## PERANCANGAN SISTEM KONTROL PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HYBRID  (PLN DAN PLTS) KAPASITAS 800 WP
Oleh  : Lilik Eko Nuryanto Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Semarang Jl.Prof. H. Soedarto. SH, Tembalang Semarang – 50275 Email : lilikpolines@gmail.com

## Abstrak
Pada saat ini, penerapan energi terbarukan sangat dibutuhkan untuk mengurangi pemakaian energi  fosil yang  semakin  lama  akan  semakin  habis.    Pemanfaatan  energi  matahari  diaplikasikan dengan  membuat Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS).
Program Green Building pada Gedung Laboratorium Teknik Listrik Politeknik Negeri Semarang adalah salah satu cara pemanfaatan energi terbarukan,  yaitu Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Pembangkit ini menggunakan  energi  matahari  sebagai  sumber  pembangkit  yang  kemudian  diserap  oleh  panel  surya. Perangkat  tersebut  juga dapat digunakan sebagai teknologi PLTH (Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid) yaitu dengan menggabungkan 2 sumber pembangkit, diantaranya listrik dari PLN dan backup daya atau PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya). Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid adalah penggabungan dua atau lebih sumber listrik, dalam hal ini PLN dan PLTS.
Dalam  sistem  PLTH  untuk  mengintegrasikan  dua  sumber  tersebut  memerlukan  perangkat  diantaranya panel surya (4 buah panel 200WP), inverter, baterai 12V 100 Ah, panel kontrol, kabel, PLC dan software SCADA.
Kata  kunci : PLTS,  PLTH,  Inverter,  Hybrid,  Besaran  listrik,  Baterai,  Panel  control,  Software  PLC, SCADA.

## Abstract
At  this  time,  the  application  of  renewable  energy  is  urgently  needed  to  reduce  the  use  of  fossil  energy which  will  increasingly  run  out.  Utilization  of  solar  energy  is  applied  by  making  Solar  Power  Plants (PLTS).
The  Green  Building  Program  at  the  Semarang  State  Polytechnic  Electrical  Engineering  Laboratory Building  is  one  way  of  utilizing  renewable  energy,  namely  Solar  Power  Plants.  This  plant  uses  solar energy as a source of power  which is then absorbed by solar panels. The device can also be used as a PLTH (Hybrid Power Plant) technology, namely by combining 2 generating sources, including electricity from PLN and backup power or PLTS (Solar Power Plant). Hybrid Power Plant is a combination of two or more power sources, in this case PLN and PLTS.
In the PLTH system to integrate the two sources, it requires devices including solar panels (4 pieces of 200WP panels), inverters, 12V 100 Ah batteries, control panels, cables, PLC and SCADA software.
Keywords : PLTS, PLTH, Inverter, Hybrid, Electricity, Battery, Control Panel, PLC Software, SCADA.

