Jurnal ECOTIPE , Volume 6, No.2, Oktober 2019, Hal. 56 - 60 p-ISSN 2355-5068, e-ISSN 2622-4852 Akreditasi Kemenristekdikti ( SINTA 4 ), SK. No.10/E/KPT/2019 DOI : 10.33019/ecotipe. v6i2.1082

## PERENCANAAN SISTEM HYBRID PHOTOVOLTAIC DAN PLN DI UNIVERSITAS BANGKA BELITUNG
Muhammad Ali Raja Siregar 1 , Wahri Sunanda 2 , Ghiri Basuki Putra 3
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Bangka Belitung 123

## Email Korespondensi : wahrisunanda@gmail.com

## ABSTRACT
Electricity  at  Universitas  Bangka  Belitung  is  currently  supplied  by  the  Bangka  Belitung  Region  PLN  with  a  power supply of 690 kVA to meet electrical energy needs. This study analyzes the hybrid photovoltaic-PLN pattern in UBB to find out more economical systems. The calculation result of the more economical hybrid pattern is the pattern with the distribution of PLN's load of 70% -30% PLTS which results in a Net Present Cost (NPC) value of US $ 1,071 M and a Cost Of Energy (COE) of US $  0.107.
. Keywords : Hybrid, PLN, PLTS, NPC, COE

## INTISARI
Energi listrik Universitas Bangka Belitung saat ini dipasok oleh PLN Wilayah Bangka Belitung dengan pasokan daya 690 kVA untuk  memenuhi  kebutuhan  energi  listrik.  Penelitian  ini  melakukan  analisis  pola hybrid  photovoltaic -PLN  di  UBB  untuk mengetahui sistem yang lebih ekonomis . Hasil perhitungan menujukan pola hybrid yang lebih ekonomis adalah pola dengan pembagian  beban  PLN  70%-30%PLTS  yang  menghasilkan  nilai Net  Present  Cost (NPC)  sebesar  US$  1.071  M  dan Cost  Of Energy (COE) sebesar US $ 0.107
Kata kunci: Hybrid , PLN, PLTS, NPC, COE

## I. PENDAHULUAN
Universitas Bangka Belitung (UBB) merupakan  Perguruan  Tinggi  Negeri  di  Provinsi Kepulauan  Bangka  Belitung  dengan  5  Fakultas dan 20 Program Studi S-1 dan jumlah mahasiswa aktif  4.504  [1].  Untuk  memenuhi  kebutuhan energi listrik, daya terpasang dari PLN   Wilayah Bangka  Belitung  untuk  Universitas  Bangka Belitung yakni 690 kVA [2][3].
Dalam  upaya  mendukung  diversifikasi sumber  energi  dari  energi  terbarukan,  salah  satu hal  yang  dilakukan  adalah  optimalisasi  sinar matahari  sebagai  sumber  energi  listrik  melalui pemanfaatan photovoltaic . Dari beberapa penelitian di dapat bahwa total radiasi matahari di di  Kepulauan  Bangka  Belitung  4,95  kWh/m 2 [4]  dan  persentase  lama  penyinaran  matahari  di kota Pangkalpinang berkisar antara 24,9 – 57,1 % dengan rentang suhu 26,6 o – 27,8 o C [5].
Penelitian lainnya  yang mendesain hybrid di Provinsi  Kepulauan  Bangka  Belitung  adalah perbandingan  untuk  pelanggan  rumah  tangga 1300  VA  dan  2200  VA  [6]  dan  pemodelan dengan software HOMER hybrid  diesel dan photovoltaic untuk  memenuhi  kebutuhan  energi listrik  bagi  masyarakat  pulau  Semujur  [7]  serta hybrid antara photovoltaic dan  mikrohidro  guna memenuhi kebutuhan energi listrik bagi masyarakat  di  dusun  Sadap,  Bangka  Tengah dengan  pemodelan software HOMER  [8].  Oleh karenanya,  pada  artikel  ini  akan  dibahas hybrid antara photovoltaic dan  PLN  dengan  variasi beberapa  pola  pembebanan  agar  dapat  menjadi salah  satu  pilihan  untuk  memasok  kebutuhan energi listrik di Universitas Bangka Belitung.
Jurnal ECOTIPE , Volume 6, No.2, Oktober 2019, Hal. 56 - 60 p-ISSN 2355-5068, e-ISSN 2622-4852 Akreditasi Kemenristekdikti ( SINTA 4 ), SK. No.10/E/KPT/2019 DOI : 10.33019/ecotipe. v6i2.1082

