Pemberdayaan  Masyarakat  Pesantren  tentang  Sel  Surya  untuk Fasilitas  Listrik  di  Desa  Sekarwangi,  Cibadak,  Sukabumi  Jawa Barat
Donny Montreano 1* , Mohammad Rachman Waluyo 2 , Reda Rizal 3
1 Program Studi Teknik Industri Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta

## A B S T R A K
Pemerintah menargetkan 10.300 desa teraliri  listrik pada 2019. Pada 2019, peningkatan rasio elektrifikasi nasional ditargetkan menjadi 97  persen.  Melalui  Kementerian  Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral (ESDM),  meluncurkan  Program  Indonesia  Terang  (PIT)  dalam  rangka memenuhi target peningkatan rasio elektrifikasi nasional dari 85 persen pada  tahun  2015  menjadi  97  persen  di  tahun  2019.  PIT  juga  menjadi bagian  dari  target  pemerintah  yang  menyediakan  akses  penerangan bagi  masyarakat  Indonesia  secara  merata  melalui  pembangunan pembangkit  35.000  MW.  Dalam  rilis  pers  Kementerian  ESDM  pada  28 Februari  2016,  disebutkan  bahwa  hingga  saat  ini,  masih  ada  12.659 desa  tertinggal  yang  belum  memperoleh  akses  listrik  dari  jaringan Perusahaan  Listrik  Negara  (PLN),  bahkan  2.519  desa  diantaranya belum  terlistriki  sama  sekali.  Desa-desa  ini  sebagian  besar  tersebar  di Provinsi  Papua  dan  di  kawasan  Indonesia  Timur  lainnya.  Populasi penduduk  rata-rata  sedikit  dengan  tingkat  kepadatan  yang  rendah, akibatnya  membangun  jaringan  listrik  menjadi  sangat  mahal  dan membuat  hitung-hitungan  ekonomi  menjadi  rugi.  Pemerintah  perlu memberikan  perhatian  lebih  khusus  kepada  masyarakat  di  desa-desa tertinggal  ini  supaya  mereka  dapat  segera  terlayani  listrik,  tanpa kebijakan  dan  aksi  yang  berpihak,  desa-desa  tersebut  mustahil  bisa mengakses listrik sesuai target yang telah dicanangkan.
.

## A B S T R A C T
The government targets 10,300 villages to be electrified by 2019. In 2019, an increase in the national  electrification  ratio  is  targeted  at  97  percent.  Through  the  Ministry  of  Energy  and  Mineral Resources  (ESDM),  launched  the  Bright  Indonesia  Program  (PIT)  in  order  to  meet  the  target  of increasing the national electrification ratio from 85 percent in 2015 to 97 percent in 2019. PIT is also part of the  government's target to provide lighting access for the people of Indonesia  evenly  through the  construction  of  35,000  MW  power  plants.  In  the  press  release  of  the  Ministry  of  Energy  and Mineral  Resources  on  February  28,  2016,  it  was  stated  that  up  to  now,  there  are  still  12,659 underdeveloped  villages  that  have  not  yet  obtained  access  to  electricity  from  the  National  Electricity Company (PLN) network, even 2,519 villages have not been completely electrified. These villages are mostly  spread  in  the  Papua  Province  and  in  other  Eastern  Indonesia  regions.  The  population  of  the population is on average a little with a low density level, consequently building an electricity network is very expensive and makes economic calculations become a loss. The government needs to pay more special  attention  to  the  people  in  these  underdeveloped  villages  so  that  they  can  be  immediately served  by  electricity,  without  impartial  policies  and  actions,  these  villages  are  unlikely  to  be  able  to access electricity according to the planned target.
Copyright © Universitas Pendidikan Ganesha. All rights reserved.
* Corresponding author.
E-mail addresses: montreano@gmail.com (Donny Montreano),