## 1. Pendahuluan
Penghematan  energi  atau  konservasi energi  adalah  suatu  tindakan  mengurangi jumlah penggunaan energi.  Cara ini sendiri dapat  dicapai  dengan  penggunaan  energi secara  efisien.  Penghematan  energi  juga dapat  meningkatkan  beberapa  keuntungan, antara  lain  dapat  mengurangi  kebutuhan pembangkit  energi,  mengurangi  naiknya biaya  energi  dan  masih  banyak  lagi.  Selain itu,  melakukan  penghematan  energi  juga
memudahkan digantinya energi tak terbarukan dengan energi terbarukan. Selain mudah didapat dan tidak akan habis, energi terbarukan sangat ramah terhadap lingkungan. Energi
terbarukan tersebut diantaranya  adalah  energi  surya,  angin, gelombang  laut,  biomasa  dan  lain-lain. Maka  dari  itu,  berbagai  upaya  telah dilakukan untuk penghematan energi. Salah satunya yaitu telah dikembangkan
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS). PLTS  atau  lebih  dikenal  dengan  sel  surya (sel  fotovoltaik)  dikembangkan  karena dapat  digunakan  untuk  berbagai  keperluan yang relevan dan di berbagai tempat seperti perkantoran, pabrik, perumahan, dan lainnya.  Di  Indonesia  yang  merupakan daerah  tropis  mempunyai  potensi  energi matahari sangat besar dengan isolasi harian rata- rata 4,5 - 4,8 KWh/m² / hari.
Alat  yang  dapat  digunakan  untuk menangkap  energi  matahari  adalah  panel surya.  Panel  surya  atau  photovoltaic merupakan suatu alat yang mampu menghasilkan  listrik  dari  energi  cahaya. Dengan  adanya  panel  surya  maka  akan dilakukan  perancangan  pembangkit  listrik tenaga  surya  pada  Laboratorium  Timur Teknik Listrik Politeknik Negeri Semarang. Dengan  pembuatan  pembangkit  listrik tenaga  surya  diharapkan  dapat  menjadi sumber listrik tambahan sehingga penggunaan  sumber  listrik  dari  PLN  dapat diminimalkan  atau  dikurangi.  Selain  itu, penggunaan  bahan  bakar  bisa  dikurangi. Akan  tetapi  energi  listrik  yang  dihasilkan sel surya sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari  yang diterima oleh sistem. Untuk  kekontinuan  ketersediaan  listrik  dan pemanfaatan  energi  listrik  sel  surya  secara maksimal sangat diperlukan hibridasi dengan jala-jala listrik PLN.
Pengertian  Hybrid  pada  umumnya adalah penggunaan dua atau lebih pembangkit  listrik  dengan  sumber  energi yang  berbeda.  Tujuan  utama  dari  sistem hybrid  pada  dasarnya  adalah  berusaha menggabungkan  dua  atau  lebih  sumber energi  (sistem  pembangkit)  sehingga  dapat saling menutupi kelemahan masing- masing dan  dapat  dicapai  keandalan  supply  dan efisiensi ekonomis pada beban tertentu.
2. Tinjauan Pustaka

## 2.1. Pengertian PLTS
Sang  surya  atau  matahari  merupakan bintang  yang  istimewa  dan  mempunyai radius  sejauh  6,96  x  105  km  dan  terletak sejauh  1,496  x  105  km  dari  bumi.  Besar jumlah  energi  yang  dikeluarkan  oleh
matahari sukar dibayangkan. Menurut salah satu  perkiraan,  inti  sang  surya  merupakan suatu  tungku  termonuklir  bersuhu  100  juta derajat  celcius  setiap  detik  mengonversi  5 tonne materi menjadi energi yang dipancarkan ke angkasa luas sebanyak 6,41 x  107  W/m2.  [Jurnal  Teknik  Mesin Universitas Muhammadiyah Metro : 2015] Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS) adalah  pembangkit  listrik  yang  mengubah energi  surya  (cahaya)  menjadi  energi listrik.Cahaya  matahari  merupakan  salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber  daya  alam  matahari  ini  sudah banyak  digunakan  untuk  memasok  daya listrik    di    satelit    komunikasi  melalui  sel surya.
Sel  surya  ini  dapat  menghasilkan energi  listrik  dalam  jumlah  yang  tidak terbatas  langsung  diambil  dari  matahari, tanpa  ada  bagian  yang  berputar  dan  tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel  surya  sering  dikatakan  bersih  dan ramah  lingkungan.  Bandingkan  dengan sebuah  generator  listrik,  ada  bagian  yang berputar  dan  memerlukan  bahan  bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Selain itu gas buang yang dihasilkan dapat menimbulkan  efek  gas  rumah  kaca  ( green house  gas )  yang  pengaruhnya  dapat merusak ekosistem planet bumi kita.
Pembangkit listrik tenaga surya termasuk pembangit listrik ramah lingkungan.  Sebagai  salah  satu  alternatif untuk  menggantikan  pembangkit  listrik menggunakan  uap  (dengan  minyak  dan batubara).  Perkembangan  teknologi  dalam membuat  panel  surya/ solar  cell semakin hari  semakin  lebih  baik  terutama  dalam meningkatkan tingkat efisiensi, pembuatan baterai yang tahan lama, dan lain-lain.

