Studi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Makalehi Di PLN Area Tahuna Rayon Siau Kabupaten Kepulauan Sitaro
Rioh Juanda Lumempouw (1) , Dr. Eng. Meita Rumbayan, ST., M.Eng (2) , Ir. Hans Tumaliang, MT (3) (1)Mahasiswa, (2)Pembimbing 1, (3)Pembimbing 2 `
Jurusan Teknik Elektro-FT. UNSRAT, Manado-95115, Email: juan.lumempouw99@yahoo.com
Abstract  -  Electricity  is  one  of  the  world  which  can  not  be seen  with  the  naked  eye,  but  can  be  enjoyed  by  the  user.  PLTS Makalehi 260 kWp, not optimal so most people have not been using electricity as a means of lighting in their homes. The method used by several  phases:  preparation,  data  collection  and  resistant identification  of  problems.  Data  collection  is  done  by  oservasi, interviews,  photos  and  major  equipment  requested  data  PLTS exploitation.  The  results  showed  that  the  equipment  /  components PLTS Makalehi no longer be updated, resulting in an output power PLTS  Makalehi  decreased  from  year  to  year  and  are  not  able  to supply the maximum power as the power capable of 150 kWp solar power Makalehi.
Keywords: 260 kWp, Makalehi,Sitaro, Solar Power Plant (PLTS).
Abstrak -  Listrik  merupakan salah satu  mata  dunia  yang tidak dapat dilihat dengan kasat mata, tetapi dapat dinikmati oleh pemakainya.  PLTS  Makalehi  260  kWp,  belum  optimal  sehingga sebagian  masyarakat  belum  memakai  listrik  sebagai  sarana penerangan  dalam  rumah  mereka.  Metode  penelitian  yang digunakan  melalui  beberapa  tahap  yaitu  tahap  persiapan, pengumpulan data dan tahan identifikasi  masalah.  Pengumpulan data  dilakukan  dengan  cara  oservasi,  wawancara,  foto  peralatan utama  dan  meminta  data-data  pengusahaan  PLTS.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  Peralatan/komponen  PLTS Makalehi tidak lagi di  perbaharui  sehingga  mengakibatkan daya output  PLTS  Makalehi  menurun  dari  tahun  ke  tahun  dan  tidak mampu  menyuplai  daya  maksimum  seperti  daya  mampu  PLTS Makalehi yaitu 150 kWp.
Kata  Kunci:  260  kWp,  Makalehi,  Pembangkit  Listrik  Tenaga Surya (PLTS), Sitaro.

## A.  PENDAHULUAN
Kebutuhan  akan  listrik  baik  untuk  kalangan  industri, perkantoran, maupun masyarakat umum dan perorangan sangat meningkat.  Energi  terbarukan  terus  dikembangkan  oleh  PT. PLN (PERSERO) sebagai solusi dari beberapa permasalahan di atas.  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  adalah merupakan energi terbarukan dengan memanfaatkan sinar
matahari  dan  teknologi  fotovoltaik  yang  ramah  lingkungan karena tidak menggunakan bahan bakar. Namun saat ini PLTS di Kabupaten Kepulauan Sangihe belum sepenuhnya beroperasi secara  optimal,  dikarenakan  kapasitas  daya  yang  diberikan kepada  tiap-tiap  konsumen  hanya  80  Watt.  Ini  menjadi  salah satu  masalah  dimana,  konsumen  PLN  melalui  PLTS  hanya mendapatkan  listrik  penerangan  dan  satu  alat  elektronik  saja dan  masyarakat  di  pulau  kecil  tidak  bisa  membuat  usaha didalam  rumah,  seperti  pertukangan,  perbengkelan  dan  usaha lainnya.  Sementara  untuk  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS)  di  Kabupaten  Kepulauan  Sitaro  lebih  khusus  PLTS Makalehi,  yang  ada  di  pulau  Makalehi  adalah  Pembangkit dengan  wilayah  kelistrikan PLN  Area  Tahuna  yang  di  bangun dengan  dana  13  Miliyar  akan  tetapi,  pendapatan  PLN  Rayon Siau pulau Makalehi hanya berkisar 8  juta  per bulan. Keadaan ini  disebabkan  jumlah  pemakaian  listrik  di  pulau  Makalehi masih  sedikit  jumlahnya.  Faktor  yang  mempengaruhi  keadaan di  PLTS  Makalehi  antara  lain  belum  optimalnya  PLTS Makalehi dan  adanya  masyarakat  yang  belum  memakai  listrik sebagai  sarana  penerangan  dalam  rumah  mereka.  Adapun tujuan  dalam  penelitian  yaitu  untuk  mempelajari  dan memahami  lebih  dalam  mengenai  prinsip  serta  cara  kerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), berdasarkan temuan atau  problema  yang  ada  di  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS)      Makalehi      maka,      dicari      solusi      untuk meningkatkan kinerja  dan  mengoptimalkan daya  output  PLTS Makalehi, serta  memberikan alternatif dalam  mengembangkan pembangunan  PLTS  di  daerah  kepulauan  lebih  khusus  pulau- pulau terluar.

