JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) h t t p : / / e j o u rn a l . u n p .a c . i d / i n d e x . p h p / j t e v Vol. 8 No. 2 (2022) E-ISSN: 2302-3309 P-ISSN: 2746-6086

## Proyeksi Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Dalam Mendukung Program Ecogreen Airport Di Bandar Udara I Gusti Ngurah Rai Bali
I Wayan Sukadana 1* , Amin Anto 2 , I Made Asna 3
1,2,3 Program Studi Teknik Elektro, Universitas Pendidikan Nasional Denpasar, Indonesia *Corresponding author, e-mail : sukadana@undiknas.ac.id

## Abstrak
Bandar  Udara  Internasional  I  Gusti  Ngurah  Rai  Bali  adalah  salah  satu  Bandar  udara  yang  dikelola  oleh  PT.  Angkasa Pura I (Persero). Bandara ini terletak di sebelah selatan Bali, tepatnya di Kelurahan Tuban, Kecamatan Kuta, Kabupaten Badung.  PT  Angkasa  Pura  I  (Persero)  semakin  memantapkan  diri  dalam  memasuki  layanan  berstandar  kelas  dunia. Untuk  itu,  Bandar  Udara  Internasional  I  Gusti  Ngurah  Rai  tak  hanya  dituntut  untuk  mengutamakan  keamanan  dan kenyamanan  penumpang,  namun  juga  didorong  agar  memiliki  sistem  pengelolaan  lingkungan  yang  baik  dan tidak membahayakan  lingkungan  sekitarnya (eco  friendly) .  Sejalan  dengan  spirit  itu,  maka  pemanfaatan  energi  listrik  di bandar  udara  memiliki  peranan  penting  dalam  mewujudkan ecogreen  airport yaitu  pemanfaatan  energi  terbarukan sebagai  sumber  pembangkit  energi  listrik.  Pembangkit  listrik  yang  paling  berpotensi  untuk  diterapkan  di  kawasan bandar udara yaitu pembangkit listrik tenaga surya (PLTS). Selain mendukung program e cogreen airport, pemanfaatan PLTS juga merupakan salah satu cara untuk mengurangi biaya operasional bandar udara. Karena beban maksimal dari pagi sampai sore sebesar 193.500 watt maka sistem PLTS yang dirancang adalah sistem o n grid dengan 2 buah Inverter 3  phase  sebesar  120  KW.  Dengan  menggunakan  software  PvSyst  maka  didapatkan  hasil  bahwa  Untuk  perencanaan PLTS  di  Bandara  Ngurah  Rai  Bali  menggunakan  teknologi monocristaline dengan  nilai  investasi  sebesar  Rp. 1.612.000.000 dengan daya nominal 240 kw dan daya yang dihasilkan sebesar 451 MWh/tahun.
Kata Kunci : PLTS, Ecogreen, Airport, Pv Syst , On Grid

## Abstract
I Gusti Ngurah Rai  International  Airport  Bali is one of  the airports managed by PT. Angkasa Pura I (Persero). This Airport is located in the south of Bali, precisely in Tuban Village, Kuta District, Badung Regency. PT Angkasa Pura I (Persero) is increasingly establishing itself in entering world-class standard services. For this reason, I Gusti Ngurah Rai International Airport is not only required to prioritize the safety and comfort of passangers, but is also encouraged to have  a good environmental management system that does not endanger the surrounding environment (eco friendly). In line with that spirit, the use of electrical energy at the airport has an important role in realizing an ecogreen airport, namely  the  use  of  renewable  energy  as  a  source  of  electrical  energy  generation.  The  power  plant  that  has  the  most potential to be applied area is the solar power plant. In addition to supporting the ecogreen airport program, the use of solar power is also a way to reduce airport operational costs. Because the maximum load form morning to evening is 193,500 watts, the PLTS system designed is On Grid  system with  2 inverter 3 phase of  120 KW. By using the PvSyst software  ,  the  result  is  that  for  planning  PLTS  at  Ngurah  Rai  Airport  Bali  using  monocristaline  technology  with  an investment value of 1,612,000,000 rupiah with a nominal power of 240 kw and a power output of 451 MWh/Years.

## Keywords: PLTS, Ecogreen, Airport, Pv Syst, On Grid

## PENDAHULUAN
Bandar  udara  adalah  lapangan  terbang  yang  digunakan  untuk  mendarat  dan  lepas  landas  pesawat udara,  naik  turun  penumpang  dan  atau  bongkar  muat  barang  serta  dilengkapi  dengan  fasilitas  keselamatan penerbangan dan juga sebagai tempat perpindahan antar moda transportasi[1]. Bandar Udara Internasional I Gusti  Ngurah  Rai  Bali  adalah  salah  satu  Bandar  udara  yang  dikelola  oleh  PT.  Angkasa  Pura  I  (Persero).

