Analisis Penghematan Energi Pada Pelanggan Lisrik 1300

Proceding Seminar Nasional Kewirausahaan, 2(1), 2021, hal 33-46

ISSN 2714-8785

DOI: http://dx.doi.org/10.30596%2Fsnk.v2i1.8217

33

Analisis Penghematan Energi Pada Pelanggan Lisrik 1300 Watt Dalam Menunjang Kestabilan Energi Nasional Di Tengah Pandemi Covid-19

Partaonan Harahap1*

Dosen Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik UMSU

Jalan Kapten Muchtar Basri No. 3 Medan Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara [email protected]

Balisranislam2

Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik UMSU Jalan Kapten Muchtar Basri No. 3 Medan Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara [email protected]

Benny Oktrialdi3 Dosen Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik UMSU Jalan Kapten Muchtar Basri No. 3 Medan Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara [email protected]

ABSTRACT

Masa Pandemi Corona virus Disease 2019 (COVID-19) melemahkan hampir seluruh sektor ekonomi dan industri termasuk pembangkit listrik tenaga surya (PLTS). maka mencakup kebutuhan energi

listrik yang digunakan dalam rumah tangga selama pandemi covid-19 ini yaitu dengan pemasangan PLTS 400 Wp, sebesar rata-rata untuk pengukuran hari pertama matahari radiasi sebesar 1058 W/m, dengan cuaca berawan dan rata-rata tengangan 19,13 Volt dan arus sebesar 1,8 A. Hari kedua

matahari radiasi sebesar 10574 W/m, dengan cuaca berawan dan rata-rata tengangan 18,97 Volt dan arus sebesar 1,8 A, Maka rata-rata perhari memerlukan energi listrik sesuai dengan Tarif Dasar Listrik (TDL), dalam 1 kWh adalah Rp. 1.545,-. maka energi listrik yang diperlukan di rumah sebesar

3,35 kWh/harinya atau sebesar 100,5 kWh/bulanya dengan pembayaran sebesar Rp. 155.272, - sedangkan biaya pengadaan perangkat solar cell untuk keperluan rumah tinggal yang sesuai dengan

beban yang ada yaitu sebesar Rp. 11.305.000,-. maka biaya tersebut akan kembali modal (break even pint) selama 6 Tahun.

Keyword :: PLTS, Effisiensi Pemakaian Energy,Kwh, BEF

PENDAHULUAN Pada Per 1 Mei 2017 lalu, Kementerian ESDM kembali menegaskan bahwa

sebenarnya tidak ada kenaikan tarif listrik 900 VA hanya mengalami perubahan sebesar 30%, tapi hanya untuk pelanggan yang mampu. Sedangkan masyarakat miskin tetap

menikmati subsidi, hanya membayar Rp 605/kWh. Yang dilakukan pemerintah saat itu adalah membuat subsidi listrik menjadi tepat sasaran. Subsidi hanya diberikan kepada masyarakat miskin yang memang perlu dibantu. Permintaan energi listrik akan tumbuh dengan rerata mencapai 6,5% setiap tahun sampai pada tahun 2020, kondisi tersebut dapat

terlihat dari data konsumsi energi listrik setiap tahun selalu mengalami peningkatan sejalan dengan pertumbuhan ekonomi nasional. Penggunaan energi listrik di Indonesia terus mengalamai peningkatan, kondisi tersebut akan menimbulkan masalah jika dalam penyediaan energi listrik lebih kecil dari kapasitas yang dibutuhkan. Kebijakan yang diambil PLN

(Perusahaan Listrik Negara) yang memiliki tanggung jawab dalam hal menyediakan energi listrik semakin menunjukkan bahwa energi listrik yang disediakan oleh PLN hanya memiliki kelebihan sekitar 3 GW. Jika PLN tidak segera menambah atau membangun pembangkit baru

mailto:[email protected]




ISSN 2714-8785


34

maka akan berdampak terhadap pelayanan energy listrik kepada konsumen, hal ini dapat mempengaruhi pertumbuhan ekonomi mengingat energi listrik merupakan kebutuhan fital dalam menjalankan kegiatan industry besar, menengah maupun, industry kecil dan sebagian

peralatan rumah tangga. Banyak langkah atau metode yang dilakukan untuk mengantisipasi permasalahan tersebut oleh berbagai kalangan antara lain instansi pemerintah, swasta dan peneliti. Upaya tersebut adalah mencari pembangkit yang energi primernya dari bahan alternative dan bahan yang

tidak akan habis. Kontraksi ekonomi akibat pandemi global tak menyurutkan tekad Indonesia untuk tetap berkomitmen pada penurunan emisi karbon. Salah satu bentuk komitmen itu ialah mengurangi porsi penggunaan pembangkit listrik tenaga batu bara (PLTU) guna meningkatkan kapasitas pembangkit berbasis energi baru dan terbarukan (EBT). Adanya

sinyal itu tentu menjadi kabar yang menggembirakan. Tapi di tengah-tengah penurunan permintaan listrik yang cukup signifikan, pasca

pandemi Covid-19, tentu rencana itu sangat tidak popular. Seperti yang kita ketahui bahwa kebutuhan energi listrik semakin meningkat seiring pertumbuhan penduduk dan

perkembangan teknologi. Peningkatan dipicu juga oleh laju pertumbuhan kebutuhan energi 6,86 % setiap tahunnya. Kebutuhan energi sebagian besar berasal dari energi tak terbarukan yang memiliki keterbatasan dan tidak ramah lingkungan. Meskipun terdampak Covid, masa ini menjadi momentum untuk memulai arah kebijakan energi bersih. Seperti dikatakan

