## Studi Kelayakan Teknis dan Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Rooftop di Hotel Rayz Universitas Muhammadiyah Malang
Machmud Effendy 1 , M. Nasar 2 , Moh. Abduh 3 , Suwignyo 4 , Azhar Ad. 5 , Lintang Sm. 6 , Fariz R.A. 7
1,2 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah Malang 1 machmud@umm.ac.id, 2 nasar@umm.ac.id
3,4,5,6,7 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Malang
3 abduh@umm.ac.id, 4 suwignyo@umm.ac.id, 5 azharadidfts@umm.ac.id,
6 lintangsmahabella@umm.ac.id, 7 farisrzl@umm.ac.id

## Ringkasan
Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS)  merupakan salah satu pembangkit energi listrik terbarukan yang ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan PLTS sebagai sumber energi listrik dan sekaligus mendapatkan analisis kelayakan teknis dan ekonomi PLTS atap on grid di Hotel Rayz Universitas Muhammadiyah Malang (UMM). Analisa kelayakan PLTS ini memanfaatkan atas atap seluas 267,2 m 2 . Kapasitas instalasi maksimal yang direkomendasikan sebesar 37,4 kWp. Energi yang dihasilkan sistem PLTS pada kelistrikan Hotel Rayz-UMM dalam setahun sebesar 55.341 kWh. Nilai kelayakan teknis ditinjau dari efektifitas pembangkit (ACEGE) memperoleh sebesar 10,8%, sedangkan nilai performance ratio (PR) dihasilkan sebesar 60,1%. Hasil analisis ekonomi menunjukkan bahwa  nilai net present value (NPV) negative  sebesar -Rp. 149.199.260,7, nilai benefit cost ratio (BCR) sebesar 1,8 dan nilai payback period (PP) sebesar 13,65. Dari hasil analisa teknik dan ekonomi tersebut, PLTS atap di Hotel Rayz-UMM belum layak dibangun.
Kata kunci: Studi kelayakan PLTS, rooftop

## Abstract
Solar plants are one of the renewable electrical energy generators that are environmentally friendly. This research aims to utilize solar as a source of electrical energy and to obtain an analysis of the technical and economic feasibility of on-grid rooftop solar at the Rayz Hotel- UMM. Feasibility analysis of the solar utilizing a roof area of 267.2 m 2 . The recommended maximum installation capacity is 37.4 kWp. The energy produced by the solar system in a year  is 55,341 kWh. The technical feasibility value in terms of generator effectiveness (ACEGE) was 10.8%, while the performance ratio (PR) value was 60.1%. The results of the economic analysis show that the NPV is negative at -IDR .149.199.260,7, the BCR value is 1.8 and the PP value is 13.65. From the results of the technical and economic analysis, the rooftop solar at the Rayz-UMM Hotel can be declared not feasible to build.
Keywords: feasible study solar plants, rooftop

## Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 23 No. 1 April 2024 Hal 95 - 106

