https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika

## PENGUKURAN POTENSI ENERGI MATAHARI DAN PERANCANGAN PLTS TERHUBUNG JARINGAN PADA GEDUNG LABORATORIUM TEKNIK 1 ITERA

## MEASUREMENT OF SOLAR ENERGY POTENTIAL AND DESIGN OF NETWORK-CONNECTED PLTS IN THE ITERA ENGINEERING LABORATORY BUILDING
Harmiansyah 1) * , Pramana Putra 2) , Febmartini Evita Nuruli 3) , Fahmi Sapta Hadi 4) , Putri A’isyati Inrum 5) , Rizki Octa Saputra 6) , dan Muhammad Atma Saputra 7) Rustam Efendi 8) 1,2,3,7 Program Studi Teknik Biosistem, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
4,5,6 Program Studi Teknik Sistem Energi, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
8 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sulawesi Tenggara, Kendari, Indonesia email: harmibm@gmail.com 1)* ,  prputra12@gmail.com 2) , febmartinievita@gmail.com 3) , fahmi.119340043@student.itera.ac.id 4) , putri.119340048@student.itera.ac.id 5) , rizki.119340009@student.itera.ac.id 6) , muhammad.119310040@student.itera.ac.id 7) ,
rustamefendi032@gmail.com 8) Received: 3 Juni 2023 Accepted: 27 Maret 2024
Published:
15 Juni 2024

## Abstrak
Energi matahari merupakan energi yang dapat diperbaharui terus-menerus serta ramah lingkungan. Perancangan PLTS dapat dilakukan dengan mengetahui nilai potensi  sinar  matahari  pada  suatu  wilayah,  panel  surya  memiliki  cara  kerja mengonversi radiasi matahari menjadi energi listrik. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis potensi energi matahari, perancangan modul surya berbasis on  grid pada  atap  gedung  Laboratorium  Teknik  1  dan  menganalisis  biaya investasi  awal  serta  pemeliharaan  PLTS.  Metode  penelitian  ini  dilakukan dengan mengukur besar energi matahari menggunakan alat solar power meter , merancang  sistem  PLTS  terhubung  jaringan  dengan software PVSys  dan perkiraan  biaya.  Berdasarkan  hasil  penelitian  didapatkan Global  Horizontal Irradiance dengan nilai rata-rata sebesar 1705,1 W/m 2 , Direct Radiation sebesar 1662,2  W/m 2 , Diffuse  Radiation sebesar  187,28 W/m 2 ,  dan  Albedo Radiation sebesar 0,10897. PLTS yang dirancang membutuhkan nilai total investasi awal sebesar Rp 699.352.092,-. Biaya pemeliharaan dan operasional per tahun untuk PLTS  yang  akan  dibangun  di  atap  Laboratorium  Teknik  1  sebesar  Rp 6.993.520.92,  -  per  tahun.  Diperkirakan  usia  panel  surya  mencapai  25  tahun maka total biaya pemeliharaan dan operasional sebesar Rp 174.838.023,-.
Kata kunci: PLTS, potensi matahari, radiasi, PVSys

## Abstract
Solar energy is energy that can be continuously renewed and is environmentally friendly. Solar PV design can be done by knowing the potential value of sunlight in an area. Solar panels have a way of converting solar radiation into electrical energy.  The  aim  of  this  research  is  to  analyze  the  potential  of  solar  energy,
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
design on-grid based solar modules on the roof of the Engineering Laboratory 1 building and analyze initial investment costs and maintenance of PLTS. This research method was carried out by measuring the amount of solar energy using a  solar  power  meter,  designing  a  grid-connected  PLTS  system  with  PVSys software and estimating costs. Based on the research results, it was found that Global  Horizontal  Irradiance  had  an  average  value  of  1705.1  W/m 2 ,  Direct Radiation  of  1662.2  W/m 2 ,  Diffuse  Radiation  of  187.28  W/m 2 ,  and  Albedo Radiation  of  0.10897.  The  designed  PLTS  requires  a  total  initial  investment value of IDR 699,352,092.-. Annual maintenance and operational costs for the PLTS to be built on the roof of Engineering Laboratory 1 are IDR 6,993,520.92 per year. It is estimated that the life of the solar panels will reach 25 years, so the total maintenance and operational costs will be IDR 174,838,023.-.
Keyword: PLTS, Solar Potential, Radiation, PVSyst
DOI:10.20527/sjmekinematika.v9i1.257
How to cite : Harmiansyah, H., Putra, P., Nuruli, F. E., Hadi, F. S., Inrum, P. A., Saputra, R. O., Saputra, M.  A.,  &  Efendi,  R.,  “Pengukuran  Potensi  Energi  Matahari  dan  Perancangan  PLTS  Terhubung  Jaringan Pada Gedung Laboratorium Teknik 1 ITERA”. Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika , 91), 12-24, 2024.

