
Abstrak –-Makalah ini akan membahas hibrid pembangkitan  listrik  tenaga  angin,  pembangkitan  listrik tenaga surya  dan pembangkit listrik tenaga diesel , energi yang  dihasilkan  tenaga  angin  dan  tenaga  surya  ini disimpan  dalam  sebuah  batere.  Keluran  dari  batere dihubungkan  dengan  inverter  untuk  disalurkan  kepada konsumen, kerena tenaga listrik yang kita butuhkan harus kuntinyu sepanjang waktu,  energi surya dan energi angin ini  tidak  bisa  kontinyu  sepanjang  masa,  maka  pada  saat energi  surya  dan  energi  angin  tidak  ada  kita  tambah dengan  energi  diesel    yang  kita  hububungkan  dengan output  inverter.  Untuk  mencapai  tujuan  penelitian  pada tahun  pertama  digunakan  metode  Eksprimen.  Dari  hasil pengamatan  didapakan  energi  angin  dan  energi  surya yang dihasilkan rata-rata di Pulau kapo kapo Kab Pesisir selatan  4,36  jam/  hari      dan  Pada  siang  hari  suhu  dan radiasi  sinar  matahari    berpengaruh  terhadap  luaran energi pembangkit listrik tenaga matahari dan kelembaman sangat berpengaruh terhadap luaran pembangkit listrik tenaga matahari.
Kata Kunci — solar cell dan Tenaga surya, tenaga diesel.

## I . PENDAHULUAN
Masalah energi listrik tampaknya akan menjadi topik  yang  hangat  sepanjang  peradapan  manusia. Di  masa  yang  akan  datang    dengan  adanya kebutuhan  energi  yang  semakin  besar  penggunaan energi  listrik  juga  akan  semakin  meningkat.  Oleh sebab  itu  pengkajian  terhadap  berbagai  sumber energi  baru  dan  pemamfaatan  tidak  akan  pernah menjadi langkah yang sia-sia .
Ketersediaan jumlah minyak bumi Indonesia semakin lama semakin berkurang dan dalam waktu yang  tidak  lama  lagi  akan  habis,  sementara  laju kebutuhan  energi listrik  semakin  meningkat  setiap tahunnya.  Menghadapi  kenyataan  ini,  maka Pemerintah  harus  melakukan  berbagai  upaya  yang salah satunya adalah dengan mengadakan program diversifikasi  sumber  energi  dengan  melakukan
pencarian  dan  pengembangan  sumber-sumber energi  alternatif.  Selama  ini  berbagai  sumber Energi Alternatif untuk Pembangkit Tenaga Listrik yang  sudah  mulai  dikembangkan  adalah  :    Energi Air,  Energi  Matahari,  Energi  Angin,  Energi Gelombang  Laut,  Energi  Biomassa,  Energi Biofuel, Energi Biogas dan lain-lain.
Energi matahari sebagai salah satu alternatif yang  menjadi  pilihan  karena  terdapat  potensi energi  matahari  di  daerah-daerah  tertentu  di Indonesia  yang  bisa  dimanfaatkan.  Kerena Indonesia berada diderah khatulistiwa yang cahaya mataharinya  ada  sepanjang  tahun,  pemamfaatan pembangkit  listrik  tenaga  matahari  (tenaga  surya) ini  sangat  cocok  diterapkan  didaerah  terpencil. Kerena  pada  malam  hari  tidak  ada  cahaya matahari, supaya  energi  listriknya  yang  dihasilkan bisa  kontinyu  maka  pembangkit  listrik  tenaga matahari  ini  digabungkan  dengan  pembangkit listrik tenaga diesel. Diharapkan dengan selesainya kombinasi  pembangkit  listrik  tenaga  surya  dan pembangkit  listrik  tenaga  diesel    ini  masyarakat pedesaan yang selama ini belum merasakan energi listrik  dapat  merasakan  energi  listrik  yang  murah mengopesikan dan mengontrolnya

