Journal of Natural Resources and Environmental Management 10 (1):  77-88. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.10.1. 77-88
E-ISSN: 2460-5824 http://journal.ipb.ac.id/index.php/jpsl

## Analisis  Teknis  dan  Ekonomis  Penerapan  Lampu  Penerangan  Jalan  Umum Panel Surya di Kota Sukabumi
Techno-economic Analysis of The Public Street Light with Solar Cell Power Implementation in Sukabumi City
Dion Sanaha a , Irzaman b , Sri Mulatsih a
a Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Jl. Raya Dramaga Bogor 16680, Indonesia
b Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Darmaga Bogor, 16680, Indonesia
c Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Darmaga Bogor, 16680, Indonesia
Article Info: Received: 03 - 10 - 2018 Accepted: 05 - 09 - 2019

## Keywords:
Batteres, LED, NPV, sollar cell, PSL.

## Corresponding Author:
Dion Sanaha Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor; Email: d_sanaha@yahoo.com.
Abstract. Public Street Light (PSL) with Solar Cell Power has good prospects to be developed in the equator. PSL design must provide reliable service. The aims  of  tAhis  research  are  to  know  how  the  design  of  PSL  with  Solar  Cell Power can provide a reliable service of The PSL. Besides that, monitoring of the  performance  of  PSL  is  expected  to  be  carried  out  centrally,  this  is  to facilitate  employees  in  observing  the  performance  of  the  lights,  also  to anticipate damage PSL components. The design of PSL are expected to meet these expectations. This PSL designed can provide data on the performance of the main components of the PSL with Solar Cell Power, namely: Solar Cell, Batteries and LEDs. Descriptive analysis is used to analyze PSL technically, and  economic  feasibility  analysis  to  PSL  economically.  Solar  panels  and lights  work according to the technival spesifications, while the battery does not work according to technical spesifications, when the light is on less than specified, which is less than 12 hours. Economic analysis is taken into account of the design of this PSL. Net Present Value (NPV) are used in analyzing the Smart  Design  of  PSL,  which  is  by  adding  up  all  cash  flow  and  investment costs. PSL is not an economics investment project carried out by the private sector. NPV Value with 10 % discount rate indicates that PSL is not feasible for business. Calculation of 0% discount rate, economic analysis is obtained if the price of electricity per KWH reaches of value of Rp. 11  027, which is more than seven times the price of PLN electricity per KWH without subsidies.
How to cite (CSE Style 8 th Edition):
Sanaha D, Irzaman, Mulatsih S. 2020. Analisis teknis dan ekonomis penerapan lampu penerangan jalan umum panel surya di Kota Sukabumi. 10 (1):  77-88. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.10.1. 77-88.

## PENDAHULUAN
Lampu  Penerangan  Jalan  Umum  (PJU)  di  Kota  Sukabumi,  berdasarkan  sumber  daya  listriknya,  dibagi dalam dua jenis, yaitu: lampu PJU yang bersumber dari daya listrik yang dihasilkan oleh Perusahaan Listrik Negara (PLN) dan yang bersumber dari cahaya matahari melalui daya listrik yang dihasilkan oleh panel surya atau cahaya matahari.
Penggunaan  Lampu  PJU  bersumber  dari  cahaya  matahari  memiliki  prospek  yang  baik  mengingat ketersediannya energinya yang berlimpah dan terus menerus karena posisi Indonesia di Kawasan tropis yang mendapatkan cahaya matahari sepanjang tahun. Potensi inilah yang dilihat Kota Sukabumi sebagai peluang untuk  memanfaatkan  energi  yang  besar  ini  sebagai  sumber  cahaya  penerangan  jalan.    Kehandalan  layanan lampu PJU juga merupakan faktor yang perlu diperhatikan. Lampu PJU diperlukan terutama pada malam hari dimana jika terdapat gangguan listrik oleh PLN yang berdampak pada pemadaman, maka lampu PJU harus tetap menyala.
Pemantauan teknis  kinerja lampu diharapkan dapat dilakukan secara  terpusat. Jumlah titik lampu yang banyak  dan  terus  bertambah  memerlukan  desain  lampu  PJU  yang  memungkinkan  pemantauan  secara menyeluruh  terhadap  keadaan  lampu  PJU  yang  ada.  Sistem  pemantauan  terkait  lampu  diharapkan  dapat dilakukan dari suatu lokasi tertentu yang memberikan data dan informasi teknis mengenai kondisi lampu PJU terpasang,  sehingga  memudahkan  monitoring  dan  membuat  kegiatan  pemeliharaan  lebih  efisien  dan mempermudah perawatan.
Selain secara teknis, perlu dilakukan analisis secara ekonomis mengenai desain yang akan dikembangkan. Analisis  ekonomis  yang  digunakan  adalah  dengan  menghitung  kelayakan  investasi.  Selanjutnya  Gambar  1 menyampaikan kerangka pemikiran dari penelitian yang dilakukan.

## Gambar 1 Kerangka Pemikiran.
Kondisi eksisting Lampu PJU di Kota Sukabumi yang masih tergantung pada listrik PLN menyebabkan adanya pemikiran untuk melakukan alternatif Lampu PJU Panel Surya. Secara teknis Lampu PJU Panel Surya ini harus dapat memonitoring status Lampu PJU, keadaan komponennya dan ramah lingkungan. Selain secara teknis, lampu PJU Panel Surya juga dievaluasi kelayaannya secara ekonomis.