## A R T I C L E I N F O
Article history: Received 19 August  2018 Received in revised form 19 September  2018 Accepted 20 Oktober  2018 Available online 24 November 2018

## Kata Kunci:
Elektrifikasi, Energi Alternatif, Panel Surya
Keywords: Electrification, Alternative Energy, Solar Panels

## 1. Pendahuluan
Desa Cibadak adalah satu dari 10 desa di kabupaten Sukabumi yang memiliki luasan 63.435,41 Ha, berpenghuni  99.877  jiwa.  Memiliki  kepadatan  1064  jiwa  /  km2.  Sebagian  penduduk  Cibadak  adalah petani.  Dari  data  monografi  Kecamatan  Cibadak  tercatat  7.405  orang  atau  7,41%  penduduk  Kecamatan Cibadak bekerja di sektor Pertanian. Lembaga Pendidikan Ketrampilan Sulamut Taufik berada di bawah Yayasan  Sulamut    Taufik  bertujuan  memberi  bekal  ketrampilan  peserta  didik  di  lembaga  pendidikan formal  yang  bernaung  di  bawah  yayasan  yaitu  PAUD,  SD,  SMP,  SMA,  MTs,  MA  dan  Pondok  Pesantren sehingga siswa tidak hanya memiliki pengetahuan tapi juga ketrampilan yang dapat bermanfaat bagi masa depan siswa pada masa yang akan datang.
Yayasan  Sulamut  Taufik  berkomitmen  untuk  meningkatkan  kualiatas  sumber  daya  manusia  dan memberi kesempatan kepada semua lapisan masyarakat terutama lapisan bawah agar memiliki peluang yang  sama  untuk  memperoleh  pendidikan  dan  pengajaran  sebagaimana  yang  diamanahkan  oleh pembukaan UUD 1945 yaitu mencerdaskan kehidupan bangsa. Selain sebagai bekal ketrampilan kegiatan tersebut  juga  diharapkan  pada  masa  yang  akan  datang  dapat  menjadi  salah  satu  sumber  penghasilan lembaga  dan  menyerap  tenaga  kerja  serta  meningkatkan  kesejahteraan  khususnya  pengurus  yayasan umumnya  masyarakat  sekitar  yayasan  yang  mayoritas  adalah  alumni  dan  orang  tua  siswa.  Namun demikian untuk mewujudkan cita-cita tersebut  mitra masih  memiliki berbagai kendala diantaranya:  (1) Keuangan  yang  minim  karena  siswa  tidak  dikenakan  biaya  sehingga  operasional  hanya mengandalkan  Bantuan  Operasional  Sekolah  BOS  dan  swadaya  pengurus  Yayasan,    (2)  Letak  Geografis Yayasan  yang  agak  terpencil  dan  jauh  dari  jalan  raya  (1  km  jalan  setapak)  Sehingga  menyulitkan akomodasi dan transportasi orang maupun barang, (3)  Jaringan Listrik yang belum sampai ke lokasi desa sehingga  kekurangan  daya  listrik  untuk  menopang  kegiatan  yang  membutuhkan  pasokan  listrik.  Hal tersebut dikarenakan pihak PLN yang membebani biaya tambahan pada pihak mitra untuk membangun jaringan baru dan gardu baru, (4) Peralatan  pendidikan  yang  kurang  memadai  baik  dari  segi  kualitas maupun  kuantitas  sehingga  menjadi  salah  satu  kendala  dalam  menunjang  proses  dan  hasil  belajar  dan latihan ketrampilan serta hasil produksi sesuai standar yang diharapkan.
Program pengabdian kepada masyarakat ini berfokus pada permasalahan infrastruktur khususnya ketersediaan  tenaga  listrik.  Minimnya  ketersediaan  tersebut  merembet  ke  permasalahan  penerangan akses  jalan  raya  ke  lokasi  mitra  sasaran.  Akses  jalan  telah  diusahakan  menerima  bantuan  baik  dari pemerintah maupun swasta serta secara swadaya melakukan pembesaran dan pengerasan jalan. Namun banyak jalan pedalaman mitra yang tidak dilengkapi dengan penerangan. Hal tersebut akan menyulitkan jika  terjadi  hal  darurat  seperti  pencarian  orang  hilang,  mengantar  orang  sakit,  menghadiri  acara pengajian,  sholat  jamaah  di  masjid  dll.  