## 1.   Pendahuluan
Bahan bakar fosil telah banyak digunakan sebagai sumber energi untuk produksi energi Listrik. Meski demikian, hal ini berdampak pada peningkatan pemanasan global. Energi surya merupakan salah satu solusi untuk mendapatkan energi listrik yang tidak menimbulkan polusi, dan ketersediaannya sangat melimpah [1]. Saat ini, pemerintah Indonesia terus berupaya meningkatkan dan memanfaatkan segala potensi energi terbarukan yang dimiliki untuk mengurangi dampak buruk penggunaan energi fosil [2]. Potensi sumber energi terbarukan yang dimiliki Indonesia sangatlah melimpah, karena Indonesia adalah negara yang terletak di garis khatulistiwa [3].  Oleh karena itu Pemerintah Indonesia melalui Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 79 tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional telah menargetkan penggunaan Energi Baru Terbarukan mencapai 23% pada tahun 2025 dan dapat ditingkatkan menjadi 31% pada tahun 2050 [4].
Energi matahari merupakan energi alternatif terbaik diantara berbagai sumber energi terbarukan yang ada. Hal ini disebabkan karena proses pengubahan dari energi matahari menjadi energi listrik lebih sederhana, karena tidak ada proses mekanis  [5].  Modul photovoltaic (PV) digunakan sebagai material untuk mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik. Modul PV dapat menjadi sistem pembangkit listrik tenaga surya yang lebih besar saat terhubung antara satu dengan lainnya, baik dalam hubungan serial tau pararel  [6]. Sistem PLTS sudah banyak diimplementasikan secara mandiri, secara komunal atau terhubung ke sistem jaringan Listrik PLN (on grid) [7]. Selain memiliki potensi energi surya yang melimpah, PLTS di Indonesia merupakan sistem pembangkit listrik yang relatif mudah dalam tahap pembangunannya.  Selain itu, Pemerintah Indonesia terus berupaya untuk mendorong pengembangan PLTS yaitu dengan menerbitkan Peraturan Menteri No. 49 tahun 2018 tentang penggunaan PLTS atap yang dapat tersambung dengan jaringan On-Grid [8] [9].
Beberapa penelitian telah dilakukan terkait dengan studi penerapan PLTS atap. Penelitian yang dilakukan Aprilia dan Rigoursyah melakukan investigasi terhadap kelayakan sistem PLTS skala atap rumah di wilayah Bandung. Perangkat lunak HOMER dan Helioscope digunakan dalam penelitian ini, dimana energi PLTS mampu mencukupi kebutuhan rumah dengan kapasitas listrik 450 VA [10]. Hasil penelitian menunjukkan bahwa system PLTS skala atap rumah dapat diimplementasikan untuk  membantu mencukupi kebutuhan listrik yang digunakan sehari-hari. PLTS mampu memenuhi kebutuhan beban listrik rumah mencapai 42%  dari total kebutuhan listrik  sehari-hari. Penelitian selanjutnya dilakukan oleh Mubarok dan Yoga tentang studi kelayakan penggunaan diesel, turbin angin, inverter, dan baterai untuk pembangkit listrik cadangan pada perhotelan [11]. Penelitian ini menggunakan perangkat lunak HOMER untuk memperoleh desain yang optimal dan ekonomis sehingga bisa untuk direalisasikan. Hasil penelitian menujukkan bahwa kombinasi penggunaan mesin diesel dan pembangkit listrik turbin angin lebih hemat jika dibandingkan hanya menggunakan mesin diesel sebagai pembangkit listrik cadangan untuk mengantisipasi ketika Listrik PLN mengalam pemadaman.
Penelitian lainnya juga telah mampu memanfaatkan PLTS atap untuk kebutuhan listrik pada gedung-gedung akademik seperti di dalam lingkungan kampus [12][13][14]. Hasil penelitian menunjukkan bahwa strategi memanfaatkan PLTS atap dapat mengurangi biaya pembelian energi listrik dari PLN. Selain itu, menjadi langkah untuk
Studi Kelayakan Teknis dan Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Rooftop di Hotel Rayz Universitas Muhammadiyah Malang Machmud Effendy, M. Nasar, Moh. Abduh, Suwignyo, Azhar Ad, Lintang Sm, Fariz R.A.
mengurangi emisi karbon sehingga dapat mewujudkan kampus yang lebih bersih dan sehat.
Pada penelitian ini, studi tentang kelayakan teknis dan ekonomi pembangunan PLTS on grid di Hotel Rayz UMM dilakukan. Penelitian dilaksanakan menggunakan bantuan aplikasi peta berbasis online Global Solar Atlas (GSA) untuk mengetahui sumber data matahari pada lokasi tertentu. Kapasitas PLTS yang dirancang merujuk pada rekomendasi  hasil simulasi dengan mempertimbangkan luas ketersediaan area atap gedung dan potensi iradiasi matahari yang dapat dimanfaatkan dengan sistem PLTS. Beberapa parameter yang akan dicari meliputi besar energi yang dihasilkan oleh sistem PLTS atap untuk mencukupi kebutuhan beban kelistrikan gedung, kelayakan teknis, dan analisis ekonomi ditinjau dari net present value (NPV), benefit cost ratio (BCR), dan Payback Period (PP).