## METODE

## Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanalan pada periode Juli  2018 sampai dengan  September 2018 di 11 titik  lokasi di Jalan  Merdeka  Kelurahan  Cikundul  Kota  Sukabumi,  Provinsi  Jawa  Barat.  Data  yang  digunakan  dalam penelitian ini meliputi data primer dan data sekunder.  Data primer merupakan data  yang  didapat dari hasil pengukuran langsung peralatan terpasang, sedangkan data sekunder merupakan data pendukung yang didapat dari sumber-sumber lain. Rangkaian peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah lampu LED, panel surya, baterai lithium, Solar Charge Controller (SCC), Smart Controller Module (SCM), dan Gateway .

## Lampu LED
Lampu  LED  atau  kepanjangannya Light  Emitting  Diode awalnya  adalah  suatu  lampu  yang  digunakan sebagai indikator dalam perangkat elektronika, yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronika tersebut. Lampu ini sangat popular untuk lampu indikator yang memiliki lumens kecil. Pada  perkembangannya  lampu  LED  yang  memiliki  lumens  lebih  besar,  sehingga  popular  dipakai  untuk penerangan area yang lebih luas seperti penerangan ruangan atau bahkan penerangan jalan umum.
Lampu LED banyak di pilih untuk digunakan sebagai Penerangan Jalan umum dikarenakan daya  yang digunakan oleh lampu LED ini lebih sedikit dibandingkan oleh lampu jenis lainnya. Spesifikasi Lampu LED yang digunakan untuk penerangan jalan umum berbeda dengan yang dipakai untuk area penerangan ruangan, karena  cakupan  pencahayaan  penerangan  jalan  umum  ini  sangatlah  luas  di  bandingan  dengan  penerangan ruangan. Lampu LED yang digunakan pada penelitian ini adalah Lampu LED bermerk Solarens, tipe SL0202- MT yang memiliki spesifikasi teknis:
Rated Power (+10%) : 40 W DC Rated Fluks (lm) : 6480 System Efficacy (lm/W) : 162 Input Voltage : 12/24 VDC Power Factor : 0.91 Harga : Rp. 3 440 000

## Panel Surya
Panel  Surya  merupakan  satu  peralatan  yang  digunakan  untuk  menyediakan  sumber  daya  pada  lampu penerangan jalan umum. Pada penelitian ini, penggunaan panel surya terutama dengan pertimbangan bahwa lokasi penelitian berada di daerah khatulistiwa dimana ketersedian cahaya matahari tersedia sepanjang tahun sebagai  sumber  energy  yang  tersedia  secara  gratis  untuk  jangka  waktu  yang  sangat  lama.  Selain  itu, pertimbangan  bahwa  pelayanan  lampu  penerangan  jalan  umum  pada  malam  hari  tidak  boleh  terhenti  jika terjadi pemadaman akibat gangguan listrik PLN.
Prinsip kerja dari surya panel adalah mengubah energi radiasi surya menjadi arus listrik searah dengan menggunakan  lapisan-lapisan  tipis  dari  silicon  (Si)  murni  atau  bahan  semikonduktor  lainnya.  Pada  saat  ini silicon  merupakan  bahan  yang  terbanyak  dipakai.  Silikon  merupakan  suatu  unsur  yang  banyak  terdapat  di alam. Untuk pemakaian sebagai semikonduktor, silicon harus dimurnikan hingga suatu tingkat pemurnian yang tinggi  sekali:  kurang  dari  satu  atom  pengotoran  per  10 10 atom  silicon.Panel  Surya  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah Panel Surya bermerk Jembo PV, tipe 150P yang memiliki spesifikasi teknis:
Max Power : 150WP Power Output Tolerance : 3% Modul Efficiency : 15.13% Max Power Point Voltage : 18.68Vmpp Max Power Point Current : 8.06Ampp Cell Type : Polycristaline Harga : Rp. 2 490 000

## Baterai Lithium
Baterai  ion  lithium  (biasa  disebut  Baterai  Li-ion  atau  LIB)  adalah  salah  satu  jenis  baterai  isi  ulang ( rechargable battery ). Pada penelitian ini, baterai digunakan untuk menyimpan daya listrik yang dihasilkan dari panel surya pada saat siang hari, dan menyediakan daya listrik untuk menyalakan lampu LED pada malam hari. Baterai lithium yang digunakan adalah baterai yang dapat diisi ulang. Di dalam baterai ini, ion  lithium bergerak  dari  elektroda  negatif  ke  elektroda  positif  saat  dilepaskan,  dan  kembali  saat  diisi  ulang.  Baterai lithium yang digunakan pada penelitian ini adalah Baterai lithium bermerk JYC, tipe LFPxx yang memiliki spesifikasi teknis:
Nominal Voltage  : 12.8V Nominal Capacity : 50 Ah Energy : 640 Wh Cycle life : >2000 cycles @1C 100%DOD Harga : Rp. 6 037 500

## Solar Control Charge(SCC)
Solar  Charge  Controller  (SCC) adalah  salah  satu  komponen  pendukung  yang  sangat  penting  dalam Sistem Lampu PJU panel surya. Alat ini berfungsi untuk mengatur proses pengisian ( charging ) dan pemakaian baterai  ( discharging ).  Alat  ini  juga  digunakan  untuk  menjaga  baterai  supaya  tidak  mudah  rusak,  dengan memutus  arus  baterai  jika  pengisian  baterai  sudah  terisi  penuh  dan  juga  memutus  beban/lampu  jika  baterai sudah habis. SCC yang digunakan memiliki fasilitas yang sangat membantu kinerja panel surya dan baterai lithium, dengan fasilitas sebagai berikut s un switch , berguna bagi sistem kerja dari panel surya dan juga baterai lithium,  karena  fasilitas  ini  dapat  mengatur  kinerja  dari  lampu  LED  penerangan  jalan  umum,  serta  system proteksi yang memiliki fungsi untuk pengamanan instalasi terhadap kemungkinan terjadinya hubungan singkat arus  lalu  lintas  yang  berakibat  fatal  akibat  beberapa  hal  seperti  pemasangan  kabel  positif  dan  negatif  ke terminal input panel surya terbalik/salah, atau jika pemasangan kabel positif & negatif ke terminal input baterai terbalik/salah. SCC yang digunakan pada penelitian ini adalah SCC bermerk Epever, tipe 5210 BPL dengan harga Rp. 3 330 000.

