## History:
Received  : 2 Juni 2023 Revised  : 10 Juni 2023 Accepted : 23 Juni 2023 Published : 30 Juni 2023
Publisher: LPPM Universitas Darma Agung
Licensed: This work is licensed under Attribution-NonCommercial-No Derivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)

## Jurnal Darma Agung
Volume: 31, Nomor: 3, Juni 2023, 490 - 499 https://dx.doi.org.10.46930/ojsuda.v31i3.3498

## ANALISIS TEKNO-EKONOMI SISTEM PV/WIND TURBINE DENGAN PENYIMPANAN ENERGI HIBRIDA BATERAI DAN
FLYWHEEL DI PULAU DERAWAN, INDONESIA
Ardi Azhar Nampira 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 2
Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia 1,2
Corresponding Author : 6047212047@mhs.its.ac.id 1, vita@ee.its.ac.id 2

## Abstrak
Pembangkit  listrik  yang  ada  di  Pulau  Derawan  terdiri  dari  5  Diesel  Generator  (DG),  sistem Photovoltaic  (PV),  dan  Baterai Lead  Acid .  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengoptimalkan  integrasi teknologi  PV  dan  Wind  Turbine  ke  dalam  pembangkit  listrik  hybrid,  serta  penyimpanan  energi menggunakan  Baterai Li-Ion (LI)  dan Flywheel (FW).  Optimalisasi  dan  simulasi  dilakukan  dengan menggunakan  Software  HOMER  dengan  megumpulkan  berbagai  data  seperti  beban  per  tahun, radiasi matahari dah kecepatan angin di Pulau Derawan.  Terdapat 4 skenario yang dianalisa yaitu: 5DG/PV/LI,  5DG/PV/LI/FW,  5DG/PV/LI/  WT  dan  5DG/PV/LI/WT/FW.  Hasil  optimal  menunjukkan bahwa  hanya  diperlukan  satu  DG  dengan  konfigurasi  DG/PV/LI/WT.  Skenario  3  ini  menghasilkan Net Present Cost (NPC) $1,78 juta, Levelized Cost of Energy (LCOE) $0,264/kWh, emisi CO 1.838 kg/yr, UHC  35.1  kg/yr,  PM  3.47  kg/yr,  NOx  69.4.  Skenario  ini  memberikan  kontribusi  yang  lebih  rendah terhadap polusi udara dan dampak negatif terhadap lingkungan. Hasil analisisa menunjukkan bahwa penambahan Flywheel sebagai penyimpan energi memiliki investasi awal dan biaya O&M yang tinggi dibandingkan Baterai Li-Ion . Kata kunci: HOMER, Pembangkit listrik hybrid, PV, Wind turbine , Perencanaan teknis dan ekonomi

## Abstract
The existing power plant on Derawan Island consists of 5 Diesel Generators (DG), Photovoltaic (PV) systems, and Lead Acid  Batteries. This research aims to optimize the integration of PV and Wind Turbine technology into  a  hybrid  power  plant,  as  well  as  energy  storage  using  Li-Ion  (LI)  and  Flywheel  (FW)  Batteries. Optimization and simulation are carried out using HOMER software by collecting various data such as load per  year,  solar  radiation  and  wind  speed  on  Derawan  Island.  There  are  4  scenarios  analyzed,  namely: 5DG/PV/LI,  5DG/PV/LI/FW,  5DG/PV/LI/WT  and  5DG/PV/LI/WT/FW.  The  optimal  results  show  that  only one DG is required with the DG/PV/LI/WT configuration. Scenario 3 resulted in a Net Present Cost (NPC) of $1.78  million,  Levelized  Cost  of  Energy  (LCOE)  of  $0.264/kWh,  CO  emissions  of  1,838 kg/yr,  UHC  of  35.1 kg/yr, PM of 3.47 kg/yr, NOx of 69.4. This scenario provides a lower contribution to air pollution and negative impact on the environment. The analysis shows that the addition of Flywheel as energy storage has high initial investment and O&M cost compared to Li-Ion Battery.