## 2.   Profil Hotel Rayz UMM

## 2.1.   Data Beban Listrik
Hotel Rayz UMM memiliki dua jenis beban listrik, antara lain:
a.  Beban equipment terdiri dari chiller, stearner, exhaust fan, Grinder, motor pompa, water heater. Total daya listrik beban equipment sebesar 165,8kW, sedangkan energi listrik yang dibutuhkan sebesar 1.049kWh/hari atau 31.465kWh/bulan
b.  Beban Lampu terdiri dari lampu sorot, lampu floodlight, lampu sporting, lampu parkir, lampu T8. Total daya listrik beban lampu sebesar 28,8kW, sedangkan energi listrik yang dibutuhkan sebesar 132kWh/hari atau 3.974kWh/bulan.
Sehingga total daya beban listrik hotel Rayz sebesar = 194,6 kW, dan total energi listrik per hari sebesar = 1182kWh atau 35.439kWh per bulan.

## 2.2.   Irradiasi Matahari
Hotel Rayz UMM terletak di Kecamatan Dau, Kabupaten Malang, Jawa Timur dengan koordinat lokasi -7° 0' 92.069'' S 112° 0' 59.375'' E. Merujuk pada koordinat tersebut, data pendukung seperti global iradiasi matahari dapat diperoleh melalui Global Solar Atlas, yang merupakan database pada simulasi yang digunakan. Hasil pelacakan menunjukkan bahwa nilai tertinggi Global Horizontal Irradiation sebesar 5,170kWh/m 2 pada bulan Oktober dan irradiasi terendah terjadi pada bulan Februari sebesar 4,960kWh/m 2 .

## 2.3.  Ketersediaan Luas Area Atap
PLTS yang akan dibangun di Hotel Rayz memanfaatkan atap gedung bangunan (rooftop), sehingga tidak diperlukan lahan khusus untuk menempatkan solar sel. Terdapat 3 lokasi atap yang digunakan, antara lain:
a.  Lokasi-1 berada di rooftop rumah lift dengan luas 77,142m 2 dapat menampung 40 PV x 200 Wp
b.  Lokasi-2 berada di rooftop sky dining dengan luas 89,64m 2 dapat menampung 51 PV x 200 Wp
c.  Lokasi-3 berada di rooftop rumah genset dengan luas 100,44m 2 dapat menampung 96 PV x 200 Wp
Sedangkan layout PLTS untuk masing-masing lokasi di ditunjukkan pada Gambar 1.

## Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 23 No. 1 April 2024 Hal 95 - 106
(a) (b)
(c)
Gambar 1. Layout Lokasi PLTS (a) Lokasi-1 (b) Lokasi-2 (c) Lokasi-3

## 3.   Perancangan Sistem PLTS
Penelitian ini melibatkan penyusunan desain teknis dan evaluasi aspek ekonomi dari PLTS atap. Metode yang digunakan mencakup perhitungan manual dan pemanfaatan perangkat lunak berbasis online GlobalSolarAtlas. Perancangan teknis dari sistem PLTS atap dimulai dengan memilih modul PV dan inverter, mengonfigurasi sistem PLTS,
Studi Kelayakan Teknis dan Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Rooftop di Hotel Rayz Universitas Muhammadiyah Malang Machmud Effendy, M. Nasar, Moh. Abduh, Suwignyo, Azhar Ad, Lintang Sm, Fariz R.A.
menghitung efisiensi pembangkit, payback period (PP),  net present value (NPV), performace ratio (PR), dan benefit cost ratio (BCR).

## 3.1  Pemilihan modul PV dan Inverter
Besarnya daya listrik dalam instalasi PLTS dihitung berdasarkan beban listrik yang ditanggung. Hal ini juga disimulasikan menggunakan tipe modul PV MS200M-60 Monocrystalline. Spesifikasi modul PV ditunjukkan pada Tabel 1. Inverter yang digunakan adalah tipe string 33000TL3-S dengan daya mencapai 40  kilowatt AC. Spesifikasi teknisnya dapat diperlihatkan dalam Tabel 2.
Tabel 1. Parameter Teknis Panel Surya Parameter Nilai Nominal power (Pmax) 200Wp Nominal power voltage (Vmp) 18V Nominal power current (Vmp) 11,12A Open circuit voltage (Voc) 20,70V Short circuit voltage (Isc) 11,67A Efficiency PV 18% Working Temperature -40…+85 0 C Maximum Voltage 1500V Rating of maximum series fuse 15A Tolerance of Power ±5% Dimension 1482 x 992 x 35 mm Tabel 2. Parameter Teknis Inverter Parameter Nilai Tegangan DC max 1000V Tegangan Stage 250 Tegangan MPPT 200V-1000V Tegangan nominal 580V Jumlah String 2/4 Arus maksimal per string 12A Daya AC 40kW Tegangan nominal AC 230V/400V