## B.  LANDASAN TEORI Pembangkit Listrik Tenaga Surya
PLTS  (Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya)  adalah pembangkit listrik yang menggunakan cahaya matahari, dengan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Energi listrik  yang  dihasilkan  oleh  PLTS  dapat  langsung  digunakan untuk  mencatu  beban,  atau  disimpan  terlebih  dahulu  dalam
Energi Cahaya Matahari Energi Listrik (DC) Energi Listrik (AC)
sebuah  baterai.  PLTS  ini  menghasilkan tegangan  DC  (Direct Current) yang dapat diubah menjadi tegangan AC (Alternative Current).  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  mengkonversi energi  cahaya  yang  diterima  Modul  Sel  Surya  perangkat  ini adalah  komponen  utama  pada  sistem  pembangkit  ini.  Hasil keluaran dari modul sel surya ini sudah berbentuk energi listrik DC yang selanjutnya akan dikonversikan menjadi energi listrik AC  dengan  menggunakan  alat  yang  dinamakan  Inverter (Isdawimah; 2010) (Lihat gambar 1).
Cara kerja sel surya adalah dengan memanfaatkan teori cahaya  sebagai  partikel.  Sebagaimana  diketahui  bahwa, cahaya  baik  yang  tampak  maupun  yang  tidak  tampak memiliki  dua  buah  sifat  yaitu  dapat  sebagai  gelombang  dan dapat sebagai partikel yang disebut dengan photon. Penemuan ini  pertama  kali  diungkapkan  oleh  Einstein  pada  tahun  1905. Energi  yang  dipancarkan  oleh sebuah cahaya  dengan panjang gelombang λ dan  frekuensi  photon  V  dirumuskan  dengan persamaan (1):
(1)
Keterangan:
E = Energi Cahaya
h = Konstanta Plancks(6.62 x 10 -34 J.s) c = Kecepatan cahaya dalam vakum (3.00 x 10 8 m/s) λ = Panjang gelombang.

## Proses Konversi Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Menurut  Firmansya  (2012),  proses  pengubahan  atau konversi  cahaya  matahari  menjadi  listrik  ini  dimungkinkan karena  bahan  material  yang  menyusun  sel  surya  berupa semikonduktor.  Lebih  tepatnya  tersusun  atas  duajenis semikonduktor: yakni jenis ndan jenis p (Lihat gambar 2).
Modul Sel Surya            Inverter
Gambar 1. Konversi Energi Cahaya Matahari
Gambar 2. Bahan Semikonduktor pada sel surya (Sumber:http://kuliah.imm.web.id/konversienergi/hasiltugas /PANEL%20SURYA%20dan%20APLIK ASINYA.pdf)
Adanya  medan  listrik  mengakibatkan  sambungan  P-N  berada pada  titik  setimbang,  yakni  saat  di  mana  jumlah  hole  yang berpindah  dari  semikonduktor  P  ke  N  dikompensasi  dengan jumlah  hole  yang  tertarik  kembali  kearah  semikonduktor  P akibat  medan  listrik  E.Terlepasnya  elektron  ini  meninggalkan hole pada daerah yang ditinggalkan oleh elektron yang disebut dengan fotogenerasi elektron-hole (electron-hole photogeneration)  yakni,  terbentuknya  pasangan  elektron  dan hole akibat cahaya matahari.

## Efisiensi Sel Surya
Efisiensi  sel  surya  dapat  didefinisikan  dengan persamaan (2), dan faktor pengisian pada persamaan (3):
(2)
Keterangan: Voc = Tegangan open circuit (Volt) Isc = Arus short circuit (Ampere) FF = Faktor pengisian S = Luas permukaan modul (m 2 ) F =  Intensita  radiasi  matahari  yang  diterima
(Watt/m 2 ) (3) Keterangan: Voc = Tegangan open circuit (Volt) Isc = Arus short circuit (Ampere) Vm = Tegangan Nominal Im = Arus nominal

## Karakteristik Sel Surya
Berdasarkan  gambar  3,  sel  surya  pada  keadaan  tanpa cahaya matahari, mirip seperti penyearah setengah gelombang dioda.  Ketika  sel  surya  mendapat  sinar,  akan  mengalir  arus konstan yang arahnya berlawanan dengan arus dioda.Sel surya pada  kondisi  normal  dalam  penggunaannya  memiliki  batasan ukuran  suhu  antara  -65ºC  hingga  +125ºC  (-85ºF  hingga +257ºF).
Gambar 3. Karakteristik Sel Surya pada tiga daerah kondisi (Sumber: Analisiskinerja, Isdawimah, FT UI, 2010. http://www.panelsurya.com/index.php/home/nstalasi-listrik tenagasurya?format=pdf)
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol. 4 no. 7 (2015), ISSN : 2301-8402

## Komponen-komponen Utama Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Pada  suatu  sistem  pembangkit  listrik  tenaga  surya terdapat  komponen-komponen  utama  yang  sangat  penting, yaitu:  panel  surya,regulator  (rangkaian  pengisi  baterai),baterai, inverter.

