## TEKNOLOGI PANEL SURYA SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK UNTUK SISTEM PENERANGAN PADA KAPAL NELAYAN
Juli Sardi 1) , Ali Basrah Pulungan 2) , Risfendra 3) , Habibullah 4)
1,2,34) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik  Universitas Negeri Padang
1) E-mail: julisardi@ft.unp.ac.id

## INFO ARTIKEL

## ABSTRAK
Riwayat Artikel : Diterima : 23 September 2019 Disetujui : 15 Desember 2019 Cahaya Matahari merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang langsung dapat dirubah menjadi energi listrik menggunakan panel surya atau photovoltaic. Pemanfaatan tenaga surya sebagai sumber  energi  listrik  sudah  diterapkan  dalam  banyak  sektor. Dalam kegiatan ini, penerapannya dilakukan pada kapal nelayan jenis tondo yang ada di Kelurahan Pasie Nan Tigo Kota Padang. Tujuannya  untuk  mengurangi  biaya  operasional  nelayan  ketika pergi menangkap ikan. Tingginya biaya operasional disebabkan oleh  penggunaan  bahan  bakar  minyak  (BBM)  sebagai  sumber tenaga  pada  sistem  penerangan  kapal  nelayan.  kegiatan  ini dimulai  dengan  menganalisis  kebutuhan  daya  listrik  untuk penerangan  kapal  dan  selanjutnya  menghitung  besarnya  panel surya  dan  baterai  yang  dibutuhkan.  Setelah  pemasangan dilakukan,  kemudian  dilakukan  pengujian  stabilitas  tegangan keluaran panel surya. Hasil yang didapatkan adalah panel surya yang digunakan berkapasitas 200 Wp, memiliki tegangan luaran rata-rata  29,  50  V,  arus  luaran  rata-rata  3,01  A.  Secara  umum, semua  bagian  berfungsi  dengan  baik  dan  bisa  diterapkan  pada kapal nelayan sebagai sumber tenaga untuk penerangan kapal.
Kata Kunci : panel  surya , kapal  nelayan, penerangan kapal

## ARTICLE INFO

## ABSTRACT
Artikle History : Received : September 23, 2019 Accepted : December 15, 2019 Sunlight  is  a  renewable  energy  source  that  can  be  directly converted  into  electrical  energy  using  photovoltaic.  The  use  of solar power as a source of electrical energy has been applied in many sector. In this activity, the fishing boat used is the type of tondo and is located in Pasie Nan Tigo Village, Padang City. The aim is to reduce the operational costs of fishermen when they go fishing. The high operational costs are caused by the use of fuel oil (BBM) as a source of power in the fishing boat lighting system. This  activity  begins  by  analyzing  the  electrical  power requirements for ship lighting and then calculating the amount of solar panels and batteries needed. After the installation is done, then the stability of the solar panel output voltage is tested. The results obtained are solar panels used with a capacity of 200 Wp, have  an  average output  voltage  of  29,  50  V, an  average output current of 3.01 A. In general, all parts function well and can be applied to fishing boats as a source of power for ship lighting.
Key words: solar  panel,  fishing  boat,  boat lighting

