Pemanfaatan  Energi  Terbarukan  untuk  Pembangkit  Listrik Tenaga  Surya  Berbasis  Komunitas:    Menuju  Desa  Mandiri Energi

## Elvira Sukma Wahyuni, Husein Mubarok, Firmansyah Nur Budiman, Setyawan Wahyu Pratomo
Universitas Islam Indonesia Yogyakarta E-mail: elvira.wahyuni@uii.ac.id
Article History: Received: Jun 13 th 2020
Revised: Sept 15 th 2020 Accepted: Nov 30 th 2020
Abstract: Located  on  the  equator,  Indonesia  is  blessed  with abundant  sunlight.  With  current  advances  in  solar  cell  and photovoltaic  technology,  sunlight  can  be  exploited  on  a  large scale, among other things, to be converted  into electricity. This paper reports the results of the community service with a focus on the  energy  sector  that  took  place  in  Wonosalam  Hamlet.  The method used was Community Based Research (BCR), where there are  three  stages  of  service,  namely  providing  education  to  the local community about the benefits of sunlight and its use using photovoltaic,  photovoltaic  installation,  and  a  feasibility  study.
The  results  show  that  with  the  current  usage  pattern,  a dedication project of IDR 10,000,000 can save energy by 0.48 kWh /  day,  which  is  equivalent  to  around  IDR  258,241.28  /  year.  In addition to the economic benefits that may not bring significant benefits, the broader impact of this project is expected to have an impact  on  how  local  people  view  the  use  of  solar  energy  as  an alternative energy source. Keywords: renewable energy, solar panels, energy independent village.