## 2.2. Prinsip Kerja PLTS
Sistem sel surya yang digunakan terdiri dari  panel  sel  surya,  unit  kontrol  baterai (Battery  Control  Unit),  dan  baterai  12  Volt DC. Panel sel surya merupakan modul yang terdiri  beberapa  sel  surya  yang  digabung dalam hubungan seri dan paralel tergantung ukuran  dan  kapasitas  yang  diperlukan.
Modul  sel  surya  itu  menghasilkan  energi listrik  yang  proporsional  dengan  luas permukaan  panel  yang  terkena  sinar matahari. Unit kontrol baterai dalam sistem sel  surya  berfungsi  untuk  mengatur  proses pengisian  baterai.  Kontroler  ini  dapat mengatur  tegangan  baterai  dalam  selang tegangan 12 Volt dengan toleransi 10%.
Bila  tegangan  turun  sampai  10,8  Volt, maka  kontroler  akan  mengisi  baterai dengan  panel  surya  sebagai  sumber  daya nya.  Tentu  saja  proses  pengisian  itu  akan terjadi  bila  berlangsung  pada  saat  ada cahaya  matahari.  Jika  penurunan  tegangan itu terjadi pada malam hari, maka kontroler akan  memutus  pemasokan  energi  listrik. Setelah  proses  pengisian  itu  berlangsung selama  beberapa  jam,  tegangan  baterai  itu akan  naik.  Bila  tegangan  baterai  itu mencapai  13,2  Volt,  maka  kontroler  akan menghentikan proses pengisian baterai.
Ketika  cahaya  bersentuhan  dengan  sel surya  dan  diserap  oleh  bahan  semi- konduktor,  terjadi  pelepasan  elektron. Apabila  elektron  tersebut  bisa  menempuh perjalanan  menuju  bahan  semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan  sigma  gaya-gaya  pada  bahan. Gaya  tolakan  antar  bahan  semi-konduktor, menyebabkan  aliran  medan  listrik.  Dan menyebabkan  elektron  dapat  disalurkan  ke saluran  awal  dan  akhir  untuk  digunakan pada perabot listrik.
Panel  surya  itu  letakkan  dengan  posisi statis menghadap matahari. Karena matahari  bergerak  membentuk  sudut  selalu berubah,  maka  dengan  posisi  panel  surya itu  yang  statis  itu  tidak  akan  diperoleh energi  listrik  yang  optimal.  Agar  dapat terserap  secara  maksimum,  maka  sinar matahari  itu  harus  diusahakan  selalu  jatuh tegak  lurus  pada  permukaan  panel  surya. Jadi, untuk mendapatkan energi listrik yang optimal,  sistem  sel  surya  itu  masih  harus dilengkapi pula dengan rangkaian kontroler optional  untuk  mengatur  arah  permukaan panel surya agar selalu menghadap matahari  sedemikian  rupa  sehingga  sinar mahatari  jatuh  hampir  tegak  lurus  pada panel suryanya.
Panel  surya  /  solar  cell  sebagai komponen  penting  pembangkit  listrik tenaga  surya,  mendapatkan  tenaga  listrik pada  pagi  sampai  sore  hari  sepanjang  ada sinar  matahari.  Umumnya  kita  menghitung maksimun  sinar  matahari  yang  diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam. Tenaga listrik pada pagi sampai sore disimpan  dalam  baterai,  sehingga  listrik dapat  digunakan  pada  malam  hari,  dimana tanpa sinar matahari.
Secara    umum    Konfigurasi    sistem    PLTS Sistem    Terpusat    dapat    dilihat    seperti terlihat blok diagram dibawah :
Gambar 2. 1 Prinsip Kerja sistem PLTS Terpusat (Sumber : https://rakhman.net/power-plants-id/jenis- sistem-plts/ )