## Keuntungan dari PLTS
Pembangkit listrik yang memanfaatkan energi surya atau lebih  umum  dikenal  dengan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS) mempunyai beberapa keuntungan yaitu: Sumber energi yang  digunakan  sangat  melimpah  dan  cuma  –cuma,    sistem yang  dikembangkan  bersifat  modular  sehingga  dapat  dengan mudah  diinstalasi  dan  diperbesar  kapasitasnya,    perawatannya mudah,    tidak  menimbulkan  polusi,    dirancang  bekerja  secara otomatis  sehingga  dapat  diterapkan  ditempat  terpencil,  relatif aman,    keandalannya  semakin  baik,  adanya  aspek  masyarakat pemakai  yang  mengendalikan  sistem  itu  sendiri,  mudah  untuk diinstalasi,  radiasi matahari sebagai sumber energi tak terbatas, tidak menghasilkan CO2 serta emisi gas buang lainnya.

## Perhitungan Teknis PLTS
Rangkaian  dari  sel-sel  yang  disusun  seri  dan  parallel tersebut  dinamakan  modul.  Biasanya  setiap  modul  terdiri  dari 10-36  unit  sel.  Apabila  tegangan,  arus  dan  daya  dari  suatu modul  tidak  mencukupi  untuk  beban  yang  digunakan,  maka modul-modul  tersebut  dapat  dirangkai  seri,  parallel  ataupun kombinasi  keduanya  untuk  menghasilkan  besar  tegangan  dan daya  sesuai  kebutuhan.  Daya  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya maximum  diukur  dengan  besaran  wattpeak  (wp),  yang konversinya  terhadap  watthour  (wh)  tergantung  intensitas cahaya matahari  yang mengenai permukaan panel.  Selanjutnya daya  yang  dikeluarkan  oleh  panel  surya  adalah  daya  panel  di kalikan lamanya penyinaran.

## Faktor Pengoperasian Sel Surya
Menurut  Mulyanto  (2000),  beberapa  faktor  dari pengoperasian  sel  surya  agar  mendapatkan  nilai  yang maksimum sangat tergantung pada lima kemungkinan, yaitu:

## Temperatur udara
Sebuah sel surya dapat beroperasi secara maksimum jika temperature sel tetap normal pada 25 derajat Celsius. Kenaikan temperature lebih tinggi dari temperature normal pada sel surya akan melemahkan tegangan Voc. Gambar 3 menunjukan setiap kenaikan temperatur sel surya 10 derajat celcius dari 25 derajat celsius akan berkurang sekitar 0,4 %  pada total tenaga  yang di hasilkan  atau  akan  melemah  dua  kali  lipat  untuk  kenaikan temperatur sel per 10 derajat Celsius.

## Radiasi matahari
Radiasi matahari di bumi pada lokasi yang berbeda akan bervariabel dan sangat tergantung dengan keadaan sepektrum
matahari  ke  bumi.  Insolasion  matahari  akan  banyak berpengaruh terhadap arus (I) dan sedikit terhadap tegangan (v).

## Kecepatan angin bertiup
Kecepatan  tiupan  angin  disekitar  lokasi  sel  surya  akan sangat  membantu  terhadap  pendinginan  temperatur  permukaan sel  surya  sehingga  temperature  dapat  terjaga  dikisaran  25 derajat Celsius.

## Keadaan atmosfir bumi
Keadaan  atmosfir  bumi  berawan,  mendung,  jenis partikel debu udara, asap, uap air udara, kabut dan polusi sangat menentukan hasil maksimum arus listrik dari sel surya.

## Orientasi panel kearah matahari secara optimum
Orientasi  dari  rangkaian  panel  kearah  matahari  secara optimum  adalah  sangat  penting  untuk  menghasilkan  energi yang  maksimum.  Selain  arah  orientasi  sudut  orientasi  (tilt engle)  dari  panel  juga  sangat  mempengaruhi  hasil  energi  yang maksimum. Untuk lokasi yang terletak di belahan utara latitude, maka  panel  sebaiknya  diorientasikan  ke  selatan.  Begitu  juga yang letaknya di belahan selatan latitude, maka panel sebaiknya diorientasikan ke utara. Walaupun panel diorientasikan ke barat atau ke timur akan tetap menghasilkan energi, tetapi tidak akan menghasilkan energi yang maksimum.

## C. METODOLOGI PENELITIAN
Prosedur  penelitian  dalam  penyusunan  tugas  akhir  ini, yang  pertama-tama  penulis  melakukan  beberapa  langkah- langkah  untuk  pengambilan  dan  pengolahan  data  yang  akan menjadi landasan penelitian. Langkah-langkah tersebut menjadi beberapa  tahapan,  antara  lain  tahap  persiapan,  tahap pengambilan data, dan indentifikasi masalah dengan menggunakan  beberapa  teknik  pengumpulan  data  antara  lain berupa  observasi  lokasi  penelitian,  wawancara  mengenai system  PLTS,  foto  peralatan  utama  di  lokasi  PLTS,  dan meminta data-data pengusahaan PLTS Makalehi.
Jenis  data  penelitian  dikelompokkan  menjadi  dua bagian  yaitu  data  primer  dan  data  sekunder.  Data  primer merupakan data yang diperoleh berdasrkan survai langsung dari lapangan  dan  data  sekunder  diperoleh  berdasarkan  data-data yang  sudah  di  lapangan.  Teknik  analiisis  data  menggunakan perkalian  antara  intensitas  radiasi  matahari  yang  diterima dengan luas area PV module (Mulyatno, 2000).

