## MINIMALISASI PENGGUNAAN DAYA PLN PADA PLTS HYBRID SEBAGAI SUMBER DAYA ALTERNATIF DENGAN SISTEM AUTOMATIC TRANSFER SWITCH (ATS) DAN SELECTOR

## SWITCH SEBAGAI MODE KONDISI
1 Syafni Nur Rohman, 2 Veronica Ernita Kristianti, 3 Priska Restu Utami 1, 2, 3 Fakultas Teknologi Industri, Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100, Depok 16424, Jawa Barat
1 syafnifani@student.gunadarma.ac.id, 2 veronica@staff.gunadarma.ac.id,
3 priska@staff.gunadarma.ac.id

## Abstrak
Tarif  Dasar  Listrik  (TDL)  untuk  semua  golongan  nonsubsidi  berubah  setiap  bulan,  dan besarnya  tergantung  pada  perubahan  kurs  USD/IDR.  Walaupun  menggunakan  daya  yang sama, harga yang harus dibayar tetap naik karena TDL cenderung naik, sehingga diperlukan sumber  energi  alternatif  untuk  mengurangi  penggunaan  daya  PLN  (Perusahaan  Listrik Nasional). Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengurangi penggunaan daya listrik PLN melalui implementasi  sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  hybrid  dengan  menggunakan Automatic  Transfer  Switch  (ATS)  dan  Selector  Switch  sebagai  mode  kondisi  untuk  mencapai penghematan  tagihan  listrik  penggunaan  daya  harian.  Alat  PLTS  dirancang  terintegrasi dengan  jaringan  PLN  menggunakan  sistem  ATS  dan  disimulasikan  pada  beban  220V.  Panel surya yang menerima sinar matahari akan memberikan input daya ke solar charger controller untuk mengisi baterai yang digunakan sebagai kapasitas penyimpanan PLTS. Baterai kemudian memberikan input daya ke inverter, yang diubah menjadi output daya yang setara dengan daya PLN. Pada saat PLTS tidak mensuplai daya ke beban, maka daya PLN akan mensuplai seluruh beban  yang  ada.  Penggunaan  PLTS  37  W  selama  1  bulan  menghemat  2.056  Wh  dan menghemat tagihan listrik Rp 2.428.
Kata Kunci : Automatic Transfer Switch (ATS), Teknologi Hybrid, Selector Switch, Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), Solar Charge Controller

## Abstract
The Basic Electricity Tariff (TDL) for all non-subsidized groups changes every month, and the amount  depends  on  changes  in  the  USD/IDR  exchange  rate.  Even  though  it  uses  the  same power, the price that must be paid still increases because TDL tends to increase, so alternative energy sources are needed to reduce PLN power use. This research aims to reduce the use of PLN electrical power through the implementation of a hybrid Solar Power Plant (PLTS) system using  Automatic  Transfer  Switch  (ATS)  and  Selector  Switch  as  condition  modes  to  achieve savings on daily power usage electricity bills. The PLTS equipment is designed to be integrated with the  PLN  network  using  the  ATS system  and  simulated  on  a 220V load.  Solar  panels that receive sunlight will provide power input to the solar charger controller to charge the batteries used as PLTS storage capacity. The battery then provides power input to the inverter, which is converted into power output equivalent to PLN power. When PLTS does not supply power to the load, PLN power will supply all existing loads. Using 37 W PLTS for 1 month saves 2,056  Wh and saves IDR 2,428 on electricity bills.
Keywords :  Automatic  Transfer  Switch  (ATS),  Hybrid  Technology,  Selector  Switch,  Solar Charge Controller, Solar Power Plant

## PENDAHULUAN
Pemerintah  telah  menaikkan  tarif  PLN
untuk semua kelompok nonsubsidi berdampak  signifikan  bagi  sekitar  11,2  juta pelanggan  yang  tergabung  dalam  total  12 kelompok  harga  listrik.  Harga  listrik  ini mengalami  perubahan  setiap  bulan  yang besarnya  ditentukan  oleh fluktuasi  nilai  tukar dolar AS terhadap rupiah Indonesia. Penyesuaian tarif listrik telah diterapkan sejak tanggal  1  Desember  2015  untuk  pengguna rumah  tangga  dengan  daya  1300VA  dan 2200VA (R-1) menyusul penerapan penyesuaian  tarif  untuk  10  kelompok  tarif lainnya  pada  tanggal  1  Januari  2015  [1]. Dalam  konteks  ini,  menjadi  semakin  penting untuk  mencari  cara pengurangan  penggunaan listrik konvensional dari PLN dan memanfaatkan sumber energi alternatif terutama  energi  surya  yang  memiliki  potensi besar  sebagai  sumber  energi  terbarukan  [2]. Indonesia  dengan  iklim  tropis  memiliki potensi matahari yang bersinar sepanjang hari dan  sepanjang  tahun  secara  data  mencapai sekitar  4,8  kWh/m 2 perhari  [3].  Oleh  karena itu,  Indonesia  memiliki  potensi  yang  cukup besar  untuk  mengembangkan  sistem  PLTS sebagai  alternatif untuk  mendukung  pemasok listrik utama PLN.