## 3.2  Konfigurasi Sistem PLTS On-Grid
Pemasangan modul PV pada sistem PLTS ditentukan berdasarkan konfigurasi seri- paralel. Konfigurasi seri digunakan untuk menentukan besar tegangan luaran yang dihasilkan susunan modul PV, sedangkan konfigurasi paralel digunakan untuk menentukan besar arus luaran yang dihasilkan susunan modul PV. Keduanya akan menjadi input bagi perangkat inverter yang digunakan. Selanjutnya, untuk estimasi kapasitas daya terpasang suatu sistem berdasarkan luas area atap yang tersedia, dapat dihitung menggunakan persamaan berikut [15]:
x ( ) (1) dimana, C
R = Daya listrik sistem terpasang (kWp)
C M = Daya PV saat kondisi standard test condition (Wp)
A R = Ketersediaan luas atap (m 2 ) A M = Dimensi luas dimensi PV (m 2 )
RCR  = Roof cover ratio , sebesar 0,85

## Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 23 No. 1 April 2024 Hal 95 - 106

## 3.3  Global Tilt Irradiation
Irradiasi matahari yang mencapai permukaan PV, tergantung pada kemiringan pemasangannya dan disebut sebagai global tilt irradiation (GTI). GTI dapat diestimasi dengan menggunakan formula [15]:
GTI = Glob inc x sin ( α + β ) (2)
dimana Glob inc = GHI/sin α , dan
α = 90 0 - θ + δ (3)
Sedangkan δ dicari menggunakan persamaan [16]:
(4) dimana, GHI = global horizontal irradiation Glob inc = global incident irradiation α = sudut elevasi Β = sudut miring PV δ = sudut penyimpangan θ = lintang lokasi ( latitude ) n
= Jumlah hari selama satu tahun

## 3.4  Faktor Penurunan
Faktor penurunan atau derating factors merujuk pada faktor skala yang diterapkan pada hasil keluaran sistem PLTS guna memperhitungkan kerugian dalam sistem. Beberapa rugi-rugi system yang diperhitungkan antara lain: inverter, transformator, pengkabelan tegangan dc, pengkabelan tegangan ac, array shading, dan koneksi diode. Menurut [16], nilai rugi-rugi keseluruhan system PLTS mencapai 0,77.

## 3.5  Produksi Energi Sistem PLTS
Sistem PLTS menghasilkan energi Listrik dari kapasitas daya terpasang (C R ), faktor penurunan (D) dan global tilts irradiation (GTI).  Energi yang dihasilkan dapat dikalkulasikan dengan persamaan berikut ini.
E sistem = C R x D x GTI
(5)

## 3.6  Efektifitas dan Performance Ratio PLTS
Efektivitas sistem PLTS yang menghasilkan listrik arus bolak-balik (ACEGE) mencerminkan sejauh mana sistem PLTS mampu mengonversi radiasi matahari menjadi energi listrik dalam bentuk tegangan  AC.  Persamaan ACEGE ditunjukkan pada persamaan (6)
(6) dimana ACEGE
= efektifitas pembangkit Listrik AC
A array = luas total PV
Studi Kelayakan Teknis dan Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Rooftop di Hotel Rayz Universitas Muhammadiyah Malang Machmud Effendy, M. Nasar, Moh. Abduh, Suwignyo, Azhar Ad, Lintang Sm, Fariz R.A.
Selanjutnya, untuk memperoleh rasio kinerja (PR) sistem, dapat dihitung menggunakan rumus di bawah ini.
(7)

## 3.7  Net Present Value (NPV)
NPV merupakan suatu metode perhitungan nilai bersih pada saat ini. Metode ini memanfaatkan teknik aliran kas tak kontinyu untuk mempertimbangkan nilai waktu dari seluruh aliran kas proyek [18]. Penerapan metode NPV dalam mengevaluasi kelayakan investasi menggunakan rumus di bawah ini:
(8)
dimana, NCF t = Total aliran kas bersih mulai tahun ke-1 sampai dengan tahun ke-n V = modal awal i = suku bunga bank n = jangka waktu proyek
Investasi akan untung dan layak, jika NPV > 0. Sebaliknya jika NPV < 0, maka investasi tidak dapat dilanjutkan.

