangkit Listrik  Tenaga  Hybrid  (SuryaBayu)  Di  Banda  Aceh  Menggunakan Metode Jaringan Syaraf Tiruan,” Karya Ilm. Tek. Elektro, vol. 3, no. 1, pp. 9–16, 2018
[5]
A.  Soba,  V.  A.  Suoth,  and  H.  S.  Kolibu,  “Optimasi
Kapasitas  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Hybrid  (PLTH)  di  Pulau Bunaken Menggunakan Software HOMER,” J. MIPA, vol. 8, no. 1,
p. 7, 2019
[6]
N.  Winanti  and  A.  Purwadi,  “Study  and  Design  of
Distributed Hybrid PV-Generator-Battery System for Communal and Administrative  Loadat  Sei  Bening  Village,  Sajingan  Besar, Indonesia,” Proc. - 2018 2nd Int. Conf. Green Energy Appl. ICGEA 2018, pp. 129–133, 2018