## 2.3. Pengertian PLTH
Tujuan  utama  dari  sistem  Pembangkit Listrik  Tenaga  Hybrid  (PLTH)  pada dasarnya  adalah  berusaha  menggabungkan dua  atau  lebih  sumber  energi  (sistem pembangkit) sehingga dapat saling menutupi  kelemahan  masing-masing  dan dapat  dicapai  keandalan  supply  dan efisiensi ekonomis pada tipe load tertentu.
Untuk    setiap load yang    berbeda, akan    diperlukan    sistem hybrid dengan komposisi  tertentu,  agar  dapat  dicapai sistem  yang  optimum.  Oleh  karenanya, sistem design dan sistem sizing , memegang peranan  penting  untuk  mencapai  target dibuatnya  sistem hybrid .  Sebagai  contoh, load yang  relatif  konstan  selama  24  jam dapat  dicatu  secara  efisien  dan  ekonomis oleh genset (dengan kapasitas yang sesuai), akan  tetapi  load  dimana  penggunaan  listrik
pada  siang  hari  berbeda  jauh  dibandingkan dengan malam hari, akan membuat penggunaan genset saja tidak optimum.
Sistem Hybrid dapat melibatkan 2 atau lebih  system  pembangkit  listrik,  umumnya sistem  pembangkit  yang  banyak  digunakan untuk hybrid adalah genset, PLTS, mikrohydro ,  Tenaga  Angin.  Sehingga system hybrid bisa  berarti  PLTS-  Genset, PLTS- Mikrohydro ,  PLTS-Tenaga  Angin dst.  Di  indonesia  system hybrid telah banyak  digunakan,  baik  PLTS  Genset, PLTS- Mikrohydro ,  maupun  PLTS-  Tenaga Angin- Mikrohydro .
Namun  demikian hybrid PLTS-Genset yang  paling  banyak  dipakai.  Umumnya digunakan  pada captive  genset / isolated grid ( stand alone genset , yakni genset yang tidak di interkoneksi).
Sistem  PLTS hybrid secara  skematis disajikan pada diagram berikut ini :
Gambar 2. 2 Skema sistem PLTS Hybrid (Sumber : https://rakhman.net/power-plants- id/jenis-sistem-plts/)
2.4. Komponen-komponen pada PLTH
2.4.1. Solar cell
Gambar 2. 3 Sistem untuk Solar Cell
(Sumber : berbagaireviews.com/2018/04/pembangkit-listrik- tenaga-surya-plts.html)
Sel  surya  merupakan  komponen  yang sangat  penting  dalam  sistem  PLTS. Komponen  ini  berfungsi  untuk  mengubah energi  surya  menjadi  energi  listrik.  Ketika sel  surya  atau  biasa  disebut  dengan photovoltaic (PV) menyerap cahaya matahari,  energi  foton  yang  diserap kemudian  dipindahkan  ke  sistem  proton- elektron  bahan,  membentuk  pembawa muatan  yang  dipisahkan  oleh  sambungan. Pembawa  muatan  dapat  berupa  pasangan elektron-ion  pada  cairan  elektrolit  atau pasangan elektron-hole pada bahan semikonduktor padat.  Sisa daya foton  yang tidak  digunakan  pembawa  muatan  akan menjadi panas dan hilang ke lingkungan.
Solar  sel  adalah  device  yang  mampu mengkonversikan langsung tenaga matahari menjadi  listrik.  Sel  surya  bisa  disebut energi  cahaya  matahari  yang  sampai kebumi.  Bukan  hanya  dipergunakan  untuk menghasilkan  listrik  langsung,  panas  dari cahaya  matahari  dapat  juga  dikonversikan sebagai  energi  panas  melalui  sistem  solar thermal. Sinar matahari mampu melepaskan sekitar 1000 Watt energi per meter persegi.