Beberapa  penelitian  sebelumnya  telah memberikan kontribusi penting dalam mencari solusi untuk mengurangi ketergantungan  pada  daya  listrik  PLN  dan menghemat  biaya  tarif  listrik  rumah  tangga.
Alwani dan timnya telah meng- implementasikan sistem ATS untuk mengelola  penggunaan  daya  PLTS  dan  PLN secara  otomatis  dan  telah  membuktikan efektivitas  penggunaan  ATS  dalam  meng- optimalkan sumber daya dengan lebih efisien [4].  Selain  itu,  penelitian  oleh  Sinaga,  dkk telah  menganalisis  kontribusi  energi  surya dalam  sistem  hybrid  grid  connected  yang menggabungkan  energi  surya  dan  genset dengan  jaringan  PLN  [5].  Dalam  upaya mencapai  tingkat  efisiensi  yang  lebih  tinggi, penggunaan  inverter  sangat  penting  untuk mengubah  tegangan  searah  menjadi  tegangan bolak-balik  guna  mendukung  penggunaan peralatan  rumah  tangga  yang  umumnya menggunakan tegangan bolak-balik [6][7].
Penggunaan  energi  listrik  di  rumah tangga  yang  dihasilkan  dari  PLTS  dapat dilakukan  secara  bergantian  dengan  energi listrik  konvensional  dari  PLN  menggunakan ATS [8]. Upaya ini bertujuan untuk mengurangi penggunaan  daya  listrik  yang  berdampak pada  penghematan  biaya  tarif  listrik  [9]. Meskipun  PLTS  memiliki  potensi  besar sebagai  sumber  energi  terbarukan,  masih  ada kendala terkait dengan biaya yang diperlukan untuk  mengimplementasikan sepenuhnya. Oleh karena  itu,  pengembangan  alat  PLTS hybrid dengan  menggunakan  ATS  antara  daya  PLN dan  sumber  daya  alternatif  dari  panel  surya menjadi  solusi  yang  menarik  dengan  tujuan utama  untuk  menghemat  pemakaian  daya sehari-hari [10] dan meningkatkan penggunaan energi terbarukan[11].
Pada  sistem  PLTS Hybrid yang menggabungkan  listrik  PLN  digunakan  ATS yang  bekerja  secara  otomatis.  ATS  ini berperan  penting  terutama  dalam  situasi dimana listrik dari sumber utama terputus atau mengalami  pemadaman, sehingga sakelar  akan berpindah  ke  sumber  listrik  cadangan  [12].
Sistem hybrid ini  me-manfaatkan renewable energy sebagai  sumber  utama  (primer)  yang dikombinasikan  dengan  genset  atau  sumber energi cadangan (sekunder) [13].
Permasalahan  yang  muncul  adalah bagaimana memaksimalkan
efisiensi
penggunaan energi surya dalam PLTS hybrid dengan mempertimbangkan penggunaan Selector  Switch sebagai  mode  kondisi.  Oleh karena  itu,  penelitian  ini  bertujuan  untuk mengembangkan  sistem  PLTS hybrid  y ang lebih  canggih  dengan  mengintegrasikan  ATS dan Selector  Switch sebagai  mode  kondisi. Dengan  demikian,  dapat  mengoptimalkan penggunaan  daya  PLN,  mengurangi  biaya operasional,  dan  meningkatkan  ketersediaan energi  listrik  dari  sumber  daya  alternatif. Selain  itu,  juga  dapat  berkontribusi  pada upaya  menjaga  keberlanjutan  lingkungan melalui  pemanfaatan  energi  terbarukan  yang lebih  efisien.  Penelitian  ini  melakukan pengembangan  dengan  menambahkan  mode (kondisi) pada panel PLTS hybrid , menggunakan selector  switch .  Terdapat  3 kondisi  pada  panel  PLTS  yaitu,  mode  daya PLN,  mode  daya  PLTS/Otomatis,  dan  mode
timer .  Pada  mode timer hanya  dapat digunakan  saat  beban  disuplai  oleh  daya PLTS  dan  lama  waktu  mensuplai  diatur melalui solar charge controller .

## METODE PENELITIAN
Perancangan alat PLTS hybrid menggunakan  ATS  diantara  daya  PLN  dan panel  surya  serta  selector  switch  sebagai mode  kondisi  yang  diberikan  pada  alat digambarkan  dalam  blok  diagram  pada Gambar 1.