## Pendahuluan
Diluar kondisi keandalan pasokan listrik dari PLN, berbagai analisis menyebutkan bahwa energi terbarukan akan menjadi kebutuhkan di masa yang akan datang 1 . Hal ini berkaitan dengan ketersediaan energi fosil yang semakin menipis. 2 Namun, awareness akan pentingnya energi terbarukan masih sangat rendah di kalangan masyarakat umum. Ditambah  lagi  dengan  kesan  bahwa  investasi  awal  untuk  memanfaatkan  energi terbarukan sangat mahal. Oleh karena itu, perlu adanya pengenalan yang masif kepada
1 Supapo,  S antiago,  and  Pacis,  “Electric  Load  Demand  Forecasting  for  Aborlan -Narra-Quezon Distribution  Grid  in  Palawan  Using  Multiple  Linear  Regression,”  in 9th  International  Conference  on Humanoid,  Nanotechnology,  Information  Technology,  Communication  and  Control,  Environment  and Management  (HNICEM) ,  2017;  Martha  Maulidia  et  al.,  “Rethinking  Renewable  Energy  Targets  and Electricity Sector Reform in Indonesia: A Private Sector Perspective,” Renewable and Sustainable Energy Reviews 101  (March  1,  2019):  231 – 247;  Hilman S.  Fathoni,  Abidah  B.  Setyowati,  and  James  Prest,  “Is Community  Renewable  Energy  Always  Just?  Examining  Energy  Injustices  and  Inequalities  in  Rural Indonesia,” Energy Research & Social Science 71 (January 1, 2021): 101825.
2 Djoni  Hartono  et  al.,  “Comparing  the  Impacts of Fossil  and  Renewable  Energy  Investments  in Indonesia: A Simple General Equilibrium Analysis,” Heliyon 6, no. 6 (June 1, 2020): e04120.
masyarakat mengenai manfaat energi terbarukan. Dari permasalahan ini adalah suplay energi fosil yang terus menipis tersebut sehingga penggunaan energi terbarukan harus sedini mungkin diperkenalkan ke masyarakat luas, agar ketika suplay energi fosil benar- benar  sudah  tidak  mampu  mencukupi  kebutuhan  masyarakat,  masyarakat  sudah  siap dengan kemandirian energi di desanya masing-masing.
Pelanggan listrik residensial atau rumah tangga adalah pelanggan listrik PLN yang cukup berperan penting dalam upaya penyediaan energi listrik. Pelanggan rumah tangga adalah salah satu pelanggan terbesar dalam keseluruhan pelanggan listrik di Indonesia. 3 Dengan demikian, harapannya adalah pelanggan rumah tangga memiliki performa yang baik  dalam  proses  penyediaan  dan  pemanfaatan  energi  listrik.  Hal  ini  dapat  diukur dengan  melihat  nilai  faktor  beban  dan  faktor  kebutuhan  yang  ada. 4 Namun  pada kenyataannya, sebagian besar pelanggan rumah tangga memiliki performa yang kurang baik.  Hal  ini  disebabkan  oleh  perilaku (behavior) pelanggan  yang  kurang  baik  dalam pemanfaatan energi listrik.
Salah  satu  contohnya  adalah,  tidak  sedikit  pelanggan  yang  tidak  memahami konsep Waktu Beban Puncak (WBP) 5 dan Luar Waktu Beban Puncak (LWBP) 6 . Sehingga banyak  pelanggan  yang  tidak  memanfaatkan  konsep  Manajemen  Beban (Load Management). 7 Contohnya,  tidak  sedikit  pelanggan  yang  menyetrika  di  malam  hari, menghidupkan pemanas dispenser meski tidak digunakan, dan tidak sedikit pelanggan rumah tangga yang memiliki daya terpasang 2200 VA, namun penggunaan riilnya tidak mencapai 1000 Watt karena alasan rumah jarang dihuni dan lain sebagainya. Tentu hal ini akan menyumbang buruknya nilai faktor kebutuhan.
Oleh  karena  itu,  pendidikan  akan  perilaku  pengguna  energi (behaviour) sangat diperlukan. Di sisi lain, untuk menghemat penggunaan energi listrik dari PLN, pelanggan dapat  memasang  energi  alternatif  terbarukan.  Terciptanya  desa  mandiri  energi merupakan  tujuan  utama  untuk  mengurangi  ketergantungan  konsumsi  energi  listrik negara. Salah satu energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi
3 Ibid.
4 Winita  Sulandari  et  al.,  “Indonesian  Electricity  Load  Forecasting  Using  Singular  Spectrum Analysis, Fuzzy Systems and Neural Networks,” Energy 190 (January 1, 2020): 116408.
5 Ralph M. Braid, “Partial Pea k-Load Pricing of a Transportation Bottleneck with Homogeneous and Heterogeneous Values of Time,” Economics of Transportation 16 (December 1, 2018): 29 – 41.
6 Sukandarrumidi,  Herry  Zadrak  Kotta,  and  Djoko  Wintolo, Energi  Terbarukan  Konsep  Menuju Kemandirian Energi (Yogyakarta: Gadjah mada university press, 2018); Christopher Winstead et al., “Peak Load Reduction and Load Shaping in HVAC and Refrigeration Systems in Commercial Buildings by Using a Novel  Lightweight  Dynamic  Priority- Based  Control  Strategy,” Applied  Energy 277  (November  1,  2020): 115543. 7 Ahmed  G.  Ismail,  Mahmoud  A.  El- Dabah,  and  Ibrahim  A.  Nassar,  “Enhancement  of  Electrical Distribution  Networks  Performance  Using  the  Load  Management  Methodology,” Energy  Reports 6 (November 1, 2020): 2066 –2074; Morteza Zare Oskouei et al., “Practica l Implementation of Residential Load Management System by Considering Vehicle-for- Power Transfer: Profit Analysis,” Sustainable Cities and Society 60 (September 1, 2020): 102144.
alternatif  adalah  pemanfaatan  tenaga  surya  ( solar  cell ). 8 Solar  Cell  atau  yang  sering dikenal  sebagai  Panel  Surya  merupakan  sebuah  pembangkit  energi  listrik  terbarukan yang mulai banyak digunakan dalam beberapa tahun terakhir. Panel surya merupakan pembangkit  listrik  yang  memanfaatkan  energi  matahari  sebagai  sumber  energi utamanya 9 .  Sumber  energi  surya  merupakan  merupakan  salah  satu  sumber  energi alternatif yang paling memungkinkan atau masuk akal secara ekonomi dan merupakan salah  satu  solusi  dalam techno-economic untuk  listrik  bagi  daerah  pedesaan 10,11,12 . Pemanfaatan  solar  sebagai  sumber  ernergi  terbarukan  memiliki  nilai  investasi  yang cenderung sama dengan sumber energi terbarukan lain seperti angin, namun memiliki sedikit kekurangan yaitu memiliki waktu pengembalian nilai investasi yang lebih lama 13 .
Wacana  pengembangan solar  cell untuk  mememenuhi  kebutuhan  listrik masyarakat  mengerucut  pada  penerapan solar  cell untuk  rumah  tangga. 14 Namun pengetahuan masyarakat mengenai sumber energi terbarukan boleh dikatakan sangat minim, untuk mewujudkan desa mandiri energi tentu saja perlu adanya sosialisasi dan edukasi  kepada  masyarakat.  Salah  satu  permasalahan  utama  yang  mengakibatkan masyarakat  tidak  mau  bahkan  sulit  beralih  dari  sumber  energi  fosil  adalah  nilai investasi 15 .  Dengan  keterbatasan  pengetahuan  masyarakat,  mereka  beranggapan penggunaan solar  cell sebagai  sumber  energi  sangat  mahal,  padahal  menurut  analisis kelayakan pemanfaatan solar cell dapat menekan cost biaya listrik secara signifikan 16,17 .
8 Armi Tiihonen et al., “Biocarbon from Brewery Residues as a Coun ter Electrode Catalyst in Dye Solar Cells,” Electrochimica Acta 368 (February 1, 2021): 137583; Prasanth K. Enaganti et al., “Analysis of Submerged  Amorphous,  Mono-and  Poly-Crystalline  Silicon  Solar  Cells  Using  Halogen  Lamp  and Comparison with Xenon Solar Simulator,” Solar Energy 211 (November 15, 2020): 744 – 752. 9 Wibawa  Unggul, Pendekatan  Praktis  Pembangkit  Energi  Baru  Dan  Terbarukan (Bandung:  UB Press, 2017).
10 Jim Esch, “Keeping the Energy Debate Clean: How Do We Supply the World’s Energy Needs?,” Proceedings of the IEEE 98, no. 1 (2010): 39 – 41. 11 Karen Ubilla e t al., “Smart Microgrids as a Solution for Rural Electrification: Ensuring Long -Term Sustainability through Cadastre and Business Models,” IEEE Transactions on Sustainable  Energy 5, no. 4 (2014): 1310 – 1318. 12 Madalsa  Singh  and P.  Balachandra,  “Microhybrid  Electricity  System  for  Energy  Access, Livelihoods, and Empowerment,” Proceedings of the IEEE 107, no. 9 (2019): 1995 – 2007.
13 Marian o Arriaga, Claudio A. Canizares, and Mehrdad Kazerani, “Renewable Energy Alternatives for Remote Communities in Northern Ontario, Canada,” IEEE Transactions on Sustainable Energy 4, no. 3 (2013): 661 – 670.
14 Towhidul Islam and Nigel Meade, “The Impact of Attribute Preferences on Adoption Timing: The Case  of  Photo- Voltaic  (PV)  Solar  Cells  for  Household  Electricity  Generation,” Energy  Policy 55,  Special section:  Long  Run  Transitions  to  Sustainable  Economic  Structures  in  the  European  Union  and  Beyond (April 1, 2013): 521 – 530.
15 Yuliarto Briyan, Pendekatan Praktis Pembangkit Energi Baru  Dan Terbarukan (Bandung: ITB, 2017). 16 Abhishek Kumar et al., “A Novel Methodological Framework for the Design of Sustainable Rural Microgrid for De veloping Nations,” IEEE Access 6 (2018): 24925 – 24951.
17 Abubakr S. Bahaj and Patrick A.B. James, “Electrical Minigrids for Development: Lessons from the Field,” Proceedings of the IEEE 107, no. 9 (2019): 1967 – 1980.
Periode  sebuah  biaya  investasi  tertutup  atau Payback  Period sering  menjadi perhatian utama pada sebuah investasi. 18 Masyarakat awam pada umunya akan berpikir bahwa pengembalian modal pada pemasangan panel surya akan berlangsung lama. Hal ini  akan  sangat  wajar  dan  menjadi  pemikiran  umum,  dikarenakan  masyarakat  sudah mengetahui bahwa panel surya memiliki biaya investasi yang cukup tinggi. Sebenarnya, payback  period hanyalah  langkah  awal  dalam  memperoleh  keuntungan  bersih. Pemikiran-pemikiran yang kurang tepat  pada masyarakat awam ini harus diluruskan. Oleh karena itu masyarakat juga harus diedukasi mengenai nilai invesatasi berdasarkan bahaviour pengunaan energi dan penghitungan payback period untuk pemanfaatan solar cell , sehingga tewujudnya desa mandiri energi.
Dalam salah satu bidang fokusnya, Teknik Elektro dan FTI UII memberi perhatian khusus mengenai pengembangan energi terbarukan. Sebagai buktinya, tim dari Teknik Elektro UII terlibat aktif dalam pemasangan panel surya di Gedung KH Mas Mansur FTI UII.  Dan  sebagai  bentuk  usaha  untuk  lebih  menyebarluaskan  pengetahuan  dan implementasi  energi  terbarukan,  khususnya  energi  matahari,  tim  dari  Teknik  Elektro bermaksud  untuk  mengadakan  sosialisasi  dan  pemasangan prototype panel  surya  di masyarakat sekitar UII yang diwujudkan dalam bentuk pengabdian kepada masyarakat. Tujuan  pengabdian  ini  adalah  memperkenalkan,  memasang  dan  mensupervisi penggunaan energi surya sebagai sumber energi listrik, serta mewujudkan masyarakat yang mandiri energi.
Wilayah yang akan menjadi target pengabdian ini adalah Dusun Wonosalam, Desa Sukoharjo, Kec. Ngaglik, Sleman. Dusun ini merupakan kawasan pedesaan yang terletak di sekitar UII. Sebagaimana di mayoritas kawasan lain, penetrasi energi terbarukan masih nol di dusun ini, sehingga masih terbuka lebar kesempatan untuk melakukan pengabdian masyarakat di bidang energi terbarukan.