## I Wayan Sukadana, Amin Anto, I Made Asna JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)
Bandara  ini  terletak  di  sebelah  selatan  Bali,  tepatnya  di  daerah  Kelurahan  Tuban,  Kecamatan  Kuta, Kabupaten  Badung.  Bandara  ini  terletak  pada  koordinat  08˚44’53”  S  /  115˚10’03”  E,  dan  merupakan Bandara  tersibuk  kedua  di  Indonesia  setelah  Bandar  Udara    Internasional  Soekerno  Hatta,  Tangerang, Jakarta.
Dalam upaya meningkatkan pelayanan dan untuk menunjang kegiatan operasinya, bandar udara harus mempunyai faktor kelancaran dan kehandalan operasional bandar udara. Salah satunya adalah sumber tenaga listrik  untuk  fasilitas  -  fasilitas  pendukung  operasional  bandar  udara.  Sumber  tenaga  listrik  utama (Main Supply) dipasok  dari  PT.  PLN  sebesar  22.3  MVA  yang  dibagi  menjadi  4  sumber  catu  daya  antara  lain metering kiosk 1, metering kiosk 2, metering kiosk 3 dan wistisabha. Sedangkan catu daya cadangan (back up) yang  tersedia  adalah  dari  14  buah  generating  set (Stand  by  Genset) yang  memiliki  3  genset  Yanmar berkapasitas 3 x 2000 KVA, genset Cummins 3 x 2000 KVA, dan Cummis 2 x 1250 KVA yang terletak di gedung  Main  Power  House  dan  4  buah  Genset  terletak  diluar  gedung  Main  Power  House  yang  masing  – masing  mempunyai  kapasitas  1000  KVA  (MPH1),  300  KVA  (SS.E),  800  KVA  (Gedung  Wistisabha)  dan 500 KVA (SS.S1) yang berjumlah total dayanya 23.3 MVA.
PT  Angkasa  Pura  I  (Persero)  semakin  memantapkan  diri  dalam  memasuki  layanan  berstandar  kelas dunia.  Untuk  itu,  Bandar  Udara  Internasional  I  Gusti  Ngurah  Rai  tak  hanya  dituntut  untuk  mengutamakan keamanan dan kenyamanan penumpang, namun juga didorong agar memiliki sistem pengelolaan lingkungan yang  baik  dan  tidak  membahayakan  lingkungan  sekitarnya (eco  friendly) Pemanfaatan  energi  listrik  di bandar  udara  memiliki  peranan  penting  dalam  mewujudkan ecogreen  airport yaitu  dengan  mmanfaatkan energi terbarukan sebagai sumber pembangkit energi listrik dan melaksanakan Peraturan Presiden Republik Indonesia  Nomor  22  Tahun  2017  tentang  Rencana  Umum  Energi  Nasional  [2],  serta  mendukung  program Bali Energi Bersih berdasarkan Pearturan Gubernur Bali Nomor 45 Tahun 2019 [3].
PLTS atau lebih dikenal dengan sel surya ( Photovoltaic ) akan lebih diminati karena dapat digunakan untuk berbagai keperluan  yang relevan dan di berbagai tempat seperti perkantoran, pabrik, perumahan, dan lainnya. Sehingga hal ini dipandang perlu untuk dikaji lebih lanjut, agar diperoleh kajian yang komprehensif secara teknik.[4] Pembangkit listrik yang paling berpotensi untuk diterapkan di kawasan bandar udara yaitu pembangkit  listrik  tenaga  surya  (PLTS),  mengingat  terdapat  lahan  yang  cukup  luas  untuk  dapat dimanfaatkan  dan  tentunya  tidak  mengganggu  kegiatan  operasional  penerbangan.  PLTS  merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan dan gas rumah kaca yang dihasilkan lebih sedikit, sehingga tidak terlalu  berkontribusi  terhadap  perubahan  iklim  dan  mengurangi  emisi  gas  rumah  kaca  di  kawasan  bandar udara. Selain dalam rangka mendukung program e cogreen airport, pemanfaatan PLTS juga merupakan salah satu  cara  untuk  mengurangi  biaya  operasional  bandar  udara  dengan  mengintegrasikan  sistem  Photovoltaik dengan  sistem  tenaga  listrik  PT  PLN  (Persero)  dalam  menunjang  pelaksanaan  energi  baru  terbarukan  [5]. Dalam  penerapan Ecogreen  airport di  Bandar  Udara  I  Gusti  Ngurah  Rai,  maka  dilakukan  kajian  tentang pemanfaatan  potensi  energi  surya (solar  energy) sebagai  salah  satu  strategi  pemanfaatan green  energy di lingkungan bandara.