Direktur Aneka Energi pada Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi Kementerian ESDM Harris ST, hal ini dapat dimulai dengan upaya pemulihan ekonomi dengan memberikan stimulus ekonomi berupa investasi energi bersih (Perencanaan, 2020). Berdasarkan analisis dari Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dalam

penelitiannya yang berjudul Dampak Pandemi COVID-19 terhadap Sektor Energi di Indonesia, dipaparkan bahwa penurunan kebutuhan energi diperkirakan akan terjadi seiring dengan kondisi ekonomi yang menurun dan adanya kebijakan Pembatasan Sosial Berskala Besar (PSBB). Pada tahun 2020, kebutuhan energi nasional diperkirakan mengalami

penurunan sekitar 107,4 - 199,2 juta SBM (S. Energi et al., 2021). Pandemi COVID-19 berdampak pada penurunan kebutuhan energi di sektor penggerak ekonomi utama, yaitu: industri, transportasi, komersial, dan sektor lainnya. Hanya sektor rumah tangga yang mengalami kenaikan pangsa, karena hanya sektor ini yang mengalami kenaikan kebutuhan

energi. Namun, peningkatan tersebut tidak sebanding dengan penurunan kebutuhan listrik di sektor industri dan komersial, sehingga secara total kebutuhan listrik akan menurun. Berdasarkan isi pendahuluan ini penulis mencoba meneliti menganalisis penghematan energi pada pelanggan lisrik 1300 watt dalam menunjang kestabilan energi nasional di tengah

pandemi covid-19, dengan memasang panel surya 100 Wp, apakah hal ini memungkinkan untuk penghematan energy listrik di tengah pandemi covid-19.

KAJIAN TEORI

Pandemi Corona virus Disease 2019 (COVID-19) melemahkan hampir seluruh sektor ekonomi dan industri termasuk pembangkit listrik tenaga surya (PLTS). Masa pandemi jadi pukulan berat di berbagai sektor termasuk pariwisata, seperti hotel atau penginapan. COVID-19 menurunkan permintaan PLTS rumah tangga dan commercial and industry, ketersedian

sumber energi dari fosil dan minyak bumi semakin lama akan semakin berkurang, sedangkan kebutuhan akan energi terus meningkat. Energi terbarukan merupakan salah satu sumber energi alternatif yang digunakan sebagai pengganti sumber energi fosil dan minyak bumi. Salah satu contoh sumber energi terbarukan adalah energi matahari. Pembangkit listrik tenaga

surya adalah ramah lingkungan, dan sangat menjanjikan. Sebagai salah satu alternatif untuk

https://www.bisnis.com/topic/2688/pltu


ISSN 2714-8785


35

menggantikan pembangkit listrik menggunakan uap (dengan minyak dan batubara). Perkembangan teknologi dalam membuat solar panel yang lebih baik dari tingkat efisiensi, pembuatan aki yang tahan lama, dan pembuatan alat elektronik yang dapat menggunakan

Direct Current. Pada peneliti sebelumnya yang relevan sudah membahan tengang penghematan energy diantanya yaitu :

Pada saat ini penggunaan tenaga matahari (solar cells panel) masih dirasakan mahal karena tidak adanya subsidi. Listrik yang kita gunakan saat ini sebenarnya adalah listrik

bersubsidi. Bayangkan pengusahaan/ penambangan minyak tanah, batubara (yang merusak lingkungan), pembuatan pembangkit tenaga listrik uap, distribusi tenaga listrik, yang semuanya dibangun dengan biaya besar (Biodisel & Isi, 2020) (Harahap, 2019). Agar energi surya dapat digunakan pada malam hari, maka pada siang hari energi listrik yang dihasilkan

disimpan terlebih dahulu ke baterai yang dikontrol oleh regulator. Keluaran regulator langsung dihubungkan dengan inverter dari arus DC ke AC. Sistem PLTS untuk keperluan rumah tinggal ini menggunakan konsep Off Grid (independen dari jaringan PLN) dengan baterai sebagai penyimpan energi untuk suplai daya di malam hari. (Rimbawati et al., 2019).