## II. METODE PENELITIAN
1. Studi  perhitungan net  present  cost (NPC) pemodelan  sistem  PLTS  dan  PLT Hybrid , biaya produksi energi (COE) PLTS menggunakan software HOMER  dengan mengetahui  kebutuhan  energi  listrik  di Universitas Bangka Belitung serta biaya-biaya yang dikeluarkan dalam sistem PLTS;
2. Pengukuran  energi  listrik  pada  setiap  gedung di  Universitas  Bangka  Belitung  dengan menggunakan tang ampere;
3. Pengukuran  radiasi  energi  matahari  di  area Universitas  Bangka  Belitung  menggunakan solar power meter;
4. Skenario  PLTS On-grid (PLT Hybrid PLN- PLTS)  dengan  tiga  pola  berbeda  dan menghitung  kapasitas  dan  jumlah  komponen yang  akan  digunakan  dalam  pemodelan  PLT Hybrid;
5. Perhitungan  biaya  untuk  pembangunan  PLTS dan  PLT Hybrid kemudian  membandingkan kedua  desain  tersebut  berdasarkan  nilai  NPC terendah  dengan  mempertimbangkan  data beban listrik  dan intensitas cahaya matahari di Universitas Bangka Belitung;
6. Pemodelan  PLTS  dan  PLT Hybrid pada dengan  data  variabel  sensitifitas  pada  setiap komponen  berupa  data  radiasi  matahari,  suhu, serta  lama  penyinaran  matahari  di  Universitas Bangka Belitung.