## METODE
Rancangan  penelitian  akan  memberikan  gambaran  secara  umum  tentang  langkah-langkah  dalam perencanaan untuk menjawab rumusan masalah yang telah tersusun. Secara garis besar bahwa penelitian ini menggunakan  dua  buah  metode  yaitu  analisa  studi  dan  analisa  teknis  dengan  menggunakan  Software  PV Syst.  Analisa  Studi  dilakukan  dengan  mencari  data  perhitungan  seperti  menghitung  beban  listrik  gedung parkir,  menentukan  ukuran  sistem  panel  surya,  menentukan  ukuran  inverter,  dan  menentukan  ukuran  kabel yang digunakan.
Analisa studi yang digunakan yaitu dengan referensi beberapa literatur tentang peralatan dan parameter yang menunjang penelitian seperti modul PV, Inverter, Energi matahari. Energi dalam Undang-Undang No. 30  Tahun  2007  tentang  energi  adalah  kemampuan  untuk  melakukan  kerja  atau  memindahkan  benda  yang dapat berupa panas, cahaya, mekanika, kimia dan elektromagnetika.[6]. Modul PV adalah bagian dari PLTS yang  mempunyai  fungsi  mengubah  energi  matahari  menjadi  energi  listrik.  Proses  yang  terjadi  di  dalam  sel PV  didasarkan  pada  efek  photolistrik.  Berikut  gambar  dari  sel,  modul  dan  array  PV.[7]. Inverter  adalah suatu alat  yang digunakan untuk  mengubah tegangan  masukan DC (Direct  Current) atau  arus  searah

## JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)
menjadi  tegangan  keluaran  AC (Alternating  Current) atau  arus  bolak-balik.    Sumber  tegangan  masukan inverter  dapat  menggunakan  baterai,  listrik  hasil  dari  sel  PV  atau  sumber  tegangan  DC  yang  lain  seperti gambar berikut.[8].
PVSyst  merupakan  paket  software/perangkat  lunak  yang  digunakan  untuk  proses  pembelajaran, pengukuran,  dan  analisa  data  dari  sistem  PLTS  secara  lengkap.  Software  PvSyst  terbagi  ke  dalam  sistem interkoneksi  jaringan (gridconnected) ,  sistem  berdiri  sendiri (standalone) sistem  pompa (pumping) ,  dan jaringan arus searah untuk transportasi publik (DC-grid) .[9].
Secara garis besar, sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dapat dibagi ke dalam dua jenis sistem, di mana tiap sistem memiliki acuan desain dan prosedur yaitu, [10] :
1. Sistem Off  grid ,  yaitu  sistem  PV  yang  bekerja  pada  suatu  beban  yang  tidak  terhubung dengan sistem kelistrikan dari PLN. Seluruh pengaturan tegangan dan frekuensi pada sistem akan diatur oleh pembangkit utama secara keseluruhan.
2. Sistem On  Grid  (Grid  Connected) ,  yaitu  sistem photovoltaic yang  terhubung  ke  jaringan utilitas  yang  disuplai  oleh  pembangkit  sendiri  ataupun  dari  grid  PLN  dan  bekerja  secara bersamaan.  Pada  studi  ini  akan  dilaksanakan  studi  pemasangan  PLTS On-Grid di  bandara dengan sistem on grid karena terdapat salah satu mode operasi yaitu beban disuplai secara bersamaan antara PV array dan PLN.
Gambar 1. Konfigurasi Sistem PLTS On Grid
Penelitian ini dilakukan di Gedung parkir Internasional di Bandar Udara I Gusti Ngurah Rai – Bali. Karena posisinya ada di duk beton lantai 5, maka jenis mounting modul PV yang cocok adalah Roof Mounted , dengan luas area 75 meter x lebar 50 meter atau 3.770 meter persegi.
Gambar 2. Lokasi Pemasangan Panel Surya
Perancangan sistem pembangkit listrik tenaga surya dilakukan dengan beberapa tahapan sesuai alur diagram penelitian berikut :

## JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)

## Gambar 3. Diagram Alir Perencanaan Sistem dan Simulasi PLTS

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk menentukan jenis PLTS dalam rancangan penelitian ini yaitu dengan memasukan parameter input  yang dibutuhkan ke dalam Software PV Syst. Parameter input  yang dimasukan antara lain nama proyek, lokasi dan data meteorology seperti gambar berikut 4 dan gambar 5 berikut.
Gambar 4 Menentukan jenis PLTS
Gambar 5. Menentukan nama dan lokasi proyek