Pada  Gambar  1  ditunjukkan  blok diagram  PLTS  Hybrid  yang  menggunakan ATS  antara  daya  PLN  dan  Sumber  Daya Alternatif (Panel Surya) serta Switch Selector sebagai  mode  kondisi.  Alat  ini  menggunakan dua input untuk  mensuplay  listrik  ke  beban yaitu,  sumber  daya  bantu  (panel  surya)  dan daya  PLN  220  VAC.  Sumber  daya  bantu (panel  surya)  menghasilkan  listrik  DC  yang dialirkan  ke solar  charge  controller untuk diatur tegangannya sesuai tegangan pengisian daya  akumulator.  Listrik  DC  yang  telah diubah  tegangannya  dialirkan  ke  watt  meter DC untuk mempermudah dalam pengambilan data. Terpasang fuse DC diantara panel surya dan solar  charge  controller, diantara watt meter DC dan akumulator, diantara relay DC dan inverter, yang digunakan untuk pengaman arus DC jika terjadi hubung singkat atau arus berlebih.
Gambar 1. Blok Diagram PLTS Hybrid
Arus  dari  watt  meter  DC  dialirkan  ke akumulator  untuk  disimpan  sementara  dan terhubung  dengan  volt  meter  DC  sebagai indikator  tegangan  akumulator.  Arus  listrik dari  akumulator  dialirkan  ke  relay  yang terhubung dengan solar charge controller dan inverter,  berperan  sebagai  saklar  otomatis untuk mengalirkan arus listrik ke inverter saat akumulator  >12.50  V  dan  memutus  arus listrik  ke  inverter  saat  tegangan  akumulator <11.30 V. Inverter mengubah listrik tegangan DC  menjadi  listrik  tegangan  AC  220  yang setara  dengan  listrik  PLN  lalu  dialirkan  ke sistem automatic transfer switch (ATS) untuk diatur  penggunaannya  secara  otomatis,  jika akumulator  >12.50  V  maka  daya  PLTS ON dan PLN OFF .
Input daya PLN dengan tegangan 220 AC  dialirkan  ke  sistem automatic transfer switch (ATS)  untuk  diatur  penggunaannya
secara  otomatis,  jika  tegangan  akumulator <11.30  V  maka  daya  PLTS OFF dan  PLN ON .  Listrik  PLTS  yang  keluar  dari  sistem automatic transfer switch (ATS) akan diamati menggunakan  watt  meter  AC  dan  jika  listrik PLN  yang  keluar  dari  sistem automatic transfer switch (ATS)  maka  watt  meter  AC akan OFF .  Listrik  yang  keluar  dari  sistem automatic transfer switch (ATS)  dialirkan  ke MCB  AC  yang  berfungsi  sebagai  pengaman listrik  AC  jika  terjadi  hubung  singkat  atau arus  berlebih  dan  listrik  dialirkan  ke  beban (peralatan listrik).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Rancangan  alat  PLTS hybrid dengan ATS  antara  daya  PLN  dan  panel  surya sebagai  sumber  energi  alternatif  dan mode kondisi  menggunakan selector  switch dalam penelitian  ini  ditunjukkan  pada  Gambar  2.
Gambar 2. Skema Rangkaian Keseluruhan Alat PLTS Hybrid
Pada  Gambar  2  ditunjukkan  skema rangkaian  keseluruhan  alat  PLTS Hybrid dengan  sistem  ATS  antara  PLN  dan  Panel Surya  sebagai  sumber  daya  alternatif  dan selector  switch sebagai  mode  kondisi.
Rancangan  alat  pada  Gambar  2  menjelaskan bagian input ,  proses  dan output dari rangkaian.  Bagian input terdiri  dari  pemasok daya  listrik  ke  beban  yaitu  daya  PLN  dan sumber  daya  alternatif  berupa  panel  surya. Daya  PLN  dengan  tegangan  220  VAC  dan frekuensi  50  Hz,  berfungsi  sebagai  sumber daya  cadangan  yang  selalu  aktif  jika  tidak terjadi  pemadaman  listrik,  daya  PLN  men- suplay listrik  ke  beban  saat  tegangan akumulator <11.30 V.
Sumber  daya  alternatif  yaitu  panel surya monocrystalline 50  Wp,  berfungsi sebagai  penghasil  daya  listrik  yang  disimpan pada  akumulator  untuk  digunakan  menjadi sumber  daya  utama  men- suplay listrik  ke beban  saat  tegangan  akumulator  >12.50  V guna  mengurangi  penggunaan  daya  PLN.
