e-ISSN : 2715-5064

## PERBANDINGAN ENERGI LUARAN PLTS ATAP TERHADAP KONSUMSI ENERGI SKALA RUMAH TANGGA DENGAN DAYA LISTRIK 1300 VA
Riyani Prima Dewi 1* , Fadhillah Hazrina 2 , dan Betti Widianingsih 3
1,2,3 Jurusan Teknik Elektronika, Program Studi Teknik Listrik, Politeknik Negeri Cilacap, Cilacap
1,2,3 Jl. Dr. Soetomo No 1, Sidakaya, Cilacap email: 1 riyanipd@pnc.ac.id , 2 fadhillahhazrina@pnc.ac.id , 3 bettiwidianingsih@pnc.ac.id
Abstract   Solar energy is one option that can be used to reduce the use of fossil energy sources whose supplies are dwindling and global warming  caused  by  its  usage.  The  Indonesian  government  has sought to utilize solar power plants (PLTS) through various policies. Nowadays, all PLN customers are allowed to install rooftop PLTS. Before installing a rooftop PLTS, there must be a question of how efficient the electricity bill is if the electricity needs are combines of rooftop PLTS and PLN. The other question is how efficient is the installation of rooftop PLTS to save the electricity bill. This paper discusses the capacity optimization of PV mini-grid (rooftop) for a household refers to the current government policy on PV mini-grid. Studies  The  case  was  carried  out  on  a  house  with  an  estimated installed PLN load of 1300 VA and the need for electrical energy of about  9.5  kWh/day,  which is  in  Cilacap.  The  PLTS  system  output energy  is  simulated  with  PVSpot  and  SolarGIS  software.  To  meet household electricity needs in the case study, the installed PV mini- grid  system  is  about  1  kWp  with  a  suitable  inverter  system.  The monthly average output energy of the PLTS system is 124 kWh with the lowest and highest ranges respectively 145 kWh and 103 kWh per month. This energy can meet 42% of the energy needs of homes simulated.
Keywords: photovoltaic, pv rooftop, PVsopt, SolarGIS, solar energy
Abstrak Untuk mengurangi ketergantungan pada energi fosil dan menanggulangi isu pemnasan global pada bumi kita maka energi  surya  atau  matahari  adalah  pilihan  sumber  energi terbarukan  yang  bisa  menjadi  solusi.  Pemerintah  Indonesia telah  mengusahakan  pemanfaatan  pembangkit  listrik  tenaga surya  (PLTS)  melalui  berbagai  kebijakan.  Saat  ini  seluruh kalangan  pelanggan  PLN  boleh  memasang  PLTS  atap. Sebelum  memasang  PLTS  atap  pasti  muncul  pertanyaan seberapa  hemat  tagihan  listrik  jika  kebutuhan  listrik ditanggung sebagiannya oleh PLTS atap atau seberapa efisien pemasangan  PLTS  atap  untuk  memenuhi  kebutuhan  harian listrik.  Dalam  artikel  ini  akan  dibahas  suatu  studi  kasus menganai perbandingan kebutuhan listrik harian suatu rumah dengan daya listrik yang dibangkitkan oleh PLTS atap. Studi kasus  dilakukan  di  perumahan  dengan  kapasitas  daya terpasang 1300 VA di Cilacap. Perhitungan dilakukan dengan simulasi menggunakan software SolarGIS dan PVSpot. Sistem PLTS atap yang diinstall adalah sebesar 1 Kwp untuk asumsi kebutuhan  listrik  9,5  kW/hari.  Hasil  penelitian  menunjukkan energi  keluaran  rerata  bulanan  dari  sistem  PLTS  yang terpasang adalah sebesar 124 kWh dan dapat memenuhi sekitar 42% kebutuhan listrik satu rumah yang disimulasikan.
Kata  Kunci  −  energi  matahari,  PLTS  atap,  PVsopt,  sel  surya, SolarGIS

## I. PENDAHULUAN
Ketersediaan energi fosil seperti batu bara, minyak bumi, dan gas tidak terjamin akan selalu ada di beberapa tahun kedepan. Selain isu keterediaan, isu kerusakaan alam akibat bahan bakar fosil yang digunakan juga semkain meluas. Pemerintah selalu berupaya  untuk  meningkatkan  penggunaan renewable energi dan perlahan meninggalkan bahan bakar fosil di semua bidang tak terkecuali dengan pembangkit listrik.