## II. LANDASAN TEORI

## 1.  Energi Matahari .
Bumi  bergerak  menglilingi  matahari  dalam satu  orbit  yang  berbentuk  elips  .  Pada  titik  yang terdekat  di  tanggal  21  Desember,  bumi  berjarak sekitar  1,45  x  10 11 m  dari  matahari    (  Culp 1989.84)
Sumbu rotasi bumi selalu miring  23,45 0 dari garis  tegak  lurus  terhadap  bidang  Ekliptik  yaitu bidang  perjalanan  bumi  ketika  melintasi  matahari, pada lokasi sertentu dengan garis lintang L , posisi matahari  dapat  didefinisikan    dalam  bentuk  sudut tinggi dan sudut azimut .

## Hibrid Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Pembangkit Listrik Tenaga Angin dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
Aslimeri Universitas Negeri Padang aslimeri@yahoo.com
Untuk  menghitung  sudut  antara  sinar matahari  dengan sudut tegak lurus permukaan   θ, orientasi    permukaan  itu  harus  ditetapkan  .  Sudut azimut  dari  permukaan  α 2 adalah  sudut  antara proyeksi horizontal dari garis normal ke peremukaan  dan  batas  garis  selatan  yang  diukur dalam  arah  jarum  jam.  Sudut  kemiringan  β 2 dari permukaan  adalah  sudut  antara  permukaan horizontal  jika α 1 α 2 , β 1 , β 2 dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut.
Cos θ  =  Sin β 1 Cos β 2 + Cos β 1 Sin β 2 Cos (α 1 - α 2 ).    ……         (1) Dimana : Θ  =    Sudut  antara  matahari  dengan  garis  tegak lurus permukaan β 2 =    Sudut  kemiringan  antara  sudut  antara permukaan dengan garis horizontal .
α 2 =  Sudut  antara  proyeksi  horizontal  dan  garis normal  ke  permukaan  dengan  garis  batas selatan yang diukur dalam arah jarum jam . Intensitas  radiasi    normal  langsung  I DN dalam Watt/m 2 pada  permukaan  bumi  di  hari  yang  cerah atau  jernih  dapat  ditaksir  dari  permukan  berikut ini:
I DN = A e -(B/sin β ) ………..      (2) Dimana I DN =  Intensitas  radiasi  normal          langsung  ( W/m 2 )
A    =  Radiasi ekstraterrestrialn nyata B    =  Koefesien kepunahan atmosfir