## Mulai
Perhitungan manual perancangan PLTS on grid
Perhitungan aspek teknik : 1. Menghitung beban listrik gedung parker
2. Menentukan ukuran system panel surya 3. Menentukan konsep system 4. Menentukan ukuran inverter 5. Menentukan ukuran kabel 6. Mencari data iradiasi, temperature dan kecepatan angin Variabel masukan :
1. Sudut kemiringan dan azimuth
2. Kapasitas dan jumlah panel
3. Kapasitas dan jumlah inverter
Simulasi PVSyst Analisa hasil Simulasi PVSyst
Menentukan kelayakan PLTS Selesai Tidak Ya

## I Wayan Sukadana, Amin Anto, I Made Asna
Setelah memasukan nama dan lokasi proyek, maka selanjutnya adalah menentukan titik koordinat dan arah sudut  kemiringan  PV,  dimana  untuk  sudut  putar  jenis  monocrystaline,  polycrystalline  dan  thin  film  adalah sama yakni 14 derajat seperti gambar 6 dan gambar 7 berikut.

## Gambar 6. Menentukan titik koordinat              Gambar 7. Menentukan Sudut kemiringan modul PV
Langkah selanjutnya adalah memilih jenis teknologi PV yang akan digunakan termasuk biaya investasi yang dibutuhkan dalam perencanaan sistem, seperti terlihat pada gambar 8 berikut.

## Gambar 8. Pemilihan spesifikasi solar sell
Setelah  semua  parameter  yang  dibutuhkan  dalam  perencanaan  sistem  sudah  terisi,  maka  sistem  akan dijalankan dan akan menghasilkan keluaran seperti gambar 9 berikut.

## Gambar 9. Tampilan hasil keluaran PV Syst
Hasil dari perhitungan ketiga teknologi dapat dilihat pada tabel 1 berikut.

## Tabel 1. Hasil analisis modul solar sell menggunakan software Pv Syst
N0 Jenis Teknologi Monocrystaline Polycrystaline Thin Film 1 Titik Lokasi Koordinat 15 0 - 455 0 LS dan 25 0 – 65 0 LS 2 Ketinggian Lokasi 12 Meter diatas permukaan laut 3 Luas Area M 2 1500 1500 1500 4 Sudut Putar 4 0 - 15 0 14 0 14 0 5 Sudut Kemiringan 4 0 - 10 0 2 0 - 5 0 1 0 - 3 0 6 Harga Modul Cost Rp 6.700 Rp 7.800 Rp 5.600 /watt peak (0,48 dollar) (0,56 dollar) (0,4 dollar)
Dari  ketiga  jenis  Teknologi  diatas  maka  yang  paling  cocok  digunakan  di  Bandara  Ngurah  Rai  adalah teknologi  Monocrystaline  dengan  nilai  investasi  sebesar  Rp.  1.612.000.000  dengan  daya  beban  (maksimal) pada pukul 07.00-17.00 Wita sebesar 193.500 Watt, sehingga akan dibutuhkan Inverter 3 Phase dengan daya 120.000 Watt sebanyak 2 buah Inverter dengan total daya yang dihasilkan sebesar 240.000 Watt dengan rata- rata  pertahunnya  menghasilkan  daya  sebesar  451  Mwh/Years  Sedangkan  jika  menggunakan  teknologi Pollycristaline  nilai  investasinya  sebesar  Rp.  1.759.000.00  dengan  daya  225.000  Watt  dengan  rata-rata

## I Wayan Sukadana, Amin Anto, I Made Asna JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional) Vol 8 No 2 (2022)
pertahunnya 423 Mwh/Years.  Berikut adalah gambaran berapa jumlah solar panel, dimensi solar panel dan daya  yang dihasilkan solar panel dari ketiga jenis teknologi yakni Monocrystaline, Pollycristaline dan Thin Film seperti pada tabel 2 berikut.