## 2.4.2. Battery Control Unit (BCU)
Baterry  Control  Unit  adalah  alat yang  digunakan  untuk  mengontrol  proses pengisian  muatan  listrik  dari  panel  surya kedalam  baterai  dan  juga  pengosongan muatan  listrik  dari  baterai  pada  beban seperti  inverter,  lampu,  TV  dan  lain-lain. BCU  dikenal  juga  sebagai  SCC  atau  Solar Charge  Controller.  BCU  juga  digunakan untuk  mengatur  banyak  sedikitnya  arus searah  yang  masuk  ke  baterai  dan  juga menagmbil  arus  dari  baterai  ke  beban. Fungsi  lain  dari  BCU  yaitu  mencegah baterai  dari  overcharge  dan  kelebihan tegangan  dari  modul  surya.  Kelebihan voltase pada baterai akan mengurangi umur baterai.
2.4.3. Baterai (Battery / Accumulator)
Baterai  adalah  sebuah  alat  yang digunakan  untuk  menyimpan  tenaga  listrik yang  dihasilkan  dari  pembangkit  tenaga surya  sehinga  bisa  di  gunakan  kapan  saja selama  dibutuhkan.  Baterai  memiliki  dua tujuan  penting  dalam  sistem  PLTS,  yaitu untuk  memberikan  daya  listrik  kepada sistem  ketika  daya  tidak  disediakan  oleh panel  surya  serta  untuk  menyimpan kelebihan  daya  yang  dihasilkan  oleh  panel surya. Pada umumnya, Baterai terdiri dari 2 Jenis  utama  yakni  Baterai  Primer  yang hanya dapat sekali pakai (single use battery) dan Baterai Sekunder yang dapat diisi ulang (rechargeable battery).

## 2.4.4. Inverter
Inverter  di  dalam  PLTS  berfungsi untuk mengubah arus searah ( direct current –  DC)  yang  dibangkitkan  oleh  sistem modul fotovoltaik  dan baterai  menjadi arus bolak  balik  ( alternating  current –  AC), sehingga  PLTS  dapat  digunakan  untuk memenuhi  kebutuhan  listrik  sebagaimana disediakan  oleh  pembangkit  konvensional (diesel genset dan PLN).

## 3. Perancangan Dan Pembuatan Sistem

## Gambar 3. 1 Mode Hybrid
(Sumber : Koleksi pribadi)
Ketika  sistem  menggunakan  mode Hybrid,  maka  supply  yang  menuju  beban menggunakan supply dari PLN, PLTS, dan
Baterai. Pengaturan di inverter memprioritaskan  PLTS,  PLN,  kemudian Baterai. Daya yang dibangkitkan dari PLTS dikirim  ke  inverter.  Selain  supply  dari PLTS,  terdapat  juga  supply  dari  PLN  dan Baterai.  Ketika  supply  dari  PLTS  tidak cukup untuk mensupply beban, maka beban akan  disupply  oleh  PLTS  dengan  bantuan PLN  secara  bersamaan.  Ketika  supply PLTS  tidak  ada  (malam  hari),  maka  beban akan  disupply  oleh  PLN.  Misalkan  supply PLN  juga  tidak  ada,  maka  beban  akan dibackup oleh Baterai.
Lamanya  Baterai  mensupply  beban tergantung sesuai dengan kapasistas Baterai dan  daya  beban.  Inverter  akan  mengukur besaran-besaran  daya  yang  dibangkitkan oleh sel surya, daya beban, kapasitas baterai dan tegangan PLN. Data-data tersebut akan akuisisi  oleh  SCADA  melalui  jaringan Internet  Protocol  dan  dapat  dimonitor menggunakan  PC  maupun  laptop  yang sudah  terkoneksi  dengan  IP  dan  memiliki program SCADA PLTS tersebut.

## 3.1. Tata Letak Alat
Gambar 3. 2 Tata Letak Alat Dari Atas
(Sumber : Koleksi pribadi)
Keterangan :
1. Penempatan panel surya diletakan diatas lab mekatronika disusun memanjang sejajar dengan penyangga atap.
2. Panel  konrol,  Inverter  dan  Baterai diletakan  di  depan  lab  mekatronika  di sisi kanan sebelum masuk ke ruangan.

## 3.2. Spesifikasi Baterai
Merk : Kenika Type : 121000 Normal Voltage: 12V
Capacity :  100  Ah  @  10hr  to  1.80V  per cell @ 25 ℃ (77 ℉ ) Maximum Discharge Current : 726A (5sec) Maximum Charging Current Limited : 20A Recommended Operating Temperature
: 150-250C Terminal  : M6 and TU2
Gambar 3.3 Baterai (Sumber:
https://kentpower.indonetwork.co.id)