Upaya pemerintah dalam menjaga kestabilan energi nasional melalui program peningkatan pasokan dan penghematan energi harus didukung oleh seluruh lapisan masyarakat. Para pengamat dan pakar energi menyatakan bahwa kontribusi sektor domestik atau rumah tangga dalam program penghematan konsumsi energi listrik cukup signifikan karena persentase

jumlah pelanggan rumah tangga yang relatif tinggi. Penelitian ini menganalisis tentang potensi persentase penghematan energi listrik sektor domestik atau rumah tangga terhadap penghematan listrik secara nasional.(Santoso & Salim, 2019)

Hemat listrik adalah suatu tema, yang menarik perhatian penuh di seluruh masyarakat

umum, tapi dalam hubungan ini jarang dipikirkan ke masalah penerangan. Ternyata di Jerman, 10% dari seluruh kebutuhan energi 480.000 GWH dipakai tujuan penerangan, yang dibagi lagi dalam 20% untuk rumah pribadi (private house hold) dan 80% untuk industri, perdagangan, penerangan umum dan sebagainya. Berdasarkan hasil pengujian di bidang

kelistrikan yang telah dilakukan, terbukti Lampu Hemat Listrik (LHL) yang asli selain dapat menghasilkan cahaya lima kali lipat lebih terang dari lampu pijar dengan watt yang sama, juga mampu menghemat listrik sampai di atas 70 persen. Bila dihitung tingkat efisiensi, LHL lebih efisien dibanding lampu pijar. Misalnya, daya lampu (cahaya terang) LHL sebesar 14

watt sebanding dengan 75 watt lampu pijar. Begitupun umur lampu, untuk LHL bisa mencapai 8.000 jam, sedangkan lampu pijar hanya 1.000 jam.(Pujotomo et al., 2015) Pemasngan PLTS yang berfungsi penuh untuk mengontrol implementasi panel surya untuk pasokan listrik untuk aktivitas sehari-hari Masjid Berdasarkan hasil pengukuran

danperhitungan, panel surya 200 Wp, saat cuaca cerah, akan dapat mengisi daya baterai sebesar 68,2% atau 87,2 Watt. Dalam menggunakan baterai, faktor efisiensi baterai harus: dipertimbangkan karena tidak dapat dioperasikan sampai semua daya habis. Kapasitas Baterai adalah 754,7 Ah dan mampu mensuplai lampu DC selama 1 hari dan mampu

mensuplai beban AC selama 1,02 hari. Jadi dalam 11 jam (data terendah) panel surya 200 Wp mampu mengisi baterai dengan kapasitas 100 Ah pada 80% dari kapasitas baterai penuh.(Harahap et al., 2021)

Pengertian Penghematan Energi Penghematan energi atau konservasi energi adalah tindakan mengurangi jumlah

penggunaan energi. Penghematan energi dapat dicapai dengan penggunaan energi secara efisien dimana manfaat yang sama diperoleh dengan menggunakan energi lebih sedikit,

ataupun dengan mengurangi konsumsi dan kegiatan yang menggunakan energy.


ISSN 2714-8785


36

Penghematan energi dapat menyebabkan berkurangnya biaya, serta meningkatnya nilai lingkungan, keamanan negara, keamanan pribadi, serta kenyamanan lingkungan(Dan et al., 2005).

Gambar 1. Macam-macam Energi dan Sumbernya dalam sistem kehidupan Energi merupakan sesuatu yang sifatnya abstrak dan sulit untuk dibuktikan, akan

tetapi dapat dirasakan keberadaannya. Di dalam kehidupan, kita sebagai manusia membutuhkan energi untuk menjalani hidup sehari-hari. Tanpa adanya energi, manusia dan

makhluk hidup lainnya akan kesulitan dalam melakukan sesuatu. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, melainkan hanya bisa diubah/dikonversi menjadi bentuk lain, sesuai hukum kekekalan energi. Energi dibagi menjadi dua, yaitu energi yang dapat diperbaharui dan energi yang tidak dapat diperbaharui. energi yang dapat diperbarui adalah

sumber daya energi yang dapat terus digunakan tanpa batas waktu tertentu dan tidak akan pernah habis misalnya angin, air, cahaya, dsb. Sedangkan Sumber energi yang tidak dapat diperbarui adalah sumber daya energi yang akan habis bila terus digunakan dan tidak dapat dibentuk kembali misalnya minyak bumi(P. M. M. M. Energi et al., 2020).

Pembentukan/produksi energi memerlukan investasi biaya yang besar juga memerlukan pengunaan sumberdaya alam seperti air, lahan dan meningkatkan potensi kerusakan lingkungan. Dengan upaya pengematan konsumsi energi maka biaya produksi energi dapat dihemat, lingkungan dan alam berpotensi untuk tidak rusak sehingga tetap memberikan nilai

dan kenyamanan yang tinggi. Baik organisasi maupun perseorangan dapat melakukan penghematan biaya operasionalnya dengan penghematan energi. Untuk pengguna komersial danindustri dapat meningkatkan efisiensi dan keuntungannya dengan melakukan penghematan energi.

Kondisi Energi Listrik Indonesia Saat ini permintaan listrik di Indonesia terus bertambah seiring dengan pertumbuhan

penduduk Indonesia. Dengan jumlah penduduk sekitar 260 juta jiwa, pada tahun 2017

elektrifikasi Indonesia sebesar 94,91% atau saat ini masih ada sekitar 3,1 juta rumah tangga terbagi dalam 2.500 desa atau 7% dari total desa di Indonesia yang belum menikmati fasilitas aliran listrik(3). Pemerataan akses listrik di Indonesia banyak terkendala oleh kondisi geografis dari sebagian daerah yang akan dialiri listrik. Dengan banyaknya wilayah yang sulit

dijangkau karena keterbatasan infrastruktur, biaya penyediaan listrik menjadi mahal. Dengan kebijakan tarif flat yang diterapkan di seluruh Indonesia, pemerintah harus memberikan subsidi pada masyarakat yang kurang mampu yang rumahnya dialiri listrik dengan daya 450 VA dan 900 VA. Hal ini jelas membebani anggaran negara atau mengurangi kemampuan

pelayanan penyediaan akses listrik.(2018, 2021)