## Smart Controller Module (SCM)
Komponen penting dari desain Lampu PJU panel surya Smart ini adalah Smart Controller Module (SCM) . Alat  ini  terhubung  dengan SCC ,  dan  gateway,  Fungsi  dari SCM ini  adalah  menerima  data  dari SCC yang kemudian mengirimkan data tersebut ke Gateway melalui frekuensi radio. Setiap SCM memiliki  alamat (IP Adress) yang berbeda sehingga Gateway dapat mengenali data yang dikirim oleh masing-masing SCM . SCM yang  dipergunakan  pada  penelitian  ini  adalah  merk  Epever  model  eBox  tipe  WL-433M-01dengan  harga Rp. 2 990 000.

## Gateway
Gateway (Gerbang Jaringan) adalah suatu perangkat yang menghubungkan jaringan komputer yang satu atau lebih jaringan komputer dengan media komunikasi yang berbeda. Pada sistem ini, Gateway digunakan dalam  pengumpulan  dan  pengolahan  data  lampu  PJU  panel  surya  melalui  Web-Server,  sehingga  dapat melakukan  monitoring  secara  berkala  terhadap  masing  –  masing  unit  Lampu  PJU  panel  surya  dengan memberikan informasi / data yang diperlukan. Pada penelitian ini, gateway terhubung dengan server epever melalui jaringan internet GSM Telkomsel. Gateway yang digunakan pada penelitian ini adalah merk Epever, tipe Ebox-CIWL-01 Concentrator dengan harga Rp. 3 120 000.

## Metode Pengumpulan Data
Data teknis diambil dari PJU panel surya hasil desain, adapun  sumber data teknis diambil  dari 11 titik lampu PJU di Jalan Cikundul Kota Sukabumi, pengambilan data dilakukan dari aplikasi Smart PJU yang dibuat oleh Epever selama 7 hari yaitu tanggal 20-26 September 2018. Hal ini juga disertai pengamatan di lokasi. Data teknis ini memuat tentang kondisi lampu dan kondisi komponen yang diambil dari monitoring data di komputer.