Tidak  adanya  penerangan  jalan  umum  (PJU)  dapat  berisiko terperosoknya  pengguna  ke  jurang  karena  akses  jalan  tersebut  sudah  tidak  rata  atau  mengalami pengelupasan. Penambahan  daya dan jaringan listrik untuk PJU diharapkan dapat diatasi dengan adanya sumber-sumber  listrik  alternatif  baik  tenaga  air,  angin  maupun  matahari.  Kurva  karakteristik  Arus Tegangan  sel  surya  memberikan  informasi  mengenai  parameter  dari  sel  surya.  Temperatur,  tingkat radiasi  berpengaruh  terhadap  perubahan  kurva  karakteristik.  Dengan  mengetahui  parameter  keluaran dari sel surya, dilakukan penyusunan secara seri dan paralel sehingga mendapatkan output seperti yang diinginkan sebagai catu daya pada sistem 24 Volt.
Penelitian  ini  dikuatkan  oleh  penelitian  sebelumnya  yang  dilakukan  oleh  Hasyim  Asy’ari  (2014) pemanfaatan  sel  surya  dengan  kapasitas  200  Wattpeak  mampu  menghasilkan  energy  listrik  untuk mensuplai beban penerangan, rerata energy yang dimanfaatakan adalah 1027 Watt Jam atau 1,027 Kwh. Jatmiko  (2012)  menyatakan  Selama  pengujian  berlangsung  antara  hari  pertama  sampai  dengan  hari keenam, intensitas cahaya matahari tertinggi terjadi pada hari pertama pengujian, pengambilan sampel pada  jam  antara  12.00  –  13.00  yaitu  sebesar  115.800  Lux.  Ilmar  Ramadhan  (2016)  juga  menyatakan berdasarkan    Hasil  pengujian  modul  surya  (photovoltaic)  terlihat  bahwa  hasil  daya  keluaran  rata-rata mencapai  38,24  Watt,dan  arus  yang  didapatkan  sebesar  2,49  A  (Ampere).  Hal  ini  dikarenakan photovoltaic  saat  mengikuti  arah  pergerakan  matahari  akan  selalu  memposisikan  photovoltaic  untuk tetap  menghadap  matahari  sehingga  tetap  akan  dapat  menangkap  pancaran  matahari  secara  maksimal. Kumara,  N  S  (2010)  menyatakan  Informasi  tentang  ini  diharapkan  dapatdijadikan  sebagai  salah  satu acuan  cepat  untuk  mengetahui  perkembangan  PLTS  di  Indonesia  khususnya  bagi  masyarakat  yang tertarik  untuk  memanfaatkan  tenaga  matahari  sebagai  sumber  pembangkit  listrik  sebagai  partisipasi nyata dalam pengembangan pembangkit listrik ramah lingkungan dan berkelanjutan. Safrizal (2017) juga menyatakan PV Array membangkitkan energi listrik rata-rata harian 418,59 kWh melebihi konsumsi kWh beban.  Hery  Setyo  Utomo  (2017)  menyatakan  berdasarkan  hasil  penelitian  menunjukkan  dengan penambahan  cermin  teknologi  reflektor  pemindaian  datar  pada  panel  surya  menyebabkan  peningkatan arus  dengan  rata-rata  -  rata-rata  0,7533  ampere  dan  peningkatan  nilai  daya  rata-rata  10,201  watt
dibandingkan  dengan  tanpa  menggunakan  reflektor.  Dengan  melihat  nilai  efisiensi,  panel  surya  yang menggunakan  reflektor  dengan  teknologi  scanning  reflektor  telah  meningkatkan  efisiensi  dengan  rata- rata  6,362%.  Dafi  Dzulfikara  (2016)  juga  menyatakan  Sel  surya  jenis  monokristal  (mono- crystalline)merupakan  panel  yang  paling  efisien,  menghasilkan  daya  listrik  persatuan  luas  yang  paling tinggi. Memiliki efisiensi sampai dengan 15%.
Penelitian ini dilakukan dengan pengukuran arus dan tegangan pada sel surya tersebut di FMIPA UNJ.  Dari  hasil  pengukuran  diperoleh  arus  rata-rata  tertinggi  per  hari  sebesar  1,24  Ampere  dengan tegangan rata-rata per hari sebesar 35,10 Volt serta daya rata-rata per hari sebesar 45,04 Watt. Dari data arus  dan  tegangan  tersebut  maka  diketahui  besarnya  energi  yang  dihasilkan  dan  energi  yang  dapat disimpan  dalam  baterai.  (Satwiko.S,  2012)  Indonesia  sebagai  negara  tropis  mempunyai  potensi  energi surya yang tinggi dengan radiasi harian rata-rata (insolasi) sebesar 4,5 kWh/m2/hari (Solarex, 1996).