Indonesia  merupakan  negara  yang  memiliki  potensi  energi terbarukan  yang  sangat  besar,  mulai  dari  air  untuk pembangunan PLTA yang penggunaanya masih sangat sedikit [1][2],  panas  bumi,  dan  energi  surya  atau  matahari  yang bersinar  sepanjang  tahun.  Energi  surya  adalah  energi terbarukan  yang  utama  dan  tengah  popular  saat  ini[3]. Pemanfaatan energi surya sangat penting dan telah di terapakan dalam  berbagai  bidang[4][5][6].  Indonesia  yang  letak geografisnya  dilewati  oleh  garis  khatulistiwa  mempunyai potensi  energi  surya  yang  cukup  besar.  Dalam  Peraturan Presiden  No.79  tahun  2014,  Indonesia  menargetkan peningkatan  energi  terbarukan  pada  tahun  2025  sebesar 23%[7].  Untuk  mewujudkan  rencana  tersebut,  beberapa kebijakan  teknis  telah  dibuat  dan  ditetapakan  yang  salah satunya adalah kebijakan mengenai pemanfaatan energi surya melalui  Peraturan  Menteri  Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral (ESDM)  No.49  tahun  2018,  jo.  Permen  ESDM  No.13  tahun 2019, jo. Permen ESDM No.16 tahun 2019. Dalam peraturan tersebut dijeaskan mengenai aturan-aturan penggunaan PLTS khususnya PLTS atap bagi pelanggan PLN[8].
Lebih rinci lagi dijelaskan dalam peraturan diatas bahwa PLN memberikan kesempatan kepada seluruh pelanggannya untuk dapat  menginstall  PLTS  dirumah,  kantor,  atau  bangunan pribadi  lainnya.  Hal  ini  merupakan  upaya  untuk  mendorong masyarakat  dapat  berperan  serta  dalam  upaya  meningkatkan pemanfaatan  energi  baru  terbarukan.  Harapan  ini  kemudian dikuatkan  melalui  Surat  Edaran  Menteri  ESDM  No. 363/22/MEM.L/2019  sebagai  imbauan  untuk  menginstall PLTS atap pada gedung/bangunan yang meliputi perkantoran, rumah  dinas,  gudang,  tempat  parkir  dan  fasilitas  umum lainnya[9].
Ada  dua  konfigurasi  utama  dalam  instalasi  PLTS  yaitu konfigurasi  sistem  terpusat  dan  konfigurasi  sistem  tersebar. Masing-masing konfigurasi tersebut dapat bersifat ongrid atau offgrid [10].  Sesuai  aturan  yang  berlaku  di  Indonesia,  semua pelanggan  PLN  dapat  memasang  PLTS  atap  dengan menggunakan  konfigurasi  ongrid  atau  konfigurasi  yang terhubung ke jaringan PLN. Dalam peraturan teknisnya, secara garis  besar  gambaran  umum  PLTS  atap  yang  diijinkan  oleh PLN adalah seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1[8].
e-ISSN : 2715-5064
Gambar 1. Mekanisme dan komponen PLTS Atap
Keterangan gambar : (1) : Panel surya (2) : Inverter (3) : AC breaker panel (4) : peralatan elektronik rumah tangga (5) : kWh meter exim (export import) (6) : Jaringan PLN
Gambar 1 menjelaskan mekanisme PLTS atap yang diijinkan dipasang  oleh    pelanggan  PLN.  Arus  listrik  yang  dihasilkan panel  surya  merupakan  arus  searah  yang  nantinya  akan dikonversi  oleh  inverter  menjadi  arus  AC.  Arus  listrik  inilah yang  dimanfaatkan  oleh  pelanggan  masuk  ke  dalam  rumah mereka  melalu  AC  breaker  panel.  Dalam  konfigurasi  ini, pelanggan akan dilengkapi dengan kWh meter yang berbeda. kWh  meter  yang  digunakan  adalah  kWh  meter  jenis  exsim yang  sekaligus  menghubungkan  sistem  PLTS  atap  kita  ke jaringan PLN. Dengan menggunakan Meter exim baik ekspor listrik  maupun  impor  listrik  dari  pelanggan  PLTS  dan  ke jaringan PLN  akan terbaca. Berdasarkan data inilah nantinya tagihan  nilai  jual  beli  listrik  antar  apelanggan  dan  PLN  akan dihitung.
Dari  latar  belakang  yang  telah  dijabarkan,  dalam  artikel  ini akan dibahas mengenai simulasi energi listrik yang dihasilkan oleh  PLTS  atap  disuatu  rumah  di  Cilacap,  dengan  kapasitas daya terpasang adalah 1300 VA. Analisis perbandingan jumlah energi harian anatar kebutuhan rumah dan energi terbangkitkan PLTS  juga  akan  dibahas  dan  pertanyaan  mengenai  berapa persen  PLTS  atap  dapat  mengcover  kebutuhan  listrik  rumah pengguna.

## II. PENELITIAN YANG TERKAIT
Pada  penelitian  sebelumnya[11]  perhitungan    potensi    energi listrik  dari    PLTS  atap  di    perumahan  GreenSmart    Living Cilacap  dilakukan  pada  rumah  dengan  daya  terpasang  2200 VA.  Simulasi  dikerjakan  dengan  SolarGIS  PV.  Hasil  dari penelitian tersebut yaitu  satu  rumah yang kebutuhan  energi hariannya  sebesar  13  kWh kemudian menginstall PLTS  atap 3 kWp maka kebutuhan energi listrik  yang  diimport dari PLN ke rumah hanya sebesar 7,8% dalam satu tahun.