## 3.8  Benefit Cost Ratio (BCR)
Perhitungan  BCR menitikberatkan pada perbandingan nilai antara manfaat yang akan dihasilkan ( benefit) dan biaya serta kerugian yang timbul akibat investasi tersebut ( cost) . Persamaannya dapat dirumuskan sebagai berikut:
(9)
Investasi akan untung dan layak, jika BCR > 1. Sebaliknya jika BCR < 1,  maka investasi tidak dapat dilanjutkan.

## 3.9  Payback Period (PP)
Perhitungan PP bermanfaat untuk menghitung periode investasi dapat dikembalikan. Rumus perhitungan PP ditunjukkan pada persamaan:
(10)
dimana NC t = Rata-rata aliran kas bersih selama proyek berlangsung.
Investasi akan untung dan layak, jika PP < lamanya proyek (n). Sebaliknya jika PP > lamanya proyek, maka investasi tidak dapat dilanjutkan.

## 4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1  Desain Teknis PLTS Atap
Jumlah keseluruhan PV  yang diterapkan dalam penelitian ini mencapai 187 unit, dimana setiap PV memiliki kapasitas 200 watt-peak (Wp), dan satu inverter dengan tiga string. Modul panel surya ini diposisikan menghadap ke  arah timur laut, sehingga potensi daya yang dihasilkan dapat mencapai 37.4 kilowatt-peak (kWp). Namun, karena
Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 23 No. 1 April 2024 Hal 95 - 106
adanya rugi-rugi system PLTS sebesar 0.77, maka daya sebenarnya yang dihasilkan oleh PLTS sebesar 28.8 kWp.
Berdasarkan nilai Global Horizontal Irradiation (GHI) dan Global Tilt Irradiation (GTI) dari perhitungan dan GlobalAtlas menunjukkan bahwa lokasi Hotel Rayz UMM memiliki GHI sebesar 5.17 kWh/m 2 /hari dan GTI sebesar 5,265 kWh/m 2 /hari, seperti ditunjukkan pada Gambar 2. Sehingga energi Listrik yang dihasilkan oleh PLTS sebesar:
E sistem = 37.4 kWp × 0,77 × 5,265
= 151,62 kWh/hari = 55.341,8 kWh/tahun
Gambar 2. Peta Irradiasi Matahari Hotel Rayz UMM
Selanjutnya berdasarkan  Tabel 1, dimensi modul PV sebesar 1,47 m 2 , maka dibutuhkan luas area atap total sebesar 187 PV x 141 m2=274,89m 2 . Nilai GHI per tahun sebesar 1861,2 kWh/m 2 . Sehingga diperoleh efektivitas system PLTS sebesar:
Sedangkan performance ratio sistem PLTS yang menjadi sebesar