ISSN 2714-8785


37

Gambar2. Grafik Energi Indonesia 2020Dampak Pandemi COVID-19

terhadap Sektor Energi di Indonesia

Bergeser sedikit dari energi primer ke energi alternatif, diketahui bahwa EBT mengalami pertumbuhan pasokan yang paling cepat, yaitu sebesar 6,5% per tahun. Pasokan EBT terus didorong seiring meningkatnya kekhawatiran akan kenaikan harga energi fosil serta dampak lingkungan dari penggunaan energi fosil. Namun demikian, peran EBT hingga

tahun 2050 masih kurang dari seperlima dari total penyediaan energi. Penyediaan EBT tersebut didominasi oleh BBN, biomassa, hidro, dan panas bumi. Sementara itu, pangsa pasar bagi EBT lainnya (surya, angin, sampah dan biogas) relatif kecil(S. Energi et al., 2021). Pemanfaatan EBT masih banyak menghadapi kendala, diantaranya adalah kesenjangan

geografis antara lokasi sumber energi dengan lokasi kebutuhan energi serta biaya investasi untuk inovasi teknologinya masih cenderung belum terjangkau. Kendala tersebut menjadi tantangan bagi pemerintah dalam membuat kebijakan ataupun regulasi yang dapat memacu pemanfaatan teknologi energi berbasis EBT.

Khusus membahas Pembangkit Listrik Tenaga Surya, perkembangannya masih terkendala dikarenakan biaya investasi cenderung tinggi terutama untuk komponen baterai penyimpan energi. Masalah pembebasan lahan juga termasuk dalam kendala tersebut. Sedangkan pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu masih memiliki beberapa

tantangan yang dihadapi mengingat Indonesia adalah wilayah khatulistiwa yang memiliki potensi angin yang tidak stabil dan juga masalah harga jual listrik yang masih murah.


ISSN 2714-8785


38

Gambar 3. Pemanfaatan EBT 2020Dampak Pandemi COVID-19 terhadap Sektor Energi di Indonesia

Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah peralatan pembangkit listrik yang mengubah daya matahari menjadi listrik. PLTS sering juga disbut Solar Cell, atau Solar Photovoltaik, atau Solar Energi. PLTS memanfaatkan cahaya matahari untuk menghasilkan listrik. DC (direct current), yang dapat diubah menjadi listrik AC (alternating current) apabila

diperlukan. Oleh karena itu meskipun mendung, selama masih terdapat cahaya, maka PLTS dapat menghasilkan listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Surya pada dasarnya adalah percatuan daya (alat yang menyediakan daya), dan dapat dirancang untuk mencatu kebutuhan listrik yang kecil sampai dengan besar, baik secara mandiri, maupun dengan Hybrid

(dikombinasikan dengan sumber energi lain, seperti PLTS-Genset, PLTS-Angin).

Cara Kerja PLTS Pembangkit listrik tenaga surya konsepnya sederhana, yaitu mengubah cahaya

matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari

sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit kimunikasi melalui sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan

bersih dan ramah lingkungan.

Gambar 4. Sistem Instalasi Menggunakan Solar cell

Daya Listrik Misalkan suatu potential v dikenakan ke suatu beban dan mengalirlah arus. Energi

yang diberikan ke masing-masing elektron yang menghasilkan arus listrik sebanding dengan

v (beda potensial). Dengan demikian total energi yang diberikan ke sejumlah elektron yang menghasilkan total muatan sebesar dq adalah sebanding dengan v x dq. Energi yang diberikan pada elektron tiap satuan waktu di definisikan sebagai daya (power) p sebesar

P = v dq/dt = vi ………………………………………….….... (1)


ISSN 2714-8785


39

Daya didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik. Satuan international daya listrik adalah Watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu (joule/detik) dan dirumuskan sebagai berikut:

P = V . I ........................................................ ............................ (2) Keterangan : P = adalah daya (watt atau W) I = adalah arus (ampere atau A)

V= adalah perbedaan potensial (volt atau V). Estimasi Daya Dihasilkan PV Untuk menentukan daya yang mampu dihasilkan oleh PV, dapat mengacu pada persamaan

berikut:

……………………………….(3)

dimana, PGF adalah Panel Generation Factor = 0,32. Jika digunakan satu buah panel surya dengan daya punjak 100 Wp, maka akan

dihasilkan daya listrik sebesar 32watt. Dengan demikian, akan diperoleh energi listrik 320 watt.jam jika durasi pancaran sinar matahari per hari adalah 10 jam.