Keywords: HOMER, Hybrid Storage, PV, Wind Turbine, Techno economic

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan salah  satu negara yang paling terkena dampak perubahan iklim  dan  bencana  alam  seperti  kekeringan,  banjir,  dan  abrasi  pantai  (Legionosuko et al., 2019). Selaun itu, Indonesia memiliki potensi sumber daya energi terbarukan
Ardi Azhar Nampira 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 2 Analisis Tekno- Ekonomi Sistem Pv/Wind Turbine Dengan Penyimpanan...
yang  signifikan,  saat  ini  negara  sangat  bergantung  pada  bahan  bakar  fosil,  dengan sekitar 92% dari total konsumsi energi nasional pada tahun 2013 berasal dari bahan bakar  fosil  (Budiyono  et  al.,  2021).  Namun,  pemerintah  telah  menetapkan  target untuk meningkatkan porsi energi terbarukan dalam bauran energi. Hal ini bertujuan untuk  mengurangi  tingkat  konsumsi  bahan  bakar  fosil  menjadi  69%  pada  tahun 2050  dan  meningkatkan  penggunaan  energi  terbarukan  menjadi  31%  pada  tahun yang sama (Budiyono et al., 2021).
Ada  berbagai  jenis  sumber  energi  terbarukan  yang  dapat  dimanfaatkan  di Indonesia.  Negara  ini  memiliki  potensi  energi  air  yang  tinggi,  dengan  kapasitas potensial sekitar 94,6 GW (Pambudi et al., 2023). Negara ini juga menghasilkan 146,7 juta ton biomassa pada tahun 2019 (Yana et al., 2022). Pemanfaatan biomassa untuk produksi  energi  dianggap  ideal  karena  memiliki  manfaat  seperti  emisi  belerang yang  lebih  rendah,  netralitas  CO2,  dan  tersedia  dalam  bentuk  limbah  pertanian (Handra et al., 2020).
Dari  sisi  energi  matahari,  Indonesia  memiliki  potensi  yang  sangat  besar  yaitu sebesar  207  GWp,  namun  baru  sebagian  kecil  dari  potensi  tersebut  yaitu  sebesar 145,81  MWp  yang  telah  dimanfaatkan.  Pemerintah  telah  menetapkan  target  untuk membangun pembangkit listrik tenaga surya berkapasitas 6,5 GWh pada tahun 2025 (Ihsan  et  al.,  2021).  Tenaga  angin  merupakan  sumber  energi  terbarukan  yang menjanjikan di Indonesia. Negara ini memiliki kapasitas potensial sebesar 60,6 GW untuk  energi  angin  (Pambudi  et  al.,  2023).  Analisis  potensi  tenaga  angin  di  Teluk Samiang, Kotabaru, Kalimantan Selatan menunjukkan kondisi yang menguntungkan untuk pembangkitan energi angin (Aslami et al., 2023).
Pengembangan energi terbarukan di Indonesia bukan tanpa tantangan. Ada dua kendala  utama  penerapan  sumber  energi  terbarukan  yaitu  hambatan  yuridis  dan hambatan  sosial  (Kalpikajati  &  Hermawan,  2022).  Namun  demikian,  para  peneliti, akademisi,  dan  pemerintah  terus  berinovasi  dan  mengembangkan  teknologi  energi terbarukan  di  Indonesia  untuk  memaksimalkan  pemanfaatannya  (Afif  &  Martin, 2022).  Penerapan  energi  terbarukan  dalam  ekonomi  biru,  khususnya  di  bidang kelautan, dapat mengatasi masalah kelangkaan sumber daya fosil dan berkontribusi penurunan emisi CO2 dan pertumbuhan ekonomi (Puspaningtyas, 2022).
Dari data di atas, pada penelitian ini akan diamati potensi energi baru terbarukan di  Pulau  Derawan.  Pembangkit  listrik  energi  baru  terbarukan  yang  terdapat  di Pulau  Derawan  yang  pertama  adalah  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS) (Arifin, 2015). Pulau Derawan merupakan salah satu kampung pesisir yang memiliki luas wilayah sekitar 43 Ha (Nurmawati & Harahap, 2022). Selain kerena dekat garis katulistiwa, Pulau derawan juga memiliki sinar matahari yang cukup terang selama sepanjang  tahun.  Potensi  yang  ke  dua  adalah  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Bayu (PLTB)  (Mirza  et  al.,  2019).  Karena  Pulau  Derawan  memiliki  potensi  angin  yang cukup  kencang,  terutama  pada  musim  kemarau.  Oleh  sebab  itu  pada  penilitian  ini akan  gabungkan  kedua  sumber  potensi  EBT  tersebut  (Pembangkit  Hibrid).  Sebuah pembangkit hibrid yang menggabungkan PLTS dan PLB dapat memanfaatkan angin saat musim kemarau dan sinar  matahari saat  musim hujan (Sunardiyo et al., 2022).