## Menghitung Area Array (PV Area)
Luas area array dapat dihitung dengan persamaan (4):
(4)
Keterangan:
EL =   Di  ambil  data  nilai  rata-rata  kWh  salur  PLTS Makalehi dari bulan Januari-Desember 2014
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol. 4 no. 7 (2015), ISSN : 2301-8402
Gav  =   Nilai  Insolasi  harian  matahari  (akan  dipakai nilai  insolasi  rata-rata  terendah  pada  tahun 2010, yaitu sebesar 4,29 kWh/m 2 ) ɳ pv  = Efisiensi panel surya sebesar 14%
TCF  = Temperature Corretion Factor ɳ out  = Efisiensi  Output  (ditentukan  berdasarkan efisiensiensi  komponen-komponen  dari  PLTS = 0,9)
Berdasarkan  perhitungan  area  array,  maka  besarnya daya  yang  dibangkitkan  PLTS  dapat  dihitung  dengan persamaan (5) sebagai berikut:
P Watt peak = Area array x PSI x ɳ pv                                  (5) Keterangan:
P Watt peak = Daya yang dibangkitkan PLTS PSI = Peak Sun Insulation (1000 kWh/m 2 ) ɳ pv = Efisiensi Panel Surya (0,14)

## D. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Secara astronomis Letak Wilayah Kabupaten Kepulauan Siau  Tagulandang  Biaro  terletak  antara  125°  9'28''  –  125° 24'25''  BT  dan  02°  4'13''  –  02°  52'47''  LU  serta  memiliki beberapa  batas  wilayah  yaitu  sebelah  Utara  berbatasan  dengan Kecamatan  Tatoareng  Kab.  Kepl.  Sangihe,  sebelah  Timur berbatasan  dengan  Laut  Maluku,  sebelah  Selatan  berbatasan dengan  Kabupaten  Minahasa  Utara,  serta  sebelah  barat berbatasan  dengan  Laut  Sulawesi  (Lihat  gambar  4).  Luas wilayah Kabupaten  Kepulauan Siau  Tagulandang Biaro adalah 275,96  km²  atau  27,24  %  dari  luas  Kabupaten  Kepulauan Sangihe,  dengan  topografi  berbukit-bukit  dan  terdapat  2  (dua) buah  Gunung  Api  yang  Aktif  yaitu  Gunung  Karangetang  di Pulau Siau dan Gunung Ruang di Pulau Ruang.
Gambar 4. Peta Lokasi Penelitian
(Sumber:https://sitaro.files.wordpress.com/2009/02/peta.jpg&imgrefurl=http:// sitaro.wordpress.com/2009/02/21/kondisi-geografis-kabupaten-kepulauan- siau-tagulandang-biaro)
Cakupan Wilayah Kabupaten Kepulauan Siau Tagulandang  Biaro  terdiri  dari  3  (tiga)  gugusan  pulau  yakni Pulau Siau dan Pulau-pulau sekitarnya, Pulau Tagulandang dan Pulau-pulau sekitarnya, Pulau Biaro dan Pulau-pulau sekitarnya.  Jumlah  Pulau  sebanyak  33  buah  Pulau  yang  terdiri dari  10  buah  pulau  berpenghuni  dan  23  buah  pulau  tidak berpenghuni. Pulau Makalehi adalah Pulau terluar di daerah ini sebagaimana ditetapkan dalam Peraturan Presiden RI Nomor 78 Tahun 2005 tentang Pengelolaan Pulau-pulau Kecil Terluar.
Pulau  Makalehi  (Lihat  gambar  5)  adalah  sebuah  pulau yang  berada  di  bagian  barat  dan  merupakan  pulau  terluar  di Propinsi  Sulawesi  Utara  dan  Negara  Kesatuan  Republik Indonesia,  dengan  koordinat  2°  44’15”  LU,  125°  9’28”  BT yang  letaknya  di  Laut  Sulawesi  yang  berbatasan  langsung dengan  Negara  Philipina,  dan  merupakan  bagian  dari Kecamatan Siau Barat Kabupaten Kepulauan Siau Tagulandang Biaro  (SITARO).  Luas  wilayah  pulau  Makalehi  420  Ha,  lahan pertanian/perkebunan  38  Ha,  hutan  lindung  2  Ha  dan  danau seluas 8 Ha.