## 2. Metode
Berdasarkan masalah di atas yang belum terpecahkan yaitu daya dan jaringan listrik maka program pengabdian  ini  berfokus  pada  penambahan  daya  listrik  pada  mitra  dengan  cara  memanfaatkan  energi matahari.  Selain  itu,  program  ini  diharapkan  dapat  menjaga  keberlangsungan  solusi  tersebut  di  atas, tentunya dengan cara alih teknologi ke masyarakat mitra.
Agar  program  pengabdian  tersebut  terjamin  terwujud  dan  terjamin  pelaksanaannya  maka dibutuhkan  langkah  langkah  yang  sistematis  dan  terukur.  Berikut  langkah-langkahnya:  (1)  Memetakan landscape mitra sasaran menggunakan map.google, (2) Penentuan  jalan  setapak  dan  fasilitas  umum yang akan dipasang jalur kabel, (3)  Penentuan  jenis  kabel untuk berbagai utilitas, (4)  Penentuan lokasi yang  layak  untuk  panel  surya,  aki,  panel  pengendali  dan  lampu  penerangan  jalan  (setapak),  (5) Pembuatan manual operation atau buku pentunjuk instalasi dan ekspansi jaringan, (6) Pelatihan instalasi dan ekspansi jaringan kepada minimal 10 peserta.

## 3. Hasil dan pembahasan

## Memetakan Landscape
Lokasi  mitra  sasaran  dipetakan  dengan  menggunakan  map.google.com,  hasil  seperti  gambar  di bawah  ini.  Lanskap  yang  terjal  berbukit-bukit  disertai  sungai  alami  dan  tanah  yang  mudah  bergeser berakibat  pada  sulitnya  membangun  peradaban  yang  layak.  Semakin  ke  selatan  ke  arah  mitra  sasaran, maka semakin menuju bukit yang dinamai gunung Walat. Menuju mitra sasaran diperlukan tenaga ekstra karena jalan menanjak landai sampai puncak.
Dilihat  dari  langit,  nampak  relatif  sedikit  populasi  yang  ditandai  berdirinya  beberapa  bangunan rumah yang tinggal disekitar sekolah. Bangunan sekolah yang semula tegak lurus menjadi sedikit miring karena pernah mengalami gempa tahun 2016.