Perancangan  skema  kelistrikan solar  charge controller dimulai  dengan  menghubungkan pin  positif  panel  surya  ke  fuse,  lalu  fuse  ke ouput  positif  panel  surya  dan  hubungkan  pin negatif panel surya solar charge controller ke output negatif  panel  surya.  Pin  positif akumulator solar charge controller dihubungkan ke input positif  watt  meter  DC dan  pin  negatif  akumulator solar  charge controller dihubungkan ke input negatif  watt meter  DC.  Positif output DC solar  charge controller dihubungkan  ke selector  switch , lalu selector switch dihubungkan ke pin soket relay DC 2 dan hubungkan negatif output DC solar charge controller ke pin soket relay DC
7.  Pin  positif  akumulator solar  charge controller dihubungkan  ke input positif  watt meter  DC,  kemudian  menghubungkan output positif watt meter DC ke fuse, lalu hubungkan fuse  ke  positif  akumulator.  Hubungkan  pin negatif akumulator solar charge controller ke input negatif  watt  meter  DC,  dan  hubungkan output negatif  watt  meter  DC  ke  negatif
akumulator. Alur positif akumulator dihubungkan  ke  fuse  kemudian  fuse  ke  pin positif akumulator solat charge controller dan hubungkan  negatif  akumulator  ke  pin  negatif akumulator solar charge controller . Hubungkan positif akumulator pada fuse, lalu fuse ke  soket  relay  DC  3  dan  hubungkan negatif akumulator pada soket relay DC 6. Pin positif  volt  meter  DC  dihubungkan  ke  pin positif volt meter DC dan pin negatif dari volt meter  DC  dihubungkan  ke  pin  negatif akumulator.    Inverter  dirancang  dengan menghubungkan  soket  relay  DC  1  ke  positif input DC inverter dan hubungkan soket relay DC  8  ke  negatif input DC  inverter.
Hubungkan output fasa inverter ke soket relay PLTS  1  dan  2,  lalu  hubungkan output netral inverter ke soket PLTS 7.
Bagian output terdapat  sistem  ATS yang  terdiri dari relay  AC  untuk  dapya  PLN, relay  timer  untuk  daya  PLTS,  dua  pilot  LED sebagai  indikator,  dan  watt  meter  AC  untuk pengamatan. Kelistrikan relay dimulai dengan menghubungkan  input  fasa  inverter  ke  soket relay  PLTS  2  dan  1,  hubungkan  soket  relay PLTS  3  ke  MCB  AC  lalu  ke  pin  fasa  beban. Hubungkan  netral  inverter  ke  soket  relay PLTS 7 dan pin netral beban. Hubungkan fasa PLN  ke  soket  relay  PLN  1  dan  soket  relay PLTS  8,  hubungkan  soket  relay  PLTS  5 dengan soket relay PLTS 8 dan 2, hubungkan
soket relay PLTS 3 ke MCB AC. Hubungkan netral  PLN  ke  soket  relay  PLN  7  dan  pin netral beban. Hubungkan soket relay PLTS 2 ke  pin  fasa  pilot  LED  merah  dan  soket  relay PLTS  7  ke  pin  netral  pilot  LED  merah. Hubungkan  soket  relay  PLN  6  ke  pin  fasa pilot LED hijau dan soket relay PLN 7 ke pin netral pilot LED hijau. Kelistrikan watt meter AC  dimulai  dengan  menghubungkan  soket relay PLTS 2 ke pin 1 watt meter, soket relay PLTS 7 ke pin 2watt meter, pin watt meter 3 dan  4  ke  CT  dan  masukan  kabel output fasa MCB  AC  yg  terhubung  pada  bebean  ke  CT watt meter.

## 1. Pengujian  Alat  PLTS Hybrid dengan Sistem ATS dan Mode Kondisi
Pengujian  dilakukan  pada  panel surya, solar  charge  controller ,  pengisian akumulator, dan sistem ATS. Panel surya yang digunakan adalah jenis monocrystalline 50  Wp.  Penggunaan  panel  surya  tersebut untuk  mengetahui  besarnya  nilai output tegangan,  arus  dan  daya  dengan  kondisi cuaca yang berbeda yaitu cerah, berawan, dan  hujan.  Pengujian  output  panel  surya monocrystalline 50  Wp  dilakukan  mulai pukul  08.00  –  16.00  WIB  selama  7  hari. Hasil  pengujian  yang  ditampilkan  pada Gambar  3  merupakan  data output rata  – rata yang dihasilkan panel surya.