## Existing dan Data Teknis PLTS Makalehi 260 kWp
Pulau  Makalehi  dihuni  oleh  1425  jiwa  dengan  415 kepala  keluarga  (KK),  yang  mayoritas  mata  pencahariannya adalah nelayan. Pulau Makalehi juga mempunyai keanekaragaman  hayati  laut  yang  tinggi,  seperti  terumbu karang,  mangrove,  padang  lamun  dan  ikan-ikan  karang.  Pulau Makalehi adalah wilayah kelistrikan PLN Area Tahuna dengan Rayon  Siau  Sub  Rayon  Pulau  Makalehi.  Sehingga  dalam penelitian tugas akhir ini, saya berkoordinasi dengan PLN Area Tahuna  yang berada di Jalan  Baru Kelurahan Tona Kecamatan Tahuna Timur Kabupaten Kepulauan Sangihe.
Pulau  Makalehi  sendiri  memiliki  Pembangkit  Listrik Tenaga  Hybrid  (PLTH)  yaitu,  gabungan  dari  Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Makalehi dan Pembangkit Listrik Tenaga  Diesel  (PLTD).  PLN  Makalehi  memiliki  2  (dua)  buah genst  berkapasitas 250 KVA,  yang  yang  dipergunakan  sebagai cadangan listrik maupun saat waktu beban puncak ketika PLTS dalam kondisi off sistim.
Gambar 5. Pulau Dan Danau Makalehi (Sumber:https://sitaro.files.wordpress.com/2009/02/peta.jpg&imgrefurl=http:// sitaro.wordpress.com/2009/02/21/kondisi-geografis-kabupaten-kepulauan-siau- tagulandang-biaro)
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  Makalehi dibangun  tahun  2012  dan  telah  beroperasi  sejak  bulan  April tahun 2013 dengan menghabiskan dana 13 Miliyar. Saat ini ada 6  (enam)  orang  karyawan  yang  bekerja  secara  bergantian  di PLTS makalehi, dengan di koordinir oleh kepala PLN Makalehi (Sub  Rayon  Siau).  Awal  operasi  dari  bulan  April  tahun  2013 sampai  bulan  April  tahun  2014  kinerja  dari  PLTS  Makalehi masih  optimal  dengan  suplay  daya  kepada  pelanggan  PLN selama  24  jam  jika  cuaca  cerah  dan  tergantung  pada intensitas radiasi  matahari  (1000  W/m 2 -  >1000  W/m 2 ).  Tetapi  sejak bulan  Mei  tahun  2014  sampai sekarang PLTS  Makalehi  hanya menyuplai daya rata-rata 20 jam per harinya kepada pelanggan PLN mulai  dari  jam  10  atau  jam  12  malam  sampai  jam  5 atau jam  6  sore  tergantung  cuaca  dan  intensitas  radiasi  matahari yang  di  serap  oleh  Panel  Surya,  selanjutnya  untuk  (3-4 jam/hari)  antara  jam  5  sore  sampai  jam  9  malam  (beban puncak) daya di suplai dari PLTD (Lihat gambar 6).

## Data Teknis PLTS Makalehi
Data  teknis  yang  ada  adalah  data  existing  dari  PLTS Makalehi  saat  ini  yaitu  tahun  2015.  Data  teknis  dari  PLTS Makalehi di dapat dari hasil observasi dan wawancara langsung dengan  Bapak  Manajer  PLN  Makalehi.  Dan  data  teknis ditunjukan pada tabel I dibawah.
Gambar 6. PLTS Makalehi (Sumber: Foto hasil penelitian)
TABEL I. TABEL DATA TEKNIS PLTS MAKALEHI
(Sumber: Hasil observasi di PLTS Makalehi 2015)