## Metode Analisis Data
Analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis deskriptif yang merupakan analisis teknis dari  rangkaian  sistem  penerangan  jalan  yang  dibuat  dan  analisis  kelayakan  ekonomis.  Analisis  deskriptif dilakukan untuk mendeskripsikan teknis dalam bentuk tabulasi data rata-rata arus dan tegangan dari komponen
lampu  PJU.  Analisis  teknis  dilakukan  dengan  membaca  data  yang  ditampilkan  pada  Komputer  PC/Laptop. Data-data yang diperoleh adalah 1) Status Lampu LED, 2) Status baterai, dan 3) Status solar panel.
Analisa kelayakan ekonomis menggunakan indikator NPV dan IRR dari  c ash flow yang berupa biaya investasi dan biaya operasional serta penerimaan. Data investasi diperoleh dari harga e-katalog, harga on-line dan hasil lelang pada layanan pengadaan secara elektronik Jawa Barat, data operasional diperoleh dari data primer berdasarkan hasil pengamatan di lapangan, dan data penerimaan diperoleh dari data primer pengukuran daya panel surya dan harga yang dihasilkan yaitu harga kwh dari PLN tanpa subsidi. Harga sistem Lampu PJU panel  surya Smart diperoleh  dari  harga-harga  pembelian  komponennya.  Dari  harga  tersebut  dilakukan perhitungan analisis mengenai kelayakan ekonomis sistem tersebut.
Nilai Net  Present  Value (NPV)  yang dihitung  merupakan  selisih  antara  pengeluaran  dan  pemasukan yang telah didiskon dengan menggunakan social opportunity cost of capital sebagai diskon faktor, atau dengan kata lain merupakan arus kas yang diperkirakan pada masa yang akan datang yang didiskontokan pada saat ini. Untuk menghitung NPV diperlukan data tentang perkiraan biaya investasi, biaya operasi, dan pemeliharaan serta  perkiraan  manfaat/benefit  dari  proyek  yang  direncanakan.   Jadi perhitungan  NPV  mengandalkan  pada teknik arus kas yang didiskontokan.
Analisa  kelayakan  ekonomis menggunakan indikator NVP dan  IRR dari  c ash flow yang  berupa biaya investasi dan biaya operasional serta penerimaan. Data investasi diperoleh dari harga e-katalog, harga on-line dan hasil lelang pada layanan pengadaan secara elektronik Jawa Barat, data operasional diperoleh dari data primer berdasarkan hasil pengamatan di lapangan, dan data penerimaan diperoleh dari data primer pengukuran daya panel surya dan harga yang dihasilkan yaitu harga kwh dari PLN tanpa subsidi.
Harga sistem Lampu PJU panel surya Smart diperoleh dari harga-harga pembelian komponennya. Dari harga tersebut dilakukan perhitungan analisis mengenai kelayakan ekonomis sistem tersebut.
Net  Present  Value (NPV)  merupakan  selisih  antara  pengeluaran  dan  pemasukan  yang  telah  didiskon dengan menggunakan social opportunity cost of capital sebagai diskon faktor, atau dengan kata lain merupakan arus kas yang diperkirakan pada masa yang akan datang yang didiskontokan pada saat ini. Untuk menghitung NPV  diperlukan  data  tentang  perkiraan  biaya  investasi,  biaya  operasi,  dan  pemeliharaan  serta  perkiraan manfaat/benefit dari proyek yang direncanakan.  Jadi perhitungan NPV mengandalkan pada teknik arus kas yang didiskontokan.
Menurut  Kasmir  (2003) NPV atau nilai bersih sekarang merupakan perbandingan antara Present Value (PV)  kas  bersih  dengan  PV  investasi  selama  umur  investasi.  Sedangkan  menurut  Ibrahim  (2003)  NPV merupakan net  benefit yang  telah  didiskon  dengan  menggunakan social  opportunity  cost  of  capital (SOCC) sebagai discount factor . Arus kas masuk dan keluar yang didiskontokan pada saat ini atau Present Value (PV) yang dijumlahkan selama masa hidup dari proyek tersebut dapat dihitung dengan rumus:
PVr = Rt / (1+i) t
Rumus di atas digunakan saat proyek dijalankan dalam jangka waktu yang panjang, dimana : PVr = Present Value dari revenue Rt = Arus kas bersih ( the net cash flow ) dalam waktu t
i = Suatu bunga diskonto yang digunakan
t = Waktu arus kas
NPV = C0 + PVr
dimana :
NPV   = Net Present Value C0 = jumlah uang yang diinvestasikan pada awal masa proyek (tahun ke-0). Karena ini pengeluaran, maka menggunakan bilangan negatif
Hal berikut menunjukan perhitungan NPV terhadap keputusan investasi yang akan dilakukan.
NPV > 0, Investasi yang dilakukan memberikan manfaat bagi perusahaan. Maka proyek bisa dijalankan. NPV = 0, Investasi yang dilakukan tidak membuat perusahaan rugi maupun untung. Sehingga, Kalau proyek dilaksanakan  atau  tidak  dilaksanakan  tidak  akan  berpengaruh  pada  keuangan  perusahaan.  Keputusan  harus ditetapkan  dengan  menggunakan  kriteria  lain  misalnya  dengan  dampak  investasi  terhadap  positioning perusahaan
NPV < 0, Investasi yang dilakukan akan mengakibatkan kerugian bagi perusahaan maka proyek ditolak.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisis teknis desain lampu PJU panel surya
Data Desain Lampu PJU Panel Surya diambil dari spesifikasi teknis komponen yang digunakan. Untuk menganalisis desain lampu PJU, maka perhitungan dilakukan dari beban menuju sumber energi. Beban yang digunakan pada desain Lampu PJU Panel Surya adalah Lampu LED, 40 W DC, dengan faktor daya 0,91.
Hubungan antara daya nyata, tegangan dan arus dinyatakan oleh Mismail (1981) P = VI cosφ, dimana: P  = Daya nyata (Watt) V = Tegangan (Volt) I  = Arus (Ampere), dan cosφ = faktor daya
Lampu/beban akan menyala apabila diberikan daya yang bersumber dari baterai. Daya baterai adalah daya nyata yang memiliki satuan VA. Daya baterai terpasang minimal adalah:
VI = P/ cosφ VA
= 40/0.91 VA
= 43.96 VA.
Baterai tersebut harus dapat memberikan daya sebesar 43,96 VA dalam jangka waktu minimal 12 jam, maka kapasitas minimal baterai adalah