## 4.2  Analisa Ekonomi
Life cycle cost (LCC) atau biaya siklus hidup merupakan biaya keseluruhan pengeluaran yang terkait dengan pembangunan, operasional, dan pemeliharaan sistem PLTS. LCC dapat dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu investasi awal dan biaya tahunan. Tabel 3 menunjukkan rincian biaya investasi awal.
Tabel 3. Biaya Investasi Awal No Parameter Nilai 1 Solar Panel 187 buah 200W Rp. 280.500.000 2 Inverter 40kW,3phase Rp. 115.000.000 3 Peralatan lainnya Rp.   90.248.000 4 Pemasangan baja Rp. 115.648.898 5 Jasa instalasi electrical Rp.   15.000.000 6 Jasa Comissioning Rp.     3.000.000 7 Jasa Pelatihan Rp.    4.650.000 Total Rp. 624.046.898
Studi Kelayakan Teknis dan Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Rooftop di Hotel Rayz Universitas Muhammadiyah Malang Machmud Effendy, M. Nasar, Moh. Abduh, Suwignyo, Azhar Ad, Lintang Sm, Fariz R.A.
Berdasarkan data dari  [19], biaya operasional dan pemeliharaan (O&M cost) per tahun per kWp mencapai USD12-USD15. Penelitian ini telah menentukan biaya O&M sebesar 1% dari nilai investasi awal atau sebesar Rp 6.240.469/tahun. Sehingga jumlah keseluruhan biaya O&M selama umur proyek 25 tahun sebesar:
O&M cost,total = Rp.6.240.469 x 25 = Rp. 156.011.725
Selanjutnya perlu diperhitungkan biaya pemulihan ( recovery cost ) untuk penggantian unit inverter dan jasa instalasinya. Satu unit inverter ini diperkirakan sama dengan harga saat  pembelian awal sebesar Rp.115.000.000. Sedangkan biaya jasa instalasinya sama dengan biaya awal instalasi, commissioning, dan running test saat awal pembangunan atau sebesar Rp. 18.000.000. Maka, jumlah biaya pemulihan keseluruhan sebesar:
Rp. 115.000.000 + Rp. 18.000.000 = Rp.133.000.000 / 25 tahun atau Rp. 5.320.000/tahun
Oleh karena itu, sistem PLTS rooftop on-grid 37.4 kWp memiliki biaya pengeluaran tahunan yang didapat dari penjumlahan antara biaya O&M per tahun dan biaya pemulihan per tahun sebanyak:
Annual cost = Rp.6.240.469 + Rp. 5.320.000 = Rp. 11.560.469 Selanjutnya, net cash flow (NCF) dihitung berdasarkan hasil pengurangan aliran kas masuk (cash in ) dengan aliran kas keluar (cash out ). Sedangkan nilai cash in dapat dihitung dari perkalian produksi energi sistem dengan tarif luar waktu beban puncak (LWBP), dimana tarif LWBP utk golongan B3 tahun 2023 sebesar Rp.1035. Hasil perhitungannya seperti ditunjukkan berikut:
Cash in = Energi per tahun x tarif LWBP = 55.341,8 kWh x Rp.1.035 = Rp. 57.278.763 / tahun dan kas bersih rata-rata diperoleh sebesar: NCF   = Rp. 57.278.763 – Rp.11.560.469 = Rp. 45.718.294 Selanjutnya perhitungan Net Present Value (NPV) menggunakan suku bunga 5%/tahun.
Tabel 4 menjelaskan bahwa  total nilai kas sampai tahun ke-25 sebesar Rp.630.850.362,35. Maka dengan investasi awal sebesar Rp. 624.046.898 dan nilai O&M selama 25 tahun sebesar Rp. 156.011.725, maka NPV dalam pembangunan PLTS ini sebesar:
NPV = Rp. 630.859.362,35 – Rp. 624.046.898 - Rp. 156.011.725 = -Rp. 149.199.260,7
Karena hasil NPV negatif, maka dapat dinyatakan bahwa Pembangunan PLTS ini masih belum layak.
Selanjutnya, metode benefit cost rasio (BCR) juga dihitung dalam penelitian ini. Nilai BCR ditunjukkan pada persamaan di bawah ini.
Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 23 No. 1 April 2024 Hal 95 - 106
Karena nilai BCR>1, maka dari hasil perhitungan BCR diatas menjelaskan bahwa system PLTS yang direncanakan layak ( feasible ) untuk diwujudkan.
Tabel 4. Biaya Investasi Awal Tahun Kas Bersih DF Nilai 1 Rp.45.718.294 0,95 Rp.43.541.232,38 2 Rp.45.718.294 0,90 Rp.41.467.840,36 3 Rp.45.718.294 0,86 Rp.39.493.181,30 4 Rp.45.718.294 0,81 Rp.37.612.553,62 5 Rp.45.718.294 0,77 Rp.35.821.479,64 6 Rp.45.718.294 0,74 Rp.34.115.694,89 7 Rp.45.718.294 0,70 Rp.32.491.137,99 8 Rp.45.718.294 0,66 Rp.30,943.940,94 9 Rp.45.718.294 0,63 Rp.29.470.419,95 10 Rp.45.718.294 0,60 Rp.28.067.066,62 11 Rp.45.718.294 0,57 Rp.26.730.539,63 12 Rp.45.718.294 0,54 Rp.25.457.656,79 13 Rp.45.718.294 0,51 Rp.24.245.387,42 14 Rp.45.718.294 0,49 Rp.23.090.845,17 15 Rp.45.718.294 0,46 Rp.21.991.281,11 16 Rp.45.718.294 0,44 Rp.20.944.077,25 17 Rp.45.718.294 0,42 Rp.19.946.077,25 18 Rp.45.718.294 0,40 Rp.18.996.895,46 19 Rp.45.718.294 0,38 Rp.18.092.281,39 20 Rp.45.718.294 0,36 Rp.17.230.744,18 21 Rp.45.718.294 0,34 Rp.16.410.232,56 22 Rp.45.718.294 0,32 Rp.15.628.792,91 23 Rp.45.718.294 0,31 Rp.14.884.564,68 24 Rp.45.718.294 0,29 Rp.14.175.775,88 25 Rp.45.718.294 0,28 Rp.13.500.738,94 Total Rp.630.850.362,35
Selanjutnya, analisa ekonomi yang terakhir adalah menggunakan perhitungan payback period (PP), dimana teknik ini berfungsi untuk memprediksi waktu pengembalian nilai investasi selama 25 tahun, sesuai dengan umur proyek PLTS. Dengan menggunakan persamaan (10), maka nilai PP dapat dihitung sebagai berikut.
Karena nilai PP < 25 tahun, maka dapat disimpulkan bahwa sistem PLTS yang telah direncanakan layak untuk dibangun.