Ardi Azhar Nampira 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 2 Analisis Tekno- Ekonomi Sistem Pv/Wind Turbine Dengan Penyimpanan...
Pembangkit hibrid juga dapat mengurangi dependensi terhadap satu sumber energi tertentu, sehingga dapat mengurangi risiko kegagalan sistem dan yang utama dapat mengurangi emisi gas rumah kaca dengan mengurangi penggunaan sumber energi fosil (Ja’far,  2013) .  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah    menghasilkan  sebuah  desain sistem  pembangkit  listrik  energi  terbarukan  dengan  PV-Wind  Turbine  dan    untuk mengatasi kekurangan energi listrik di Pulau Derawan.

## METODE PENELITIAN
Dalam  penelitian  ini,  skema  simulasi  yang  digunakan  melibatkan  komponen seperti diesel generator (DG), panel surya (PV), Wind Turbine (WT), baterai lithium- ion (LI) software HOMER Pro  dan Flywheel (FW) serta menggunakan dua strategi dispatch,  yaitu  load  following  (LF)  dan  cycle  charging  (CC).  Kebutuhan  listrik lainnya,  seperti  pengecasan  baterai  atau  beban  yang  dapat  ditunda  (misalnya pompa), dilakukan saat ada kelebihan daya pada sumber energi terbarukan.

## HASIL dan PEMBAHASAN
Skenario 1 – 5DG/PV/LI
Dalam  skenario  ini  sama  seperti  design  power  suplai  yang  sudah  ada  di  Pulau Derawan,  namun  hanya  merubah  jenis  batterainya  dari  Lead  Acid  menjadi  Li-ion. Alasan menggunakan batterai Li-ion karena memiliki keunggulan kepadatan energi yang lebih tinggi, siklus hidup yang lebih panjang dan berat

## Gambar 1 Schematic pembangkit listrik Skenario 1
Pada  Skenario  1  memiliki  biaya  operasional  sebesar  $303.656  per  tahun.  Sistem yang digunakan yaitu panel surya (PV) dengan kapasitas 30 kW,  generator dengan kapasitas 100 kW, dan baterai dengan kapasitas 219 kWh. Skenario ini mempunyai biaya  operasional  yang  akan  turun  menjadi  $120.592  per  tahun,  hal  ini  merupakan pengurangan  signifikan  yang  akan  memberikan  dampak  positif  pada  anggaran perusahaan.  Selain  itu,  dengan  mengurangi  ketergantungan  pada  sumber  energi eksternal,  dapat  mencapai  keberlanjutan  lingkungan  yang  lebih  tinggi  dan berkontribusi pada pengurangan emisi karbon.
Ardi Azhar Nampira 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 2 Analisis Tekno- Ekonomi Sistem Pv/Wind Turbine Dengan Penyimpanan...
Hasil  dari  optimasi  sistem  yang  diusulkan  menunjukkan  bahwa  sistem  ini memiliki  nilai  Net  Present  Cost  (NPC)  sebesar  $2,28  juta.  NPC  merupakan  metrik yang menggabungkan biaya investasi awal (CAPEX) dan biaya operasional (OPEX) selama  masa  pakai  sistem.  Dalam  hal  ini,  CAPEX  sistem  ini  sebesar  $104.496,  yang mencakup  biaya  pembelian  dan  pemasangan  komponen  sistem.  Sementara  itu, OPEX  sistem  ini  diperkirakan  sebesar  $120.592  per  tahun,  yang  mencakup  biaya operasi, pemeliharaan, dan pengelolaan sistem sepanjang masa pakainya.
Selain itu, sistem ini memiliki nilai Levelized Cost of Energy (LCOE) sebesar $0,35 per kWh. LCOE adalah ukuran standar yang digunakan untuk mengevaluasi biaya rata-rata per unit energi yang dihasilkan oleh sistem. Dalam hal ini, nilai LCOE yang relatif  rendah  menunjukkan  bahwa  sistem  ini  dapat  menghasilkan  energi  listrik dengan biaya yang terjangkau. Sistem ini juga memiliki emisi CO2 sebesar 271,61 kg per tahun dan konsumsi bahan bakar membutuhkan sekitar 103.839 liter per tahun. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  sistem  yang  diusulkan  memiliki  dampak  lingkungan yang  relatif  kecil  dibandingkan  dengan  sumber  energi  konvensional  yang menggunakan bahan bakar fosil.