Prian  Gagani  dkk[12]  melakukan  suatu  perancangan  PLTS pada atap gedung fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta.  Sebanyak  570  modul  PV  dengan  kapasitas  masing- masing 500 Wp digunakan dalam penelitian ini. Inverter yang dipakai  sebanyak  21  unit.  Hasil  penelitiannya  menunjukkan dengan  radiasi  matahari  yang  baik  sekitar  4.76  kWh/m2/hari estimasi energi  yang diperoleh sebesar 285 kWp. Terdapat  2 gedung utama yang diinstall PLTS atap yaitu gdengan A B C
dan  D  Fakultas  Teknik  dan  gedung  Sipil.  Beban  tahunan gedung pertama adalah sebesar 629,739 kWh/tahun dan sekitar 50.7%  kebutuhannya  dapat  terpenuhi  oleh  rancangan  PLTS atap. Sedangkan di gedung kedua, kebutuhan energi tahuanan nya sebesar 63,337 kWh/tahun dan PLTS yang dirancang akan mamapu mengakomodir sekitar 43.3% dari kebutuhan total. Di kota Denpasar, H. Kristiawan dkk[12] melakukan penelitian tentang  potensi  pembangkit  listrik  tenaga  surya  atap  gedung sekolah  SD  Negeri  5  Pedungan,  Denpasar.  Dengan menggunakan software Heloscope  diperoleh  data  bahwa potensi  energi  matahasi  di  wilayah  tersebut  adalah  sebesar 1912,8kWh/m2/tahun  atau  rata-rata  sebesar  5,2kWh/m2/hari. Listrik dapat mulai dihasilkan oleh PLTS mulai pukul 07.00 – 18.30 WITA. Sebesar 3214.6 kWh listrik berpotensi dihasilan dengan  sudut  pemasangan  PLTS  atap  sebesar  30.9 o .  jika dibandingkan  dengan  sudut  pemasangan  optimal  yaitu  15 o , maka  potensi  listrik  yang  dihasilkan  akan  semakin  besar (3407kWh).
Dengan software yang  sama  yaitu  Heliospoce,  I  Gede Civavisna Brahma dkk[13] melakukan simulasikan unjuk kerja PLTS atap 1 kWp. Sistem PLTS atap 1 kWp yang dirancang pada  lokasi  yang  penulis  gunakan  menggunakan  panel Canadian Solar 195 Wp sebanyak 7 buah, 1 buah inverter AEC 1  kW,  dipasang  pada  atap  bangunan  menghadap  utara,  dan terhubung dengan jaringan pln melalui net meter. PLTS atap 1 kWp  ini  mampu  menghasilkan  energi  listrik  ratarata  harian 5,48  kWh,  mingguan  41,07  kWh,  bulanan  164,29  kWh,  dan tahunan 1971,5 kWh. Produksi energi bervariasi sebesar rata- rata  8%  tiap  bulan  dengan  produksi  minimum  pada  bulan Januari  sebesar  135,1  kWh  dan  tertinggi  pada  bulan  Juli sebesar  184,5  kWh.  PLTS  atap  1  kWp  yang  dirancang meghasilkan performance ratio 73,6%  dengan  Iradiasi  yang diterima dalam setahun mencapai 1859,2 kWh/.

## III. METODE PENELITIAN
Gambar  2  menjelaskan  tahapan  yang  dilakukan  dalam penelitian ini. Secara  garis besar ada 3 langkah utama dalam penelitian ini yaitu pengumpulan data, simulasi, dan penarikan kesimulan.  Data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah data  iklim  dilokasi  perumahan  yaitu  Cilacap.  Data  seperti radiasi  matahari,  temperatur  rata-rata,  dan  lama  penyinarkan matahari  dibutuhkan  untuk  menghitung  potensi  listrik  yang dapat dibangkitkan oleh PLTS atap yang akan diinstall. Data- data tersebut  didapatkan dari  BMKG kota Cilacap. Data lain yang  dibutuhkan  adalah  total  kebutuhan  energi  listrik  harian dari satu rumah dengan kapasitas daya terpasang sebesar 1300 VA. Data ini diperoleh dari hasil observasi langsung ke rumah yang menjadi objek penelitian.