VIhour   = 43,96 x 12 VAh = 527.52 VAh
Diketahui  bahwa  spesifikasi  teknis  baterai  adalah  12.8  V,  50  Ah,  sehingga  kapasitasnya  secara perhitungan teknis
VIhour baterai  = 12.8 x 50 VAh = 640 VAh
Dengan  evaluasi  desain  tersebut,  kapasitas  baterai  lebih  besar  dari  kapasitas  minimal  baterai  yang diperlukan untuk menyalakan lampu 40 W DC selama 12 jam. Baterai memberikan daya kepada lampu selama 12 jam pada malam hari. Selama lampu tidak menyala pada siang hari, maka baterai akan diisi dayanya dari energy yang dibangkitkan oleh panel surya. Yuliarto (2017) menyebutkan bahwa kehilangan daya dari energi yang  dihasilkan  panel  surya  adalah  sebesar  30%  dan  di  Indonesia  asumsi  penyinaran  matahari  pada  waktu optimum untuk menghasilkan listrik adalah 5 jam per hari. Jika kapasitas minimum baterai yang dibutuhkan 527.52 VAh, dengan asumsi daya yang hilang 30%, maka daya yang harus dihasilkan oleh panel surya adalah 1.3  x 527.52  = 685.78  VAh.  Dengan  asumsi  penyinaran  per  hari  5  jam, maka  panel  surya  yang  diperlukan minimal adalah 685.78/5 = 137.16 VA.
Sesuai  spesifikasi  teknis,  panel  surya  yang  dipasang  adalah  150  WP,  artinya  memiliki  kapasitas  lebih tinggi dari  yang diperlukan, yaitu 137.16 VA. Dengan demikian, secara perhitungan, desain lampu PJU ini dapat bekerja memenuhi kebutuhan untuk menyalakan lampu selama 12 jam di waktu malam, dan panel surya dapat  mengisi  baterai  di  waktu  siang.  Berdasarkan  data  server  Epever,  yang  dapat  diunduh  secara  online melalui aplikasi Epever, maka sebagai contoh diperoleh data untuk lampu 1 dari tanggal 20 September 2018 sampai dengan tanggal 26-09-2018. Seperti disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2 Grafik Tegangan, Arus dan Daya pada titik 1.
Gambar 2 menjelaskan hal bahwa awal pemasangan, tanggal 20 September 2018, baterai telah diisi di pabrikan, sehingga walaupun terdapat tegangan pada array (panel surya), namun tidak terjadi pengisian pada beterai. Pada pukul 18.40, terjadi discharge pada baterai, yang mengalirkan arus dari baterai ke lampu. Proses discharge berlangsung sampai dengan pukul 22.40.
Pada tanggal 21 sampai dengan 23 September 2018, beban lampu dilepas, hal ini untuk menguji proses pengisian baterai dari panel surya, Status lampu mati, Status baterai, terdapat tegangan pada baterai, dan baterai diisi dari panel surya (a rray) . Status Panel Surya, terdapat tegangan pada dan arus panel surya yang mengalir dari panel surya ke baterai, hal ini berarti ada proses pengisian pada baterai.
Pada tanggal 24 September 2018, lampu kembali disambungkan. Status lampu menyala pada pukul 19.01 dan mati pada pukul 22.43. Status baterai, terdapat tegangan pada baterai, dan baterai telah diisi dari Panel Surya/ Array . Pada pukul 19.01, terjadi discharge pada baterai, yang mengalirkan arus dari baterai ke lampu. Proses discharge berlangsung sampai dengan pukul 22.43. Proses ini berulang hingga tanggal 26 September 2018 dengan pola yang relatif sama.
Grafik pada Gambar 2 menunjukan besarnya tegangan dan arus listrik yang mengalir pada lampu telah sesuai dengan spesifikasi teknis lampu, begitu pula untuk baterai dan panel surya (a rray ). Namun, lamanya lampu menyala tidak sesuai dengan harapan, yaitu selama 12 jam. Sesuai grafik, hal ini terjadi karena suplai daya dari baterai tidak mencukupi untuk lampu menyala selama 12 jam.
Panel  Surya  terlihat  dapat  memberikan  suplai  daya  sampai  dengan  baterai  terisi  penuh.  Dari  grafik Gambar  2  terlihat  bahwa  saat  panel  surya  masih  dapat  menyuplai  daya,  namun  baterai  tidak  lagi  terisi dikarenakan  sudah  penuh.  Dengan  demikian  permasalahan  sistem  PJU  ini  terdapat  pada  baterai  terpasang. Membandingkan  antara  kapasitas  baterai  terpasang  dengan  kapasitas  baterai  yang  direncanakan,  dapat dilakukan sebagai berikut:
Spesifikasi  kapasitas baterai  yang direncanakan adalah 60Ah, 12.8V, sehingga  kapasitas energi baterai adalah 60 Ah x 12.8V = 768 VAh. Beban lampu terpasang dengan faktor daya 0.91 adalah 40W atau 40/0.91 =  43.96VA.  Maka  seharusnya  baterai  tersebut  dapat  menyuplai  daya  selama  768/43.96  =  17.47  jam. Kemampuan panel surya menurut spesifikasi teknis adalah = 150Wp.
Dari Gambar 2 juga diketahui bahwa lama penyinaran puncak lebih dari 5 jam, sementara itu menurut Yuliarto (2017) dengan menganggap lama penyinaran adalah 5 jam, maka energi yang dihasilkan adalah 5 x 150Wh = 750Wh. Dengan menghitung faktor loses energy sebesar 30%, maka energy yang dihasilkan adalah 750/1.3  Wh  =  576.92  Wh  atau  633.98VAh.  Dengan  tegangan  sebesar  12.8V,  maka  panel  surya  dapat menyuplai baterai sebesar 633.98/12, 8 = 49.53 Ah atau dapat menyalakan lampu selama 633.98/43.96 = 14.42 jam.
Kapasitas baterai terpasang dapat dihitung dari data yang ada, dengan cara menghitung arus dan tegangan rata-rata  baterai  saat  menyuplai  lampu.  Contoh  hasil  perhitungan  kapasitas  baterai  terpasang  dengan  waktu lampu menyala untuk baterai 1 adalah 14.16 Ah seperti pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil perhitungan kapasitas baterai pada masing-masing titik.
Data pada tabel 1 menunjukkan bahwa dari seluruh baterai yang ada, tidak memenuhi spesifikasi teknis baterai  yang  telah  ditentukan,  yaitu  50  Ah.  Dengan  demikian  waktu  menyala  lampu  tidak  sesuai  yang diharapkan, yaitu selama 12 jam, untuk itu harus dilakukan penggantian baterai sesuai spesifikasi teknis yang telah ditentukan.