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia memiliki luas 5.193.250 km2 dan merupakan  salah  satu  Negara  terluas  di  Dunia. Sebagai  Negara  kepulauan  terbesar,  luas  laut Indonesia mencapai 70 % dari total luas Negara Indonesia.  Dengan  luas  laut  yang  begitu  besar seharusnya  dimamfaatkan  sebagai  salah  satu sumber  ekonomi  utama  masyarakat  Indonesia. Namun  ironisnya,  jumlah  masyarakat  yang memamfaatkan laut sebagai sumber pencaharian terus  menurun.  Menurut  data  Badan  Pusat Statistik  (BPS)  hasil  sensus  2003-2013  jumlah nelayan  tradisional  turun  dari  1,6  Juta  menjadi 864  ribu  rumah  tangga.  Data  ini  menunjukan terjadi  penurunan  jumlah  nelayan  yang  sangat signifikan dengan persentase 50 % dalam waktu 10 tahun.
Kota  Padang  merupakan  salah  satu  kota besar di Indonesia yang terletak di pesisir barat Pulau  Sumatera  dengan  garis  pantai  sepanjang 84  km  dan  luas  wilayah  perairan  sekitar  720 km2. Menurut data BPS, jumlah penduduk Kota Padang  yang  berprofesi  sebagai  nelayan  pada tahun  2016  adalah  7076  jiwa  yang  tersebar  di tujuh  kecamatan.  Kecamatan  Koto  Tangah merupakan  kecamatan  dengan  jumlah  nelayan terbesar  di  Kota  Padang,  yaitu  berjumlah  2111 jiwa.  Dimana,  jumlah  nelayan  penuh  1988 Orang  dan  nelayan  sambilan  berjumlah  123 orang.  Kelurahan  Pasie  Nan  Tigo  merupakan salah  satu  desa  nelayan  yang  terletak  di Kecamatan Koto Tangah Kota Padang. Dari data yang  didapatkan  dari  kantor  Kelurahan  Pasie Nan  Tigo,  jumlah  nelayan  yang  terdapat  pada daerah  tersebut  berjumlah  1456  jiwa,  dengan kata  lain  hampir  70  %  nelayan  yang  ada  di Kecamatan Koto Tangah berasal dari Kelurahan Pasie Nan Tigo.  Jenis kapal yang dioperasikan nelayan di kelurahan ini adalah bagan, tondo dan pompong.
Berdasarkan  fakta  di  lapangan  dan  hasil diskusi  dengan  kelompok  nelayan  diketahui permasalahan utama nelayan di Kelurahan Pasie Nan  Tigo  adalah  tingginya  biaya  operasional yang dibutuhkan ketika pergi melaut, sementara hasil  tangkapan  ikan  yang    didapat  tidak  pasti. Rincian  biaya  operasional  yang  dibutuhkan ditunjukan oleh Tabel 1.
Tabel 1. Rician biaya operasional selama tiga hari melaut.
No.  Jenis Pengeluaran Kuantitas  Biaya (Rp) 1 BBM Jenis Solar 100 Liter 515.000,- 2 BBM Jenis Premium 20 Liter 129.000,- 3 Konsumsi untuk 3 orang 3 hari 600.000,- 4 Batu  Es  untuk menyimpan ikan 3 hari 100.000,- Jumlah 1.344.000,-
Dari  tabel  1  terlihat  bahwa  untuk  pergi melaut  nelayan  harus  mempersiapkan  dana minimal sebesar 1,35 juta rupiah, dimana sekitar 50  %  digunakan  untuk  membeli  bahan  bakar minyak  (BBM).  Untuk  nelayan  tradisional, jumlah uang tersebut sangat besar, bahkan sering nelayan tidak bisa melaut karena ketidakmampuan membeli bahan bakar minyak (BBM)  untuk  operasional  kapal.  Bahan  bakar minyak  adalah  suatu  senyawa  organik  yang dibutuhkan  dalam  suatu  pembakaran  dengan tujuan  untuk  mendapatkan  energi  (tenaga). Bahan  bakar  minyak  merupakan  hasil  dari proses  distilasi  minyak  bumi  (crude  oil)  dari hasil  penambangan  menjadi  fraksi-fraksi  yang diinginkan.  Jenis  -  jenis  bahan  bakar  minyak antara  lain  yaitu:  Premix,  Premium,  Minyak Tanah (kerosene), Minyak Solar, Minyak Bakar dan Biodesel (Fitriani, 2014).
Bahan  bakar  minyak  (BBM)  digunakan sebagai sumber tenaga utama untuk menggerakan semua mesin yang ada pada kapal, selain itu juga digunakan sebagai sumber tenaga utama genset untuk penerangan. Oleh karena itu, perlu dilakukan berbagai upaya guna mengatasi permasalahan  tersebut.  Salah  satu  upaya  yang bisa  dilakukan  adalah  mengurangi  penggunaan bahan bakar minyak sehingga biaya operasional mampu diminimalisir.
Untuk mengurangi penggunaan BBM, maka solusi  yang  ditawarkan  adalah  pemanfaatan energy matahari yang ramah lingkungan sebagai sumber tenaga untuk penerangan kapal menggantikan BBM. Penggunaan energy matahari  sebagai  sumber  tenaga  sudah  banyak diterapkan  dalam  berbagai  bidang  dan  sangat mungkin untuk diterapkan pada kapal nelayan.
Jurnal Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat UNSIQ, Vol. 7 No. 1, 21 - 26 ISSN(print): 2354-869X | ISSN(online): 2614-3763
Energi  matahari  dapat  dirubah  menjadi bentuk  energi  lain  secara langsung  dengan  tiga cara,  yaitu  proses heliochemical ,  proses helioelectrical dan  proses heliothermal .  Untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik termasuk ke dalam proses helioelectrical . Proses tersebut  dapat  terjadi  jika  mengggunakan fotovoltaik atau Panel Surya . Panel Surya adalah suatu  alat  yang  digunakan  untuk  mengubah energi  matahari  menjadi  energi  listrik  searah, yang  terbuat  dari  bahan  semi  konduktor  (Ari Wibawa, 2014).
Penggunaan  panel  surya  untuk  penerangan kapal  akan  menggantikan  penggunaan  mesin genset  yang  selama  ini  membutuhkan  BBM untuk  beroperasi.  Tujuan  Kegiatan  ini  adalah mendesiminasikan ilmu pengetahuan dan teknologi  (Iptek)  kepada  kelompok  masyarakat (nelayan)  yang  produktif  secara  ekonomi sehingga  mampu  membantu  mereka  untuk meningkatkan  kualitas  hidupya.  Iptek  yang diterapkan adalah pemamfaatan energi matahari sebagai  sumber  tenaga  untuk  penerangan  pada kapal nelayan melalui modul panel surya.