Tahapan kedua dari penelitian ini adalah melakukan simulasi. Simulasi  dilakukan  dengan software SolarGIS  dan  PVSpot untuk menghitung energi listrik yang dibangkitkan oleh PLTS di daerah atau wilayah yang telah dipilih. Data hasil simulasi kemudia dioleh untuk menarik kesimpulan pada tahap terakhir penelitian ini. Beberapa pembahasan yang dilakukan sebelum penarikan  kesimpulan  adalah  menganai  potensi  energi  listrik dari  PLTS  atap,  perbandingan  anatar  kebutuhan  energi  dan energi  yang  dihasilakn  baik  harian  maupun  tahunan,  dan berapa  persen  PLTS  atap  dapat  mengakomodir  kebutuhan listrik bulanan rumah yang menjadi objek penelitian.
e-ISSN : 2715-5064
Gambar 2. Flowchart penelitian

## A. Kondisi Iklim Lokasi Penelitian
Lokasi  penelitian  adalah  di  suatu  rumah  yang  berada  di perumahan  GreenSmart  Living  Cilacap.  Data  iklim  yang digunakan  adalah  data  iklim  kabupaten  Cilacap  pada  tahun 2020.  Ada  2  data  iklim  yang  digunakan  yaitu  data  iradiasi matahari dan temperatur rata-rata. Besarnya iradiasi matahari merupakan salah satu faktor yang berpengaruh pada efisiensi produksi  energi  listrik  disusul  faktor  lainnya  seperi  derajat kemiringan  dan  pengaruh  bayangan  saat  pengoperasian[15]. Nilai  radiasi  berpengaruh  langsung  pada  efisiensi  produksi karena  radiasi  matahari  menentukan  besarnya  arus  dan tegangan  yang  dihasiklan  oleh  suatu  panel  surya[16].  Akan tetapi  hanya  sebesar  20%  saja  dari  total  radiasi  yang  diserap oleh  modul  surya  yang  akan  diknversi  menjadi  listri,  dan sisanya dikonversi menjadi panas. Panas merupakan hal yang harus  dihindari  oleh  panel  surya  karena  dapat  menurunkan efisiensi.  Oleh  karena  itu  parameter  temperature  lingkungan menjadi  penting  karena  faktor  lingkungan  dan Nominal Operating Cell Temperature (NOCT) juga dapat mempengaruhi temperatur panel surya[17][18].
Data  parameter  iklim  kabupaten  Cilacap  tahun  2020  dapat dilihat pada Gamabr 3 dan Gambar 4. Dalam gambar 3 dapat kita  lihat  bahwa  kabupaten  Cilacap  selalu  disinari  matahari setiap  harinya  dalam  setahun.  Radiasi  matahari  di  kabupaten Cilacap selalu diatas 200 W/m 2 setiap bulannya, dengan nilai puncak  maksimumnya  terjadi  di  bulan  September  sebesar 283,4  W/m 2 .  Berdasarkan  grafik  pada  Gambar  4,  Cilacap memiliki temperatur rata-rata sekitar 26 – 28 o C. Temperature rata-rata tertinggi terjadi di bulan Mei dengan nilai 28,26 o C dan yang terkecil 26,58 o C pada bulan Agustus.
Gambar 3. Grafik nilai radiasi matahari rata-rata kabupaten Cilacap tahun 2020[19]
Gambar 4. Grafik nilai temperature rata-rata matahari kabupaten Cilacap tahun 2020[19]

## B. Asumsi Listrik Harian
Rumah tinggal yang akan dibangun di perumahan GreenSmart Living Cilacap dengan fasilitas PLTS atap adalah rumah type 50 dan 70. Dalam penelitian ini, rumah type 50 yang dijadikan objek  penelitian.  Rumah type 50  menggunakan  daya  listrik PLN sbesar 1300 VA. Kebutuhan listrik harian untuk 1 rumah type ini diasumsikan sebesar 9,5 kWh per hari dengan rincian peralatan  listrik,  rata-rata  lama  pemakaian,  serta  perkiraan kebutuhan energinya dalam studi kasus ini ditampilkan dalam Tabel 1. Peralatan elektronik yang umum dimiliki oleh sebuah ruamh tangga diantaranya AC, lampu, kulkas, rice cooker , TV, mesin  cuci,  dam  peralatan  elektronik  lainnya  seperti charger hp, hair  dryer ,  dan  lain-lain.  Penjambaran  jumlah  kebutuhan peralatan elektronik ini ada yang berdasarkan survey ke lokasi lapangan ada juga yang berdasarkan asumsi hasil dari survey ke rumah-rumah pelanggan PLN dengan daya teroasang yang sama  yaitu  1300  VA.  Data  yang  berdasarkan  survey  adalah jumlah lampu dan AC. Ada  12 titik lampu pada denah rumah type  dan  1  AC  untuk  kamar  utama.  Sedangkan  peralatan lainnya  seperti  kulkas, rice  cooker ,  TV,  dan  mesin  cuci merupakan peralatan umum pemenuh kebutuhan harian rumah tangga  yang  didapatkan  dari  survey  rumah-rumah  sekitar. Lamanya  penggunaan  peralatan-peralatan  elektronik  ini mentukan  besarnya  daya  yang  dikonsumsi  oleh  peralatan. Daya dalam satuan Watt pada satu peralatan elektronik dapat kita temukan pada spesifikasi peralatan itu sendiri. Satu buah AC  misalnya  memerlukan  daya  sebesar  400  W  untuk beroperasi.  Jika  AC  ini  dalam  satu  hari  digunakan  selama  8
Mulai Pengumpulan data simulasi pembahasan dan kesimpulan selesai 252.9 243.9 233.3 240.1 217.7 224.6 241.7 248.9 283.4 255.7 238.6 217.6 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGT SEP OKT NOP DES 2020 W /m 2 Iradiasai Matahar 28.15 27.93 27.91 28.13 28.26 27.36 26.71 26.58 27.01 27.02 27.57 27.22 25.50 26.00 26.50 27.00 27.50 28.00 28.50 JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGT SEP OKT NOP DES oC 2020 Temperatur Rata-Rata
e-ISSN : 2715-5064
jam,  maka  daya  listrik  yang  di  konsumsi  selama  pemakaian tersebut setara dengan perkalian antara daya AC dengan lama penggunaan yaitu sekitar 3200 Wh. Untuk peralatan elektronik lainnya,  daya  perlatan,  lama  pemakain,  dan  konsumsi  energi perhari  ditunjukkan  dalam  Tabel  1.  Kebutuhan  total  harian merupakan  penjumlahan  dari  semua  peralatan  elektronik selama 24 jam. Dalam tabel 1. Dapat kita ketahui bahwa total energi  perhari  dari  rumah  yang  disimulasikan  ini  adalah sebesar 9,2 kWh.