## 4.3  Analisa Hasil Reduksi Karbon
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, hasil energi per tahun yang dihasilkan sistem PLTS ini sebesar 55.341,8 kWh. Hasil energi yang dibangkitkan dari sistem PLTS atap on grid tidak sepenuhnya mampu menyuplai kebutuhan beban kelistrikan Hotel Rayz UMM. Hal ini dikarenakan jam operasional PLTS hanya berfungsi pada siang hari menyesuaikan dengan ketersediaan energi matahari. Namun pembangunan sistem PLTS atap on grid pada Hotel Rayz UMM juga memberikan dampak positif berupa pengurangan emisi CO2 secara global. Besar emisi gas rumah kaca di region Jawa, Madura, Bali tahun 2021 sebesar 0,894 kg CO2/kWh jika mengacu pada RUPTL PT PLN tahun 2021-2030. Sedangkan dari pemasangan PLTS 28,8 kWp pada Hotel  Rayz UMM mampu menghasilkan energi sebesar 55.341,8 kWh/tahun, sehingga PLTS ini dapat berkontribusi mereduksi karbon sebesar 49,48 ton CO2/tahun.
Machmud Effendy, M. Nasar, Moh. Abduh, Suwignyo, Azhar Ad, Lintang Sm, Fariz R.A.

## 5. Kesimpulan
Hasil analisis desain sistem PLTS atap on grid di Hotel Rayz-UMM baik secara teknis maupun ekonomi dapat menunjukkan hasil yang layak. Ketersediaan area atap gedung seluas 274,89m 2 dan 187 modul PV yang menghadap timur laut dapat menghasilkan kapasitas daya sebesar 37,4 kWp. Energi listrik yang dihasilkan dari total kapasitas modul PV yang terpasang sebesar 55.341,8 kWh/tahun. Studi kelayakan teknis dari parameter ACEGE dan PR masing-masing sebesar 10,8  perrsen  dan 60,1%. Sedangkan studi kelayakan ekonomi dari parameter NPV mendapatkan nilai negatif  sebesar -Rp. 149.199.260,7, parameter BCR mendapatkan nilai sebesar 1,8, dan parameter PP mendapatkan nilai sebesar 13,65. Hasil tersebut menunjukkan bahwa investasi untuk pembangunan sistem PLTS atap on grid di Hotel Rayz-UMM  belum  layak untuk direalisasikan, karena nilai NPV masih negatif.