Dengan demikian, kita dapat menentukan dan mengestimasi persentase penghematan energi yang dapat diperoleh, sebagai berikut:

% 𝑝𝑒𝑛𝑔ℎ𝑒𝑚𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖=

……………………………….(4)

Sesuai dengan Tarif Dasar Listrik (TDL) yang di tentukan oleh PLN, dalam 1 kWh

adalah Rp. 1.545, Jadi untuk keperluan energi listrik yang diperlukan di rumah sebesar 3,35

kWh setiap harinya. Maka :

kWh sebulannya = Kwh sehari X (satu bulan) dengan Biaya 1 bulan jika 1 Kwh .......(6)

Maka Biaya Tarif Dasar Listrik (TDL) 1 Kwh = Rp 1.545,- = Kwh sebulan x Rp 1.545,-…………………………….(7)

Produksi energy Panel surya

PLTS Offgrid/Ongrid dan Hybrid 100 WP merupakan pembangkit yang tidak hanya terdiri dari sistem konversi dari photon sinar matahari menjadi arus listrik atau yang disebut sebagai modul photovoltaic.

Energi yang diproduksi = Daya x Qty x Tingkat iridiasi x Efisiensi…………(8)

Jadi Energi yang diperoduksi ≥ Energi beban/hari maka dari itu energi cukup untuk

keperluan menyalakan lampu dan beban kecil di dalam rumah. Energi yang bisa dipakai = Kapasitas x Tegangan x Qty x DOD…………………(9)

Beban Sistem yang Disuplai Penentuan kebutuhan total beban rumah tangga merupakan langkah awal dalam merancang sistem hibrid PLTS dan PLN. Penentuan kebutuhan total beban harian rumah tangga telah dijelaskan pada bab sebelumnya. Pada sistem hibrid yang dirancang, PLTS mensuplai sebesar 30% dari energi keseluruhan. Besar


ISSN 2714-8785


40

energi beban yang akan disuplai oleh PLTS adalah sebesar:

EA = 30% x EB……………………..……………………..(10)

Asumsi rugi-rugi (losses) pada sistem dianggap sebesar 15%, karena keseluruhan

komponen sistem yang digunakan masih baru (Life, 2014) ET = EA + rugi-rugi system…………………………………….(11)

Sistem PLTS merupakan solusi terbaik dalam penyediaan energi listrik di daerah terpencil dengan memanfaatkan energi matahari yang dikonversi menjadi energi listrik untuk melayani kebutuhan listrik penduduk dengan sistem pengoperasian dan perawatan yang sangat mudah serta dapat berfungsi selama 10 tahun tanpa adanya penggantian peralatan.

Pemilihan Sistem PLTS didasarkan atas pertimbangan beberapa faktor, yaitu Pola pemukiman antar rumah yang cukup menyebar, Sulit untuk mendapatkan transportasi darat, belum memerlukan integrasi dengan pembangkit lain, modular dan mudah dikembangkan, kapasitas kecil sehingga mudah di instalasi, harga terjangkau, radiasi matahari sebagai

sumber energi mencukupi, dan tidak tergantung terhadap bahan bakar minyak (Arfianto, 2017). Secara umum mode operasi PLTS dapat diuraikan sebagai berikut: Pagi Hari Saat Energi PV > Kebutuhan Beban

Gambar 5. Diagram aliran energi pada pagi hari Siang Hari Saat Energi PV < Kebutuhan Beban

Gambar 6. Diagram aliran energi pada siang hari


ISSN 2714-8785


41

Malam Hari Saat Energi PV < Kebutuhan Beban

Gambar 7. Diagram aliran energi pada siang hari(Arfianto, 2017)

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya ( PLTS ) adalah suatu sistem pembangkit listrik alternative untuk suatu daerah-daerah terpencil atau daerah-daerah pedesaan yang tidak

terjangkau oleh jaringan listrik PLN. Sulitnya akses dan mobilisasi ke lokasi menjadikan biaya investasi pengembangan jaringan listrik atau pembangkit konvensional menjadi besar, serta biaya operasional dan pemeliharaan yang sedikit akibat sulitnya jalur transportasi menuju lokasi. Sistem PLTS mengandalkan energi matahari sebagai satusatunya sumber

listrik sehingga aman dari polusi atau tidak mencemari udara.

METODE Dalam penelitian ini bahwa kebutuhan listrik rumah tangga pada pelanggan listrik

dengan daya tersambung 1300 Watt. Pelanggan dengan skema tarif ini masuk dalam kategori R-1/ TR, dengan biaya per kWh sebesar Rp. 1.545 Tarif Dasar Listrik (TDL) yang berlaku di Indonesia. Jumlah daya listrik yang terpakai dalam satu bulan adalah 100,5 kWh. Dalam bab ini dibahas tentang Analisa penggunaan solar cell untuk mem-backup kebutuhan daya listrik

rumah tangga untuk keperluan lampu penerangan dan beban yang kecil. Tahapan implementasi metode yang dilakukan adalah sebagai berikut :

- Menganalisis kebutuhan energy pada solar cell untuk kebutuhan rumah tinggal.

- Menentukan pemakaian energi listrik untuk total beban harian dan beban kecil dalam rumah

rata-rata dalam satu bulan.

- Evaluasi data beban harian (Watt) dan Energi (Wh) per har ini akan digunakan untuk menentukan kapasitas dan jumlah panel surya.