TABEL 1 KEBUTUHAN LISTRIK HARIAN Peralatan Elektronik Jumlah Daya (W) Lama Pemakaian rata-rata Energi perhari (kWh) AC 1 400 8 3,2 Lampu 12 10 8 0,96 Kulkas 1 80 24 1,92 Rice cooker 1 300 4 1,20 TV 1 100 5 0,50 Mesin Cuci 1 500 1 0,50 Elektronik lainnya - - - 0,92 Total 9,2

## C. Data Input
Parameter input dalam simulasi ini diantaranya adalah meliputi lokasi  penelitian,  koordinat  lokasi,  ketinggian  lokasi, temperatur rata-rata, jenis sistem PV yang dipilih, sampai pada efisiensi  dari sistem  ini.  Lokasi penelitian  yang di  masukkan sesuai dengan koordinat perumahan yaitu -07 o 68’ S, 109° 03’ E. Saat koordinat ini di inputkan pada simulator maka otomatis nilai-nilai  dari  loksai  koordinat  ini  diataranya  nama  lokasi (biasanya terdeteksi sampai unit desa), elevasi, dan temperatur rata-rata  ditampilkan  oleh  simulator.  Untuk  parameter  kedua yang  dimasukkan  dalam  simulasi  adalah  mengenai  sistem PLTS dan spesifikasi panel surya. Dari tabel 2 dapat kita lihat bahwa  sistem  PLTS  ini  diinstall  untuk  perumahan  ( small residental ),  dengan  sudut  azimuth  untuk  pemasangannya  0 o dan  kemiringan  pemasangan  panel  surya  adalah  12 o .  panel surya  yang digunakan adalah jenis crystalline silicon . Sistem terpasang pada PLTS atap sebesar 1 kWp, karena berdasarkan Permen  ESDM  No.49  Tahun  2019  pemasangan  PLTS  atap maksimal  sebesar  daya  terpasang  (pada  rumah type 50  daya terpasang  adalah  1300  VA).  DC/AC losses yang  dimaksud pada  tabel  2.  Adalah  rugi-rugi  yang  ada  pada  inverter  dan availability adalah kemampuan atau nilai efisiensi dari sistem keseluruhan.
TABEL 2. PARAMETER INPUT SIMULASI Parameter Nilai Input Site name Gumilir Coordinates 07 o 68’ S, 109° 03’ E Elevation 2 m Temperature 26.3 o C PV System Small Residential Azimuth of PV Panel 0 o Tilt od PV Panel 12 o Type modules c-Si  –  crystalline  silicon (mono or polycrystalline) Installed Capacity 1 kAp DC/AC losses 5.5% / 1.5% Availability 97%

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil  simulasi  yang  diperoleh  maka  dilakukan  beberapa pembahasan  diantaranya pembahasan mengenai  energi  listrik yang  dihasilkan  oleh  PLTS  atap,  perbandingan  antara kebutuhan energi dan energi terbangkitkan PLTS baik harian maupun  tahunan,  dan  pembahasan  berapa  persen  PLTS  atap dapat  mengakomodir  kebutuhan  listrik  bulanan  rumah  yang menjadi objek penelitian.

## A. Potensi Energi Listrik PLTS Atap
Dari  data  iklim  yang  dibahas  sebelumnya  dan  digunakan sebagai parameter input dalam simulasi, diperoleh nilai radiasi matahari global di Cilacap yang ditunjukkan oleh Gambar 5.