## Peralatan Utama Yang Ada di PLTS Makalehi
PLTS  Makalehi  di  bangun  dengan  jumlah  modul  surya 1062 modul yang terdiri dari:
4 Combine = 59 String 1 Combine = 15 String (hubungan paralel) 1 String = 18 Modul (hubungan seri) 1 Rig = 12 Modul 1 Combine = 270 Modul
4 Combine =  1062  Modul(Jadi,  ada  1  Combine  hanya  14 String)
Panel  surya  yang  ada  di  PLTS  Makalehi  adalah  panel surya  tipe  Polikristal  Silikon  (Poly-crystalline  Silicon), merupakan  panel  surya  yang  memiliki  kristal  acak  yang memiliki  effisien  mencapai  14-16%.  Keseluruhan  panel  surya dipasang  dengan  sudut  kemiringan  15  derajat,  yang  bertujuan untuk mempermudah pembersihan permukaan modul dari debu atau kotoran lain secara alamiah (dengan air hujan). Semuanya modul  dipasang  searah  menghadap  Danau  Makalehi.  Untuk pemeliharaan  panel  surya  hanya  dilakukan  sebulan  sekali dengan  menunggu cuaca  hujan setelah  itu  di  bersihkan  dengan cara manual (Lihat gambar 7).
PLTS  Makalehi  memiliki  4 (empat)  buah combiner  box yang  terhubung  dengan  59  srting  panel  surya.  Combiner  Box adalah  peralatan  yang  berfungsi  sebagai  proteksi  modul  surya. Arus  DC  dari  modul surya  terlebih  dahulu masuk  ke combiner box  sebelum  dialirkan  ke  sistem  distribusi.  Rangkaian  modul surya yang dirangkai secara seri disebut PV string. PV string di paralel  bertujuan  untuk  meningkatkan  daya  sesuai  dengan kapasitas  yang  akan  dipasang.  Sebelum  masuk  ke  charge controller/inverter (Lihat gambar 8).
Gambar 7. Modul Surya PLTS Makalehi
(Sumber: Foto hasil penelitian)
Gambar 8. PVBx (Photovoltaic Combiner Box)
(Sumber: Foto hasil penelitian)
No Data Teknis
Jumlah Satuan 1 Daya Terpasang 260 kWp 2 Daya Mampu 150 kWp 3 Jumlah Modul Surya 1062 Modul 4 Jumlah Baterai 179 Buah
E-Journal Teknik Elektro dan Komputer vol. 4 no. 7 (2015), ISSN : 2301-8402
Pada combiner box yang ada di PLTS Makalehi terdapat 30 fuse yang terdiri dari 15 fuse untuk proteksi positif (+) setiap string,  masing-masing  tiap  buah  dengan  kemampuan  arus maksimum 10 Ampere.Dan 15 fuse  untuk proteksi negative (-) setiap string, masing-masing tiap buah dengan kemampuan arus maksimum  10  Ampere.  Karena  dalam  satu  combiner  box terdapat  15  string  panel  surya  yang  terpasang.  Di  dalamnya juga  terdapat  surge  arrester  untuk  proteksi  petir  dan MCCB/disconnector  dengan  batas  kemampuan  tegangan  tiap string   750 Volt DC , serta blocking diode.
Maximum  Power  Point  Tracking  atau  sering  disingkat dengan  MPPT  merupakan  sebuah  sistem  elektronik  yang dioperasikan pada sebuah panel surya sehingga panel surya bisa menghasilkan  daya  maksimum.  Maximum  Power  Point Tracking  (MPPT)  di  PLTS  Makalehi  berjumlah  dua  unit. Masing-masing  di  pasang  dalam  panel  kubikel,  dan ditempatkan  dalam  ruang  kontrol.  Dalam  satu  panel  MPPT terhubung  dengan  line  output  2  (dua)  combiner  box  jadi keduanya  masing-masing  panel  MPPT  melayani  dua  unit combiner  box.Sistem  MPPT  bekerja  dengan  cara  memaksa panel  surya  agar  bekerja  pada  titik  daya  maksimumnya, sehingga  daya  yang  mengalir  ke  beban  adalah  daya  maksimal. Pada  umumnya  digunakan  DC-DC  converter  dalam  sebuah sistem  MPPT  untuk  menggeser  daya  operasi  dari  panel  surya menjadi titik daya maksimalnya.
HPC  (Hybrid  Power  Conditioner)  atau  sering  juga disebut sebagai power conditioner, merupakan peralatan utama yang  sangat  penting  yang  terdapat  pada  pembangkit  listrik tenaga hybrid. HPC (Hybrid Power Conditioner). HPC (Hybrid Power  Conditioner)  yang  ada  di  PLTS  Makalehi  dirancang khusus  di  dalam  sebuah  panel  kubikel,  dan  ditempatkan  di dalam  ruang  kontrol.Inverter  tersebut  harus  disinkronkan dengan  frekuensi  grid  yang  sama,  biasanya  berisi  satu  atau lebih  fitur  Maximum  Power  Point  Tracking  (MPPT)  untuk mengkonversi  jumlah  maksimum  daya  yang  tersedia,  dan  juga termasuk fitur proteksi keselamatan (Lihat gambar 9).
Gambar 9. Panel HPC PLTS Makalehi
(Sumber: Foto hasil penelitian)
HPC  (Hybrid  Power  Conditioner)  pada  hakekatnya berfungsi  sebagai  Voltage  conditioning  atau  pengatur  kondisi tegangan  sebelum  di  catu  ke  load,berfungsi  sebagai  inverter dengan  mengkonversikan  listrik  DC  yang  dihasilkan  solar  pv sistem  menjadi  listrik  AC  yang  akan  di  catu  ke  load,sebagai charger  untuk  mencharge  baterai  dengan  memanfaatkan kelebihan listrik  dari solar pv sistem maupun  yang dari  genset, berfungsi  mengatur  charging  baterai  dari  solar  modul, danmengatur  dan  mengelola  pembangkit  mana  yang  harus bekerja  sesuai  dengan  kebutuhan  load,  termasuk  mematikan dan menyalakan genset.
Dari  hasil  wawancara  pada  saat  penelitian  diketahui bahwa  di  dalam  panel  HPC  terdapat  inverter  dengan  tipe  Grid Tie  Inverter,  adalah  tipe  special  inverter  yang  dirancang  untuk menyuntikkan  arus  listrik  ke  sistem  distribusi  tenaga  listrik yang sudah ada, misalkan PLN/Genset.
Baterai  yang  digunakan  di  PLTS  Makalehi  berjumlah 180  buah  dan  1  buah  baterai  tidak  dipakai  karena  mengaami kerusakan  sehingga  yang  masih  aktif  179  buah.  Baterai  yang digunakan  berkapasitas  2000  Ah  (Ampere  hour)  per  satu  buah baterai  dengan  tegangan  2  Volt.  Untuk  output  baterai menggunakan  sistim  3  fasa,  dan  tiap  fasa  memiliki  60  baterai dari  keseluruhan  baterai  yang  ada  di  PLTS  Makalehi. Permasalahan  yang  ditemukan  pada  baterai  yaitu  air  baterai sering  tidak  tidak  diganti  sehingga  mengalami  pengurangan. Hal  tersebut  desebabkan  tidak  adanya  pengadaan  air  baterai (Lihat gambar 10).