## 3.3. Spesifikasi Inverter
Merk : Kenika Off-Grid Inverter Model no. : EAF 1000W
Rated Power   : 1Kw

## PV INPUT
Max. input voltage (Voc)
: 100 Vdc
Optimum operating voltage (Vmp) : 33-80
Vdc Vdc Max. conversion efficiency : ≥ 98%
Max. charging current : 50 A Recommended PV Configuration : 1400 W

## AC INPUT
Input  voltage  range    :  100  /  110  /  115  / 120V  or  200  /  220  /  230  /  240  V ±25 %
Frequency range : 50 Hz / 60 Hz ± 1 Hz
Max. charging current : 30 A INVERTER Inverter voltage : 100 / 110 / 115 / 120V or 200 / 220 / 230 / 240 V ±2 % Rated power : 1000 W Power factor : 1 Max. Inverter output efficiency : ≥ 85 %

## COMMUNICATIONS
Communication interface : RS232 / USB / RS485 ; SNMP ( optional)
Gambar 3.4 Inverter Hybrid (Sumber : User Manual Off Grid Solar
Inverter) 3.4. Spesifikasi Wattmeter AC Merk : Peacefair Tipe Tampilan : Digital No.Model : PZEM-061 Tegangan Suplai : 80V—260V Temperatur Kerja : -10-60 degree Dimensi : 89.6*49.6*24.4mm(L*W*H) Besaran Pengukuran : 0-100A Daya : 0-22kw
Gambar 3.5 Wattmeter AC (Sumber: https://picclick.com.html)

## 3.5. Spesifikasi Wattmeter DC
Merk : PEACEFAIR Model : PZEM-051 Pola opsional : 50A Current Shunt, 100A Current Shunt Tegangan kerja : 6.5-100V DC Besaran tegangan : 6.5-100V DC Daya : 100A / 10000W
Gambar 3.6 Ampermeter DC (Sumber: https://www.bitsbetrippin.io)

## 3.6. Spesifikasi PLC
Range of Product : Modicon M221
TM221CE40R
Tegangan Sumber  : 100-240V AC
Tipe Output : Relay Tegangan Output  : 5-250VAC Arus Output : 1 A Jumlah I/O : 40 Analog Input number: 0...10V
Communication Service : DHCP client Modbus TCP client Ethernet/IP adapter Modbus TCP server
Modbus TCP slave device Dimensi : 90 𝑚 × 70 𝑚 ×   160 𝑚𝑚 Berat : 0,456 Kg
Gambar 3.7 PLC Modicon
(Sumber : http://www.amazon.co.uk/Schneider- Electrics)
4. Pengujian Dan Analis
4.1. Pengujian Alat
Inverter  ini  memiliki  dua  prinsip  kerja utama  yang  dapat  digunakan  yaitu Anti Flowback  Mode dan Grid  Tied  Mode .
Perbedan yang mendasar dari kedua prinsip tersebut terletak pada batasan
pembangkitan  untuk  dialirkan  kembali  ke PLN  ( Grid ),  dalam  hal  ini Anti  Flowback mode menggunaan  metode  kerja  satu  arah, dimana Grid dan  PV  akan  melakukan suplai  satu  arah  ke  beban  baik  secara bersamaan  maupun  tunggal  tergantung kondisi  sumber  energi  dalam  posisi hybrid maupun  tidak.  Sedangkan  pada Grid  Tied mode memberikan sisa daya yang dibangkitkan  setelah  melalui  pembebanan dan charging baterai untuk disuplai.
Gambar 4. 1 Prinsip Kerja Anti Fowback Mode
(Sumber: User Manual Off-Grid Solar Inverter)
Untuk  menjalankan  sistem  integrasi PLTH ini kami menggunakan Anti Flowback  mode menggunakan inverter , diperlukan setting yang  ditujukan  untuk menentukan sistem integrasi yang dikehendaki, oleh karena itu perlu dipahami bagian  bagian  dalam inverter sehingga dapat dilakukan setting sebagaimana mestinya.
Tabel 4. 1 Data pengujian PLTS dan back up
PUKUL PV IN BATERAI BEBAN (W)
TEG. (V) DAYA
(W) TEG (V) % 08.00 75,6 283 24,6  71 263 09.00 68,5 445 24,7  72 288 10.00 61,8 240 25,1  75 297 11.00 56,2 586 26 79 288 12.00 60,4 618 26,3  82 281 13.00 63,1 506 26,2  83 279 14.00 58,8 96 25,7  82 280 15.00 66,5 302 25,5  82 278 16.00 66 145 24,9  78 299 17.00 32,6 10 24,4  68 292 18.00 36,3 1 24,3  67 284
(Sumber: Koleksi Pribadi)
Gambar 4. 2 Grafik Pengujian Daya PLTS
dan Back up
(Sumber: Koleksi Pribadi)