Diesel  engine  CAT-250kW-PP  memiliki  modal  awal  sebesar  $1.521.  Setelah dioperasikan,  biaya  operasionalnya  adalah  $18,07  dan  tidak  ada biaya penggantian yang  diperlukan.  Namun,  di  akhir  masa  pakainya,  memiliki  nilai  sisa  sebesar ($780,58)  dengan  jumlah  total  biayanya  adalah  $13.475.  Sementara  untuk  type Generik  100kW  memiliki  modal  awal  sebesar  $1.521.  Biaya  operasionalnya  sebesar $6.638,  sedangkan  biaya  penggantian  sebesar  $13.089.  Nilai  sisa  DG  ini  adalah ($595,60) dengan total biaya mencapai $2.070.000.
Mikro  grid  pada  Skenario  1  membutuhkan  998  kWh/hari  dan  memiliki  beban puncak  118  kW.  Pada  grafik  dibawah  terlihat Diesel  Generator  type Gen100  paling mendominasi  disusul  pengunaan  PV  (Huaei30),  sementara  CAT-250  hanya digunakan pada bulan Mei yaitu pada saat peak load perbulannya.

## Skenario 2 – 5DG/PV/LI/FW
Mikro  grid  pada  skenario  ini  memiliki  system  yang  sama  dengan  skenario  1 namun menggunakan tambahan energi peyimpanan yaitu flywheel. Berikut gambar skema desain pembangkin seperti dibawah ini
Gambar 2 Schematic pembangkit listrik Skenario 2
Ardi Azhar Nampira 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 2 Analisis Tekno- Ekonomi Sistem Pv/Wind Turbine Dengan Penyimpanan...
Pada Skenario 2 dibutuhkan biaya operasional energi sebesar $313.858 per tahun. Hasil  optimasi  merekomendasikan  penambahan  sistem  panel  surya  (PV)  dengan kapasitas 30 kW, generator dengan kapasitas 100 kW, dan baterai dengan kapasitas 143  kWh.  Implementasi  sistem  PV,  generator,  baterai  Li-Ion  dan  flywheel  ini  akan memberikan  manfaat  yang  signifikan.  Diperkirakan  bahwa  biaya  operasional  akan turun menjadi $137.407 per tahun. Ini adalah pengurangan yang sangat berarti dan akan memberikan efek positif pada anggaran perusahaan.
Selain  manfaat  finansial,  investasi  dalam  penambahan  ini  juga  menjanjikan pengembalian  yang  cepat.  Dalam  kurun  waktu  hanya  0,484  tahun  setelah implementasi,  akan  mulai  melihat  pengembalian  investasi  tersebut.  Dengan  kata lain,  dalam  waktu  kurang  dari  setengah  tahun,  investasi  ini  akan  mulai menghasilkan keuntungan finansial yang signifikan. Tingkat pengembalian internal (IRR)  yang  diperkirakan  mencapai  206%  juga  menunjukkan  bahwa  investasi  ini sangat menguntungkan secara finansial.
Hasil optimasi menunjukkan total biaya sistem mikrogrid sepanjang umur proyek 25  tahun.  Dalam  kasus  ini,  biaya  kini  bersih  (NPC)  adalah  sebesar  $2.97  juta.  NPC mencakup biaya modal (CAPEX) mencapai $490.168 dan biaya operasional (OPEX) mencapai $137.407 per tahun selama masa pakai sistem mikrogrid. Dalam kasus ini, LCOE  adalah  sebesar  0.451  dollar  per  kWh.  LCOE  mencerminkan  total  biaya sepanjang  umur  proyek  dibagi  dengan  total  energi  yang  dihasilkan  oleh  sistem mikrogrid  selama  periode  tersebut.  Semakin  rendah  LCOE,  semakin  efisien  dan terjangkau  sistem  mikrogrid  tersebut.  Emisi  CO2  mencapai  289.638  kilogram  per tahun. Mengurangi emisi CO2 adalah tujuan penting dalam sistem mikrogrid yang berkelanjutan, dan angka ini dapat digunakan untuk mengukur dampak lingkungan dari  sistem  tersebut.  Konsumsi  bahan  bakar  mencapai  110.732  liter  per  tahun. Konsumsi  bahan  bakar  ini  berhubungan  langsung  dengan  biaya  operasional  dan emisi CO2 sistem mikrogrid. Mengurangi konsumsi bahan bakar dapat mengurangi biaya operasional dan dampak lingkungan sistem.