## Analisa Data Dan Pembahasan
Untuk  menganalisa  daya  PLTS  Makalehi  setiap  bulan, pada  tahun  2014  lebih  dalam  sesuai  dengan  persamaan  yang ada, maka  perlunya  membuat  grafik  intensitas radiasi  matahari dan  daya  mampu  PLTS  Makalehi  berdasarkan  tabel  data pengusahaan PLTS Makalehi yang menjadi landasan pengolahan  data.  Berikut  ini  adalah  grafik  intensitas  radiasi matahari yang ditunjukan pada grafik 1.
Gambar 10. Baterai PLTS Makalehi (Sumber: Foto Hasil Penelitian)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Ja n u …
F e b r… M a re t A p ri l M e i Ju n i Ju li
A g u s…
S e p t… O k to …
N o v …
D e s…

## Perhitungan daya yang disuplai PLTS Makalehi
Untuk menghitung daya output PLTS Makalehi, pertama dihitung terlebih dahulu area array (PV Area). Luas area array dapat dihitung dengan persamaan (6):

## (6)
Keterangan:
EL =   Di  ambil  data  nilai  rata-rata  kWh  salur  PLTS
Makalehi dari bulan Januari-Desember 2014
Gav  =   Nilai  Insolasi  harian  matahari  (akan  dipakai nilai  insolasi  rata-rata  terendah  pada  tahun 2010, yaitu sebesar 4,29 kWh/m 2 ɳ pv  = Efisiensi panel surya sebesar 14%
TCF  = Temperature Corretion Factor
Besarnya  daya  yang  berkurang  pada  saat temperature  disekitar  panel  surya  mengalami kenaikan  7 0 C  dari  temperature  standarnya, maka perhitungan menggunakan persamaan: P saat suhu naik 7 0 C =  0,5  %  / 0 C  x  P  mpv  x kenaikan  temperatur( 0 C)  =  0,5  %  / 0 C  x  245 W x 7 0 C = 5,25 Watt.
Untuk  daya  keluaran  maksimum  panel  surya pada  saat  temperatur  naik  menjadi  32 0 C, besarnya adalah: P mpv – P saat suhu naik 32 0 C = 245 – 5,25 = 239,75 Watt.
Berdasarkan  hasil  perhitungan  daya  keluaran maksimum panel surya pada saat temperaturnya  naik  menjadi  32 0 C,  maka  nilai TCF dapat dihitung dengan persamaan (7):
TCF  =
(7)
= = 0,97
Grafik 1. Intensitas Radiasi Matahari
ɳ out  = Efisiensi  Output  (ditentukan  berdasarkan efisiensiensi  komponen-komponen  dari  PLTS = 0,9
Perhitungan bulan januari yaitu:
Perhitungan  selanjutnya  dari  bulan  Februari–Desember  2015 disesuaikan  seperti persamaan (6) di atas.
Berdasarkan  perhitungan  area  array,  maka  besarnya daya  yang  dibangkitkan  PLTS  dapat  dihitung  dengan persamaan (8) sebagai berikut:
P Watt peak = Area array x PSI x ɳ pv                     (8)
Keterangan:
P Watt peak = Daya yang dibangkitkan PLTS PSI = Peak Sun Insulation (1000
kWh/m 2 ) ɳ pv = Efisiensi Panel Surya (0,14) Perhitungan bulan januari yaitu: P Watt peak = Area array x PSI x ɳ pv P Watt peak
= 949,71 x 1000 x 0,14
= 132.959 Watt Peak
Perhitungan  selanjutnya  dari  bulan  Februari–Desember  2015 disesuaikan  seperti persamaan (8) di atas.
Berdasarkan  hasil  perhitungan  daya  PLTS  dari  bulan Januari  sampai  Desember  2014  dapat  dilihat  pada  tabel  II  di bawah ini.
TABEL II. HASIL PERHITUNGAN DAYA PLTS MAKALEHI 2014 Bulan (2014) P (Watt Peak) P (kWp) Januari 132.959 132 Februari 151.340 151 Maret 167.300 167 April 151.194 151 Mei 143.331 143 Juni 123.735 123 Juli 132.959 132 Agustus 144.195 144 September 134.612 134 Oktober 124.426 124 November 111.965 111 Desembr 113.746 113 Sumber: Hasil analisis data PLTS 2014
0 50 100 150 200 Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desembr Service Hour Data Pengusahaan Data  Analisa
Dari  hasil  analisa  perhitungan  Daya  PLTS  Makalehi peride  tahun  2014  pada  tabel  II,  dapat  dibandingkan  dengan data  pengusahaan  PLTS  Makalehi  yang  dirangkum  pada  tabel III dibawah.
Berdasarkan  data  perbandingan  daya  output  PLTS Makalehi  pada  grafik  2di  bawah,  dapat  diambil  pernyataan bahwa:
Daya  terpasang  PLTS  Makalehi  pada  awal  existing tahun  2013  yaitu 260 kWp. Seiiring dengan berjalannya waktu pada  tahun  2014  daya  output  PLTS  Makalehi  sudah  menurun dengan  kapasitas  daya  mampu  hanya  150  kWp.  Berdasarkan data  hasil  penelitian  yang  diambil  tahun  2015,  daya  output PLTS Makalehi maksimum pada bulan April sampai Juli tahun 2014 dengan nilai tertinggi 115,6 kWp dan terendah pada bulan September sampai pada awal tahun bulan Januari.