## Hasil Analisis Ekonomis
Analisis  ekonomis  dilakukan  dengan  menghitung  berdasarkan  desain  lampu  PJU  yang  dibuat.  Umur investasi adalah 25 tahun, sesuai umur panel Surya. Umur investasi 1 buah baterai adalah  2000 cycles DOD, artinya baterai dapat digunakan isi ulang selama 2000 kali. Jika satu hari baterai diisi ulang satu kali, maka satu  buah  baterai  dapat  digunakan  selama  2000/365  =  5.48  tahun.  Karena  umur  investasi  adalah  25  tahun, maka baterai yang dibutuhkan adalah 25/5.48 = 4.56 buah baterai atau 5 buah baterai.
Umur investasi 1 buah lampu adalah 50 000 jam kerja. Dalam satu hari, lampu bekerja selama 12 jam, maka lampu dapat digunakan selama 50 000: (12 x 365) = 11.42 tahun. Karena umur investasi adalah 25 tahun, maka jumlah lampu yang dibutuhkan adalah 25/11.42 = 2.19 buah lampu per titik atau 3 buah lampu. Biaya investasi didapatkan dari hasil perhitungan adalah sebagaimana ditunjukkan oleh Tabel 2.
Komponen I rata-rata (A) V rata-rata (V) Lama waktu lampu menyala  Kapasitas Baterai (Ah) Baterai 1 3.86 11.49 3 jam 31 menit 13.57 Baterai 2 3.73 11.60 7 jam 43 menit 28.78 Baterai 3 3.83 11.60 7 jam 27 menit 28.53 Baterai 4 3.78 11.49 5 jam 03 menit 19.09 Baterai 5 3.86 11.45 3 jam 35 menit 13.83 Baterai 6 3.71 11.62 7 jam 58 menit 29.56 Baterai 7 3.82 11.60 7 jam 27 menit 28.46 Baterai 8 3.79 11.45 3 jam 04 menit 11.62 Baterai 9 3.86 11.56 7 jam 03 menit 27.21 Baterai 10 3.83 11.60 8 jam 03 menit 30.83 Baterai 11 3.87 11.52 3 jam 44 menit 14.45
Tabel 2 Hasil perhitungan biaya investasi. No  Komponen Vol Satuan Harga satuan (Rp.) Jumlah (Rp.) 1 Panel Surya 1 Buah 2 450 000 2 450 000 2 SCC 1 Buah 3 330 000 3 330 000 3 Smart Modular 1 Buah 2 990 000 2 990 000 4 Baterai 5 Buah 6 037 500 30 187 500 5 Lampu 3 Buah 3 440 000 10 320 000 6 Tiang dan instalasi 1 Buah 2 800 000 2 800 000 Jumlah 52 077 500 Untuk 11 titik 572 852 500 Gateway 3 120 000 Komunikasi data @50 rb/bulan 300 Bulan 50 000 15,000,000 Jumlah Total 590 972 500
Data Tabel 2 menunjukkan bahwa pada tahun ke-25, baterai dan lampu masih memiliki nilai sisa investasi. Kemampuan umur baterai adalah 2 000 cycles DOD per buah  sehingga 5 buah baterai menghasilkan 5 x 2 000 = 10 000 cycles . Pengisian ulang baterai selama 25 tahun adalah 25 x 365 = 9 125 hari atau 9 125 kali isi ulang. Kapasitas sisa baterai adalah 10 000 – 9 125 cycles = 875 cycles . Nilai sisa baterai adalah 875/2 000 x Rp. 6 037 500 x 11 titik = Rp. 29 055 468. Perhitungan untuk lampu dilakukan dengan kemampuan umur lampu adalah 50,000 jam per buah. Penggunaan lampu sebanyak 3 buah menghasilkan 50 000 x 3 = 150 000 jam. Penggunaan lampu selama 25 tahun  dimana setiap hari lampu menyala 12 jam = 25 x 365 x 12 = 109 500 jam. Kapasitas sisa lampu adalah 150 000-109 500 = 40 500 jam. Nilai sisa lampu adalah 40 500/50 000 x Rp. 3 340 000 x 11 = Rp. 30 640 400.
Nilai  sisa  baterai  pada  tahun  ke-25,  dengan  memperhitungkan  diskon  rate  10%  adalah  Rp.  2  827  986 sedangkan  nilai  sisa  lampu  pada  tahun  ke-25,  dengan  memperhitungkan  diskon  rate  10%  adalah Rp. 2 861 703. Perhitungan untuk pendapatan dengan memperoleh lisrik dari lampu PJU dengan mengalikan harga per Kwh listrik non-subsidi. Beban lampu 40 W yang menyala selama 12 jam, maka dalam satu tahun, 1 titik lampu akan menghasilan energi sebesar:
Produksi Kwh  = (40W x 12jam x 365hari) /1000 KWh = 175.2KWh
Produksi KWh 11 titik   = 175.2 x 11 = 1 927.2 KWh
Harga listrik non Subsidi PLN adalah Rp. 1 647 /KWh
Pendapatan per tahun adalah = Rp. 1 647 x 1 927.2 = Rp. 3 174 098
Langkah  selanjutnya  adalah  melakukan  perhitungan  NPV.  Diskon  rate  (i)  ditentukan  =  10%,  maka diperoleh hasil perhitungan sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3 Hasil Perhitungan NPV untuk pendapatan KWh dengan diskon rate 10%
No Keterangan Aliran Kas (Rt) Rt/(1+i) t 1 Pendapatan tahun ke 1 3 174 098 2 885 544 2 Pendapatan tahun ke 2 3 174 098 2 623 221 … Pendapatan tahun ke … … ….. 25 Pendapatan tahun ke 25 3 174 098 292 956 Total pendapatan KWh selama 25 tahun 28 811 418
NPV = Total Pendapatan – Total Investasi Total Pendapatan = Pendapatan KWh + Nilai sisa lampu + Nilai sisa baterai = Rp. 28 811 418 + 2 861 703 + Rp. 2 827 986 = Rp. 34 321 107 Total investasi = Rp. 590 972 500 Sehingga NPV = Rp. 88 507 286 - Rp. 590 972 500 = - Rp. 556.651.393
Jika diskon rate (i) ditentukan  sebesar 0%, maka diperoleh hasil perhitungan sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 4 Hasil Perhitungan NPV untuk Pendapatan KWh dengan Diskon Rate 0%.
No Keterangan Aliran Kas (Rt) Rt/(1+i) t 1 Pendapatan tahun ke 1 3 174 098 3 174 098 2 Pendapatan tahun ke 2 3 174 098 3 174 098 … Pendapatan tahun ke … … ….. 25 Pendapatan tahun ke 25 3 174 098 3 174 098 Total pendapatan KWh selama 25 tahun 79 352 460 NPV = Total Pendapatan – Total Investasi Total Pendapatan = Pendapatan KWh + Nilai sisa lampu + Nilai sisa baterai = Rp. 79 352 460 + 29 055 468 + Rp. 30 640 400 = Rp. 139 048 328 Total investasi = Rp. 590 972 500 Sehingga NPV = Rp. 139 048 328 - Rp. 590 972 500
= - Rp. 451 924 172
Kelayakan ekonomis PJU Panel Surya dapat dicapai dengan menghitung Kwh yang dihasilkan. Diskon rate ditentukan 0%, maka perhitungan harga Kwh adalah sebagai berikut:
NPV = 0 Total Pendapatan – Total Investasi = 0 Total Pendapatan = Total Investasi Pendapatan KWh + Nilai sisa lampu + Nilai sisa baterai = Total Investasi Pendapatan KWh = Total Investasi - Nilai sisa lampu - Nilai sisa baterai Pendapatan KWh = Rp. 590 972 500 - 29 055 468 - Rp. 30 640 400 Pendapatan KWh = Rp. 531 276 632 Diskon rate (i) ditentukan 0%, maka dengan umur investasi 25 tahun. Pendapatan KWh per tahun = Rp. 531 276 632/25 = Rp. 21 251 066 dengan produksi listrik per tahun 1 927.2 KWh harga keekonomisan listrik PJU Solar Panel per Kwh = Rp. 21 251 066/ 1 927.2
= Rp. 11 027
Hal  ini  dapat  dijelaskan,  bahwa  pemasangan  lampu  PJU  bukanlah  suatu  proyek  investasi  yang  layak secara  bisnis  dilakukan  pihak  swasta.  Kelayakan  secara  ekonomis  diperoleh  jika  harga  listrik  per  Kwh mencapai nilai Rp. 11.027.
Meskipun secara ekonomis tidak menguntungkan, namun bila dibandingkan dengan sumber listrik PLN, pemasangan PJU Panel Surya lebih menguntungkan dari sisi energi baru terbarukan.

## SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, diperoleh simpulan sebagai berikut: 1)Desain Lampu PJU Panel Surya menggunakan komponen Panel Surya merk Jembo PV, tipe 150P dan Lampu LED merk Solarens tipe  SL020-MT  serta  Baterai  Lithium  merk  JYV  tipe  LFPxx.  Komponen  Panel  Surya  dan  Lampu  bekerja sesuai  spesifikasi  teknisnya,  sedangkan  Baterai  tidak  bekerja  sesuai  spesifikasi  teknisnya,  waktu  lampu menyala  kurang  dari  yang  telah  ditetapkan,  yaitu  kurang  dari  12 Jam, 2)  Status  hidup  atau  mati  lampu  dan kondisi komponen (panel surya, lampu dan baterai) Lampu PJU Panel Surya dapat dilakukan secara terpusat, melalui  Komputer  PC/Laptop  menggunakan  aplikasi Epever. Pemantauan  dilakukan  dengan  melihat  data teknis berupa tegangan, arus dan daya secara real time , dan 3)Nilai NPV dengan diskon rate 10% menunjukkan Pemasangan  lampu  PJU  tidak  layak  untuk  bisnis.  Perhitungan  diskon  rate  0%,  kelayakan  secara  ekonomis diperoleh jika harga listrik per Kwh mencapai nilai Rp. 11.027, sekitar tujuh kali harga listrik PLN per KWh tanpa subsidi.