Gambar 5. Lamanya matahari bersinar di Cilacap dan nilai Minimum solar zenith angle [20]
Gambar 6. Nilai radiasi matahari global Kabupaten Cilacap [17]
Radiasi  global  di  Kabupaten  Cilacap  adalah  sebesar  2,5 kWh/hari.m 2 -  4,6  kWh/hari.m 2 dengan  rata-rata  3,6 kWh/hari.m 2 dengan  nilai  sudut  zenith  minimum  0 o dan maksimum 30 o . Adapun nilai radiasi global sepanjang tahun di Cilacap  dapat  dilihat  pada  Gambar  6.  Dari  grafik  diketahui bahwa  nilai  radiasai  maksimum  ada  di  bulan  Agustus sedangkan  nilai  minimum  terjadi  di  bulan  Desember.  Secara umum  nilai  radiasai  matahari  akan  bergantung  pada  musim dalam  setiap  tahun.  Pada  musim  kemarau  nilai  radiasai  akan lebih  besar  dibandingkan  dengan  bulan  pada  musim penghujan.  Perbedaan  musim  juga  mempengaruhi  lamanya matahari bersinar yang sekaligus mempengaruhi nilai radiasai matahari. Akibatnya listrik  yang dihasilkan akan terpengaruh pula  sehingga  efisiensi  PLTS  berubah.  Perbedaan  dan
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Jan Feb Mar Ap r May Jun Jul Au g Sep O ct No v D ec
glob al irra d iat o n (Wh/ m2 )
e-ISSN : 2715-5064
pergantian  musim  pada  bulan-bulan  sepanjang  tahun  tidak termasuk dalam cakupan pembahasan dalam penelitian ini.

## B. Perbandingan  Kebutuha  Energi  Listrik  terhadap  Energi Keluaran PLTS Atap
Gambar  7  menunjukkan  gambaran  pola  penggunaan  daya listrik harian selama 24 jam berdasarkan pada tabel kebutuhan listrik  yang  disebutkan  sebelumnya  di  Tabel  1.  Dari  grafik dapat  kita  lihat  bahwa  terdapat  2  kategori  peralatan  listrik rumah  tangga  yaitu  penggunaan  yang  kontinyu  dan  tidak kintinyu. Peralatan listrik yang kontinyu misalnya kulkas yang dihidupkan  24  jam  dalam  sehari.  Akan  tetapi  daya  yang dikonsumsi oleh kulkas tidak menunjukkan nilai yang terlalu signifikan  jika  dibandingkan  dengan  peralatan  yang penggunaannya di jam-jam tertentu. Beban puncak dari rumah ini terjadi pada pukul 20.00 WIB, dan beban terendah terjadi pada siang hari sekitar pukul 9.00 – 12.00 WIB. Sebagian besar konsumsi listrik di rumah memang umum terjadi di malam hari karena  beberapa  peralatan  yang  membutuhkan  daya  besar mulai  dihidupkan,  misalnya  AC  yang  merupakan  peralatan dengan daya terbesar yang ada di rumah ini. Pada pagi hari, di jam-jam  tertentu  juga  mengalami  kenaikan  beban  yang merupakan  pengoperasian  mesin  cuci  dan rise  cooker yang bersamaan. Secara keseluruhan pada kondisi normal (kondisi ideal  pada  grafik  tanpa  memperharikan  perubahan  kebiasaan pengguna rumah per hari nya) daya maksimum adalah sebesar 1.400 Watt per hari.
Gambar 7. Gambaran pola penggunaan daya listrik harian selama 24 jam
Untuk  rumah  objek  penelitian  ini  yang  memiliki  kapasistas daya  terpasang  1300  VA,  maka  desain  PLTS  yang direncanakan  akan  diinstall  sebesar  1  kWp  dengan pertimbangan bahwa kebijakan PLN mewajibkan pembatasan instalasi  PLTS  dengan  maksimal  sebesar  daya  terpasang  di rumah  pelanggan.  Hasil  simulasi  ditunjukkan  dalam  grafik pada Gambar 8. Pada kondisi ideal, daya keluaran dari PLTS atap dengan kapasitas 1 kWp dalam satu hari ditunjuukan oleh grafik berwarna biru. Kemudian data ini dibandingkan dengan grafik  pola  penggunaan  listrik  harian  yang  sebelumnya  telah dibahas pada Gambar 7. Jika kita perhatikan, PLTS atap mulai menghasilkan daya listrik dari pukul 07.00 – 17.00 WIB setiap harinya.  Berdasarkan  luasan  grafiknya,  antara  pukul  08.00  – 17.00  WIB,  garis  biru  berada  di  atas  garis  jingga.  Ini menunjukkan bahwa produksi listrik dair PLTS atap melebihi kebutuhan  listrik  rumah  pada  jam  tersebut.  Jika  demikian, maka pada jam tersebut kebutuhan listrik rumah akan diambil dari  PLTS  dan  selisish  dayanya  akan  dicatat  ole  kWh  meter exim  sebagai  total  energi  listrik  yang  di  ekspor  ke  jaringan PLN. Sedangkan di  jam  lainnya, saat  grafik jingga berada di
atas grafik biru, terutama di malah hari saat PLTS atap tidak menghasilkan  listrik  maka  kebutuhan  listrik  rumah  akan disuplay oleh PLN. Saat inilah kWh meter exim akan mencatat jumlah impor energi listrik dari jaringan PLN. Hasil pencatatan ekspor dan impor energi listrik ini menjadi dasar perhitungan jual beli listrik dan juga tagihan listrik yang akan ditanggung pelanggan  perbulan.  Pembahasan  menganai  biaya  listrik berdasarkan kWh meter exim tidak dibahas lebih lanjut dalam artikel ini.