## Metode
Metode  yang  digunakan  pada  riset  pengabdian  ini  adalah Community-based research (CBR).  CBR  adalah  pendekatan  yang  digunakan  oleh  para  peneliti  dalam kemitraan dengan praktisi dan anggota komunitas untuk mengatasi masalah sosial yang kompleks  demi  kemajuan  masyarakat 19 .  Subjek  riset  pengabdian  ini  adalah  warga masyarakat Dusun Wonosalam, Desa Sukoharjo, Kecamatan Ngaglik, Kabupaten Sleman, Yogyakarta
18 Akvile Lawrence et al., “Effects of Monetary Investment, Payback Time and Firm Characteristics on Electricity Saving in Energy- Intensive Industry,” Applied Energy 240 (April 15, 2019): 499 – 512.
19 Naim Kapucu, “Community -Based Research in Generating Usable Knowledge for Public Policy and Administr ation,” Sage Journals 48, no. 6 (2014): 683 – 710.
Tahapan kegiatan pengbdian yang dilaksanakan dijelaskan melalui diagram alir pengabdian pada gambar 1. Tahapan pertama yang dilakukan pengabdi adalah analisis situasi  pada  desa  mitra  terkait  dengan  pengembangan  desa  mandiri  energi,  pada pengabdian  ini  pengabdi  memilih  Dusun  Wonosalam  sebagai  desa  mitra,  alasan pemilihannya adalah karena berdekatan dengan kampus UII sehingga pengabdi dapat melakukan kontrol lebih mudah.