- Menentukan kapasitas baterai, kapasitas panel SPV, jarak antar panel SPV dan kapasitas

Inverter dan Charge Controller yang digunakan. Perangkat solar cell untuk kebutuhan rumah tinggal dari pengamatan peneliti yang dilakukan maka panel yang digunakan jenis atau tipe polykristaline dengan kapasitas 400 WP, karena panel surya tersebut yang paling efektif untuk digunakan, karena panel jenis ini dapat

mengkonversikan energi yang lebih tinggi pada cuaca yang berawan jika dibandingkan


ISSN 2714-8785


42

dengan tipe panel monokristalin. Untuk pemakaian energi listrik yang diperlukan Lampu penerangan menggunakan lampu (LED), dan beban kecil dalam rumah rata-rata dalam satu hari bervariasi sesuai keperluan atau sesuai dengan ruangan. Dari hasil rata-rata waktu nyala

yaitu dalam rentang waktu satu hari penuh dapat di tampilkan pada table penggunaan energi listrik perhari disesuaikan dengan ruangan. Pengukuran temperatur panel (Tp) 400 Wp PLTS Rooftop Off Grid dengan mengukur temperature permukaan panel (Tp) 400 Wp

terlihat pada Tebel 1 dibawah ini Perhitungan keseimbangan energy - Keperluan energy listrik untuk lamu penerangan dan beban kecil Dari hasil rata-rata waktu nyala yaitu dalam rentang waktu satu hari penuh dapat di tampilkan

pada Table 2 dibawah. penggunaan energi listrik perhari disesuaikan dengan ruangan. - Produksi energy Panel surya Energi yang diproduksi = Daya x Qty x Tingkat iridiasi x Efisiensi - Energy yang disimpan Baterry

Energi yang bisa dipakai = Kapasitas x Tegangan x Qty x DOD Pengukuran temperatur panel (Tp) 400 Wp

Tabel 1. Hasil Pengukuran temperatur panel (Tp) 400 Wp

WAKTU

(JAM:MNT)

RADIASI

(W/M2)

T. PANEL

(0C)

V SEL SURYA

(VOLT)

I SELSURYA

(AMPER)

09:00 1041 44,2 19,99 1,92 09:20 916 45,9 19,51 1,89 09:40 1014 42,1 17,88 1,85

10:00 1061 41,1 16,85 1,60 10:20 1106 41,6 19,07 1,83 10:40 1142 41,4 19,61 1,88

11:00 1175 44,1 19,14 1,83

11:20 1115 43,2 19,09 1,82

11:40 1041 44,2 19,91 1,87 12:00 1016 40,2 19,99 1,92 12:20 1104 43,2 19,85 1,62

12:40 1155 45,3 18,87 1,84 13:00 1062 45,1 19,99 1,92 13:20 1055 44,3 19,51 1,89

13:40 1051 43,1 17,88 1,85 14:00 1046 42,5 16,85 1,60

14:20 1034 42,4 19,07 1,83 14:40 1027 41,4 19,61 1,88 15:00 1032 41,7 19,14 1,83

15:20 1033 43,3 19,09 1,82 15:40 1028 41,6 19,91 1,87 16:00 1026 38,8 19,99 1,92

Data pengujian panel surya tipe polikristal yang dilakukan selama 7 jam dengan rata-rata matahari radiasi sebesar 1058 W/m, hal ini menunjukkan radiasi cenderung menurun

karena cuaca banyak berawan dan terjadi hembusan angin, dengan rata-rata tengangan 19,13 Volt dan arus sebesar 1,8 A.

Perhitungan keseimbangan energy - Keperluan energy listrik untuk lamu penerangan dan beban kecil penggunaan energi

listrik perhari disesuaikan dengan ruangan. Tabel. 2 Energi yang tersidia pada Rumah Tinggal dengan daya 1.300 Watt.


ISSN 2714-8785


43

RUANGAN KAPASITAS

LAMPU (WATT)

WAKTU NYALA

(JAM/HARI)

DAYA YANG TERPAKAI

(KWH)

Tamu 25 4 0,1

Kamar Tidur 1 15 6 0,135 Kamar Tidur 2 15 6 0,135

Dapur 10 5 0,075 Kamar Mandi 10 5 0,05 Teras 10 5 0,05

Televisi 65 3 0,195 Pompa Air 89 5 0,445 Kulkas 90 24 2,16

TOTAL BEBAN 334 3,35

Dari table tersebut bisa dihitung berapa keperluan energi listrik untuk lampu penerangan dan beban kecil di rumah tersebut. Penentuan kapasitas inverter disesuaikan

dengan total beban yang ada untuk kestabilan tersedianya daya listrik. Adapun tarif Dasar Listrik PLN sebesar Rp 1.545 per kWh untuk Golongan R-1/ TR daya 1.300 Watt.

HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ini merupakan suatu langkah untuk mengetahui kebutuhan listrik rumah

tangga pada pelanggan listrik dengan daya tersambung 1300 Watt. Pelanggan dengan skema

tarif ini masuk dalam kategori R-1/ TR, dengan biaya per kWh sebesar Rp. 1.545 Adapun Table1. Hasil Pengukuran di perlihatkan pada Grafik di bawah ini :

Gambar 3. Grafik Pengukuran temperatur panel (Tp) 400 Wp

Dari table 2 diatas tersebut dapat dihitung berapa keperluan energi listrik untuk lampu

penerangan dan beban kecil di rumah tersebut. Penentuan kapasitas inverter disesuaikan dengan total beban yang ada untuk kestabilan tersedianya daya listrik. Adapun tarif Dasar Listrik PLN sebesar Rp 1.545 per kWh untuk Golongan R-1/ TR daya 1.300 VA.