## Daftar Pustaka
[1]  Effendy, M., Ashari, M., & Suryoatmojo, H. (2022). Load Sharing and Voltage Restoration Improvement in DC Microgrids with Adaptive Droop Control Strategy. International Journal on Engineering Applications (IREA) , 10 (4), 233.
[2]  R.A. Aprilianto and R. M. Ariefianto, “Peluang dan tantangan menuju net zero emission (NZE) menggunakan variable renewable energy (VRE) pada sistem ketenagalistrikan di Indonesia,” J. Paradig., vol. 2, no. 2, pp. 1–13, 2021.
[3]  S.M. Ho, A. Lomi, E. C. Okoroigwe, and L. R. Urrego, “Investigation of solar energy: The case study in Malaysia, Indonesia, Colombia and Nigeria,” Int. J. Renew. Energy Res., vol. 9, no. 1, 2019.
[4]  Republik Indonesia (2014). Peraturan Pemerintah (PP) No. 79/2014 tentang Kebijakan Energi Nasional
[5]  T. Sutikno, H. Satrian Purnama, R. A. Aprilianto, A. Jusoh, N. Satya Widodo, and B. Santosa, “Modernisation of DC-DC converter topologies for solar energy harvesting applications: A review,” Indones. J. Electr. Eng. Comput. Sci., vol. 28, no. 3, p. 1845, Dec. 2022, doi: 10.11591/ijeecs.v28.i3.pp1845-1872.
[6]  L. El Iysaouy, M. Lahbabi, and A. Oumnad, “A novel magic square view topology of a PV system under partial shading condition,” Energy Procedia, vol. 157, pp. 1182– 1190, 2019.
[7]  A. Mansur, “Analisa kinerja PLTS on grid 50 kwp akibat efek bayangan menggunakan software pvsyst,” Transm. J. Ilm. Tek. Elektro, vol. 23, no. 1, pp. 28–33, 2021
[8]  Republik Indonesia (2018). Peraturan Menteri ESDM No.49 Tahun 2018 tentang Penggunaan Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Atap Oleh Konsumen PT Perusahaan Listrik Negara (Persero)
[9]  Ilham R. (2023). Analisis Dampak Kebijakan Implementasi PLTS Atap pada Gedung Pemerintah menggunakan Skenario Proyeksi. ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika , 11 (4), 834.
[10] B.S.Aprillia and M.A.Foury Rigoursyah, “Design On-Grid Solar Power System for 450 VA Conventional Housing using HOMER Software,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 771, no. 1, 2020, doi: 10.1088/1757-899X/771/1/012011
Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 23 No. 1 April 2024 Hal 95 - 106
[11] H. Mubarok and T. K. Yoga, “Economic Studies of the Wind TurbinDiesel Hybrid Power Generation System (Case Study at: Queen of the South Beach Resort Hotel, Yogyakarta, Indonesia),” in 2018 International Seminar on Application for Technology of Information and Communication, 2018, pp. 591–596.
[12] S.Barua, R. A. Prasath, and D. Boruah, “Rooftop solar photovoltaic system design and assessment for the academic campus using PVsyst software,” Int. J. Electron. Electr. Eng., vol. 5, no. 1, pp. 76–83, 2017.
[13]A.S. Baitule and K. Sudhakar, “Solar powered green campus: a simulation study,” Int. J. Low-Carbon Technol., vol. 12, no. 4, pp. 400– 410, 2017.
[14] M.A.Hapsari and S. Subiyanto, “Fuzzy AHP based optimal design building-attached photovoltaic system for academic campus,” Int. J. Photoenergy, vol. 2020, 2020
[15] J. Cano, “Photovoltaic Modules: Effect of Tilt Angle on Soiling,” Arizona State University, 2011
[16] Sean White (2019). Solar photovoltaic basic: a study guide for the NABCEP Associate exam. .Taylor and Franchis group, second edition.
[17] W.A. Duffie, John A.; Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, 4th ed. Madison, Amerika Serikat: John Wiley & Sons, Inc., 2013.
[18] T.R. Astutiningsih, “Analisis Kelayakan Bisnis Pada Investasi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Meureubo 48 MW Di Aceh,” UNIVERSITAS TERBUKA, 2018.
[19] Kementerian PUPR RI Dirjen Cipta Karya Direktorat Bina Teknik Permukiman dan Perumahan, Teknologi Atap Solar PVROOF. Kabupaten Bandung: Kementerian PUPR RI Dirjen Cipta Karya Direktorat Bina Teknik Permukiman dan Perumahan, 2020.