## PENDAHULUAN
Kebutuhan energi  yang  semakin tinggi tidak diiringi dengan produksi minyak  yang meningkat,  menurut  Dewan  Energi  Nasional  dalam  10  tahun  terakhir  produksi  minyak kecenderungan  mengalami  penurunan,  pada  tahun  2009  produksi  minyak  346  juta  barel menjadi  283  juta  barel  pada  tahun  2018[1].  Untuk  memenuhi  kebutuhan  energi  yang meningkat maka diperlukan energi baru terbarukan yang  ketersediaannya melimpah serta memiliki potensi dapat memenuhi kebutuhan konsumen akan energi. Energi baru terbarukan memiliki  potensi  yang  tinggi  khususnya  di  provinsi  lampung  salah  satunya  adalah  energi surya,  menurut  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Kanada  2017  pada  studi  kasus  di  Institut Teknologi  Sumatera  (ITERA)  menunjukkan  pengukuran  energi  surya  berkisar  3.77-5.05 kWh/m 2 dengan nilai rata-rata energi luar panel sebesar 0.5-0.63 kWh/m 2 [2].
Energi  Surya  merupakan  salah  satu  energi  baru  terbarukan,  energi  yang  dapat dimanfaatkan  secara  terus  menerus  serta  pemanfaatan  energi  ini  dapat  dijadikan  sebagai energi alternatif yang  dikonversi menjadi energi listrik menggunakan sel surya.  Kawasan Indonesia  mayoritas  memiliki  potensi  tinggi  insolasi  matahari  global  dalam  rentang  4.6 KWh/m² dan 7.2 KWh/m²[3]. Dewan Energi Nasional (DEN) telah memprediksi pada tahun 2025  penggunaan  energi  terbarukan  dari  diharapkan  meningkat  dari  5,7%  menjadi 25.9%[4].
Iradiasi  matahari  akan  terdistribusi  pada  beberapa  rentang  panjang  gelombang  saat diterima bumi, beberapa radiasi akan mengalami pemantulan di atmosfer ( diffuse radiation ), beberapa  bagian  lainnya  sampai  ke  permukaan  bumi  ( direct  radiation )  serta  mengalami pantulan dari permukaan bumi ( albedo radiation )[5]. Diffuse radiation, direct radiation dan albedo  radiation akan  dianalisis  dalam  satuan  W/m²,  satuan  ini  akan  digunakan  dalam datasheet , sedangkan besaran radiasi biasanya digunakan dalam perhitungan estimasi daya keluaran  pada  sistem  instalasi.  Pengukuran  potensi  menggunakan  Solar  Power  dapat dijadikan  acuan  untuk  mengetahui  potensi  energi  matahari  pada  saat  melakukan perancangan sistem pembangkit listrik tenaga surya (PLTS).
Perancangan PLTS dapat dilakukan apabila telah diketahui nilai potensi sinar matahari pada wilayah tersebut, panel surya memiliki cara kerja yang berfungsi mengonversi radiasi matahari menjadi energi listrik secara langsung. PV secara general dikemas dalam sebuah unit  yang  disebut  modul.  Sebuah  modul  surya  terdiri  dari  beberapa  sel  surya  yang  bisa disusun secara seri maupun paralel. PVSyst merupakan paket software atau perangkat lunak
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
yang dapat digunakan untuk proses pembelajaran, pengukuran, dan analisa data dari sistem PLTS secara lengkap[6]. PVSyst dilengkapi dengan database dari sumber data meteorologi yang beragam dan cakupan luas serta data komponen- komponen PLTS. Beberapa penelitian menggunakan  aplikasi  PVSyst  di  antaranya  adalah  Kumar,  et  al.[7]  mendesain  dan mensimulasikan panel surya menggunakan PVSyst untuk menghitung ketersediaan energi, kebutuhan energi rata-rata per tahun di kantor departemen teknik mesin (perguruan tinggi teknik Bikaner) adalah 1086,24 kWh dan energi yang tersedia melalui panel surya adalah 1143,6 KWh, sedangkan energi yang dipasok ke pengguna adalah 1068,12 kWh sedikit lebih kecil  dari  beban  yang  dibutuhkan.  Berkurangnya  kapasitas  daya  sistem  disebabkan  oleh berbagai macam rugi-rugi. Irwan, et al.[8] dapat memprediksi kebutuhan energi sepanjang tahun  menggunakan  perangkat  lunak  PVSyst.  Belmahdi  and  Bouardi[9]  mengadopsi demonstrasi lengkap pemodelan dan simulasi pembangkit listrik photovoltaic 1 MW di Zona Utara  Maroko  menggunakan  perangkat  lunak  PVSyst  untuk  mengevaluasi  kinerja  PV. Karki,  et  al.[10]  melakukan  komparasi  sistem  PV grid-tied Kathmandu  dan  Berlin menggunakan  PVsyst  di  Nepal.  Pemodelan  dan  simulasi  sistem photovoltaic terhubung jaringan 15MW menggunakan perangkat lunak PVsyst juga dilakukan oleh  Soualmia and Chenni[11]. PVSyst digunakan untuk menghitung rasio kinerja dan kerugian pada sistem photovoltaic . Beberapa penelitian pemanfaatan atap sebagai tempat PLTS juga dilakukan [12-15].