## Mulai
Sosialisasi dan penyluhan sumber energi alternatif terbarukan berbasis tenaga surya
Sosialisasi dan penyuluhan analisis behaviour pengguna listrik dan perhitungan nilai investasi PLTS untuk listrik rumah tangga Pemasangan 1 Unit PJU-PLTS untuk  menunjang kegitan sosial masyarakat Analisis kerja unit PJU- PLTS (studi kelayakan) Selesai

## Gambar 1 . Diagram Alir Pengabdian
Selanjutnya  pengabdi  yang  diwakili  oleh  ketua  pengabdian  melakukan korespondensi dengan pejabat setempat (Dukuh dan RT) mengenai kegiatan pengabdian yang akan dilakukan. Kemudian tim melakukan diskusi terkait kegiatan pengabdian yang akan dilakukan, adapun rincian kegiatan akan dijelaskan sebagai berikut.
Kegiatan  1: Sosialisasi  dan  penyuluhan  sumber  energi  alternatif  terbarukan  berbasis tenaga surya. Kegiatan ini bertujuan untuk memberikan pengetahuan dan mengedukasi masyarakat  mengenai  sumber  energi  alternatif  dan  sumber  energi  terbarukan.  Pada kegiatan  ini  masyarakat  akan  dikenalkan  dengan  sumber  energi  berbasis  tenaga surya/matahari.
Kegiatan  2: Sosialisasi  dan  penyuluhan  analisis  behaviour  pengguna  listrik  dan perhitungan nilai investasi PLTS untuk listrik rumah tangga. Kegiatan ini bertujuan untuk
memberikan jasa konsultasi mengenai pemasangan PLTS untuk rumah tangga, mulai dari analisis  behaviour  pengguna,  konsep  PLTS,  desain  pemasangan  dan  perhitungan  nilai investasi yang harus dikeluarkan. Selain itu, kegiatan ini juga menjelaskan mengenai pay back period .
Kegiatan 3: Pemasangan 1 Unit PJU-PLTS untuk menunjang kegiatan sosial masyarakat. Kegiatan ini bertujuan memberikan percontohan pemasangan PLTS kepada masyarakat. Pemasangan  PLTS  akan  dilakukan  di  tempat  kegiatan  sosial  masyarakat  (contohnya: masjid)
Kegiatan 4: Analisis kerja Unit PJU-PLTS (studi kelayakan). Kegiatan ini bertujuan untuk melakukan supervisi dan studi kelayakan pemasangan PLTS di desa mitra.

## Hasil dan Diskusi

## Kegiatan Sosialisasi dan Penyuluhan
Kegiatan  sosilaisasi  dan  penyuluhan  sumber  energi  terbarukan  berbasis  panel surya  yang  dihadiri  oleh  seluruh  kepala  keluarga  Dusun  Wonosalam.  Ada  dua  tema pembahasan  utama  yang  disampaikan,  pertama  adalah  pengenalan  sumber  energi terbarukan  berbasis  panel  surya  dan  yang  kedua  adalah  analisis  behaviour  pengguna listrik dan perhitungan nilai investasi PLTS untuk listrik rumah tangga. Kemudian acara ditutup dengan penyerahan secara simbolis satu unit PJU-PLTS untuk Dusun Wonosalam.

## Gambar 2 .  Dokumentasi kegiatan sosialisasi dan penyuluhan

## Pemasangan PJU PLTS
Pemasangan  PJU-PLTS  dibantu  oleh  warga  masyarakat  Dusun  Wonosalam
terutama  dalam  penanaman  tiang  PJU.  Kemuadian  instalasi  PJU-PLTS  dilakukan  oleh teknisi tim pengabdi, dan alahamdulillah PJU-PLTS telah beroperasi dengan baik sampai saat ini.

## Gambar 3 . Dokumentasi pemasangan PJU PLTS

## Studi Kelayakan Sistem Hybrid Solar Cell-Grid Di Desa Wonosalam

## Desain Sistem
Skematik  dari  sistem Hybrid yang  dirancang  di  Desa  Wonosalam  terdiri  atas beberapa komponen, yaitu solar cell, baterai, converter , dan grid. Adapun desainnya dapat dilihat pada gambar 4 sebagai berikut:
ENGAGEMENT Jurnal Pengabdian kepada Masyarakat Volume 04, Number 02, November 2020, pp. 493 - 508

## Gambar 4 . Desain skematik sistem PV-Grid

## Komponen Penyusun Sistem PLTS

## Solar Cell
Solar cell yang digunakan dalam sistem Hybrid ini adalah tipe CS6P-260P dari Canadian Solar. Solar cell ini terdiri dari 24 pcs palet yang berkapasitas maksimum hingga 260 W dan dapat digunakan hingga 25 tahun lamanya.