Diesel  Engine  type  CAT-250kW-PP  memiliki  biaya  modal  awal  sebesar  $1.521. Sistem  ini  memerlukan  biaya  operasional  tahunan  sebesar  $9,94  untuk  menjaga operasionalnya.  Tidak  ada  biaya  penggantian  yang  tercatat  dalam  data  ini,  tetapi nilai sisa sistem ini adalah ($783,53), yang menunjukkan bahwa sistem ini mungkin sudah  mencapai  akhir  masa  pakainya.  Meskipun  demikian,  sistem  ini  masih menghasilkan  sumber  daya  sebesar  $7.204,  memberikan  kontribusi  positif  dalam memenuhi kebutuhan energi. Total biaya keseluruhan sistem CAT-250kW-PP adalah $7.951.sementara  itu,  Sistem  CAT-250kW-PP(1)  memiliki  biaya  modal  awal  yang sama  dengan  CAT-250kW-PP,  yaitu  $1.521.  Namun,  tidak  ada  biaya  operasional tahunan  yang  tercatat  untuk  sistem  ini.  Hal  ini  mungkin  menunjukkan  bahwa sistem ini tidak lagi beroperasi atau membutuhkan perawatan yang signifikan. Nilai sisa  sistem  ini  adalah  ($767,46),  yang  menunjukkan  bahwa  sistem  ini  mungkin sudah mencapai akhir masa pakainya. Tidak ada sumber daya yang dihasilkan oleh sistem ini, dan total biaya keseluruhan sistem CAT-250kW-PP(1) adalah $753,54.
Ardi Azhar Nampira 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 2 Analisis Tekno- Ekonomi Sistem Pv/Wind Turbine Dengan Penyimpanan...
Pada  sistem  Generic  100kW  Fixed  Capacity  Genset  memiliki  biaya  modal  awal yang  sama  dengan  dua  sistem  sebelumnya,  yaitu  $1.521.  Sistem  ini  memerlukan biaya  operasional  tahunan  sebesar  $6.896  untuk  menjaga  operasionalnya.  Biaya penggantian  sistem  ini  tercatat  sebesar  $13.245,  yang  mungkin  melibatkan penggantian komponen atau perbaikan yang signifikan. Nilai sisa sistem ini adalah ($220,40),  menunjukkan  bahwa  sistem  ini  mungkin  sudah  mencapai  akhir  masa pakainya.  Namun,  sistem  ini  juga  memiliki  kontribusi  yang  signifikan  dalam menghasilkan  sumber  daya,  yaitu  $2.190.000.  Total  biaya  keseluruhan  sistem Generic 100kW Fixed Capacity Genset adalah $2,22 juta.
Mikro  grid  pada  Skenario  2  membutuhkan  beban  1070  kWh/hari  dan  memiliki beban  puncak  114  kW.  Pada  grafik  dibawah  terlihat  Diesel  Generator  type  Gen100 paling  mendominasi  disusul  pengunaan  PV  (Huaei30),  sementara  CAT-250  hanya digunakan pada bulan Mei yaitu pada saat peak load perbulannya.
Skenario 3 – 5DG/PV/LI/WT
Dalam  Skenario  3,  menggunakan  satu  tambahan  sumber  listrik  yaitu  Wind Turbine  dan  hanya  memiliki  satu  energi  storange  yaitu  batterai  Li-ion  seperti gambar dibawah:

## Gambar 3 Schematic pembangkit listrik Skenario 3
Biaya  operasional  mikrogrid  pada  Skenario  3  mencapai  $141.242  per  tahun dengan  mencakup  penambahan  panel  surya  dengan  kapasitas  30  kW,  peningkatan kapasitas  baterai  menjadi  1.026  kWh,  dan  penambahan  pembangkit  angin  dengan kapasitas  400  kW.  Dengan  melakukan  peningkatan  ini,  diyakini  bahwa  biaya operasional mikrogrid dapat dikurangi menjadi $72.567 per tahun.