## Gambar 8. Perbandingan penggunaan listrik harian terhadap energi keluaran PLTS atap
Pada  Gambar  9. Grafik  penggunaan energi  listrik dalam satu tahun  dalam  kondisi  ideal  dibandingkan  terhadap  grafik produksi  listrik  tahunan  dari  PLTS  atap  dengan  kapasitas  1 kWp.  Dari  grafik  tersebut  dapat  kita  lihat  bahwa  produksi energi  listrik  PLTS  tiap  bulannya  tidak  lebih  dari  295  kWh yang menunjukkan bahwa instalasi PLTS atap ini belum bisa sepenuhnya  mengakomodir  kebutuhan  listrik  rumah  dalam setiap  bulannya.  Produksi  listtik  dari  PLTS  atap  dalam  satu tahun  sebesar  1491  kWh.  Nilai  ini  setara  dengan  42% kebutuhan  listrik  rumah  dalam  1  tahun.  Sehingga  dapat disimpulkan bahwa dengan measang PLTS atap berkapasitas 1 kWp  di  rumah  yang  diteliti  dengan  kebutuhan  listrik  perhari nya  sebesar  9,2 kWh dapat  menghemat energi  listrik sebesar 42% dari jaringan PLN.
Gambar 9. Perbandingan total penggunaan energi listrik tahunan terhadap energi keluaran PLTS atap 0 100 200 300 400 500 600 700 800 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 K on su ms i Da ya ( W h ) Pukul/Waktu (jam) AC Lampu Kulkas Rice Cooker TV Mesin Cuci 0 100 200 300 400 500 600 700 800 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Da ya (W h) Waktu (jam) Output daya PLTS Konsumsi Listrik
0 50 100 150 200 250 300 350 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec En erg i ( kW h) BULAN Energi Keluaran PLTS Kebutuhan Energi
e-ISSN : 2715-5064

## V. KESIMPULAN
Modul  surya  dalam  menghasilkan  listrik  dipengaruhi  oleh beberapa faktor seperti faktor iklim dan faktor cuaca. Simulasi produksi  listrik  diperlukan  sebelum  menginstall  PLTS  atap dengan  tujuan  untuk  melihat  seberapa  efisien  pemasangan PLTS dan mempengaruhi nilai perkiraan investasi. Dari hasil penelitian yang telah dikerjakan, sebuah rumah yang membutuhkan  energi  listrik  harian  sebesar  9,3  kWh  per  hari dalam  kondisi  ideal  tanpa  memperhatikan  perubahan  pola kebiasaan menyalakan dan menggunakan peralatan elektronik rumah  tangga  dapat  dihitung  energi  listrik  bulanan  yang dikonsumsi sebesar 295 kWh per bulan. Produksi listrik PLTS atap  kapasitas  1  kWh  dalam  satu  tahun  adalah  sebadar  42% dari  total  kebutuhan  listrik  rumah  dalam  satu  tahun.  Hal  ini memiliki arti bahwa dengan memasang PLTS atap kapasitas 1 kWp, konsumsi listrik yang dapat kita hemat dari jaringan PLN adalah sebesar 42%. Yang perlu digaris bawahi adalah angaka 42% ini bukan merujuk langsung pada total penghematan biaya tagihan listrik bulanan karena harga jual dan beli listrik diatur lebih  lanjut  dalam  UU.  Perlu  dilakukan  penelitian  lanjutan untuk  melihat berapa rupiah  yang bisa dihemat  dari kegiatan menginstall PLTS atap di rumah-rumah pelanggan PLN.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  R. Dewi, “Analisis Potensi Daya Listrik Aliran Sungai Cibuni,” Power Elektron.  J.  Orang  Elektro,  vol.  9,  no.  2,  pp.  25–29,  Jul.  2020,  doi: 10.30591/polektro.v9i2.1989.
[2]   R.  P.  Dewi,  B.  Anggoro,  and  B.  Halimi,  “Francis  Turbine  Design  on Malabar  Mini  Hydropower  Plant,”  in  2018  Conference  on  Power Engineering and Renewable Energy (ICPERE), Oct. 2018, pp. 1–4, doi: 10.1109/ICPERE.2018.8739449.