Berbagai penelitian yang telah disampaikan di atas menjadi rujukan untuk melakukan penelitian  mengenai  potensi  energi  matahari  untuk  dijadikan  sebagai  PLTS.  Gedung Laboratorium  Teknik  1  Institut  Teknologi  Sumatera  (ITERA)  adalah  tempat  untuk mendukung  kegiatan  akademik  dan  bangunan  ini  memiliki  potensi  berupa  penggunaan listrik yang besar karena terdapat fasilitas seperti lift, alat elektronik dengan kapasitas daya yang besar serta alat praktikum lainnya. Penggunaan alat elektronik ini dapat berpengaruh terhadap  biaya  listrik  yang  dihasilkan,  maka  penghematan  dan  pengkajian  mengenai konsumsi listrik harus dilakukan. Sehingga dilakukan penelitian dengan judul “Pengukuran Potensi  Energi  Matahari  dan  Perancangan  PLTS  Terhubung  Jaringan  Pada  Gedung Laboratorium Teknik 1 ITERA”. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis potensi energi matahari, perancangan modul surya berbasis on grid pada atap gedung Laboratorium Teknik 1, dan menganalisis biaya investasi awal serta pemeliharaan PLTS.  Metode penelitian ini dilakukan  dengan  mengukur  besar  energi  matahari  menggunakan  alat  solar  power  meter, merancang  sistem  PLTS  terhubung  jaringan  dengan  software  PVSys  dan  melakukan prakiraan biaya dengan mencari pemasok serta kontraktor PLTS. Diharapkan dari penelitian ini  dapat  menjadi  referensi  agar  konsumsi  listrik  pada  Gedung  Laboratorium  Teknik  1 ITERA menjadi lebih sedikit dan memiliki peluang penghematan dalam biaya listrik dengan suplai listrik dari PLTS.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  Gedung  Laboratorium  Teknik  1  Institut  Teknologi Sumatera (ITERA). Alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu solar power meter dengan spesifikasi Lutron SPM-1116SD, Rotary Angle meter Model: Pro Snip SLT-100, Kertas A4 70  atau  80  gsm,  komputer  atau  laptop.  Kemudian  untuk  melakukan  perancangan  PLTS menggunakan software PVSyst.  Berikut  merupakan  diagram  alir  penelitian  pengukuran potensi energi matahari yang ditunjukkan pada Gambar 1.
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
Mulai Pengaturan alat solar
power meter
Mengatur sudut Memulai pengambilan dan mencatat data
Selesai
Gambar 1. Diagram alir pengukuran potensi energi matahari
Penjelasan diagram alir (Gambar 1): a. Setting alat solar  power  meter dengan  cara  menekan  tombol  on  hingga  pada display menunjukkan  satuan  internasional,  jika  satuan  masih british harus  diubah  terlebih dahulu pada tombol unit.
b. Mengatur sudut atau arah dari probe sensor sesuai dengan teknik pengukuran (Global Horizontal Irradiation (GHI), Direct Radiation, Diffuse Radiation, Albedo Radiation).
• Mengukur Global Horizontal Irradiation (GHI)
1. Arahkan probe sensor solar power meter menghadap ke atas.
2. Tunggu hingga angka yang ditunjukkan pada display tidak berubah, lalu catat hasil pengukuran.
3. Ulangi pengambilan data minimal sebanyak sepuluh kali.
• Mengukur Radiasi Langsung ( Direct Radiation )
1. Gulung  kertas  A4  membentuk  silinder  dengan  diameter  seukuran probe sensor solar power meter.
2. Tempelkan gulungan kertas A4 ke probe sensor dengan posisi menghadap ke atas.
3. Arahkan probe sensor dengan gulungan kertas A4 ke arah datangnya sinar matahari, atur posisi probe sensor dan kertas hingga diperoleh nilai terbesar pada layar solar power meter .
4. Tahan  posisi  solar  power  meter,  lalu  ukur  dan  catat  sudut  kemiringannya terhadap bidang horizontal menggunakan rotary angle meter .
• Mengukur Radiasi Tersebar atau Difus ( Diffuse Radiation ) Arahkan probe sensor ke arah datangnya sinar matahari, lalu halangi sinar matahari langsung yang mengarah ke probe dengan menggunakan kertas A4.
• Mengukur Radiasi Albedo ( Albedo Radiation )
Arahkan probe sensor menghadap bawah, lalu catat nilai yang ditampilkan pada layar solar power meter.
c. Ulangi pengambilan data sebanyak sepuluh kali.
d. Catat nilai yang ditunjukkan pada tampilan display solar power meter .
Diagram  alir  untuk  penelitian  Perancangan  PLTS  Terhubung  Jaringan  ditunjukkan pada Gambar 2.
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
Mulai Open Software PVSyst Project Design Grid Connected/Stand Alone Simulasi Selesai Database tersedia? Input Project Name, Site and Meteo, Albedo Orientation, System (PV Module dan Inverter) Input data penggunaan beban harian GD FT US Input database yang dibutuhkan secara manual Laporan Ya Tidak
Gambar 2. Diagram alir perancangan PLTS terhubung jaringan