Mengurangi  penggunaan  energi  dari  sumber  yang  berbasis  bahan  bakar  fosil, dapat  mengurangi  emisi  karbon  dan  memberikan  kontribusi  yang  berarti  dalam upaya  mitigasi  perubahan  iklim.  Dengan  mengimplementasi  Skenario  3,  akan mampu  menjalankan  mikrogrid  dengan  lebih  efisien  dan  berkelanjutan,  sambil mengurangi biaya operasional yang signifikan.
Sistem mikrogrid yang telah dirancang pada Skenario 3 memiliki parameter biaya dan  kinerja  yang  signifikan.  Berdasarkan  hasil  optimasi  Homer  Pro,  Net  Present Cost  (NPC)  untuk  sistem  ini  $1.78  juta.  NPC  merupakan  indikator  yang  penting untuk  mengukur  total  biaya  investasi  dan  operasional  selama  masa  hidup  sistem. Biaya  modal  awal  (CAPEX)  untuk  mengimplementasikan  sistem  mikrogrid  ini adalah  $435,338.  CAPEX  mencakup  biaya  pembelian  dan  instalasi  peralatan  serta infrastruktur  pendukung  lainnya.  Sementara  itu,  biaya  operasional  (OPEX)  untuk
Ardi Azhar Nampira 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 2 Analisis Tekno- Ekonomi Sistem Pv/Wind Turbine Dengan Penyimpanan...
sistem mikrogrid ini mencapai $72,697 per tahun. OPEX meliputi biaya O&M sistem mikrogrid, termasuk biaya bahan bakar untuk pembangkit angin.
Salah  satu  parameter  penting  dalam  mengevaluasi  kinerja  sistem  mikrogrid adalah LCOE. Dalam kasus ini, LCOE adalah $0.264 per kWh. Dengan mengurangi penggunaan  bahan  bakar  fosil,  sistem  mikrogrid  ini  mampu  mengurangi  emisi karbon sebesar 127,608 kg per tahun. Hal ini membantu dalam upaya global untuk mengurangi dampak negatif terhadap perubahan iklim. Sementara untuk konsumsi bahan bakar juga dapat ditekan melalui penggunaan sumber energi terbarukan yang lebih  efisien.  Dalam  hal  ini,  sistem  mikrogrid  ini  mampu  mengurangi  konsumsi bahan bakar sebanyak 48,788 liter per tahun.
Sistem Eocycle EOX M-21 [100kW] adalah sistem pembangkit listrik dengan biaya modal  awal  sebesar  $192.000.  Sistem  ini  memerlukan  biaya  operasional  tahunan sebesar  $70.789  untuk  menjaga  kinerjanya.  Sistem  Generic  100kW  Fixed  Capacity Genset  memiliki  biaya  modal  awal  yang  jauh  lebih  rendah,  yaitu  $1.521.  Sistem  ini memiliki  biaya  penggantian  sebesar  $5.591,  yang  mungkin  mencakup  penggantian komponen  atau  perbaikan  yang  diperlukan.  Nilai  sisa  sistem  ini  adalah  ($168,38), menunjukkan  kemungkinan  bahwa  sistem  ini  juga  telah  mencapai  akhir  masa pakainya. Namun, sistem ini memberikan kontribusi signifikan dalam menghasilkan sumber daya sebesar $989.320. Total biaya keseluruhan sistem ini adalah $999.469.
Mikro grid pada Skenario 3 ini membutuhkan beban 998 kWh/hari dan memiliki beban  puncak  111  kW.  Pada  grafik  dibawah  terlihat  wind  turbine  type  EOXM21 paling  mendominasi  disusul  pengunaan  diesel  generator  type  Gen100,  sementara PV  (Huaei30)  memiliki  porsi  yang  paling  sedikit  dalam  menyuplai  kebutuhan beban.
Skenario 4 – 5DG/PV/LI/WT/FW
Mikrogrid hibrida yang diusulkan dalam Skenario 4, menggunakan sumber listrik yang  sama  pembangkitan  seperti  Skenario  3,  yaitu  generator  diesel,  PV  array  dan Wind  Turbine.  Tapi  mikro  grid  ini  memiliki  dua  teknologi  penyimpanan  energi, yaitu lithium-ion dan flywheel.