## 4.2. Analisa Data Pengujian PLTS
Dari  table  dan  grafik  di  atas,  bahwa pada  pukul  08.00  PLTS  sudah  mampu menghasilkan tegangan 75,6V dan dayanya hanya sebesar 283Watt. Sedangkan kondisi awal  pengujian  tegangan  baterai  sebesar 24,6V sedangkan bebanya sebesar 263Watt. Pendataan dilakukan setiap satu jam sekali. Pada  pukul  12.00  daya  yang  dihasilkan PLTS  sebesar  618Watt,  ini  merupakan puncak  daya  yang  dihasilkan  pada  saat pengujian  dan  tidak  jauh  berbeda  dengan perkiraan  perhitungan  yang  terdapat  pada bab  tiga  .  Lalu  tegangan  baterai  juga bertambah  menjadi  26,3V.  Bebanya  pun hanya bertambah menjadi 281Watt. Perubahan besar daya beban ini bergantung pada  bebrapa  komponen  pada  sistem  yang bekerja  karena  pada  saat  pengujian, terdapat  kelompok  lain  yang  juga  sedang melakukan pengujian alat.
Saat  pukul  18.00  PLTS  sudah  tidak mampu  menghasilkan  daya  yang  besar, yaitu  hanya  1Watt.  Tegangan  baterai  juga ikut turun menjadi 24,3V. Ini terjadi karena saat  awal  pengujian  kondisi  baterai  tidak 100%  sehingga,  ketika  daya  dari  PLTS turun,  maka  baterai  ikut  membantu  PLTS
untuk  mensuplai  daya  ke  beban.  Padahal ketika  PLTS  mampu  menghasilkan  daya yang  besar,  PLTS  juga  memberikan  sisa daya dari beban untuk mencharge baterai.
Namun, seiring menurunya daya PLTS, daya untuk mencharge baterai juga menurun  dengan  kata  lain,  waktu  yang diperlukan  PLTS  untuk  mencharge  baterai dari  kondisi  mendekati  DoD  sampai  100% kurang.  Sehingga  ketika  PLTS  sudah  tidak sanggup  mensuplai  beban,  maka  baterai yang  dominan  mensuplai  beban  walaupun baterai  belum  penuh.  Akibatnya  tegangan baterai juga ikut turun.

## 4.3. Data Pengujian PLTH

## 4.3.1. Data Pengujian PLTH
Tanggal Pengujian : Kamis, 15 Agust. 2019
Waktu pengujian   : 11.00-17.00 WIB Kondisi Battery   : 100% (±27,41V)
Beban : Lampu TL LED, kipas angin dan sistem Daya Beban : ±327,1 Watt Tabel 4. 2 Data Pengujian PLTH Pukul PV IN (Watt) Metering PLN (W) Beban (W) 11.00 400 11,0 330 12.00 398 11,6 332 13.00 495 10,0 333 14.00 392 13,1 324 15.00 268 257,7 321 16.00 164 277,5 324 17.00 47 344,8 326
(Sumber: Koleksi Pribadi)