## Gambar 2.  Jalan Setapak
Jalan yang sering dilalui oleh masyarakat setempat yang akan dipasang jalur kabel pada gambar 2 yang  diwarnai  kuning.  Rencana  pemasangan  total  adalah  30  PJU  yang  berdampak  pada  semakin panjangnya kabel yang akan dipasang. Namun karena keterbatasan dana internal maka hanya terpasang 10  PJU.  Sisa  20  PJU  dan  kekurangan  kabel  akan  didanai  dari  mitra  sasaran  secara  bertahap.  Untuk  itu program ini akan berlangsung seterusnya untuk mendampingi pemasangan PJU hingga mencapai 30 titik.
Lokasi  lain  yang  dipasangi  penerangan  yaitu  ruang  kelas  di  lantai  bawah  untuk  sekolah  dasar (ibtidaiyah) sejumlah 10 lokal. Mitra sasaran meminta agar lokal tersebut tetap diterangi agar mencegah aktifitas yang tidak diinginkan, paling tidak menerangi sepanjang teras lokal.

## Gambar 3. Jalan Setapak depan Madrasah

## Penentuan Jenis Kabel Untuk Berbagai Utilitas
Beban  listrik  yang  digunakan  pada  tahap  awal  ini  hanyalah  untuk  mensuplai  Penerangan  Jalan Umum (PJU) yang memiliki beban 18 watt tiap lampu. Untuk itu jenis kabel yang dibutuhkan berdiameter 1mm berjenis serabut (NYAF). Tambahan kabel pada utilitas lain seperti 7 unit mesin jahit, penanak nasi dan  seterika  untuk  para  santri  yang  menginap  (boarding  school)  akan  dianggarkan  oleh  pihak  mitra sasaran, karena utilitas itu mengkonsumsi Ampere yang sedikit lebih besar tetapi mempengaruhi kualitas kabel yang didanai program ini.
Penentuan Lokasi Untuk Solar Cell System Panel surya, aki, dan Solar  Charge Controller (SCC) semua diletakkan pada tanda kotak berwarna oranye seperti gambar 4 di atas
Gambar 4. Lokasi Solar
Kemudian peletakkan panel surya berada di atap lantai 2. Aki dan SCC diletakkan di ruangan kantor persis  di  bawah  panel  surya  tersebut.  Semua  komponen  itu  diletakkan  berdekatan  agar  meminimasi tegangan dan arus yang terbuang apabila kabel semakin panjang.

## Gambar 5 Lokasi Peletakan Panel Surya

## Pembuatan Manual Operation
Buku pentunjuk instalasi dan ekspansi jaringan masih dalam proses pembuatan selama program ini berlangsung  sampai  Oktober  2018.  Materi  buku  petunjuk  diambil  dari  berbagai  panduan  yang  sudah termasuk dalam pembelian sistem ini. Panduan yang paling banyak ada pada SCC karena aki, panel-panel dan  beban  utilitas  tergabung  dalam  SCC  ini.  Isi  panduan  ekspansi  jaringan  berisi  tentang  prinsip rangkaian  seri  dan  paralel  serta  untung  ruginya.  Dan  berisi  panduan  instalasi  kabel  ekspansi  beserta asesorisnya.

## Gambar 6. Lokasi Aki dan Pengendali Daya (SCC)

## Pelatihan Instalasi Dan Ekspansi Jaringan
Pelatihan  instalasi  sudah  berjalan  seiring  dengan  terpasangnya  sistem  panel  surya  ini.  Pelatihan ekspansi jaringan dilaksanakan bulan Oktober minggu terakhir setelah buku panduan selesai keseluruhan dan tercetak 10 eksemplar.