## Penjelasan diagram alir (Gambar 2):
a. Memilih lembar kerja baru dengan klik new design , pilih sistem PLTS on grid atau off grid .
b. Masukkan orientasi proyek seperti nama, lokasi, keadaan, teknik pengukuran radiasi, dan sistem PLTS.
c. Pilih database dari komponen sistem PLTS yang akan dibangun, jika tidak ada di dalam software PVSyst dapat dimasukkan secara manual.
d. Masukan  data  berupa  beban  harian  yang  akan  dipasok  oleh  produk  listrik  dari  PLTS dapat berupa besaran daya.
e. Simulasikan hasil untuk mengetahui besaran daya yang bisa terpasang.
f. Analisis berupa rugi-rugi yang dihasilkan oleh sistem terpasang untuk perbaikan atau langkah perawatan harian.
g. Pengambilan data dilakukan sebanyak 10 kali pengulangan

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengukuran Global Horizontal Irradiance (GHI)
Global Horizontal Irradiance didapatkan dari sinar matahari langsung atau gabungan antara Direct Radiation dan Diffuse Radiation . GHI juga memiliki arti berupa jumlah total iradiasi gelombang pendek yang diterima dari atas oleh permukaan horizontal ke tanah. Pada saat instalasi panel surya  yang tidak menggunakan alat pelacak penyinaran matahari atau solar tracker nilai GHI menjadi nilai yang penting karena nilai GHI mencakup baik Direct Radiation dan Diffuse  Radiation .  Berikut  merupakan  hasil  pengukuran  yang  ditunjukkan pada Tabel 1. Percobaan ini dilakukan sebanyak sepuluh kali dengan hasil rata-rata sebesar 1705,1  W/m 2 .  Pengukuran  radiasi  ini  dengan  meletakkan  alat  berupa  solar  power menghadap ke atas tanpa alat bantu lain, hanya menggunakan tangan.

## Hasil Pengukuran Radiasi Langsung (Direct Radiation)
Radiasi  langsung  atau Direct  Radiation merupakan  pancaran  sinar  matahari  secara langsung. Nilai Direct Radiation dapat memaksimalkan jumlah iradiasi  pada setiap tahun yang diterima oleh permukaan dengan cara menjaga nilai tetap normal (konstan) terhadap iradiasi  yang  masuk.  Parameter  nilai Direct  Radiation digunakan  untuk  memusatkan instalasi  panel  surya  yang  dapat  melacak  penyinaran  matahari  yang  maksimal.  Berikut merupakan hasil pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 2.
SJME KINEMATIKA Vol.9 No.1, 15 Juni 2024, pp 12-24 https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
Tabel 1. Hasil Pengukuran Global Horizontal Irradiance (GHI)
Waktu Pengukuran: 10.40 WIB Deskripsi Lokasi: Atap Gedung Laboratorium Teknik 1 No Nilai pengukuran radiasi (W/m 2 ) 1 1701 2 1705 3 1703 4 1704 5 1701 6 1712 7 1707 8 1702 9 1706 10 1710 Rata-rata 1705,1
Tabel 2. Hasil Pengukuran Radiasi Langsung (Direct Radiation) Waktu Pengukuran: 10.50 WIB Deskripsi Lokasi: Atap Gedung Laboratorium Teknik 1 No Nilai pengukuran radiasi (W/m 2 ) 1 1638 2 1625 3 1653 4 1661 5 1670 6 1673 7 1676 8 1685 9 1666 10 1675 Rata-rata 1662,2
Pengukuran ini dilakukan sebanyak sepuluh kali dengan hasil rata-rata sebesar 1662,2 W/m 2 . Pengukuran radiasi ini dengan menggunakan alat bantu berupa kertas HVS A4 yang digulung menyerupai corong. Bertujuan agar cahaya matahari yang masuk dapat langsung diarahkan pada alat. Sudut datangnya matahari diketahui dari alat rotary angle meter dengan besar sudut 15 derajat.