## (Sumber: Koleksi Pribadi)

## 4.3.2. Analisis Data Pengujian PLTH
Melihat  tabel  dan  grafik  di  atas, pengujian  mode  Hybrid  yang  dilakukan pukul  11.00  sampai  17.00  diketahui  bahwa pada  pukul  13.00  PV  menghasilkan  daya terbesar  yaitu  495  Watt,  dan  daya  terkecil yang  dihasilkan  pada  pukul  17.00  yaitu sebesar  47  Watt.  Pada  metering  PLN  daya terbesar  yang  dihasilkan  pada  pukul  16.30 yaitu  sebesar  344,8  Watt.  Beban  yang digunakan kurang lebih sebesar 327,1 Watt.
Berdasarkan  dari  data  PV  IN  dan Metering  PLN  dari  kedua  data  tersebut berbanding  terbalik.  Dikarenakan  pada mode  Hybrid  memiliki  tiga  sumber tegangan  yaitu  PV,  PLN  dan  Baterai.  Jadi pada  mode  hybrid  ketiga  sumber  tersebut harus  seimbang  maka  ketika  daya  dari  PV pada  titik  puncaknya  daya  yang  dihasilkan oleh  PLN  akan  lebih  kecil  dari  daya  yang dihasilkan  oleh  PV  sebaliknya  jika  daya yang  dihasilkan  oleh  PV  kecil  maka  daya yang  dihasilkan  oleh  PLN  lebih  besar  dari daya yang dihasilkan PV atau bisa saja daya dari PV dan dari PLN seimbang. Contohnya pukul  11.00  daya  yang  dihasilkan  oleh  PV besar maka daya yang dihasilkan oleh PLN lebih  kecil  dari  PV  sebaliknya  pada  pukul 16.30  daya  yang  dihasilkan  oleh  PV  kecil sehingga  daya  yang  dihasilkan  oleh  PLN lebih  besar  dari  PV.  Ketika  pukul  15.00 daya  dari  PV  bisa  dikatakan  seimbang dengan daya dari PLN.

## 5. Penutup
Dari  pembahasan  yang  telah  dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu: a. Pemanfaatan energi matahari diaplikasikan dengan membuat Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya (PLTS).
b. Pembangkit  Listrik  Tenaga  Hybrid adalah  penggabungan  dua  atau  lebih sumber  listrik,  dalam  hal  ini  PLN  dan PLTS.
c. Dalam sistem PLTH untuk mengintegrasikan  dua  sumber  tersebut memerlukan perangkat diantaranya
panel  surya  (4  buah  panel  200WP), inverter,  baterai  12V  100  Ah,  panel kontrol,  kabel,  PLC  dan  software SCADA.
d. Perhitungan beban meliputi daya, lama pemakaian,  dank  Wh  beban.  Total beban yang di supply oleh system yaitu
33.220  Wh  (3,22  kWh).  Mengontrol pembagian  suplai  daya  ke  beban dilakukan secara otomatis oleh
inverter.
e. Monitoring  data  besaran  listrik  dapat dilihat  di  PC  melalui  SCADA  dan dapat  dilihat  secara  langsung  pada display  inverter  maupun  pada  power meter

## DAFTAR PUSTAKA
Adrianti,  Evaluasi  Keandalan  Pembangkit
Listrik Tenaga Surya Yang Terhubung  Ke  Grid,  Vol:  5,  No.  2, 2016, Jurusan Teknik Elektro,
Fakultas Teknik, Universitas Andalas Anwar  Ilmar  Ramadhan,  Analisis  Desain Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga SurKapasitas  50  WP,  2016,  Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Jakarta Konsep Kerja Sistem PLTS https://tenagamatahari.wordpress.com Programmable Logic Control https://www.schneider- electric.co.id/id/ Rusman , Pengaruh Variasi Beban Terhadap Efisiensi Solar Cell Dengan Kapasitas 50 Wp, Vol. 4 No. 2, 2015, Jurnal Teknik Mesin  Politeknik
Negeri Samarinda
Saputra,  Muhammad  Adhijaya,  Inovasi
Peningkatan  Efisiensi  panel  Surya
Berbasis  Fresnelsolar  Concentrator Dan  Solatracker,  2010,      Teknik Elektro  Fakultas  Teknologi  Industri ITS Surabaya System  Instalasi  Cara  Pemasangan  Panel Sury http://indosolarcell.com Syukri,  Mahdi  dan  Suriadi,  Perencanaan Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya
(PLTS) Terpadu Menggunakan
Software  PVSYST  Pada  Komplek
Perumahan  di  Banda  Aceh,  Vol.  9,
No. 2, 2010, Teknik Elektro Universitas Syiah Kuala.