## 2. METODE
Mitra  dari  kegiatan  ini  adalah  kelompok nelayan  Pantai  jaya  yang  berlokasi  di Kelurahaan  Pasie  Nan  Tigo  Kecamatan  Koto Tangah  Kota  Padang.  Metode  kegiatan  ini dirancang  untuk  menyelesaikan  permasalahan kelompok  nelayan  yang  terdiri  dari  beberapa tahapan seperti yang ditunjukan Gambar 1.

## Gambar 1. Diagram Alir Tahapan
Pelaksanaan Kegiatan

## 2.1 Analisis kebutuhan masyarakat
Kegiatan  dilakukan  dengan  wawancara langsung  dan  mengumpulkan  data  berbagai permasalahan  yang  dihadapi  oleh  kelompok nelayan.  Sehingga  didapatkan  permasalahan utama  yang  menjadi  prioritas  penyelesaian. Permasalahan  utama  yang  dihadapai  oleh nelayan  adalah  tingginya  biaya  operasional ketika  pergi  melaut  terutama  untuk  pembelian BBM.
2.2 Penyuluhan teknologi panel surya sebagai sumber energi alternative
Kegiatan  penyuluhan  ini  bertujuan  untuk memberikan  pengetahuan  dan  pemahaman kepada  nelayan  sehingga  bisa  memotivasi nelayan untuk menggunakan panel surya sebagai sumber  energi  untuk  diterapkan  pada  kapal menggantikan  Bahan  Bakar  Minyak  (BBM) yang berbiaya tinggi.

## 2.3 Perhitungan kebutuhan sistem
Pada  tahapan  ini  dilakukan  perhitungan kebutuhan  listrik  untuk  penerangan  kapal, sehingga  dapat  ditentukan  jumlah  panel  surya dan baterai yang diperlukan.
1) Beban Total harian penerangan kapal Beban  Total  =  Jumlah  Beban  x  Lama Pemakaian
2) Wp panel surya yang dibutuhkan Wp = Beban Total : Lama Charging
3) Jumlah baterai yang dibutuhkan
Jumlah Baterai = Beban Total : V : I 2.4 Alat dan bahan Setelah dilakukan analisis kebutuhan selanjutnya adalah pengadaan berbagai alat dan bahan yang dibutuhkan untuk sistem penerangan pada kapal nelayan berbasis panel surya. Adapun rincian  alat  dan  bahan  tersebut  seperti  pada terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Rician Alat dan Bahan yang Digunakan Nama Barang Spesifikasi Volume Modul Solar Panel Mono Crystalline 200WP 1 buah Solar Charge kontroller 12V/24V, 30A 1 buah Baterai 12V 70Ah 2 buah Lampu Sorot Cree Owl 2 LED DC 12V/50 W 4 buah Penjepit Baterai - 4 buah Kabel NYAF 1,5 1 rol
Lampu
Saklar Saklar 125A 1 kotak Kedudukan Solar Panel Plat 400x500x4 mm, 1 lbr Duck Kabel - 7 batang Spanduk 2x1 meter 1 lbr

## 2.5 Pemasangan dan pengujian sistem
Jenis  kapal  yang  banyak  digunakan kelompok  nelayan  pantai  jaya  adalah  kapal tondo  yang  menggunakan  tenaga  penggerak mesin  donpeng.  Kapal  tondo berukuran berukuran  sekitar  15  m  x  2,5  m  dan  memiliki atap dengan ukuran 3,5 m x 2 m.  bentuk kapal nelayan tersebut seperti terlihat pada Gambar 2.