## Hasil Pengukuran Radiasi Difus (Diffuse Radiation)
Radiasi difus atau Diffuse Radiation dihasilkan dari bayangan, jumlah iradiasi yang diterima  per  satuan  luas  yang  tidak  tiba  pada  jalur  langsung  dari  matahari. Radiasi  difus digunakan  untuk  mengetahui  seberapa  banyak  cahaya  yang  masuk  dari  pancaran  difus. Berikut merupakan hasil pengukuran yang ditunjukkan pada Tabel 3. Pengukuran dilakukan sebanyak  sepuluh  kali  dengan  hasil  rata-rata  sebesar  187,28  W/m 2 .  Pengukuran  ini menggunakan kertas HVS A4 yang diletakkan pada atas probe solar power agar tertutupi dan menghasilkan bayangan.
Tabel 3. Hasil Pengukuran Radiasi Difus (Diffuse Radiation)
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
Waktu Pengukuran: 11.10 WIB Deskripsi Lokasi: Atap Gedung Laboratorium Teknik 1 No Nilai pengukuran radiasi (W/m 2 ) 1 161,9 2 183,5 3 178,4 4 205 5 206 6 188,3 7 185,7 8 176,7 9 182,6 10 204,7 Rata-rata 187,28

## Hasil Pengukuran Radiasi Albedo (Albedo Radiation)
Radiasi  Albedo  atau Albedo  Radiation berasal  dari  pantulan  tanah  sekitar  tempat perhitungan.  Radiasi  ini  tidak  boleh  berbeda  ketinggiannya.  Albedo  suatu  permukaan memengaruhi  penyerapan  panas.  Berikut  merupakan  hasil  pengukuran  yang  ditunjukkan pada Tabel 4. Pengukuran dilakukan sebanyak sepuluh kali dengan hasil rata-rata sebesar 0,10897.  Cara  mengukurnya  tinggal  membalik  alat solar  power ke  bawah.  Nilai  radiasi datang berasal dari nilai GHI dibagi dengan nilai pengukuran pantulan radiasi dari  bawah karena atap  Gedung  Laboratorium  Teknik  1  berbahan  seng  maka  albedo  yang  dihasilkan rendah.  Tingginya  nilai  albedo  menggambarkan  panas  matahari  yang  diserap  oleh permukaan  sebaliknya  jika  rendah  nilai  albedo  maka  panas  yang  diserap  rendah  oleh permukaan. Rata-rata albedo di Bumi sebesar 0,30 sehingga, hanya sedikit sinar matahari yang dipantulkan[16].
Tabel 4. Hasil Pengukuran Radiasi Albedo (Albedo Radiation)
Waktu Pengukuran: 11.25 WIB Deskripsi Lokasi: Atap Gedung Laboratorium Teknik 1 No Nilai pengukuran radiasi datang (W/m 2 ) A Nilai pengukuran radiasi pantulan (W/m 2 ) B Albedo Ground B/A 1 1701 188,5 0,110817166 2 1705 185,6 0,108856305 3 1703 185,4 0,108866706 4 1704 185,5 0,108861502 5 1701 185,6 0,109112287 6 1712 185,4 0,108294393 7 1707 185,5 0,108670182 8 1702 185,5 0,108989424 9 1706 185,5 0,10873388 10 1710 185,6 0,108538012 Rata-rata 1705.1 185,81 0,108973986 Perancangan PLTS Terhubung Jaringan
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
Gedung  Laboratorium  Teknik  1  sebagai  objek  penelitian  merupakan  salah  satu Gedung yang berada di area kampus ITERA. Gedung ini terletak pada, sebelah kiri Gedung kuliah  umum  dari  arah  gerbang  masuk  ITERA  yang  terletak  di  Sabah  Balau,  Kec.  Tj. Bintang,  Kabupaten  Lampung  Selatan,  Lampung.  Laboratorium  Teknik  1  merupakan Gedung  yang  digunakan  sebagai  tempat  uji  serta  pembelajaran  bagi  dosen  maupun mahasiswa. Data lokasi ini dimasukkan ke dalam software PVSyst dengan memberi input secara otomatis. Lokasi Laboratorium Teknik 1 ditunjukkan pada Gambar 3.
(a) (b)
Gambar 3. (a) Letak gedung labtek 1, (b) Lokasi gedung labtek 1
Laboratorium Teknik 1 mempunyai geographical coordinates yaitu, Latitude -5.3604; Longitude 105.3100; Altitude 105. Data ini membantu dalam mencari lokasi di peta pancaran dengan cara otomatis. Data lokasi ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Data lokasi
Menurut  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Sugiono  pada  tahun  2022  sudut  ideal kemiringan panel surya untuk mendapatkan nilai radiasi yang optimal adalah 5 o ,10 o dan 15 o Sugiono dkk. Penentuan sudut kemiringan PV dapat dilakukan menggunakan perhitungan
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
seperti yang dilakukan oleh Pradika dkk pada tahun 2020 didapatkan hasil kemiringan ideal adalah 14,91 o . Pada penelitian ini menggunakan sudut kemiringan sebesar 15 derajat, sudut kemiringan akan berpengaruh terhadap performa PV berdasarkan nilai radiasi karena arah datang  cahaya  yang  merupakan  sumber  dari  panel  PV.  Nilai  intensitas  matahari  yang diterima  oleh  panel  surya  mempengaruhi  daya  yang  dapat  dihasilkan.  Optimasi  nilai intensitas  radiasi  matahari  yang  diterima  oleh  panel  surya  dapat  dilakukan  dengan  cara memasang panel surya, dengan sudut kemiringan atau slope dan sudut azimut yang tepat. Sudut kemiringan panel ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Sudut kemiringan panel
Penelitian ini menargetkan yaitu dapat menghasilkan 10 KWp per tahun. Maka pada saat kita memasukkan daya yang akan dihasilkan harus 10 KWp juga. Kemudian memilih tipe  panel  PV  yang  akan  digunakan  beserta  jumlah  modul  yang  akan  dipasang.  Pada penelitian ini merek panel yang dipilih adalah PV, Sun Earth dengan kapasitas daya 100 Wp 16 V. Dengan jumlah modul in series 33 serta string 3, dapat memakan tempat pada atap Gedung yaitu seluas 66 m 2 . Inverter yang digunakan merek SofarSolar dengan jumlah daya yang dihasilkan mencapai 12 KWp. Pemilihan output pada inverter harus lebih besar daripada input yang diterima inverter. Dengan jumlah inverter sebanyak 2, maka tiap output yang keluar sebesar 6 KWp. Tujuan pemilihan rangkaian ini tidak lain lagi untuk mencapai tingkat performa yang tertinggi, serta meminimalisir losses yang terjadi pada saat penerapan PV pada atap suatu gedung. Tipe panel dan inverter ditunjukkan pada Gambar 6.
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika

## Gambar 6. Tipe panel dan inverter
Tahap  selanjutnya  ketika  berhasil  memilih  jenis  PV  beserta  inverter,  selanjutnya melakukan simulasi dan mengetahui hasil rasio dari performa panel PV yang akan terapkan. Berdasarkan simulasi didapatkan hasil kinerja sebesar 0.819, hasil ini menunjukkan bahwa pemasangan  tersebut  memiliki  potensi  yang  baik.  Kemudian  pada  hasil  simulasi  dapat diketahui besarnya KWh atau KWp yang didapatkan selama per tahun dan per hari secara urut  adalah  sebesar  14.512  KWh/ year atau  11.16  KWp/ year ;  3.92  KWh/ day atau  0.0030 KWp/ day . Kemudian ada losses per tahun dan per hari secara urut sebesar, 1429 KWh/ year atau 1.09 KWp/ year ; 0,78 KWh/ day atau 0,0006 KWp/ day beserta system losses sebesar 0,09 KWh/ day atau 0.000069 KWp/ day . Hasil simulasi PV ditunjukkan pada Gambar 7.

## Gambar 7. Hasil simulasi PV
Berdasarkan hasil simulasi didapatkan daya dari sistem yang dirancang sebesar 14.512 KWh/ year tetapi akibat terdapat rugi-rugi daya pada pembuatan sistem PLTS yang terjadi karena adanya penurunan jumlah energi pada sisi output sistem terhadap nilai nominalnya pada  kondisi  STC (Standart  Test  Condition). Rugi-rugi  pada  sistem  PLTS  juga  dapat direpresentasikan menjadi rasio antara hasil final dari energi keluaran sistem dengan hasil referensinya. Rugi-rugi paling besar terjadi pada PV temperature sebesar -11,2%; kemudian pada string modul sebesar -2,1%; inventer sebesar -2,1%; dan -1,0% pada ohmic. Penurunan ini disebabkan karena pengaruh temperatur yang akan mengakibatkan perbedaan suhu pada modul surya dengan suhu pada kondisi STC 25 o C. Temperatur kerja pada modul biasanya lebih besar dari 25 o C. Nilai total rugi-rugi PLTS ditunjukkan pada Gambar 8 yaitu sebesar 16,4% maka daya yang masuk ke grid menjadi 12.132,032 KWh/ year setelah dikurangi rugi- rugi daya yang terjadi pada sistem. Rugi-rugi daya pada sistem dapat ditanggulangi dengan menambahkan sistem pendinginan panel dan melakukan pengujian pada kondisi STC.
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika

## Gambar 8. Total rugi-rugi PLTS
Berdasarkan  hasil  simulasi  yang  didapatkan,  pemasangan  modul  surya  pada  atap gedung Laboratorium Teknik 1 ITERA dapat dilakukan dengan menimbang potensi cahaya yang dapat dikonversi menjadi energi listrik.