## 2. Sistem Fotovoltaik
Solar  Cell,  berfungsi  mengubah  energi matahari  menjadi  arus  listrik  DC  yang diteruskan  ke  alat  BCU  untuk  selanjutnya disimpan pada baterai.
Untuk membahas Solar Cell yang terdiri dari susunan  sel  surya,  maka  perlu  diketahui  terlebih dahulu, tentang pengertian, defenis, cara kerja dan jenis-jenis dari sel surya tersebut.
Solar  Cell  terdiri  dari  beberapa  bagian  sel surya yang disambung secara seri untuk menghasilkan  system  tegangan  tertentu.    Apabila dilihat  secara  melintang,  modul  surya  terdiri  dari beberapa lapisan Sel surya adalah suatu komponen elektronika  yang  dapat  mengubah  energi  surya menjadi  energi  listrik  dalam  bentuk  arus  searah (DC).  Solar  Cell  adalah  unit  rangkaian  lengkap (dilapisi  bahan  kedap  air  dan  tahan  terhadap perubahan cuaca), tersusun dari sejumlah sel surya yang  dirangkai  secara  seri  dan  paralel.  Hal  ini bertujuan  untuk  meningkatkan  tegangan  dan  arus yang  dihasilkan  sehingga  cukup  untuk  pemakaian sistem catudaya beban.
Kebutuhan  listrik  yang  kecil  cukup  dicatu dengan  satu  modul  surya,  sedangkan  kebutuhan
listrik  yang  besar  dapat  dicatu  bahkan  oleh  ribuah modul  surya  yang  dirangkai  secara  seri  maupun paralel.    Rangkaian  modul  surya  yang  banyak disebut Solar Array .
Bila  foton  yang  terdiri  dari  jutaan  partikel berenergi  tinggi  akibat  radiasi  sinar  matahari menumbuk  atom  silikon  dari  sel  surya  dan menghasilkan  energi  yang  cukup  mendorong elektron  terluar  keluar  dari  orbitnya,  maka  akan timbul  elektron-elektron  bebas  yang  siap  mengalir di  ujung-ujung  terminal  sel  surya.  Kemudian  bila beban  seperti  lampu  dipasang  di  antara  terminal negatif  dan  positif  dari  sel  surya,  maka  elektron- elektron  akan  mengalir  sebgai  arus  listrik  searah yang  dapat  menghidupkan  lampu  tersebut.  Energi matahari  tersedia  terus-menerus,  maka  arus  listrik akan  dialirkan  ke  beban  terus  menerus.  Semakin besar  radiasi  matahari  yang  mengenai  sel  surya, maka semakin besar pula arus yang dihasilkan oleh sel surya tersebut.
Sel  surya  akan  selalu  memproduksi  energi listrik  bila  disinari  oleh  matahari.  Oleh  karenanya sel surya tidak akan pernah habis atau rusak dalam membangkitkan listrik. Biasanya kerusakan terjadi disebabkan  karena  sel  surya  tersebut  pecah  atau karena  faktor  lain,  sehingga  bila  sel  surya dilindungi  dengan  baik,  maka  usianya  bisa mencapai dua puluh tahun.
Solar Cell yang banyak dipakai di Indonesia adalah  jenis  silikon  kristal,  baik  yang  berbentuk kristal  polisilikon  (poli  kristal)  maupun  kristal tunggal  silikon  (mono  kristal).  Selain jenis  silikon kristal tersebut telah dikembangkan juga jenis-jenis lain seperti Gallium Arsenide, Amorphous silicon, Copper Indium Diselenide dan lain-lain.
Berdasarkan  pada  tipe  bahan  solar  cell  nya, modul  surya  yang  umum  dipakai  dikategorikan kedalam  3  tipe  dengan  efisiensi  konversinya  yaitu perbandingan  antara  daya  yang  dihasilkan  modul surya  dengan  radiasi  matarai  yang  ditangkap modul surya dalam satuan (%):