DISKUSI Sesuai dengan hasil perhitungan yang dilakukan, dan ditampilkan dalam table di atas,

maka untuk kebutuhan energi listrik yang digunakan untuk keperluan menyalakan lampu

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

09.

00

09.

20

09.

40

10.

00

10.

20

10.

40

11.

00

11.

20

11.

40

12.

00

12.

20

12.

40

13.

00

13.

20

13.

40

14.

00

14.

20

14.

40

15.

00

15.

20

15.

40

16.

00

Grafik Pengukuran temperatur panel (Tp) 400 Wp

Radiasi T. Panel V Sel Surya I SelSurya


ISSN 2714-8785


44

penerangan dan beban kecil dalam rumah rata-rata perhari menggunakan energi sebesar 3,35 kWh. Sesuai dengan Tarif Dasar Listrik (TDL) yang di tentukan oleh PLN, dalam 1 kWh adalah Rp.1.545,-. Jadi untuk keperluan energi listrik yang diperlukan di rumah sebesar 3,35

kWh setiap harinya. Maka kWh sebulannya = Kwh sehari X (satu bulan) dengan Biaya 1 bulan jika 1 Kwh

= 3,35 kWh X 30 Hari = 100,5 kWh

Maka Biaya Tarif Dasar Listrik (TDL) 1 Kwh = Rp 1.545,- = Kwh sebulan x Rp 1.545,- = 100,5 kWh x Rp 1.545,-

= Rp. 155.272,-

- Produksi energy Panel surya PLTS Offgrid/Ongrid dan Hybrid 400 WP merupakan pembangkit yang tidak hanya terdiri dari sistem konversi dari photon sinar matahari menjadi arus listrik atau yang

disebut sebagai modul photovoltaic. Energi yang diproduksi = Daya x Qty x Tingkat iridiasi x Efisiensi

= 200 X 2 X 8 X 0,8 = 2,560 Watt Jam = 2,56 kWh

Jadi Energi yang diperoduksi ≥ Energi beban/hari maka dari itu energi cukup untuk keperluan menyalakan lampu dan beban kecil di dalam rumah.

- Energy yang disimpan Baterry Kapasitas = 200 Ah

Tegangan = 12 V Qty = 2 Pce DOD = 80 %

- Energi yang bisa dipakai = Kapasitas x Tegangan x Qty x DOD

= 200 Ah x 12 V x2 Pce x 80 % = 3,840 Watt Jam = 3,84 kWh

Jadi bila battery penuh tersedia energi sebesar 3,840 Watt Jam, Maka bila digunakan dengan beban sebesar 2,560 Watt Jam, maka battery hanya mampu melayani beban

selama 3,840 / 2,560 = 1,5 hari. Maka untuk investasi untuk pengadaan perangkat Pembangkit listrik tenaga surya yang digunakan pada rumah tangga peralatan dapat meminimalisir pemakaian beban dengan menggunakan system solar panel dengan system penghematannya. Disini fungsi solar panel

membantu pemakaian, yang tadinya beban yang digunakan dibantu dengan PLN maka ini dibantu dengan Solar Panel. Untuk system penghematan ini solar panel hanya membatu PLN bukan berarti menggantikan. Biaya investasi untuk pengadaan perangkat Pembangkit listrik tenaga surya yang digunakan pada rumah tangga peralatan yang diperlukan berupa :

Tabel 3. Biaya investasi untuk pengadaan perangkat Pembangkit listrik tenaga surya

URAIAN PERATAN BANYAK HARGA SATUAN @ (RP)

TOTAL (RP)

Panel Surya Dengan Kapasitas 400 Wp 1 Pcs 2.955.000,- 2.955.000,-

Solar Charge Controller (Scc) 1 Pcs 450.000,- 450.000,- Battery Aki Lead Acid Leoch Vrla12v

200ah

2 Pcs 2.825.000,- 5.650.000,-

Power Inverter 3000 Watt 1 Pcs 2.250.000,- 2.250.000,-

JUMLAH KESELURUHAN 11.305.000,-


ISSN 2714-8785


45

Jadi total harga untuk biaya investasi pembelian 1 (satu) unit PLTS Pembangkit Listrik Tenaga Surya sebesar Rp. 11.303.000,- Setelah diketahui keperluan harian energi listrik sesuai dengan hasil penelitian yaitu sebesar

3,35 kWh dan harga per kWh sesuai dengan Tarif Dasar Listrik (TDL) yang berlaku di Indonesia adalah Rp. 1.545. maka keperluan biaya listrik per bulan adalah sebesar Rp. 155.272,- Dalam 1 tahun terdiri dari 12 bulan, maka biaya listrik yang digunakan dalam kurun waktu 1

tahun adalah sebesar Rp. 155.272,- x 12 bulan = Rp. 1.863.264,- Dengan biaya pengadaan perangkat solar cell untuk keperluan rumah tinggal yang sesuai dengan beban yang ada yaitu sebesar Rp. 11.305.000,- maka biaya tersebut akan kembali modal (break even pint) dengan menggunakan persamaan :