## Tabel 2. Dimensi ukuran dan daya yang dihasilkan solar panel
No Jenis Teknologi Panjang x Lebar (M) Daya Per solar modul Jumlah Panel Modul Daya yang dihasilkan 1 Monocrystaline 2 x 1 380 WP 631 Buah 240.000 WP 2 Pollycristaline 2.1 x 1 430 WP 523 Buah 225.000 WP 3 Thin Film 1.8 x 0.9 300 WP 500 Buah 150.000 WP
Dengan  menggunakan  teknologi  Monocrystaline,  pihak  perusahaan  PT.  Angkasa  Pura  1  bisa  mendapatkan keuntungan dari nilai investasi yang sudah dikeluarkan pada saat bulan ke 15 jika terhitung nilai Investasi 1.6 Milliar  jika  penghematan  perbulan  adalah  Rp  116.100.000  yakni  Rp.  1.741.500.000.  Berikut  adalah keuntungan  Angkasa Pura  1  Airport apabila  menggunakan  PLTS jenis  teknologi  Monocristaline  selama  20 tahun,  mengingat  20  tahun  adalah  umur  maksimal  PLTS  ini  bekerja secara  maksimal  keuntungan  perbulan adalah  Rp  116.100.000  x  240  bulan  (20  tahun)  =  Rp.27.864.000.000.  Jumlah  biaya  perawatan  selama  20 tahun ke depan sebesar Rp. 5.848.201.944. Jadi keuntungan dari penghematan pembayaran biaya listrik dari Angkasa  Pura  ke  pihak  PLN  jika  menggunakan  PLTS  jenis  teknologi Monocristaline selama  20  tahun pemakaian adalah sebesar Rp 20.403.798.100.

## PENUTUP
Dari  hasil  analisis  perencanaan  potensi  pembangkit  listrik  tenaga  surya  dengan  menggunakan  software PV Syst maka dapat disimpulkan, Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Surya di Bandara Ngurah Rai berupa data yang didapat dari BMKG yakni iradiasi global 181.5 kWh/m²/bulan, suhu temperatur 27,2 ͦC dan kecepatan angin  3.29  m/s.  Sistem  PLTS  ini  dirancang  hanya  digunakan  pada  saat  pagi  sampai  sore  hari  dikarenakan menggunakan  sistem on  grid yakni  tanpa  menggunakan  baterai  sebagai  alat  penyimpan  daya  listrik.  Jika beban  pada  saat  pagi  sampai  sore  hari  maksimal  sebesar  193.500  Watt  maka  dari  sistem  PLTS  yang direkomendasikan adalah panel surya dengan menggunakan Inverter 3 phase sebesar 120 KW sebanyak dua buah,  menggunakan  2  Inverter  dimaksudkan  apabila  terjadi  gangguan  pada  salah  satunya  maka  Inverter satunya masih bisa beroperasi. Untuk perencanaan PLTS di Bandara Ngurah Rai Bali dengan menggunakan software  PvSyst  didapatkan  hasil  bahwa  teknologi  yang  digunakan  adalah  monocristaline  dengan  nilai investasi sebesar Rp. 1.612.000.000 dengan daya Nominal Power 240 Kw dan daya yang dihasilkan sebesar 451 Mwh/Years.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] B. Setiani, “Prinsip-Prinsip Manajemen Pengelolaan Bandar Udara,” J. Ilm.  WIDYA , vol.  3, no. 1, pp. 25–35, 2015.
[2] Peraturan Presiden RI, “Perpres No. 22 Tahun 2017 tentang Rencana Umum Energi Nasional.” p. 6, 2017.
[3] Gubernur Bali, “Bali Energi Bersih,” Peratur. Gubernur Bali Nomor 45 , 2019.
[4] Ouda, “No Title ,בצמ תנומת :יוויקה ףנע ” עטונה ןולע , vol. 66, no. 2, pp. 37–39, 2012.
[5] P. Lahan and G. Berkelanjutan, “Prosiding Seminar Nasional,” 2012.
[6] E. Capra, P. Cremonesi, C. Francalanci, F. Merlo, and N. Parolini, “EnergIT,” Int. J. Green Comput. , vol. 4, no. 1, pp. 83–111, 2013, doi: 10.4018/jgc.2013010106.
[7] J. Kanchikere and K. Kalyankumar, “Proposal for 1KWp Roof-Top Solar PV Plant,” Int. Res. J. Eng. Technol. , vol. 4, no. 7, pp. 1823–1827, 2017, [Online]. Available: https://irjet.net/archives/V4/i7/IRJET-V4I7387.pdf.
[8] R. Sianipar, “Dasar Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya,” vol. 11, no. 2, pp. 61–78, 2014.
[9] E. A. Karuniawan, “Analisis Perangkat Lunak PVSYST , PVSOL dan HelioScope dalam Simulasi Fixed Tilt Photovoltaic,” vol. 12, no. 3, pp. 100–105, 2021, doi: 10.22441/jte.2021.v12i3.001.
[10] D. Gumintang, “Design and Control of PV Hybrid System in Practice,” p. 122, 2020.