[3]  P. Manikandan, S. Karthick, S. Saravanan, and T. Divya, “IRJET-Role of Solar  Powered  Automatic  Traffic  Light  Controller  for  Energy Conservation Role of Solar Powered Automatic Traffic Light Controller for  Energy  Conservation,”  Int.  Res.  J.  Eng.  Technol.,  p.  989,  2008, [Online]. Available: www.irjet.net.
[4]  R. Nandika and P. Gunoto, “Pemanfaatan Sel Surya 50 Wp Pada Lampu Penerangan Rumah Tangga Di Daerah Hinterland,” Sigma Tek., vol. 1, no. 2, p. 185, 2018, doi: 10.33373/sigma.v1i2.1516.
[5]  Jatmiko,  H.  Asy’ari,  and  M.  Purnama,  “Pemanfaatan  Sel  Surya  Dan Lampu Led Untuk Perumahan,” Semantik, vol. 2011, no. Semantik, pp. 1–6, 2011.
[6]  A. Rahardjo, Herlina, and H. Safruddin, “Optimalisasi Pemanfaatan Sel Surya Pada Bangunan Komersial,” Semin. Nas. Sains dan Teknol. II, vol. 2, no. Universitas Indnesia, pp. 978–979, 2007.
[7]  K. ESDM, Rencana Umum Energi Nasional (RUEN). 2016.
[8]  Permen,  Peraturan  Menteri  ESDM  Nomor  49  Thn  2018  Tentang Penggunaan  Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  Atap  oleh Konsumen PT. PLN (Persero). Jakarta, 2018.
[9]  K.  ESDM,  Surat  Edaran  Menteri  ESDM  No.  363/22/MEM.L/2019. Jakarta, 2019.
[10]  D. Rizkasari, W. Wilopo, and M. K. Ridwan, “Potensi Pemanfaatan Atap Gedung Untuk Plts Di Kantor Dinas Pekerjaan Umum, Perumahan Dan Energi  Sumber  Daya  Mineral  (Pup-Esdm)  Provinsi  Daerah  Istimewa Yogyakarta,” J. Approriate Technol. Community Serv., vol. 1, no. 2, pp. 104–112, 2020, doi: 10.20885/jattec.vol1.iss2.art7.
[11]  R.  P.  Dewi,  F.  Hazrina,  and  B.  Widianingsih,  “Optimalisasi  Kapasitas Rooftop PV System Skala Rumah Tangga di Perumahan,” Infotekmesin, vol. 13, no. 1, pp. 67–73, Jan. 2022, doi:
10.35970/infotekmesin.v13i1.937.
[12]  P. G. Chamdareno, A. F. P. Sasongko, and B. Budiyanto, “Perencanaan Plts Pada Roof Top Gedung Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta Dengan Menggunakan Simulasi Program Pv*Sol,” Technologic, vol. 11, no. 2, Dec. 2020, doi: 10.52453/t.v11i2.297.
[13]  H.  Kristiawan,  I.  N.  S.  Kumara,  and  I.  A.  D.  Giriantari,  “Potensi Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  Atap  Gedung  Sekolah  di  Kota Denpasar,” J. SPEKTRUM, vol. 6, no. 4, pp. 66–70, 2019.
[14]  P. Dan et al., “Perancangan dan simulasi plts atap 1 kwp menggunakan helioscope,” vol. 8, no. 2, pp. 249–256, 2021.
[15]  K. Yakin and A. Rajagukguk, “Desain Pembangkit Listrik Tenaga Surya Tipe  Rooftop  on  Grid  –  System  Pada  Gedung  Laboratorium  Teknik Elektro Universitas Riau,” Fteknik, vol. 7, pp. 1–11, 2020.
[16]  B.  Winardi,  A.  Nugroho,  and  E.  Dolphina,  “Perencanaan  Dan  Analisis Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Terpusat Untuk Desa Mandiri,”  J.  Tekno,  vol.  16,  no.  2,  pp.  1–11,  Oct.  2019,  doi: 10.33557/jtekno.v16i1.603.
[17]  A.  Asrori  and  E.  Yudiyanto,  “Kajian  Karakteristik  Temperatur Permukaan Panel terhadap Performansi Instalasi Panel Surya Tipe Mono dan Polikristal,” FLYWHEEL  J. Tek. Mesin Untirta, vol. 1, no. 1, p. 68, Oct. 2019, doi: 10.36055/fwl.v1i1.7134.
[18]  A.  STEFANIE  and  F.  C.  SUCI,  “Analisis  Performansi  PLTS  Off-Grid 600  Wp  menggunakan  Data  Akuisisi  berbasis  Internet  of  Things,” ELKOMIKA J. Tek. Energi Elektr. Tek. Telekomun. Tek. Elektron., vol. 9, no. 4, p. 761, Oct. 2021, doi: 10.26760/elkomika.v9i4.761.
[19]  BMKG,  Badan  Meteorologi,  Klimatologi,  dan  Geofisiska.  Stasiun Tunggul Wulung Cilacap. Cilacap: BMKG, 2020.
[20]  Solargis;Info, SolarGIS PV Planer. SolarGis, 2021.