## TABEL III. PERBANDINGAN DAYA OUTPUT PLTS MAKALEHI
Bulan (2014) Data Analisa P(kWp) Data Pengusahaan P (kWp) Service Hour (SH) Januari 132 97.5 18.10 Februari 151 96.2 20.37 Maret 167 9.3 19.75 April 151 115.6 18.00 Mei 143 82.6 17.27 Juni 123 89.1 16.16 Juli 132 97.5 18.10 Agustus 144 89.1 18.52 September 134 85.5 17.51 Oktober 124 85.8 14 November 111 88.2 15 Desembr 113 87.3 14.90 Sumber: Hasil Analisis Data 2014
Grafik 2. Perbandingan Daya Output PLTS Makalehi
Sumber: Hasil Analisis Data 2014
Berdasarkan  hasil  analisa  data  PLTS  Makalehi sebenarnya  mampu  menyuplai  daya  maksimum  seperti  daya mampu  PLTS  Makalehi  yaitu  150  kWp,  tetapi  karena  banyak peralatan/komponen  PLTS  yang  tidak  lagi  di  perbaharui sehingga  mengakibatkan  efisiensi  PLTS  Makalehi  menurun dari tahun ke tahun.
PLTS Makalehi yang dibangun dengan biaya sebesar 13 miliyar,  namun  saat  ini  tidak  lagi  sesuai  dengan  daya  output yang  diharapkan,  sehingga  masyarakat  yang  ada  di  pulau Makalehi  mengalami  pemadaman  bergilir  akibat  daya  yang disuplai PLTS Makalehi tidak maksimal.
PLTD  yang  ada  di  PLN  Makehi  yang  diharapkan  tidak akan lagi beroperasi disebabkan karena biaya bahan bakar yang terus  naik,  ternyata  diluar  dari  apa  yang  diharapkan.  PLTD tetap  beroperasi  pada  jam  beban  puncak,  karena  daya  PLTS tidak maksimum.

## E. KESIMPULAN DAN SARAN
PLTS Makalehi sejak bulan Mei tahun 2014 sampai saat ini  hanya  menyuplai  daya  rata-rata  20  jam  per  hari  kepada pelanggan  PLN  di  Pulau  Makalehi  dan  daya  output  PLTS Makalehi maksimum pada bulan April sampai Juli dengan nilai tertinggi 115,6 kWp dan terendah pada bulan September sampai pada  awal  tahun  bulan  Januari  85,5  kWp.  Peralatan/komponen PLTS Makalehi tidak lagi di perbaharui sehingga mengakibatkan  daya  output  PLTS  Makalehi  menurun  dari tahun  ke  tahun  dan  tidak  mampu  menyuplai  daya  maksimum seperti  daya  mampu  PLTS  Makalehi  yaitu  150  kWp. Disarankan bahwa
PLN  Makalehi  disarankan  agar  mendatangkan  tenaga ahli  di  bidang  PLTS  untuk  melengkapi  kekurangan  tenaga pengelola yang ada dan disampaikan kepada PT PLN (Persero) untuk  memperbaharui  peralatan  atau  komponen  PLTS Makalehi  yang  mengalami  gangguan  maupun  kerusakan  dan perlu adanya perhatian dari pemerintah  untuk  mengembangkan kesejahteraan  masyarakat  di  pulau  Makalehi  dan  di  pulau terluarlainnya  melalui  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS).

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Firmansyha.,  dkk.,  Dasar  Konversi  PLTS.,  Fakultas  Teknik Universitas Indonesia., 2012.
[2] Isdawima., Analisis Kinerja PLTS., Fakultas Teknik  Universitas Indonesia., 2010.
[3] Mulyanto.,Pembagian Sistem Kelistrikan PLTS., UNUD., 2000.