## DAFTAR PUSTAKA
Bukvic M, Janjic R, Stojanovic B. 2017. Recycling Lithium-Ion Battery . [Internet] . [diunduh 2018 Oktober 14].  Tersedia  pada  https://www.researchgate.net/publication/321483410_RECYCLING_LITHIUM- ION_BATTERY.
Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan. Statistik Ketenagalistrikan. 2016. Jakarta (ID): Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral.
Gouthami C, Santosh C, Kumar AP, Karthik A, Ramya KR. 2016. Design and Implementation of Automatic Street  Light  Control  System  using  Light  Dependent  Resistor. International  Journal  of  Engineering Trends and Technology (IJETT). 35(10).
Harten P Van, Setiawan E. 1995. Instalasi Listrik Arus Kuat 2 . Bandung (ID): Binacipta.
Ibrahim Y. 2003. Studi Kelayakan Bisnis . Jakarta (ID): Rineka Cipta.
Iorkyaa A, Richard Ar I,  Amah AN. 2012.The Efficacy of Light Emitting Diode (LED) Lamps Used in Rural Communities of Nigeria. Journal Energy and Environment Research .  2.
Irawan FA, Dhofir M, Suyono H. 2013. Analisis Peningkatan efisiensi penerangan jalan umum di Kabupaten
Jember [Internet]. [diunduh pada 2018 Juni 5]. Tersedia pada http://jurnal.untan.ac.id/index.php/jteuntan/article/view/8793/8757.
Kadir  A.  1995. Energi  Sumber  Daya,  Inovasi,  Tenaga  Listrik  dan  Potensi  Ekonomi . Jakarta  (ID):  Penerbit Universitas Indonesia.
Kasmir, Jakfar. 2003. Studi Kelayakan Bisnis . Jakarta (ID): Kencana.
Khwee KK. 2013. Pengaruh temperatur terhadap kapasitas daya panel surya (Studi Kasus: Pontianak). Jurnal ELKHA . 5(2): 23-25.
Kosaraju  S.  tanpa  tahun.  A Review  of  ‘The  Importance  of  Recycling  Lithium-Ion  Batteries  for  Lithium,  in Vieuw  of  Impeding Electric  Vehicle  Industry’. [Internet].  [diunduh  2018  Oktober  14].  Tersedia  pada https://pdfs.semanticscholar.org/6aac/130904896e41a7aafd3ff02283e0f02cf5b6.pdf.
Kushnir D. 2015. Lithium Ion Battery Recycling Technology [Internet]. [diunduh 2018 Oktober 14]. Tersedia pada http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/230991/local_230991.pdf.
Mardikaningsih IS, Sutopo W, Astuti RW. Studi Kasus Analisis Teknis dan Ekonomis Penerapan Penerangan Jalan  Umum  Bertenaga  Sel  Surya [Internet].  [diunduh  pada  2018  Juni  5].    Tersedia  pada http://idec.industri.ft.uns.ac.id/wp-content/uploads/2017/11/Prosiding2016_ID048.pdf.
Mismail B. 1981. Rangkaian Listrik Jilid Pertama . Malang (ID): PT AAA Tridaya.
Moenir HAS. 2002. Manajemen Pelayanan Umum di Indonesia . Jakarta (ID): Bumi Aksara.
Mudiarso D. 2003. Sepuluh Tahun Perjalanan Negosiasi Konvensi Perubahan Iklim . Jakarta (ID): Penerbit buku Kompas.
Napitupulu RAM. 2017. Pengaruh Material Monokristal dan Polikristal terhadap karakteristik Panel Surya 20 WP. Jurnal Poliprofesi . 7(1): 61-67.
Nasution AH. 2006. Manajemen Industri . Yogyakarta (ID): Penerbit Andi.
Rahman A. 2016. Lithium Battery Recycling Management and Policy , Int. J. Energi Technology and Policy, [Internet].
[diunduh 2018 Oktober 14]. Tersedia pada
https://www.researchgate.net/publication/308063762_Lithium_Battery_Recycling_Management_and_ Policy.
Rojas M, Zea H. 2016. Characterization and Recycling Procedure of Spent Lithium Ion Batteries from Mobile Phones, Australian  Journal  of  Basic  and  Applied  Sciences .  [Internet].  [diunduh  2018  Oktober  14]. Tersedia pada http://www.ajbasweb.com/old/ajbas/2016/Octoper/140-147.pdf.
Rout MK, Meher S, Dhar J, Sahu Y, Das S. 2016. Design of Modern Solar Street Light Intensity Controller: An  Energi  Saving  Approach .  [Internet].  [diunduh  2018  Oktober  14].  Tersedia  pada https://www.researchgate.net/profile/Yashraj_Sahu2/publication/297739074_Design_of_Modern_Sola r_Street_Light_Intensity_Controller_An_Energi_Saving_Approach/links/56e2a65f08ae4e3e9429df5c/ Design-of-Modern-Solar-Street-Light-Intensity-Controller-An-Energi-Saving-
Approach.pdf?origin=publication_detail.
Saleem AL, Sagar RR, Datta NS, Sachin HS. 2015. Street light monitoring and control system. International Journal of Engineering and Techniques. 1(2).
Sapiie S, Nishino O. 1994. Pengukuran dan Alat-alat Ukur Listrik . Jakarta(ID): PT Pradnya Paramita.
Sihombing  DTB.  2013. Perencanaan  Sistem  Penerangan  Jalan  Umum  dan  Taman  di  Areal  Kampus  USU dengan menggunakan Teknologi Tenaga Surya (Aplikasi Pendopo dan Lapangan Parkir). Medan (ID): Teknik Elektro USU.
Siregar HB. 2015. Ekonomi Teknik . Yogyakarta (ID):  Graha Ilmu.
Standard Nasional Indonesia 7391:2008. 2008. Spesifikasi Penerangan Jalan di Kawasan Perkotaan . Jakarta (ID): Badan Standardisasi Nasional.
Sudibyo H, Arum A, Gde Dharma A, Wibisono G. 2015. Rancang bangun sistem lampu jalan pintar nirkabel berbasis teknologi zigbee. Jurnal TESLA , 17(1): 45-51.
Sulisyanto. 2010. Studi Kelayakan Bisnis . Yogyakarta (ID): Penerbit Andi.
Suwandi  A,  Fardian  F.  2016. Analisis  Pemakaian  Lampu  LED  terhadap  Energi  dan  Efisiensi  Biaya  di  PT Total  Bangun  Persada  TBK .  [Internet].  [diunduh  pada  2018  Juni  5].    Tersedia  pada http://journal.unisla.ac.id/pdf/110122016/jurnal4.pdf.
Utomo YS. 2015. Uji Kinerja Baterai Deep Cycle pada Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Photovoltaik, Jurnal Material  dan  Energi  Indonesia  [Internet].  [diunduh  pada  2018  Juni  5].    Tersedia  pada http://lipi.go.id/publikasi/uji-kinerja-baterai-deep-cycle-pada-sistem-pembangkit-listrik-tenaga- surya-photovoltaik/7680.
Wen  TS,  Jia  SL.  2013.  Design  and  implementation  of  a  smart  LED  lighting  system  using  a  self  adaptive weighted data fusion algorithm. Journal Sensors , [Internet]. [diunduh 2018 Oktober 14]. Tersedia pada https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=10&cad=rja&uact=8&ved=2a hUKEwiWhOiz_oXeAhVbcCsKHYviCn4QFjAJegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Fwww.mdpi.com %2F1424-8220%2F13%2F12%2F16915%2Fpdf&usg=AOvVaw1YbwLhT7Fn0z8oQqLYuDY0.
Yuliarto B. 2017. Memanen Matahari . Bandung (ID): Penerbit ITB.