## Inverter
Inverter yang digunakan dalam sistem Hybrid ini adalah Luminous Solar 750 VA sebanyak 1 buah dengan kapasitas 450 W. Selain bekerja sebagai inverter, konverter ini juga mampu memberikan back up beban pada sistem hingga 10 jam. Adapun umur penggunaan dari inverter ini adalah 10 tahun

## Baterai
Baterai  yang  digunakan  dalam  sistem  ini  adalah Luminous  Battery 150  Ah  -  RC18000 sebanyak 1 buah. Jenis dari baterai ini adalah tubular dan dapat digunakan hingga 10 tahun.

## Grid
Grid merupakan jaringan PLN yang dalam sistem ini menggunakan fungsi Net Metering. Artinya, ketika solar cell memproduksi daya berlebih maka kelebihan daya tersebut akan diekspor  ke  PLN  untuk  dapat  digunakan  pada  bulan  berikutnya,  sehingga  dapat mengurangi  biaya  tagihan  listrik  pada  bulan  yang  akan  datang.  Harga  beli  listrik  atau biaya impor energi ke PLN adalah Rp1.467.28/kWh dan harga jual atau biaya ekspor Rp 952.732/kWh.

## Parameter yang digunakan

## Radiasi Matahari
Data radiasi matahari yang digunakan dalam sistem Hybrid ini diperoleh dari situs NASA.
Rata-rata radiasi matahari per bulannya dapat dilihat pada tabel 1 sebagai berikut.
Tabel 1 . Data Radiasi Per Bulan Bulan Radiasi Harian (kWh/m 2 /d) Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember 4,28 4,47 4,59 4,72 4,73 4,55 4,80 5,25 5,54 5,39 4,71
4,57

## Data Beban
Data  beban  yang  digunakan  dalam  simulasi  sistem  Hybrid  ini  diperoleh  dari pendataan peralatan elektronika yang biasa digunakan di pos ronda. Setelah data beban diperoleh, berikutnya di input ke software HOMER untuk nantinya disimulasikan. Jendela untuk menginput data beban pada software HOMER dapat dilihat pada gambar 5 sebagai berikut.
Gambar 5. Jendela Pengaturan Beban

## Pengaruh Parameter terhadap Desain Sistem Hybrid
Ada 2 parameter yang berperan penting dalam jalannya simulasi sistem Hybrid ini,  yaitu  radiasi  matahari  dan  data  beban.  Radiasi  matahari  berperan  penting  terkait dengan produksi energi dari solar cell nantinya, guna didapatkan hasil produksi energi dari solar cell yang aktual. Demikian pula dengan data beban, untuk dapat mengetahui apakah  sistem  yang  dirancang  mampu  menyuplai  kebutuhan  beban  maka  dibutuhkan data beban yang diperoleh secara aktual.

## Hasil Optimasi Desain Skematik Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid
Hasil  optimasi  bertujuan  untuk  mengetahui  tingkat  variabel  komponen  utama  pada pembangkit  listrik  tenaga hybrid saat  beroperasi.  Hasil  optimasi  ini  diperoleh  ketika proses  simulasi  pada software HOMER  telah  selesai  dijalankan.  Gambar  6  berikut  ini menunjukan hasil optimasi variabel dari masing-masing komponen yang terdapat pada desain sistem Solar Cell -Grid di Desa Wonosalam.
Gambar 6 . Hasil Optimasi Sistem Solar Cell -Grid Total Produksi Energi
Total  produksi  energi  yang  dihasilkan  selama  setahun  dari  sistem  pembangkit listrik  tenaga hybrid Solar  Cell-Grid sebagai  penyedia  energi  listrik  masyarakat  adalah sebesar   351 kWh/tahun. Hasil dari total produksi energi selama setahun dari sistem pembangkit listrik tenaga hybrid dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini.
Tabel 2 . Produksi Energi Per Tahun Komponen Produksi (kWh)/tahun Persentase (%) Tiger World M120P36 Grid Total 176 175 351 50.2 49.8 100
Berdasarkan informasi dari tabel 2 di atas, dapat diketahui bahwa total produksi energi listrik pada solar cell lebih besar dari total energi listrik yang disuply dari PLN. Hal ini dikarenakan kapasitas dari solar cell yang lebih besar dari kebutuhan beban, sehingga
produksi  energi  dari solar  cell yang  dikonsumsi  beban lebih  mendominasi  dari  suply listrik yang dilakukan oleh PLN.
Berdasarkan kondisi tersebut, dapat  dianalisa bahwa sistem tenaga surya yang digunakan sangat tepat dalam mewujudkan energi bersih dan ekonomis di masyarakat. Produksi  energi  listrik  yang  dikeluarkan  PLN  adalah  sebesar  175  kWh/tahun  atau sebesar 49,8  % dari total keseluruhan energi. Sedangkan energi yang diproduksi oleh pembangkit  tenaga  surya  adalah  176  kWh/tahun  atau  senesar  50,2  %.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  energi  surya  yang  dipasang  mampu  menopang  kebutuhan masyarakat dengan baik dan mendominasi dalam produksi energi secara keseluruhan.