## Biaya Investasi Awal dan Pemeliharaan
Pada  tabel  5  merupakan  Data  harga  komponen  dan  instalasi  PLTS  yang  dijadikan acuan, data didapatkan dari berbagai sumber seperti e katalog, website resmi supplier dan bertanya langsung ke toko-toko yang ada di kota Bandar Lampung. Harga pengiriman dan instalasi di kota Bandar Lampung didapat dari hasil wawancara dengan salah satu kontraktor PLTS. Berikut merupakan daftar harga komponen PLTS ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5. Data dan Harga Komponen dan Instalasi PLTS Data Harga Komponen dan Instalasi PLTS No Nama Barang Qyt  Satuan Harga Total 1 Panel Surya 100 Wp 16 V 33 Pcs Rp   5,100,000 /Pcs Rp   168,300,000
2 On Grid Inverter 12 KW 2
Pcs Rp 12,000,000 /Pcs Rp     24,000,000 3 Kwh Meter 1 Pcs Rp      850,000 /Pc
Rp          850,000 4 Besi Siku 50x50x4 mm 99 Meter Rp        21,658   /Meter   Rp       2,144,142 5 Besi Hollow 40x60x2 mm 50 Meter Rp        30,000   /Meter   Rp       1,500,000 6
Baut M8 X 15 mm
130 Pcs Rp             372 /Pcs Rp            48,360 7
Baut M8 X 60 mm
65 Pcs Rp             686 /Pcs Rp            44,590 8 Mur M8 210 Pcs Rp          1,000 /Pcs Rp          210,000 9 Konektor MC4 24 Pcs Rp        45,000 /Pcs Rp       1,080,000 10 Konektor MC4 Y 13 Pcs Rp      155,000 /Pcs Rp       2,015,000 11 Kabel 500 Meter Rp        10,000   /Meter   Rp       5,000,000 12 Rel Alumunium 2.1 m 312 Pcs Rp   1,500,000 /Pcs Rp   468,000,000
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
13 Sambungan Rel 108 Pcs Rp        50,000 /Pcs Rp       5,400,000 14 Klem Ujung 108 Pcs Rp        45,000 /Pcs Rp       4,860,000 15 Klem Tengah 220 Pcs Rp        45,000 /Pcs Rp       9,900,000 16 Pengait Rel 100 Pcs Rp        60,000 /Pcs Rp       6,000,000 Total Rp   699,352,092
PLTS  yang  dirancang  membutuhkan  total  investasi  awal  sebesar  Rp  699.352.092,- (Tabel  5).  Biaya  pemeliharaan  dan  operasional  per  tahun  untuk  PLTS,  umumnya diperhitungkan  sebesar  1  -  2%  dari  total  biaya  investasi  awal[17].  Pemeliharaan  PLTS mencakup  pembersihan  panel  dan  pemeriksaan  peralatan  instalasi.  Penelitian  ini menetapkan persentase 1% dari investasi awal untuk kegiatan pemeliharaan. penetapan 1% karena Indonesia hanya memiliki 2 musim sehingga kegiatan perawatan tidak terlalu tinggi dan berdasarkan upah tenaga kerja. Berikut merupakan biaya pemeliharaan dan operasional per tahun untuk PLTS yang akan dibangun di atap Laboratorium Teknik 1.
M = 1% x Total biaya investasi
M = 1% x Rp 699.352.092,-
M = Rp  6.993.520.92, - per tahun
Jika diperkirakan usia panel surya mencapai 25 tahun, maka total biaya pemeliharaan dan operasional untuk 25 tahun adalah sebesar Rp 174.838.023,-.

## KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  pengukuran  potensi  energi  matahari  dan  perancangan  PLTS terhubung jaringan pada Gedung Laboratorium Teknik 1 ITERA adalah pengukuran potensi menggunakan Solar Power dapat dijadikan acuan untuk mengetahui potensi energi matahari pada  saat  pemasangan  Solar  Panel  pada  gedung  Laboratorium  Teknik  1.  Lokasi  sangat mempengaruhi  besar  potensi  daya  sinar  matahari,  analisis  potensi  energi  matahari  dapat dilakukan dengan mengetahui Global Horizontal Irradiance dengan hasil rata-rata sebesar 1705,1  W/m 2 , Direct  Radiation dengan  hasil  rata-rata  sebesar  1662,2  W/m 2 , Diffuse Radiation dengan hasil rata-rata sebesar 187,28 W/m 2 , dan Albedo Radiation dengan hasil rata-rata  sebesar  0,10897.  Pemasangan  modul  surya  berbasis on  grid pada  atap  gedung Laboratorium Teknik 1 dapat dilakukan, dengan menimbang rugi-rugi yang terjadi pada PV temperature sebesar -11,2%; kemudian pada string modul sebesar -2,1%; inventer sebesar - 2,1%;  dan  -1,0%  pada  ohmic.  Rugi-rugi  ini  dapat  diatasi  dengan  menambahkan  sistem pendinginan panel dan melakukan pengujian pada kondisi STC. Kemudian potensi energi surya  pada  lokasi  juga  memadai,  jika  dimanfaatkan  untuk  mengonversi  menjadi  energi listrik.  Biaya  untuk  membuat  PLTS  yang  dirancang  membutuhkan  total  investasi  awal sebesar Rp 699.352.092,-. Biaya pemeliharaan dan operasional per tahun untuk PLTS yang akan dibangun di atap Laboratorium Teknik 1 sebesar  Rp  6.993.520.92, - per tahun. Jika diperkirakan  usia  panel  surya  mencapai  25  tahun,  maka  total  biaya  pemeliharaan  dan operasional sebesar Rp 174.838.023,-.