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN .
Dari  hasil  pengamatan    dapat  dibagi  atas  tiga bahagian yaitu :
1.Analisa  Hasil  Pengamat  Pembangkit  Listrik Tenaga Matahari.
Untuk analisa pengaruh parameter lingkungan  terhadap  luaran  Pembangkit  listrik tenaga matahari  data diukur  pada pagi hari Jam 9 Wib,  siang  hari  jam  12.00  Wib  dan  sore  hari  jam 15.00.Wib    dengan  posisi  penempatan  modul berkedudukan  pada    sudut  φ  =  90 0 Data  hasil pengukuran  dianalisis  dengan  mengguna-  kan analisis regresi, hasil analisis menunjukkan bahwa pada pagi hari .
a. Suhu tidak berpengaruh terhadap luaran energi pembangkit  listrik  tenaga  matahari    (  Sig  = 0,162 >  005)
b. Iluminasi  radiasi  sinar  matahari    sangat berpengaruh  terhadap  luaran  Pembangkit listrik tenaga matahari  (Sig = 0,000 <  005)
c. Kelembaman    tidak  berpengaruh  terhadap luaran    Pembangkit  listrik  tenaga  matahari    ( Sig = 0,883 >  005)
Data  hasil  pengukuran    dianalisis    dengan menggunakan    analisis  regresi,  hasil  analisis menunjukkan bahwa pada siang hari .
a. Suhu  berpengaruh  terhadap  luaran  energi Pembangkit  listrik  tenaga  matahari    (Sig  = 0,16 >  005)
b. Iluminasi  radiasi  sinar  matahari    sangat berpengaruh  terhadap  luaran  Pembangkit listrik tenaga matahari  (Sig = 0,000 <  005)
c. Kelembaman
tidak berpengaruh
terhadapluaran    Pembangkit  listrik  tenaga matahari  ( Sig = 0,998 >  005)
Data  hasil  pengukuran  dianalisis    dengan menggunakan    analisis  regresi,  hasil  analisis menunjukkan bahwa pada sore hari .
a. Suhu tidak berpengaruh terhadap luaran energi Pembangkit listrik tenaga matahari  (Sig = 0,95 >  005)
b. Iluminasi  radiasi  sinar  matahari    sangat berpengaruh  terhadap  luaran  Pembangkit listrik tenaga matahari     ( Sig = 0,000 <  005)
c. Kelembaman
tidak berpengaruh terhadapluaran    Pembangkit  listrik  tenaga matahari  ( Sig = 0,494 >  005)
2. Analisa hasil pengamatan energi Diesel Energi    diesel  yang  dibutuhkan  hanya  5  jam tiap  minggunya  saat  energi  matahari  betul betul tidak ada

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Dari  hasil    pengamatan  dan  data  Analisa hasil  Pengamat  Pembangkit  Listrik  Tenaga Matahari   dapat disimpulkan :
1.    Pada  pagi  hari  suhu  dan  kelembaman  tidak berpengaruh terhadap luaran
energi pembangkit listrik tenaga matahari dan radiasi sinar  matahari    sangat  berpengaruh  terhadap luaran pembangkit listrik tenaga matahari
2.   Pada siang hari suhu dan radiasi sinar matahari berpengaruh terhadap luaran energi pembangkit  listrik  tenaga  matahari  dan kelembaman  sangat  berpengaruh  terhadap luaran pembangkit listrik tenaga matahari
3.      Pada  sore  hari  suhu  dan  kelembaman  tidak berpengaruh terhadap luaran energi pembangkit listrik tenaga matahari dan radiasi sinar  matahari    sangat  berpengaruh  terhadap luaran pembangkit listrik tenaga matahari .
Dari  hasil    pengamatan  dan  analisa    data tenaga diesel dapat disimpulkan :
Energi    diesel  yang  dibutuhkan  hanya  5  jam tiap  minggunya  saat  energi  matahari  betul betul tidak ada
Untuk  penelitian  selanjutnya,  perlu  diperhatikan lintasan matahari tiap bulannya untuk mendapatkan  posisi  pemasangan  yang  paling maksimal pembangkt listrik tenaga matahari .

## V REFRENSI
1. Culp  W.Arche  .  Jr.  (1989) Prinsip  –Prinsip Konversi Energi Erlangga Jakarta
2. Molly  Jens  Peter  (2003) Solar  Cells  and  Their Applications John Wiley & Sons       New-York 3. Paul  C.  Krause.(1987) Analysis  Of  Electric Machinery Mc  Graw-Hill  Book  Company  New York.
4. Tarek  Ahmad  et al (2003). Solar Cells and Small- Scala    Coupeled    Generator    with    SCV  for Isolated Reneweble Energy Utilization “ Procceding  IEEE  Internasional  Converence  on Power Electronics and Drive Systems Singapure.
5. Thomas  Ackermann    (2005) Solar  Cells  Energi  in Power System s John Wiley & Sons New-York
6. Tony    Burtor  (2003) Solar  Cells  Energy  Hand Book John Wiley & Sons New-York J. Ernst (1985) Solar Cells Energy. first Eurropean Confrence on Power Electronics application  Brusssells