Gambar 3. Grafik Output Rata – Rata Panel Surya
Pada Gambar 3 ditunjukkan data pada grafik  hari  ke-1  cuaca  cerah  dari  pagi sampai  dengan  menjelang  pukul  14.00 WIB, lalu berawan. Hari ke-2 dipagi hari berawan  kemudian  cerah  sampai  dengan pukul  16.00  WIB.  Hari  ke-3  cuaca  cerah sepanjang hari dan nilai output rata – rata yang  dihasilkan  daya  36.99  W,  tegangan 20.06 V, dan arus 1.82 A. Hari ke-4 cuaca cerah sepanjang hari sehingga nilai output rata  –  rata  yang  dihasilkan  adalah  daya 37.36 W, tegangan 19.73 V, dan arus 1.87 A.  Hari  ke-5  pengujian,  cuaca  cerah hanya  terjadi  di  pagi  sampai  siang  hari, selebihnya berawan sehingga nilai output rata  –  rata  daya,  tegangan,  dan  arus mengalami  penurunan:  daya  33.48  W, tegangan  19.73  V,  dan  arus  1.67  A. Pengujian di hari ke-6 cuaca cerah hanya sampai  pukul  10.00  WIB,  pukul  11.00  – 14.00  WIB  berawan,  dan  selebihnya cuaca  hujan  sehingga  nilai output rata  – rata  yang  dihasilkan  adalah  daya  14.73 W,  tegangan  15.41  V  dan  arus  0.73  A. Hari ke-7 cuaca cerah sepanjang hari dan menghasilkan  daya  35.61  W,  tegangan 19.81  V,  dan  arus  1.78  A.  Berdasarkan
pengujian  selama  7  hari  dengan  kondisi cuaca yang berubah – ubah tersebut, nilai output rata  –  rata  tertinggi  yang dihasilkan  dari  panel  surya  adalah  pada hari ke-4 karena cerah sepanjang hari dan terendah terjadi di hari ke-6 karena cuaca berawan dan hujan sehingga mempengaruhi  kerja  panel  surya  yang sangat  bergantung  pada  intensitas  cahaya untuk  menghasilkan  daya,  tegangan,  dan arus.
Pengujian solar  charge  controller dilakukan  untuk  mengetahui  perubahan nilai output rata  –  rata  daya,  tegangan, dan  arus  yang  dihasilkan  panel  surya. Hasil pengujian ditunjukkan pada Gambar  4.  Hasil  pengujian solar  charge controller juga dipengaruhi oleh intensitas cahaya cuaca saat itu. Pengujian solar charge controller dilakukan  bersamaan  dengan  pengujian panel  surya monocrystalline 50  Wp, dilakukan selama 7 hari dari pukul 08.00 –  16.00  WIB.  Nilai output rata  –  rata pengujian  hari  ke-1  dengan  cuaca  cerah pagi  sampai  pukul  14.00  WIB  dan berawan menjelang sore hari
menghasilkan  daya  18.1  W,  tegangan 11.78  V,  dan  arus  1.36  A.  Hari  ke-2 berawan  dan  cerah  menghasilkan  daya 18.18 W, tegangan 13.27 V, dan arus 1.35 A.  Hari  ke-3  cerah  sepanjang  hari menghasilkan  daya  21.66  W,  tegangan 13.34 V, dan arus 1.6 A. Hari ke-4 cerah sepanjang  hari  menghasilkan  daya  22.21 W,  tegangan  13.35  V,  dan  arus  1.65  A. Hari  ke-5  cerah  sampai  dengan  pukul 13.00  WIB  lalu  berawan  sampai  pukul 16.00  WIB  menghasilkan  daya  19.8  W, tegangan  13.15  V,  dan  arus  1.47  A.  Hari ke-6 cuaca berawan dan hujan menghasilkan  daya  7.6  W,  tegangan 10.28 V, dan arus 0.58 A. Hari ke-7 cuaca cerah  sepanjang  hari  menghasilkan  daya 21.9 W, tegangan 13.69 V, dan arus 1.58
A.  Hasil  pengujian  menunjukkan  nilai output rata – rata daya, tegangan, dan arus solar chargecontroller tertinggi terjadi di hari  ke-4  karena  cuaca  cerah  sepanjang hari  dan  terendah  terjadi  di  hari  ke-6 karena cuaca berawan dan hujan.
Pengisian  akumulator  diperoleh  dari pengukuran  menggunakan  watt  meter DC.  Akumulator  di  isi  selama  7  hari, mulai dari pukul 08.00 WIB sampai 16.00 WIB.
Hasil  pengisian  akumulator  dari pengamatan yang telah dilakukan, diperoleh  nilai input rata  –  rata  tertinggi terjadi  pada  hari  ke  3  dengan  nilai  157.6 W  dan  11.846  A.  Sedangkan  nilai output rata – rata terendah terjadi pada hari ke 6 dengan nilai sebesar 84.1 W dan 6.751 A.