## Gambar 4 Schematic pembangkit listrik Skenario 4
Pada  skenario  4,  biaya  operasional  mencapai  $155.358  per  tahun.  Namun,  untuk meningkatkan  efisiensi  dan  mengurangi  biaya  operasional  melalui  penambahan beberapa  komponen  yang  penting  dalam  sistem  energi.  Desain  system  yang diperlukan meliputi penambahan panel surya dengan kapasitas 30 kW, peningkatan
Ardi Azhar Nampira 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 2 Analisis Tekno- Ekonomi Sistem Pv/Wind Turbine Dengan Penyimpanan...
kapasitas  baterai  menjadi  951  kWh,  serta  penambahan  pembangkit  angin  dengan kapasitas  400  kW.  Dengan  melakukan  peningkatan  ini,  biaya  operasional  akan berkurang secara signifikan menjadi $88.139 per tahun.
Nilai NPC pada Skenario 4 mencapai $2.45 juta. Biaya modal awal (CAPEX) yang diperlukan  untuk  membangun  dan  mengimplementasikan  sistem  mikrogrid  ini mencapai  $824,023.  Selanjutnya,  biaya  operasional  (OPEX)  untuk  sistem  mikrogrid ini  diperkirakan  sebesar  $88,139  per  tahun.  LCOE  atau  biaya  listrik  terstandarisasi dari sistem mikrogrid ini adalah sekitar $0.36 per kWh.
Pada  Skenario  4  yang  memiliki  type  Wind  Turbine,  Eocycle  EOX  M-21  dengan biaya modal awal (Capital) sebesar $192,000. Turbin ini memiliki biaya operasional (Operating)  sebesar  $70,789  per  tahun.  Selain  itu,  sistem  ini  tidak  memerlukan penggantian (Replacement) dalam masa pakainya, dan memiliki nilai sisa (Salvage) sebesar  ($17,281)  pada  akhir  masa  pakai  sistem.  Meskipun  tidak  ada  sumber  daya tambahan yang tersedia (Resource), total biaya sistem ini mencapai $245,508.
Generator diesel memiliki daya 100 kW dengan biaya modal awal sebesar $1,521 dan  biaya  operasional  sebesar  $3,462  per  tahun.  Selama  masa  pakainya,  sistem  ini memerlukan  penggantian  (Replacement)  sebesar  $6,558,  dan  memiliki  nilai  sisa (Salvage)  sebesar  ($607.82)  pada  akhir  masa  pakai  sistem.  Selain  itu,  sistem  ini memiliki  sumber  daya  tambahan  (Resource)  berupa  $1,100,000  dengan  total  biaya sistem ini mencapai $1.11 juta.
Mikro grid pada Skenario 4 ini membutuhkan beban 998 kWh/hari dan memiliki beban  puncak  111  kW.  Pada  grafik  dibawah  terlihat  wind  turbine  type  EOXM21 paling  mendominasi  disusul  pengunaan  diesel  generator  type  Gen100,  sementara PV  (Huaei30)  memiliki  porsi  yang  paling  sedikit  dalam  menyuplai  kebutuhan beban.

## SIMPULAN
Biaya  dan  nilai  keekonomian:  Skenario  4  (5DG/PV/LI/WT/FW),  yang menggunakan  wind  turbine  dan  flywheel  sebagai  teknologi  penyimpanan  energi tambahan,  masih  belum  ekonomis.  Karena  memiliki  biaya  modal,  operasional,  dan perawatan pada flywheel masih tinggi jika dibandingkan dengan teknologi lithium- ion  battery.  Oleh  karena  itu,  skenario  ini  tidak  dianggap  sebagai  pilihan  yang ekonomis  dalam  konteks  penelitian  ini.  Skenario  Optimum:  Skenario  3 (5DG/PV/LI/WT) terbukti menjadi skenario yang paling optimum dari segi ekonomi. Hasil simulasi HOMER Pro menunjukkan bahwa skenario ini memiliki NPC sebesar $1,780,000  dan  LCOE  sebesar  $0.264  per  kWh,  yang  merupakan  nilai  terendah dibandingkan  dengan  skenario  lainnya.  Meskipun  memiliki  Simple  Payback  5,8  yr yang lebih lama dari pada skenario 1 dan 2,  skenario 3 tetap unggul dibandingkan skenario 4 dengan nilai Return on Investment (ROI) sebesar 11.8% dan Internal Rate of Return (IRR) sebesar 15.8%. Hal ini menunjukkan bahwa investasi yang dilakukan pada  skenario  3  memiliki  potensi  menghasilkan  laba  yang  menguntungkan  dalam jangka panjang.