## Net Present Cost (NPC)
Total  NPC  dari  suatu  sistem  adalah  nilai  dari  semua  biaya  yang  timbul  selama masa pakai, dikurangi nilai sekarang dari semua pendapatan yang diperoleh selama masa pakai. Biaya-biaya tersebut termasuk biaya modal, biaya penggantian, Operasi dan Biaya pemeliharaan, biaya bahan bakar, penalti emisi, dan biaya pembelian listrik dari jaringan. Pendapatan  termasuk  nilai  sisa  dan  pendapatan  penjualan  grid 20 .  Biaya  total  yang digunakan  untuk  komponen  dalam  proyek  pemasangan  atau  pun  pengoperasian pembangkit  listrik  tenaga hybrid sebesar  Rp  9.742.180,31.  Adapun  rincian  dari  tiap komponen dapat dilihat pada Tabel 3 .
Tabel 3 . Rincian Net Present Cost Pada Tiap Komponen Componen Capital (Rp) Replacemnet (RP) O&M (Rp) Fuel (Rp) Salvage (Rp) Total (Rp) Canadian Solar CS6P- 26OP Grid Luminous Battery 150 Ah – RC 18000 Luminous solar nxg hybrid inverter
750 VA – 12V System 3, 564,062.5 0.00 2,576,495,41 1,041,021.96
7,181,579,87
0.00 0.00 4,060,587.35 754,440,90 4,815,028.25 1,455,276,13 3,803,335.30 1,052,033.25 425,069.35 870,956.57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 861,402,.34 522,068.90 1,383,471.24 5,019,338.63 3,803,335.30 6,827,713.67 1,698,463.31 9,742,180.31
20 Gm Shaifullah et al., “Economic Analysis of Hybrid Renewable Model for Subtropical Climate,” Int. J. of Thermal & Environmental Engineering 1, no. 2 (2010): 57 – 65.
Berdasarlan data NPC tersebut, nilai NPC yang berada pada nilai Rp 477.184,21 merupapkan nilai yang sangat terjangkau bagi masyarakat. Hal ini menunjukkan bahwa studi kelayakan telah dilakukan dengan baik. Dengan perhitungan NPC yang terjangkau ini  diharapkan  masyarakat  dapat  dengan  mudah  dan  bijaksana  dalam  memelihara peralatan pembangkit listrik tenaga surya dengan baik dan bijak.

## Annualized Cost (AC)
Total  biaya  tahunan  yang  dikeluarkan  oleh  sistem Hybrid  Solar  Cell -PV  adalah sebesar Rp 477.184,21. Nilai annualized cost nantinya akan digunakan untuk mengetahui nilai Cost  of  Energy atau  biaya  pembangkitan  listrik  per  kWh.  Rincian  biaya  dari  tiap komponen sebagai penyusun dari annualized cost dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 . Rincian Biaya Tahunan Pada Tiap Komponen Componen Capital (Rp) Replacemnet (RP) O&M (Rp) Fuel (Rp) Salvage (Rp) Total (Rp) Canadian Solar CS6P- 26OP Grid Luminous
Battery 150 Ah – RC 18000
Luminous solar nxg hybrid inverter
750 VA –
12V System
174,572.25
0.00
126,199.98 50,990.56 351,762.79 0.00 0.00 198,892.66 36,953.46 235,846.12 71,281.25 186,292.13 51,529.91 20,820.43 42,660.55 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 42,192.57 25,571.59 67,764.16 145,853.50 186,292.13 334,429.98 83,192.86 477,184.21

## Cost of Energy (COE)
Cost of energy atau biaya pembangkitan per kwh dihitung dengan membagi nilai biaya tahunan dengan total produksi energi.

## 𝐶𝑂𝐸 = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐴𝐶
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚
= Rp 541.953,95
352 𝑘𝑊ℎ
= Rp1.564,95/kWh
Berdasarkan  nilai Cost  of  Energy  (CoE) yang  terhitung,  nilai  Rp  1.564,95/kWh merupakan  nilai  yang  sangat  ekonomis.  Nilai  tersebut  memiliki  arti  bahwa  untuk membangkitkan  energi  listrik  setiap  kWhnya  memerlukan  biaya  sebesar  Rp  1.564,95. Tentu ini merupakan nilai yang sangat baik dan tidak mahal. Nilai CoE ini juga masih sangat terjangkau seperti nilai CoE dari PLN.