Gambar 4. Grafik Output Rata – Rata Solar Charge Controller
Gambar 5. Grafik Input Rata – Rata Pengisian Akumulator
Tabel 1. Hasil Pengujian ATS Kondisi Relay AC  Relay Timer Pilot LED Hijau Pilot LED Merah Sumber Daya Listrik Selector switch diarahkan ke mode PLN Normally Close Normally Open ON OFF PLN Selector switch diarahkan ke mode PLTS/otomatis (daya akumulator) Normally Open Normally Close OFF ON Akumulator Selector switch diarahkan ke mode PLTS/otomatis (daya PLN) Normally Close Normally Open ON OFF PLN Mode timer Normally Open Normally Close OFF ON Akumulator Akumulator berkondisi low Normally Close Normally Open ON OFF PLN

## 2. Pengujian  Sistem  Saklar  Transfer Otomatis (ATS)
Dilakukan  untuk  menguji  respon tiap komponen  dengan  kondisi  yang  berbeda yaitu selector  switch diarahkan  ke  mode daya  PLN, selector  switch diarahkan  ke mode  LPTS/otomatis  (daya  akumulator), selector  switch diarahkan  ke  LPTS/ otomatis (daya PLN), mengaktifkan mode timer dan  mode  akumulator  berkondisi low .  Hasil  pengujian  ditampilkan  pada Tabel 1.
Data  pengujian  menunjukkan  ATS bekerja  sesuai  dengan  fungsinya  yaitu otomatis  memindahkan  sumber  daya Listrik  ke  akumulator  yang  merupakan tempat tersimpannya sumber daya Listrik dari  PLTS  ketika  pilot  LED  Hijau  OFF dan pilot LED Merah ON dan sebaliknya jika pilot LED Merah ON dan pilot LED Hijau  OFF  maka  sumber  daya  Listrik yang mengalir ke peralatan Listrik berasal dari PLN.
3. Pengujian  Daya  Akumulator  dengan Suplai  Daya  PLTS  dan  Lama  Waktu Suplai Beban PLTS
Pengukuran  daya  akumulator  dan suplai  daya  PLTS  dilakukan  untuk mendapatkan perbandingan daya keduanya  dan  menentukan  nilai  efisiensi PLTS  dalam  mensuplai  daya  Listrik  ke beban.  Pengukuran  total  suplai  daya PLTS  didapatkan  dengan  menggunakan watt  meter  AC  dan  nilai  efisiensi  trafo didapat  dengan  menggunakan  persamaan matematika berikut.
(1)
Peralatan  elektronika  yang  digunakan sebagai objek ujicoba penelitian ini adalah kipas  angin  dan  lampu  LED.  Kipas  angin yang  digunakan  memiliki  spesifikasi beban sebesar 41 W dan lampu LED 5 W. Namun,  setelah  dilakukan  pengukuran menggunakan  watt  meter  AC  terdapat selisih beban yaitu kipas angin 34 W dan
lampu  LED  3.5  W.  Selisih  ini  terjadi karena  tegangan  sumber  yang  tidak  selalu stabil,  terdapat  rugi  –  rugi  hambatan Listrik  saat  mengalir  ke  beban,  dan toleransi di setiap peralatan Listrik.
Data pengujian Tabel 2 menunjukkan bahwa  total  daya  akumulator  tertinggi selama  7  hari  didapat  pada  hari  ke  3 sebesar 157.6 Wh, PLTS mampu mensuplai  daya  sebesar  83  Wh  dengan beban  37.5  W,  efisiensi  trafo  sebesar 52.7% dan lama waktu suplai beban 2 jam 11  menit. Total daya  akumulator terendah didapat  pada  hari  ke  6  sebesar  84.1  Wh,
PLTS  mampu  mensuplai  listrik  46  Wh dengan beban yang sama 37.5 W, efisiensi trafo  sebesar  54.6%,  dan  lama  waktu suplai beban 1 jam 11 menit.
4. Pengukuran Kebutuhan

## Listrik

## Rumah
Pengukuran  kebutuhan  listrik  rumah dilakukan  untuk  mengetahui  daya  listrik yang  dibutuhkan  pada  saat  mensuplai peralatan  listrik  dan  biaya  listrik  rumah yang harus dibayar. Pengukuran kebutuhan listrik  rumah  dengan  menggunakan  watt meter AC selama 24 jam.