Waktu BEP = Biaya Pengadaan PLTS / Biaya Listrik dalam satu tahun Waktu BEP = Rp. 11.305.000,- / Rp. 1.863.264,- Waktu BEP = 6 Tahun

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dan perhitungan yang telah dilakukan, maka kebutuhan energi listrik yang digunakan untuk keperluan menyalakan lampu penerangan dan beban kecil dalam rumah tangga selama pandemi covid-19 ini, pemasangan PLTS Rooftop Off Grid dengan

mengukur temperature permukaan panel (Tp) 400 Wp, sebesar : 1. Rata-rata untuk pengukuran hari pertama matahari radiasi sebesar 1058 W/m, dengan

cuaca berawan dan rata-rata tengangan 19,13 Volt dan arus sebesar 1,8 A. Hari kedua matahari radiasi sebesar 10574 W/m, dengan cuaca berawan dan rata-rata tengangan

18,97 Volt dan arus sebesar 1,8 A. 2. Jika produksi listrik melebihi daya konsumsinya, selisih tersebut bisa digunakan

untuk memangkas tagihan listrik bulan berikutnya. Minimal bisa menghemat tagihan listrik per bulannya sebesar 30 persen di tengah-tengah pendemi covid-19 ini, maka

rata-rata perhari memerlukan energi listrik sesuai dengan Tarif Dasar Listrik (TDL) yang di tentukan oleh PLN, dalam 1 kWh adalah Rp. 1.545,-. maka untuk keperluan energi listrik yang diperlukan di rumah sebesar 3,35 kWh/harinya atau sebesar 100,5 kWh/bulanya dengan pembayaran sebesar Rp. 155.272,-

3. Dengan biaya pengadaan perangkat solar cell untuk keperluan rumah tinggal yang sesuai dengan beban yang ada yaitu sebesar Rp. 11.305.000,-. maka biaya tersebut akan kembali modal (break even pint) selama 6 Tahun.

4. Sebagai saran untuk perbaikan penelitian selajutnya agar dalam memperhitungkan

BEP juga dihitung besar penyusutan dari pembangkit yang terpasang, jadi bisa terlihat lebih detail dan teliti.

REFERENSI

2018, P. 49 T. (2021). Jonan : Permen Nomor 49 Tahun 2018 " Listrik Atap " . 1–2. Arfianto, F. (2017). Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Off -Grid Diatap

Parkiran Motor Gedung Admisi Universitas Muhammadiyah Yogyakarta . 6–37. Biodisel, D. A. N., & Isi, D. (2020). Plts & Biodiesel. 61.

Https://Energiterbarukan.Org/Assets/2020/10/Buku-Plts-Dan-Biodisel.Pdf Dan, S., Masyarakat, T., Perumahan, D. I., & Perumnas, N. (2005). Dalam Upaya

Menghemat Pemakaian Energi Listrik . 17, 60–65. Energi, P. M. M. M., Sumber, S., Energi, M., Kinetik, E., & Kalor, E. (2020). Mengenal

Macam-Macam Energi Dan Sumbernya Dalam Sistem Kehidupan . 19–21.


ISSN 2714-8785


46

Energi, S., Masa, D., Dan, P., & Pada, P. (2021). Review Sektor Energi Di Masa Pandemi

Dan Proyeksinya Pada 2021. 2021, 1–6.

Harahap, P. (2019). Implementasi Karakteristik Arus Dan Tegangan Plts Terhadap Peralatan Trainer Energi Baru Terbarukan. Seminar Nasional Teknik (Semnastek) Uisu , 2(1), 152–157.

Harahap, P., Nofri, I., & Lubis, S. (2021). Plts 200 Wp To Meet Energy Needs At The Taqwa

Muhammadiyah Mosque, Sei Litur Village, Sawit Sebrang Langkat District. Journal Of Innovation And Community Engagement, 1(1), 60–71. Https://Doi.Org/10.28932/Jice.V1i1.3380

Life, W. (2014). Armand Blog. 10–12.

Perencanaan, P. (2020). Kebijakan Dan Implementasi Sistim Pembangkit Listrik Tenaga Surya Atap Oleh: Kasubdit Implementasi Pengembangan Aneka Ebt Disampaikan Pada Acara: Sosialisasi Plts Atap Oleh Konsumen Pt Pln (Persero) Semarang, 6 Maret 2019 .

Pujotomo, I., Elektro, T., Tinggi, S., & Abstrak, T.-P. (2015). Hemat Listrik Dengan Lampu

Hemat Listrik. Energi & Kelistrikan, 7(2), 103–107. Https://Stt-Pln.E-Journal.Id/Energi/Article/View/305

Rimbawati, Ardiansyah, N., & Noorly Evalina. (2019). Perancangan Sistem Pengontrolan Tegangan. Semnastek Uisu, 1, 14–20.

Santoso, A. D., & Salim, M. A. (2019). Penghematan Listrik Rumah Tangga Dalam Menunjang Kestabilan Energi Nasional Dan Kelestarian Lingkungan. Jurnal Teknologi Lingkungan, 20(2), 263. Https://Doi.Org/10.29122/Jtl.V20i2.3242

Documents

Analisis Penghematan Energi Pada Pelanggan Lisrik 1300