## Gambar 2. Bentuk Kapal Jenis Tondo
Gambaran  sistem  yang  akan  diterapkan  pada kapal nelayan seperti yang terlihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Gambaran sistem yang akan diterapkan
Panel  surya  berfungsi  sebagai  pengumpul energi matahari yang kemudian dirubah menjadi energi listrik. Solar charger controller berfungsi sebagai  pengatur  besarnya  energi  listrik  dari panel  surya  yang  digunakan  untuk  menyimpan daya  pada  baterai.  Daya  yang  disimpan  pada baterai  digunakan  untuk  menghidupkan  lampu.
Setelah dilakukan pemasangan sistem, selanjutnya  dilakukan  pengujian  sistem  panel surya dengan mengukur tegangan, arus dan daya keluaran yang dihasilkan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan rangkaian kegiatan pengabdian masyarakat yang dilaksanakan, maka didapatkan hasil kegiatan sebagai berikut:
3.1 Penyuluhan teknologi panel surya sebagai sumber energi alternative.
Kegiatan  penyuluhan  mengenai  teknologi panel  surya  kepada  kelompok  nelayan  Pantai Jaya Kelurahan Pasie Nan Tigo Kecamatan Koto Tangah Kota Padang telah dilaksanakan dengan baik pada tanggal  8 September 2018 dan diikuti 12  orang  peserta.  Rincian  materi  kegiatan seperti terlihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Rician Materi Penyuluhan No Materi Penyuluhan Narasumber 1 Matahari sebagai sumber energi terbarukan Juli Sardi, S.Pd, M.T 2 Panel surya sebagai sumber energi pada kapal Ali Basrah P, S.T, M.T 3 Analisis beban listrik dan kebutuhan panel surya pada kapal Risfendra, Ph.D Metode  penyuluhan  yang  dilaksanakan menggunakan  experiential  learning,  dimana melibatkan  peserta  secara  aktif  di  setiap  sesi kegiatan  sehingga  peserta  mengalami  secara langsung setiap proses selama kegiatan berlangsung  (Juli  Sardi,  2019).  Peserta  yang terlibat  sangat  antusias  dan  tujuan  kegiatan penyuluhan  ini  tercapai,  dimana  peserta termotivasi untuk menerapkan panel surya untuk sistem  penerangan  pada  kapal.  Kegiatan  ini berlangsung seperti yang terlihat pada Gambar 4.

## 3.2 Perhitungan  Kebutuhan  Sistem  dan Pemasangan
Beban  listrik  yang  digunakan  untuk penerangan pada kapal adalah lampu sorot Crew Owl  DC  12V/50W  sebanyak  4  Buah  dan diperkirakan  menyala  selama  8  jam.  Dari informasi  tersebut  dapat  dilakukan  analisis sebagai berikut;
a. Beban Total harian penerangan kapal Beban Total = 4 x 50 W x 8 Jam = 1600 Watt Hours
b. Wp panel surya yang dibutuhkan Wp = 1600 Watt Hours : 8 Hours = 200 Wp
c. Jumlah baterai yang dibutuhkan Baterai
yang digunakan adalah
berspesifikasi 12 V 70 Ah, maka didapatkan jumlah baterai yang dibutuhkan.
Jumlah Baterai = 1600 Watt : 12 : 70 Ah = 1,9 = 2 Buah
Setelah  dilakukan  perhitungan  kebutuhan sistem, selanjutnya dilakukan pemasangan pada kapal nelayan, seperti yang terlihat pada Gambar 5.  Panel  surya  diletakan  diatas  atap  kapal  yang mendapatkan  sinar  matahari  secara  langsung untuk  diubah  menjadi  Tegangan  DC.  solar charge  controller  dan  baterai  diletakan  didalam dek kapal agar terlindung dari cahaya matahari, hujan dan air laut secara langsung.

## Gambar 5. Pemasangan Panel Surya Pada Kapal
3.3 Hasil Pengujian Panel Surya
Pengujian  panel  surya  dilakukan  untuk melihat tegangan dan arus yang dihasilkan oleh panel  surya  ketika  disinari  cahaya  matahari. Pengujian  dilakukan  pada  tanggal  20  Oktober 2018  pada  saat  kondisi  cuaca  secara  umum dalam  kondisi  cerah.  Pengujian  dilakukan
selama 8 jam dan data hasil pengukuran diambil setiap 30 menit. Tabel 4 berikut memperlihatkan hasil pengujian yang dilakukan.