Tabel 2. Perbandingan Total Daya Akumulator dengan Suplai Daya
PLTS dan Lama Waktu Suplai Beban PLTS Hari Ke - Total Daya Akumulator (Watt Hour) Total Suplai Daya PLTS (Watt Hour) Total Beban PLTS (Watt) Efisiens i Trafo (%) Pengukuran Lama Waktu PLTS Suplai Beban 1 119.2 65 37.5 54.5 1 Jam 41 Menit 2 151.2 81 37.5 53.6 2 Jam 7 Menit 3 157.6 83 37.5 52,70 2 Jam 11 Menit 4 150.1 81 37.5 53.6 2 Jam 5 Menit 5 140.1 76 37.5 54.2 2 Jam 1 Menit 6 84.1 46 37.5 54.6 1 Jam 11 Menit 7 154.5 82 37.5 53.1 2 Jam 9 Menit Tabel 3. Kebutuhan Listrik Rumah dan Biaya Listrik Rumah Hari Ke - Daya Kebutuhan Listrik Rumah (Wh) Biaya Listrik Rumah (Rp) 1 9859 14.273 2 9504 13.759 3 9259 13.404 4 10256 14.848 5 9654 13.976 6 10419 15.084 7 10328 14.952 Tota l 69279 100.296
Berdasarkan  Tabel  3  daya  kebutuhan listrik  rumah  tertinggi  selama  7  hari diperoleh  pada  pengukuran  hari  ke-6 sebesar 10419 Wh dan biaya listrik rumah sebesar  Rp  15085,00  Daya  kebutuhan listrik  rumah  terendah  diperoleh  pada pengukuran  hari  ke-3  sebesar  9259  Wh dan biaya listrik rumah sebesar Rp 13404. Maka  total  daya  listrik  yang  dihabiskan untuk  mensuplai  kebutuhan  peralatan listrik rumah selama 7 hari sebesar 69279 Wh  dan  biaya  listrik  rumah  sebesar  Rp 100296,00
Kebutuhan  dan  biaya  listrik  rumah pada Tabel 3 dapat dikurangi pemakaian- nya  dengan  menggunakan  sumber  daya PLTS Hasil pengurangan kebutuhan daya listrik  rumah  setelah  dikurangi  suplai daya  PLTS  pada  Tabel  3,  ditunjukkan pada Tabel 4.
Data pada Tabel 4 menunjukkan bahwa daya  kebutuhan  listrik  rumah  tertinggi selama 7 hari diperoleh pada pengamatan hari  ke-6  sebesar  10373  Wh  dan  biaya listrik rumah sebesar Rp 15.038,00. Daya kebutuhan listrik rumah terendah diperoleh pada  pengukuran  hari  ke-3  sebesar  9176
Wh  dan  biaya  listrik  rumah  sebesar  Rp 13.302,00.  Berdasarkan  hasil  ini  maka total  daya  listrik  yang  dihabiskan  untuk mensuplai  kebutuhan  peralatan  rumah selama  7  hari  sebesar  68765  Wh  dan biaya listrik rumah sebesar Rp 99.689,00.
Terjadi  selisih  nilai  antara  data  total pada Tabel  3 dengan data Tabel  4. Maka dapat  diketahui  penghematan  kebutuhan listik  rumah  dan  biaya  listrik  rumah sebesar:
● Penghematan kebutuhan listrik
selama  7  hari  =  69.279  Wh  -  68.765 Wh = 514 Wh
● Penghematan kebutuhan listrik selama 1 bulan = 514 x 4 = 2.056 Wh
● Penghematan  biaya  listrik  selama  7 hari = Rp 100.296 - Rp 99.689 = Rp 607
● Penghematan  biaya  listrik  selama  1 bukan = 607 x 4 = Rp 2.428
Berdasarkan  perhitungan  diatas  didapat nilai penghematan listrik sebesar 514 Wh dan penghematan biaya listrik sebesar Rp 607.  Dari  hasil  tersebut  jika  penggunaan dilakuan  selama  1  bulan  maka  akan menghemat  listrik  sebesar  2.056  Wh  dan menghemat biaya listrik sebesar Rp2.428.
Tabel 4. Kebutuhan Listrik Rumah dan Biaya Listrik Rumah dengan PLTS
Hari Ke - Daya Kebutuhan Listrik Rumah dengan PLTS (Wh) Biaya Listrik Rumah (Rp) 1 9794 14.198 2 9423 13.661 3 9176 13.302 4 10175 14.751 5 9578 13.885 6 10373 15.038 7 10246 14.854 Total 68765 99.689

## KESIMPULAN DAN SARAN
Perancangan alat PLTS hybrid dengan Automatic  Transfer  Switch (ATS)  antara daya  PLN  dan  panel  surya  sebagai  sumber daya  alternatif  dan selector  switch sebagai mode  kondisi  berhasil  diuji  coba.  Hasil  uji coba  menunjukkan  alat  mampu  mengubah energi  sinar  matahari  menjadi  energi  listrik yang  disimpan  pada  akumulator.  Selain  itu, hasil uji coba juga menunjukkan suplai daya PLTS  dan  PLN  dapat  bekerja  secara otomatis,  jika  daya  akumulator  <  11.30  V maka  secara  otomatis  suplai  daya  akan menggunakan  daya  PLN,  dan  jika  daya akumulator > 12.50 V maka secara otomatis suplai  daya  akan  menggunakan  daya  hasil dari sumber alternatif PLTS. Hasil pengamatan  dan  uji  coba  juga  menunjukkan perancangan  alat  ini  berhasil  menghemat penggunaan daya PLN sebesar 2.056 Wh dan penghematan  biaya  listrik  sebesar  Rp
2.428,00 selama 1 bulan. Untuk
meningkatkan  efisiensi  sistem  PLTS  hybrid dengan  ATS  yang  mengurangi  penggunaan daya PLN, perlu dipertimbangkan pengembangan lebih lanjut dengan menambah jumlah panel surya dan akumulator. Langkah ini akan me- mungkinkan  daya  listrik  yang  dihasilkan untuk  menyuplai  beban  yang  lebih  besar dalam  periode  waktu  yang  lebih  panjang, menjadikan  sistem  ini  lebih  optimal  dalam penggunaan sumber daya terbarukan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] PLN, “Pelanggan Rumah Tangga 1.300 VA  dan  2.200  VA  Diberlakukan  Tarif
Adjustmen,” PT.  PLN  (PERSERO) , 2015. [Daring]. Available: https://web.pln.co.id/cms/media/warta- pln/2015/12/pelanggan-rumah-tangga- 1-300-va-dan-2-200-va-diberlakukan- tariff-adjustment/. [Diakses: 10 Januari 2022].