## REFERENSI
[1] [DEN]. Dewan Energi Nasional. (2019). Outlook Energi Indonesia .
[2] K.  Kananda,  "Studi  Awal  Potensi  Energi  Surya  Wilayah  Lampung:  Studi  Kasus Kampus  Institut  Teknologi  Sumatera  (ITERA)  Menuju  Smart  Campus  " Journal of
https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
Science  and  Applicative  Technology, vol.  1,  no.  2,  pp.  75-81,  2017,  doi: 10.35472/281417.
[3] M. Rumbayan, A. Abudureyimu, and K. Nagasaka, "Mapping of solar energy potential in  Indonesia  using  artificial  neural  network  and  geographical  information  system," Renewable  and  Sustainable  Energy  Reviews, vol.  16,  no.  3,  pp.  1437-1449, 2012/04/01/ 2012, doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.11.024 .
[4] K. Kananda and R. Nazir, "Konsep pengaturan aliran daya untuk PLTS tersambung ke sistem grid pada rumah tinggal," Jurnal Nasional Teknik Elektro, vol. 2, no. 2, pp. 65-71, 2013.
[5] D.  A.  Widodo  and  T.  Andrasto,  "Pemberdayaan  Energi  Matahari  Sebagai  Energi Listrik Lampu Pengatur Lalu Lintas," Jurnal Teknik Elektro, vol. 2, no. 2, p. 6, 2010.
[6] A. Mermoud and B. Wittmer, PVSYST user’s manual (Switzerland, January). 2014.
[7] R.  Kumar,  C.  S.  Rajoria,  A.  Sharma,  and  S.  Suhag,  "Design  and  simulation  of standalone solar PV system using PVsyst Software: A case study," Materials Today: Proceedings, vol. 46, pp. 5322-5328, 2021/01/01/ 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.08.785 .
[8] Y.  M.  Irwan et  al. ,  "Stand-Alone  Photovoltaic  (SAPV)  System  Assessment  using PVSYST Software," Energy Procedia, vol. 79, pp. 596-603, 2015/11/01/ 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.539 .
[9] B. Belmahdi and A. E. Bouardi, "Solar Potential Assessment using PVsyst Software in  the  Northern  Zone  of  Morocco," Procedia  Manufacturing, vol.  46,  pp.  738-745, 2020/01/01/ 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.03.104 .
[10]  P. Karki, B. Adhikary, and K. Sherpa, "Comparative study of grid-tied photovoltaic (PV)  system  in  Kathmandu  and  Berlin  using  PVsyst,"  in 2012  IEEE  Third International Conference on Sustainable Energy Technologies (ICSET) , 24-27 Sept. 2012 2012, pp. 196-199, doi: 10.1109/ICSET.2012.6357397.
[11]  A.  Soualmia  and  R.  Chenni,  "Modeling  and  simulation  of  15MW  grid-connected photovoltaic  system  using  PVsyst  software,"  in 2016  International  Renewable  and Sustainable Energy  Conference  (IRSEC) ,  14-17  Nov.  2016  2016,  pp.  702-705,  doi: 10.1109/IRSEC.2016.7984069.
[12]  A. Ramadhani, A. Ulfiana, and Y. M. D. E. Saputra, "Analisis Perancangan Sistem PLTS Terhubung Jaringan PLN di Gedung A Teknik Mesin Politeknik Negeri Jakarta Menggunakan Software PVsyst 7.2," in Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin , 2022, no. 1, pp. 1184-1193.
[13]  F. A. F. Sugiono, P. D. Larasati, and E. A. Karuniawan, "Pengaruh sudut kemiringan panel  surya  terhadap  potensi  pemanfaatan  PLTS  rooftop  di  bengkel  teknik  mesin, Politeknik Negeri Semarang," Jurnal Rekayasa Energi, vol. 1, no. 1, pp. 1-8, 2022.
[14]  G. Pradika, I. A. D. Giriantari, and I. N. Setiawan, "Potensi Pemanfaatan Atap Tribun Stadion  Kapten  I  Wayan  Dipta  Gianyar  sebagai  PLTS  Rooftop," Majalah  Ilmiah Teknologi Elektro, vol. 19, no. 2, p. 225, 2020.
[15]  H. Harmiansyah et al. , "Perancangan Sistem PLTS on Grid pada Asrama Mahasiswa TB  2  Institut  Teknologi  Sumatera  Menggunakan  Software  PVSyst," Jurnal Mekanova: Mekanikal, Inovasi dan Teknologi, vol. 9, no. 2, pp. 184-191, 2024.
[16]  M.  Bachtiar,  "Prosedur  perancangan  sistem  pembangkit  listrik  tenaga  surya  untuk perumahan (solar home system)," SMARTek, vol. 4, no. 3, pp. 176-182, 2006.
[17]  W. D. Ariani, K. Karnoto, and B. Winardi, "Analisis Kapasitas Dan Biaya Pembangkit Listrik  Tenaga  Surya  (PLTS)  Komunal  Desa  Kaliwungu  Kabupaten  Banjarnegara," Transient: Jurnal Ilmiah Teknik Elektro, vol. 3, no. 2, pp. 157-165, 2014.