## Tabel 4. Hasil Pengujian panel Surya
No Jam Panel Surya V (Volt)  I (Amp)  P (Watt) 1 08.30 24,32 2,54 61,77 2 09.00 25,84 2,76 71,31 3 09.30 27,16 2,93 79,57 4 10.00 26,87 2,84 76,31 5 10.30 29,54 2,86 84,48 6 11.00 31,03 3,04 94,33 7 11.30 32,75 3,53 115,60 8 12.00 33,28 3,74 124,46 9 12.30 33,13 3,70 122,58 10 13.00 33,02 3.61 119,20 11 13.30 31,53 3,13 98,69 12 14.00 31,92 3,07 97,99 13 14.30 30,25 2,96 89,54 14 15.00 30,12 2,74 82,52 15 15.30 27,94 2,65 74,04 16 16.00 26,68 2,76 73,63 17 16.30 26,23 2,45 64,26
Berdasarkan  data  pada  tabel  4  maka  dapat dihitung  nilai  rata-rata  dari  hasil  pengukuran sebagai berikut:
V rata-rata = 29, 50 V I rata-rata = 3, 01 A P rata-rata = 90,01 W
Dari  data  yang  didapatkan,  panel  surya berfungsi secara baik dan bisa dijadikan sumber energi  listrik  yang  disalurkan  ke  baterai  untuk penerangan  pada  kapal  nelayan  melalui  solar charge  controller.    Setelah  baterai  diisi  maka energi  listrik  disalurkan  ke  beban  yaitu  empat buah  lampu  sorot  50  W  dan  semuanya  dapat menyala secara baik.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan  terima  kasih  penulis  sampaikan kepada  Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian Masyarakat (LP2M) Universitas Negeri Padang yang telah memberikan dana sehingga kegiatan ini bisa terlaksana dengan baik.

## 4. PENUTUP 4.1. Kesimpulan
Pelaksanaan kegiatan penerapan panel surya untuk  penerangan  pada  kapal  nelayan  telah
selesai dilaksanakan dan berjalan dengan lancar. Kegiatan ini mampu memotivasi nelayan untuk menggunakan panel surya sebagai sumber energi pada  kapal  untuk  menggantikan  Bahan  Bakar Minyak (BBM) yang berbiaya tinggi. Berdasarkan  perhitungan  dan  analisis  yang dilakukan, kapasitas panel surya yang digunakan adalah 200 Wp. Dari pengujian yang dilakukan didapatkan  V  (tegangan)  rata-rata  29,  50  V,  I (arus) rata-rata 3, 01 A, P (daya) rata-rata 90,01 W. Semua  bagian dan komponen dalam sistem telah  berfungsi  dengan  baik  dan  dapat dipergunakan oleh kelompok nelayan.

## 4.2. Saran
Penulis  menyarankan  kegiatan  ini  bisa dilaksanakan  secara  berkelanjutan  dengan bantuan dana yang lebih besar, mengingat masih banyaknya kapal nelayan yang belum menggunakan  panel  surya  sebagai  sumber tenaga untuk penerangan.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Ari Wibawa Budi Santoso, Imam Pujo Mulyatno
(2014). Pemamfaatan  Tenaga  Angin  dan
Surya sebagai Alat Pembangkit Listrik pada
Bagan  Perahu. Jurnal  Ilmu  Pengetahuan dan  Teknologi  Kelautan  Vol  11,  No  3 Oktober 2014, pp 108-116.
Badan  Pusat  Statistik  (2015). Jumlah  Nelayan Tradisional Indonesia Sensus 2003 – 2013. Website: www.bps.go.id. Badan  Pusat  Statistik  Kota  Padang  (2016).
Jumlah  Nelayan  Kota  Padang. Website: www.padangkota.bps.go.id . Fitriani (2014). Biodiesel dari Minyak Jelantah dan  Ampas  Segar  Kelapa  Sawit  dengan
Proses Tersesterifikasi In Situ Memamfaatkan Katalis Abu Tandan Kosong  Kelapa  Sawit.  Tesis .  Politeknik
Negeri Sriwijaya.
Juli  Sardi  dan  Ali  Basrah  P  (2019). Pelatihan Reparasai  dan  Perawatan  ALat  Listrik Rumah  Tangga  untuk  Pemuda  Pesisir. Jurnal JPPM, Vol.1 No. 3 Maret 2019, pp 1- 4.