[2] I. P. D. Wiriastika, I. N. Setiawan, dan I.  W.  Sukerayasa,  “Perencanaan
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  di
Tempat  Olah  Sampah  Setempat  Werdi Guna Desa Gunaksa Kabupaten
Klungkung,” Jurnal  SPEKTRUM ,  vol.
9, no. 1, Maret, hal. 44 – 53, 2022.
[3] Y. Rahmawati, dan Sujito, Pembangkit Listrik Tenaga Surya , Malang:
Universitas Malang, 2019.
[4] H.  Alwani,  A.Sofijan,  Darmawi,  dan W.  Mursal,  “PLTS  Menggunakan Sistem  Automatic  Transfer  Switch,” Seminar  Nasional  AVoER  XII ,  2020, hal. 246 – 250.
[5] H.  Setiawan.  “Implementasi  PLTS sebagai Pengganti Sumber Energi Listrik Utama  Rumah  Tangga,” Prosiding Seminar  Nasional  Universitas  Islam Indonesia  –  Teknolo  Informasi  dan Komunikasi  yang  Berkesinambungan dan  Berorientasi  Layanan ,  2021,  hal.
219 – 232.
[6] B.  H.  Purwoto,  Jatmiko,  M.  Alimul  F,
dan I. F. Huda, “Efisiensi Penggunaan Panel  Surya  Sebagai  Sumber  Energi
Alternatif,” Emitor:  Jurnal  Teknik Elektro ,  vol.  18,  no.  01,  hal.  10  –  14,
2018.
[7] G. A. Sinaga, I. M. Mataram, dan T. G. I.  Partha,  “Analisa  Pembangkit  Listrik Sistem Hybrid Grid Connected di Villa Peruna  Saba,  Gianyar  –  Bali,” Jurnal
SPEKTRUM , vol. 6, no. 2, Juni, hal. 1 – 6, 2019.
[8] Sisri  Anisar,  Putri. PERANCANGAN

## AUTOMATIC  TRANSFER  SWITCH UNTUK  OTOMASI  OPERASI  PLTS
OFFGRID  DENGAN PLN .  Diss.
Universitas Andalas, 2019.
[9] Tharo,  Z.,  Syahputra,  E.,  &  Mulyadi, R. (2022). Analysis of Saving
Electrical  Load  Costs  with  a  Hybrid
Source of PLN-PLTS 500 Wp. Journal of Applied Engineering and
Technological  Science  (JAETS) , 4 (1),
235–243.
https://doi.org/10.37385/jaets.v4i1.1024
[10] S.  Hidayat,  A.  Hariyanto,  dan  A.
Yogianto, “Pengolahan Sampah Hybrid
PLTS  Menjadi  Energi  Listrik  Di Kelurahan  Pondok  Kopi,” Kilat ,  vol. 10, no. 2, Oct., hal. 235 - 248, 2021.
[11] Majid,  Abdul,  Eliza  Eliza,  and  Redy Hardiansyah.  "ALAT  AUTOMATIC TRANSFER SWITCH (ATS) SEBAGAI  SISTEM  KELISTRIKAN HYBRID SEL

## SURYA PADA
RUMAH  TANGGA." Jurnal  Surya
Energy 2.2 (2018): 172-178.
[12] Mardohar,  Sebastian. Efisiensi  Kinerja
Baterai  dan  ATS  (Automatic  Transfer Switch)  pada  Studi  Kasus  PLT  Hybrid (PLTMH  dan  PLTS) .  Diss.  Politeknik
Negeri Jakarta, 2022.
[13] Kristyadi, Tarsius.
"PELUANG PENGEMBANGAN  PEMBANGKIT LISTRIK BERBASIS ENERGI BARU TERBARUKAN  DI  INDONESIA." 2019. [Daring], Available:http://eprints.itenas.ac.id/226 3/1/PELUANG%20PENGEMBANGA
N%20PEMBANGKIT%20LISTRIK% 20BERBASIS%20ENERGI%20BARU %20TERBARUKAN%20DI%20INDO NESIA.pdf. [Diakses:  16  September
2023].