## Gambar 8. Jalan Setapak yang diterangi Lampu Sorot

## 4. Simpulan dan saran
Berdasarkan  wawancara,  para  santri  merasakan  manfaat  PJU  pada  saat  melakukan  perjalanan keluar sekolah dalam rangka beribadah di masjid pada waktu isya dan subuh maupun membeli kebutuhan sehari-hari  dimalam  hari.  Santri  tidak  perlu  lagi  menggunakan  lampu  pada  handphone  yang  cahayanya relatif  terang  namun  tidak  menjamin  kenyamanan  perjalanan  karena  permukaan  tanah  tidak  rata  di sepanjang perjalanan pulang dan pergi.
Mereka cenderung lebih konsentrasi melihat ke bawah daripada melihat ke depan karena mereka mencari jalan yang rata tidak berbatu-batu sehingga sempat tidak sadar ada seseorang didepannya dari arah berlawanan. Selain jalan yang tidak rata, jalan ini juga berada di pinggir jurang yang mana belum ada pagar pengaman. Maka dengan adanya PJU ini untuk memperkecil kemungkinan pejalan kaki tersandung dan terperosok ke jurang maupun ke persawahan

## Daftar Rujukan
Anwar Ilmar Ramadhan, Ery Diniardi, Sony Hari Mukti. 2016. Analisis Desain Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Kapasitas 50 WP. Jurnal Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, 37 (2),
Bachtiar.  M,  2006,  Prosedur  Perancangan  Sistem  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  Untuk  Perumahan (Solar Home System), Jurnal SMARTek Vol 4, No 3.
Dafi Dzulfikara, Wisnu Broto. 2016. Optimalisasi Pemanfaatan Energi Listrik Tenaga Surya Skala Rumah Tangga. Prosiding Seminar Nasional Fisika (E-Journal). Volume V, Oktober.
Hasyim Asy’ari, Abdul Rozaq, Feri Setia Putra. 2014. Pemanfaatan Solar Cell Dengan Pln Sebagai Sumber Energi Listrik Rumah Tinggal. Jurnal Emitor Universitas Muhammadiyah Surakarta. Vol. 14 No. 01.
Hery  Setyo Utomo, Triwahju  Hardianto, Bambang S. K. 2017. Optimalisasi Daya dan Energi Listrik pada Panel Surya Polikristal Dengan Teknologi Scanning Reflektor.  Jurnal BERKALA SAINSTEK Unej. V (1): 45-49.
Jatmiko, Angga. 2012. Intensitas Cahaya Matahari  Terhadap Daya Keluaran Panel  Sel Surya.  Simposium Nasional RAPI XI FT UMS.
Kumara, N S (2010). Pembangkit Listrik Tenaga Surya Skala Rumah Tangga Urban Dan Ketersediaannya Di Indonesia. Jurnal Teknologi Elektro Unud. Vol. 9 No.1.
Lande, N. Malik. 2008. Solusi Komunikasi Bertenaga Matahari Aplikasi Fotovoltaik pada Base Transceiver Station, Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia Vol 10 N0 3 Desember 2008 Hal 177-182. BPPT.
Mintorogo.  DS,  2000,  Strategi  Aplikasi  Sel  Surya  (Photovoltaic  Cells)  Pada  Perumahan  Dan  Bangunan Komersial,  DIMENSI  Journal  of  Architecture  and  Built  Environtment,  ISSN  2338-7858  (Online), Petra Surabaya.
Mixing solar panels – Dos and Don’ts • SOLAR PANEL SECRETS EXPOSED https://solarpanelsvenue.com/mixing-solar-panels/
Safrizal.  2017.  Rancangan  Panel  Surya  Sebagai  Sumber  Energi  Listrik  Pada  Gedung  Fakultas  Sains  Dan Teknologi Unisnu Jepara. Jurnal DISPROTEK UNISNU Jepara. Volume 8 Nomor 2.
Satwiko.  S,  2012,  Uji  Karakteristik  Sel  Surya  pada  Sistem  24  Volt  DC  sebagai  Catudaya  pada  Sistem Pembangkit Tenaga Hybrid, Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVI HFI Jateng & DIY, Purworejo 14 April 2012 ISSN: 0853-0823
Prasetyowati.  R,  2012,  Sel  Surya  Berbasis  Titania  Sebagai  Sumber  Energi  Listrik  Alternatif,  Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta, 2 Juni 2012