## III. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
3.1  Hasil Pengukuran Beban Listrik Di
Universitas Bangka Belitung
Universitas  Bangka  Belitung  (UBB)  saat  ini dipasok  oleh  PLN  Wilayah  Bangka  Belitung dengan  pasokan  daya  690  kVA  untuk  memenuhi kebutuhan  energi  listrik  pada  kampus.  Kampus UBB  memiliki  13  gedung  utama  diantaranya  12 gedung  perkuliahan  dan  1  gedung  rektorat  yang setiap  gedung  memiliki  karakteristik  beban  yang
berbeda-beda.  Untuk  penelitian  ini  pengukuran dilakukan pada panel utama setiap gedung, dalam satu hari dilakukan pengukuran tiga kali pada jam kerja yaitu pagi (pukul 10.00 WIB), siang (pukul 13.00 WIB) dan sore (pukul 16.00 WIB).
Tabel  3.1    Nilai  rata-rata  per  hari  arus  dan tegangan pada pukul 10.00 WIB
R S T Arus (A) 25.17 24.32 21.45 Tegangan (V) 222.18 221.71 222.86
Tabel  3.2    Nilai  rata-rata  per  hari  arus  dan tegangan pada pukul 13.00 WIB
R S T Arus (A) 26,64 24.32 21.45 Tegangan (V) 222.18 221.71 222.86
Tabel  3.3  Nilai  rata-rata  per  hari  arus  dan tegangan pada pukul 16.00 WIB R S T Arus (A) 26,64 24.32 21.45 Tegangan (V) 222.18 221.71 222.86
Tabel 3.1, Tabel 3.2, Tabel 3.3 menampilkan rata-rata  pengukuran  arus  dan  tegangan  per  hari sesuai  dengan  jadwal  pengukuran,  yakni  pada pukul  10.00,  13.00  dan  16.00  WIB.  Pengukuran dilakukan  pada  tiap  fase  R,  S,  dan  T  pada  panel utama  di  13  gedung  di  lingkungan  Universitas Bangka Belitung.
Jurnal ECOTIPE , Volume 6, No.2, Oktober 2019, Hal. 56 - 60 p-ISSN 2355-5068, e-ISSN 2622-4852 Akreditasi Kemenristekdikti ( SINTA 4 ), SK. No.10/E/KPT/2019 DOI : 10.33019/ecotipe. v6i2.1082
Tabel 3.4 Total daya 3 fasa di Universitas Bangka
Belitung Nama Gedung Arus (A) Tegangan (V) Daya(P 3φ ) (W) Rektorat 29.69 220.63 19305.02 Babel I 37.38 221.75 24392.20 Babel II 20.74 223.34 13636.70 Babel III 25.97 223.00 17012.80 Babel IV 29.07 223.05 19066.88 Timah I 18.30 221.46 11915.03 Timah II 21.29 221.17 13818.70 Pendidikan 19.87 222.18 13060.50 Penelitian 23.20 223.16 15290.94 Pengabdian 21.39 222.57 14000.28 Teladan 17.44 221.23 11375.84 Semangat 25.20 222.32 16469.88 Daya 10.84 222.06 7085.498 Total Penggunaan Beban 196430.22
Sedangkan  Tabel  3.4  merupakan  total  daya  3 fase  pada  13  gedung  di  Universitas  Bangka Belitung.
3.2 Pemodelan Sistem Pembangkit  Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Pada perencanaan pemodelan pembangkit listrik tenaga  surya  di  Universitas  Bangka  Belitung diperlukan data radiasi cahaya matahari, data suhu rata-rata  dan  lama  penyinaran  matahari  seperti yang  tersedia  pada  tabel  3.5  dan  tabel  3.6.  Data tersebut  digunakan  untuk  menentukan  kapasitas dari  panel  surya  yang  akan  diterapkan  dalam sistem PLTS di Universitas Bangka Belitung
Tabel 3.5 Lama penyinaran matahari dan suhu
harian kota pangkalpinang[5] Bulan Persentase lama penyinaran matahari (%) Rata-rata Suhu ( o C) Januari 43.9 27.2 Februari 35.2 26.6 Maret 42.9 27 April 47.4 27.6 mei 47 27.8 Juni 51.2 27.5 Juli 57.1 27.7 Agustus 55 27.8 September 52.8 27.3 Oktober 38.9 26.9 November 38.6 26.9 Desember 24.9 26.9 Tabel 3.6 Hasil Pengukuran radiasi matahari di Universitas Bangka Belitung Tanggal Radiasi Matahari harian (Wh/m 2 ) Tanggal Radiasi Matahari harian (Wh/m 2 ) 7 Januari 675.6 23 Januari 1002 8 Januari 861.7 24 Januari 810.6 9 Januari 915.3 25 Januari 731.1 10 Januari 1112 26 Januari 933.4 11 Januari 1118 27 Januari 916.3 12 Januari 998.7 28 Januari 1098 13 Januari 817.3 29 Januari 727.7 14 Januari 914.8 30 Januari 847.6 15 Januari 1041 31 Januari 863.6 16 Januari 882.2 1 Februari 806.1 17 Januari 874.4 2 Februari 914.1
Jurnal ECOTIPE , Volume 6, No.2, Oktober 2019, Hal. 56 - 60 p-ISSN 2355-5068, e-ISSN 2622-4852 Akreditasi Kemenristekdikti ( SINTA 4 ), SK. No.10/E/KPT/2019 DOI : 10.33019/ecotipe. v6i2.1082
Tanggal Radiasi Matahari harian (Wh/m 2 ) Tanggal Radiasi Matahari harian (Wh/m 2 ) 18 Januari 789.4 3 Februari 894.9 19 Januari 642.9 4 Februari 994 20 Januari 784.9 5 Februari 737.3 21 Januari 671.7 6 Februari 992.3 22 Januari 746.9 7 Februari 858.9
3.3  Sistem Hybrid PLTS dan PLN ( On-grid )
Untuk  menerapkan  sistem  PLTS On-grid di Universitas  Bangka  Belitung  dengan  terlebih dahulu mengetahui total penggunaan beban listrik di  Universitas  Bangka  Belitung  kemudian dilakukan  pembagian  beban  yang  dipasok  oleh PLTS  dan  PLN  untuk  menentukan  kapasitas komponen-komponen  yang  akan  digunakan. Kemudian melakukan tiga pola pembagian beban listrik  dan  menghitung  kapasitas  komponen- komponen yang digunakan pada sistem on-grid
a. Pola hybrid PLN 50% - 50% PLTS
Berdasarkan  hasil  pengukuran  beban  bahwa total  penggunaan  beban  listrik  di  Universitas Bangka Belitung adalah sebsar 196,430 kW. Pada pola  yang  pertama  ini  dilakukan  pembagian beban  50%  sehingga  beban  yang  dipasok  PLN sebesar 98,215 kW dan PLTS juga sebesar 98,215 kW
Pola hybrid ini  membutuhkan  panel  surya sebanyak  448  unit  panel  surya  dengan  kapasitas per  panel  sebesar  300  Wp  dan inverter yang dibutuhkan  sebanyak  53  unit  inverter  dengan kapasitas daya maksimum sebesar 2000 watt.
Hasil  simulasi  perhitungan  menggunakan menampilkan  nilai  NPC  untuk  pembangkit  dari PLT hybrid yaitu  sebesar  US$  1.10  M  dan  nilai COE sebesar US$ 0.110 serta nilai initial capital
cost atau  nilai  awal  pembangunan  sebesar  US$ 122.215.
b. Pola hybrid PLN 30% - 70% PLTS
Pada  pola hybrid ini  dilakukan  pembagian beban  30%-70%  sehingga  beban  yang  dipasok PLN  sebesar  58,292  kW  dan  PLTS  juga  sebesar 137,501  kW.  Sehingga  panel  surya  yanqg dibutuhkan sejumlah 627 unit panel surya dengan kapasitas  per  panel    300  Wp,  dan inverter yang dibutuhkan  sejumlah  74  unit  inverter  dengan kapasitas daya maksimum sebesar 2000 watt.
Hasil  simulasi  perhitungan  menunjukkan nilai  NPC  untuk  pembangkit  dari  PLT hybrid yaitu  US$  1.13  M  dan  nilai  COE  sebesar  US$ 0.112 serta nilai initial capital cost atau nilai awal pembangunan sebesar US$ 170.987.
c. Pola hybrid PLN 70% - 30% PLTS
Pada pola hybrid dilakukan pembagian beban 70%-30%  sehingga  beban  yang  disediakan  PLN sebesar  137,501  kW  dan  PLTS  juga  sebesar 58,929  kW.  Panel  surya  yang  dibutuhkan  untuk pola hybrid ini  sebanyak  269  unit  panel  surya dengan  kapasitas  per  panel  sebesar  300  Wp. Sedangkan inverter yang dibutuhkan sejumlah 32 unit  inverter  dengan  kapasitas  daya  maksimum sebesar 2000 watt.
Dari perhitungan, nilai NPC untuk pembangkit  dari  PLT hybrid yakni  US$  1.07  M dan  nilai  COE  sebesar  US$  0.107  serta  nilai initial  capital  cost atau  nilai  awal  pembangunan sebesar US$ 73.443