## Renewable Penetration
Renewable  penetration adalah  salah  satu  parameter  yang  digunakan  untuk mengetahui persentase dari kontribusi energi terbarukan dalam menghasilkan listrik di suatu sistem. Dalam sistem hybrid ini, yang tergolong sebagai energi terbarukan adalah solar cell dengan produksi energi yang dapat dilihat pada tabel 5.
Tabel 5 . Energi Listrik Dari Komponen Energi Terbarukan
Komponen Produksi (kWh) Tiger World M120P36 Total 176 176
𝑅𝑃  = 𝐸 𝑡𝑜𝑡.𝑅𝐸𝑆 𝐸 𝑡𝑜𝑡.𝑠𝑦𝑠 ∗ 100%
= 176 351 × 100%
= 50%
Berdasarkan perhitungan renewable penetration di atas, dapat diketahui bahwa 50%  energi  listrik  pada  sistem  bersumber  dari  energi  terbarukan,  yang  dalam  hal  ini adalah solar  cell. Berdasarkan  nilai  CoE  sebesar  50%  dapat  dianalisis  bahwa  energi terbarukan yang terpasang pada sistem memiliki kontribusi yang cukup baik.
Dengan nilai tersebut dapat dipastikan bahwa sistem pembangkit listrik tenaga surya yang terpasang sudah menyumbang pengurangan emisi gas CO 2 sebesar 50%. Nilai ini  menunjukkan  bahwa  energi  alternatif  dan  ramah  lingkungan  telah  berhasil memberikan kontribusi yang nyata bagi pengurangan global warming .

## Penghematan yang didapatkan
Penghematan  yang  didapatkan  dari  pengimplementasian  solar  cell  di  desa Wonosalam dapat dilihat dari jumlah energi yang didapatkan dari modul solar cell. Energi yang  didapat  dari  solar  cell  selama  1  tahun  adalah  sebesar  176  kWh.  Hal  ini  berarti penghematan yang didapat perhari adalah 176 kWh / 365 hari sama dengan 482,19 Wh sama  dengan  0,48  kWh/hari.  Sedangkan  penghematan  dalam  rupiah  adalah  176  kWh dikali Rp1.467,28/kWh sam dengan Rp 258.241,28 per tahun.
Penghematan senilai Rp 258.241,28 per tahun merupakan nilai yang sangat baik
dalam  kategori  perekonomian  pedesaan.  Dengan  nilai  penghematan  tersebut, masyarakat desa dapat mengalokasikan dana ke pengeluaran lain yang lebih bermanfaat. Hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya pembangkit energi listrik tenaga surya tidak hanya menumbuhkan masyarakat mandiri energi, namun juga masyarakat yang mandiri ekonomi.

## Kesimpulan
Melalui  pengabdian  masyarakat  ini  maka  terdapat  beberapa  hal  yang  telah dicapai, pertama Masyarakat memiliki pengetahuan mengenai Sumber Energi Alternatif Terbarukan  Berbasis  Tenaga  Surya.  Kedua  Masyarakat  mengetahui  bagaimana behaviournya dalam menggunakan listrik, serta mengetahui nilai investasi penggunaan PLTS. Ketiga Terpasangnya PJU-PLTS untuk menunjang kegiatan sosial masyarakat, dan terakhir Adanya studi kelayakan dan supervisi pemasangan PLTS di dusun Wonosalam, sehingga didapatkan penghematan penggunaan PJU-PLTS sebesar 0,48 kWh/hari dan Rp 258.241,28 per tahun.

## Pengakuan
Kegiatan  pengabdian  ini  dibiayai  oleh  Departemen  Penelitian  dan  Pengabdian Masyarakat Universitas Islam Indonesia (DPPM UII), melalui hibah internal pengabdian masyarakat dalam skema pengabdian unggulan.