Ardi Azhar Nampira 1 , Vita Lystianingrum Budiharto Putri 2 Analisis Tekno- Ekonomi Sistem Pv/Wind Turbine Dengan Penyimpanan...

## DAFTAR PUSTAKA
Afif,  F.,  &  Martin,  A.  (2022).  Tinjauan  Potensi  dan  Kebijakan  Energi  Surya  di Indonesia. Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, Dan Material , 6 (1), 43 – 52.
Arifin,  Z.  (2015).  Konsumsi  Bbm  Untuk  Pembangkit  Listrik  Di  Indonesia;
Kecenderungan, Permasalahan Dan Solusinya. M & E , 13 (2), 85 – 95.
Aslami, F., Irawan, E. N., Muntaha, M., & Sahal, M. (2023). Analysis of Wind Power Potential  in  Samiang  Bay,  Kotabaru,  South  Kalimantan. Journal  of  Renewable Energy and Mechanics , 6 (01).
Budiyono,  B.,  Riyanta,  A.  B.,  Sumardiono,  S.,  Jos,  B.,  &  Syaichurrozi,  I.  (2021). Optimization of parameters for biogas production from bagasse using taguchi method. Polish Journal of Environmental Studies .
Handra,  N.,  Kasim,  A.,  Gunawarman,  G.,  &  Santosa,  S.  (2020).  Effect  of  heating temperature on quality of bio-briquette empty fruit bunch fiber. Int J Adv Appl Sci , 9 , 192.
Ihsan,  K.  T.  N.,  Sakti,  A.  D.,  &  Wikantika,  K.  (2021).  Geospatial  Assessment  For Planning  A  Smart  Energy  City  Using  Rooftop  Solar  Photovoltaic  In  Bandung City,  Indonesia. International  Archives  of  the  Photogrammetry,  Remote  Sensing  & Spatial Information Sciences .
Ja’far, M. (2013). Enegynomics . Gramedia Pustaka Utama.
Kalpikajati,  S.  Y.,  &  Hermawan,  S.  (2022).  Hambatan  Penerapan  Kebijakan  Energi Terbarukan di Indonesia. Batulis Civil Law Review , 3 (2), 187 – 207.
Legionosuko,  T.,  Madjid,  M.  A.,  Asmoro,  N.,  &  Samudro,  E.  G.  (2019).  Posisi  dan strategi  indonesia  dalam  menghadapi  perubahan  iklim  guna  mendukung ketahanan nasional. Jurnal Ketahanan Nasional , 25 (3), 295 – 312.
Mirza,  M.,  Lubis,  R.  S.,  &  Gapy,  M.  (2019).  Pemanfaatan  alternator  sebagai pembangkit  listrik  tenaga  bayu  (PLTB). Jurnal  Komputer,  Informasi  Teknologi, Dan Elektro , 4 (4).
Nurmawati, N., & Harahap, R. G. (2022). Strategi Pengembangan Rencana Kawasan Pesisir  Terpadu  Pulau  Derawan  Pasca  Pandemi  Covid  19. Jurnal  Inovtek Polbeng , 12 (1), 40 – 45.
Pambudi, N. A., Firdaus, R. A., Rizkiana, R., Ulfa, D. K., Salsabila, M. S., Suharno, & Sukatiman.  (2023).  Renewable  Energy  in  Indonesia:  Current  Status,  Potential, and Future Development. Sustainability , 15 (3), 2342.
Puspaningtyas,  M.  (2022). The  Impact  Of  Implementing  Blue  Energy  On  Economic
Growth In Indonesia. AEBD, 1(4), 54-59.
https://doi.org/10.54204/aebd/vol4no1july2022009 .
Sunardiyo, S., Suryanto, A., Primadiyono, Y., Sarwono, E., & Asriningati, A. (2022). Pemodelan  Sistem  Pembangkit  Hybrid  Diesel  Generator-Pv  Microgrid Interaktif (Kajian Smart Hybrid). Inovasi Kimia , 1 , 65 – 87.
Yana,  S.,  Nelly,  N.,  Radhiana,  R.,  Ibrahim,  N.,  Zubir,  A.  A.,  Zulfikar,  T.  M.,  & Yulisma,  A.  (2022).  Dampak  Ekspansi  Biomassa  sebagai  Energi  Terbarukan: Kasus Energi Terbarukan Indonesia. Jurnal Serambi Engineering , 7 (4).