## KESIMPULAN
1. Hasil  pengukuran  beban  listrik  di  13  panel utama gedung di  Universitas Bangka Belitung selama  jam  kerja  yakni  196,430  kW  dengan konsumsi energi listrik per hari  1571,40 kWh dan  data  hasil  pengukuran  intensitas  cahaya matahari di Universias Bangka Belitung  0.872 kW/m 2 .
Jurnal ECOTIPE , Volume 6, No.2, Oktober 2019, Hal. 56 - 60 p-ISSN 2355-5068, e-ISSN 2622-4852 Akreditasi Kemenristekdikti ( SINTA 4 ), SK. No.10/E/KPT/2019 DOI : 10.33019/ecotipe. v6i2.1082
2. Pola hybrid  fotovoltaic- PLN  yang  lebih ekonomis  berdasarkan  hasil  nilai  NPC  dan COE  adalah  pola  dengan  pembagian  beban PLN 70%-30% PLTS yang menghasilkan nilai NPC  sebesar  US$  1.071  M  dan  nilai  COE sebesar US$ 0.107.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] ...............(2019).
Universitas Bangka Belitung. [2] ..............(2018). PLN Wilayah Bangka
Belitung.
[3] Sunanda,  W.  (2017). Profil  Beban  pada
Sistem Kelistrikan Universitas Bangka Belitung . Jurnal Ecotipe Vol.4 No.1, hal.1-6.
[4] Tiandho,  Y. et  al. (2019). Solar  Energy
Potential  in  Bangka  Belitung  Islands, Indonesia . IOP Conference Series: Earth and
Environmental  Science ,  257,  p.  012022.  doi:
10.1088/1755-1315/257/1/012022.
[5] ..............(2016).
BMKG Kota
Pangkalpinang.
[6] Sunanda,  W.,  Gusa,  R.F.,  (2016). Analisis
Peluang  Penghematan  Ekonomi  Sistem Fotovoltaik  Terhubung    Jaringan  Listrik pada Kawasan Perumahan di Kota Pangkalpinang .  PROSIDING  SEMINAR NASIONAL  AVOER  8 Fakultas  Teknik Universitas Sriwijaya.
[7] Sukma,  D., et  al (2015). Pemodelan  Sistem Pembangkit Listrik Hybrid  Diesel  Generator dan  Diesel  Generator  dan  Photovoltaic Array Menggunakan Perangkat Lunak Homer  (  Studi  Kasus  di  Pulau  Semujur Kabupaten  Bangka  Tengah  ). Jurnal  Ecotipe Vol. 2 No. 2, hal. 10-17
[8] AkieIskandar,  R.M. et  al .(2016). Desain
Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Hybrid Microhydro  PV  Array  (  Studi  Kasus  Dusun Sadap Bangka Tengah ) . Jurnal Arus Elektro Indonesia Vol. 2 No. 3  hal. 19–24.