## Daftar Referensi
Arriaga,  Mariano,  Claudio  A.  Canizares,  and  Mehrdad  Kazerani.  “Renewable  Energy Alternatives  for  Remote  Communities  in  Northern  Ontario,  Canada.” IEEE Transactions on Sustainable Energy 4, no. 3 (2013): 661 – 670.
Bahaj, Abubakr S., and Patrick A.B. James. “Electrical Minigrids for Development: Lessons from the Field.” Proceedings of the IEEE 107, no. 9 (2019): 1967 – 1980.
Braid,  Ralph  M.  “Partial  Peak -Load  Pricing  of  a  Transportation  Bottleneck  with Homogeneous and Heterogeneous Values of Time.” Economics of Transportation 16 (December 1, 2018): 29 – 41.
Briyan, Yuliarto. Pendekatan Praktis Pembangkit Energi Baru Dan Terbarukan . Bandung: ITB, 2017.
Enaganti, Prasanth K., Prabhat K. Dwive di, Alok K. Srivastava, and Sanket Goel. “Analysis of  Submerged  Amorphous,  Mono-and  Poly-Crystalline  Silicon  Solar  Cells  Using Halogen  Lamp  and  Comparison with  Xenon  Solar Simulator.” Solar  Energy 211 (November 15, 2020): 744 – 752.
Esch,  Jim.  “Keeping  the  Energy  Debate  Clean:  How  Do  We  Supply  the  World’s  Energy
Needs?” Proceedings of the IEEE 98, no. 1 (2010): 39 – 41.
Fathoni,  Hilman  S.,  Abidah  B.  Setyowati,  and  James  Prest.  “Is  Community  Renewable Energy  Always  Just?  Examining  Energy  Injustices  and  Inequalities  in  Rural Indonesia.” Energy Research & Social Science 71 (January 1, 2021): 101825.
Hartono, Djoni, Sasmita Hastri Hastuti, Alin Halimatussadiah, Atina Saraswati, Aria Farah Mita, and Vitria Indriani. “Comparing the Impacts of Fossil and Renewable Ener gy Investments in Indonesia: A Simple General Equilibrium Analysis.” Heliyon 6, no. 6 (June 1, 2020): e04120.
Islam,  Towhidul,  and  Nigel  Meade.  “The  Impact  of  Attribute  Preferences  on  Adoption Timing:  The  Case  of  Photo-Voltaic  (PV)  Solar  Cells  for  Household  Electricity Generation.” Energy  Policy 55.  Special  section:  Long  Run  Transitions  to Sustainable  Economic  Structures  in  the  European  Union  and  Beyond  (April  1, 2013): 521 – 530.
Ismail,  Ahmed  G.,  Mahmoud  A.  El- Dabah,  and  Ibrahim  A.  Nassar.  “Enhancement  of Electrical  Distribution  Networks  Performance  Using  the  Load  Management Methodology.” Energy Reports 6 (November 1, 2020): 2066 – 2074.
Kapucu, Naim. “Community -Based Research in Generating Usable Knowledge for Public Policy and Administration.” Sage Journals 48, no. 6 (2014): 683 – 710.
Kumar, Abhishek, Arvind R. Singh, Yan Deng, Xiangning He, Praveen Kumar, and Ramesh C. Bansal. “A Novel Methodological Framework for the Design of Sustainable Rural Microgrid for Developing Nations.” IEEE Access 6 (2018): 24925 – 24951.
Lawrence, Akvile, Magnus Karlsson, Therese Nehler, and Patrik Thollander. “Effects of Monetary  Investment,  Payback  Time  and  Firm  Characteristics  on  Electricity Saving in Energy- Intensive Industry.” Applied Energy 240 (April 15, 2019): 499 – 512.
Maulid ia,  Martha,  Paul  Dargusch,  Peta  Ashworth,  and  Fitrian  Ardiansyah.  “Rethinking Renewable Energy Targets and Electricity Sector Reform in Indonesia: A Private Sector  Perspective.” Renewable  and  Sustainable  Energy  Reviews 101  (March  1, 2019): 231 – 247.
Shaiful lah,  Gm,  Shawkat  Ali,  Aman  Than  Oo,  and  Denis  Jarvis.  “Economic  Analysis  of Hybrid  Renewable  Model  for  Subtropical  Climate.” Int.  J.  of  Thermal  & Environmental Engineering 1, no. 2 (2010): 57 – 65.
Singh, Madalsa, and P. Balachandra. “Microhybrid Electricity System for Energy Access, Livelihoods, and Empowerment.” Proceedings of the IEEE 107, no. 9 (2019): 1995 – 2007.
Sukandarrumidi,  Herry  Zadrak  Kotta,  and  Djoko  Wintolo. Energi  Terbarukan  Konsep Menuju Kemandirian Energi . Yogyakarta: Gadjah mada university press, 2018.
Sulandari,  Winita,  Subanar,  Muhammad  Hisyam  Lee,  and  Paulo  Canas  Rodrigues. “Indonesian Electricity Load Forecasting Using Singular Spectrum Analysis, Fuzzy Systems and Neural Networks.” Energy 190 (January 1, 2020): 116408.
Supapo,  Santiago,  an d  Pacis.  “Electric  Load  Demand  Forecasting  for  Aborlan -Narra- Quezon  Distribution  Grid  in  Palawan Using  Multiple  Linear  Regression.”  In 9th International Conference on Humanoid, Nanotechnology, Information Technology, Communication and Control, Environment and Management (HNICEM) , 2017.
Tiihonen,  Armi,  Virpi  Siipola,  Katja  Lahtinen,  Heikki  Pajari,  Petri  Widsten,  Tarja Tamminen, Tanja Kallio, and Kati Miettunen. “Biocarbon from Brewery Residues as  a  Counter  Electrode  Catalyst  in  Dye  Solar  Cells.” Electrochimica  Acta 368 (February 1, 2021): 137583.
Ubilla,  Karen,  Guillermo  A.  Jiménez-Estévez,  Roberto  Hernádez,  Lorenzo  Reyes- Chamorro, Claudia Hernández Irigoyen, Bernardo Severino, and Rodrigo Palma- Behnke. “Smart Microgrids as a Solution for Rural Electrificatio n: Ensuring Long- Term Sustainability through Cadastre and Business Models.” IEEE Transactions on Sustainable Energy 5, no. 4 (2014): 1310 – 1318.
Unggul, Wibawa. Pendekatan Praktis Pembangkit Energi Baru Dan Terbarukan . Bandung: UB Press, 2017.
Winstead, Chr istopher, Mahabir Bhandari, James Nutaro, and Teja Kuruganti. “Peak Load Reduction and Load Shaping in HVAC and Refrigeration Systems in Commercial Buildings by Using a Novel Lightweight Dynamic Priority- Based Control Strategy.” Applied Energy 277 (November 1, 2020): 115543.
Zare  Oskouei,  Morteza,  Behnam  Mohammadi-Ivatloo,  Mehdi  Abapour,  Amjad  Anvari- Moghaddam, and Hasan Mehrjerdi. “Practical Implementation of Residential Load Management System by Considering Vehicle-for- Power Transfer: Profit Analysis.” Sustainable Cities and Society 60 (September 1, 2020): 102144.