ÿþM icrosoft W ord - 5 . J urnal T erbit D esember 2 0 1 6 V ol 5 N o 3

Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
RANCANG BANGUN UNIT PEMBANGKITAN DAN MODUL
PENGUKURANNYA UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HYBRID
(ANGIN DAN MATAHARI)
Damis Hardiantono, Frederik Haryanto Sumbung
Email : [email protected]
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Universitas Musamus
ABSTRAK
Besarnya potensi energi angin dan energi matahari di wilayah Kabupaten Merauke,
menuntut kajian yang lebih mendalam tentang profil dan karakteristik kedua jenis energi
terbarukan tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu perangkat pengukuran
terhadap variable-variabel terukur seperti tegangan, arus, daya, kecepatan angin dan radiasi
matahari sehingga karakteristik pembangkitan dapat diamati.
Metode yang digunakan yaitu metode ekperimental dengan membuat satu
pembangkit listrik tenaga hybrid. Disebut hybrid karena menggunakan energi angin dan
energi matahari dalam satu unit pembangkitan kemudian output dari pembangkitan
tersebut bermuara pada satu modul pengukuran yang tepat berada di dalam ruangan
Laboratorium Teknik Elektro.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat mendukung praktikum untuk beberapa
matakuliah Praktikum Pengukuran Besaran Listrik, Praktikum Energi Terbarukan dan yang
terpenting terwujudnya pusat studi energi terbarukan di Jurusan Teknik Elektro.
Kata kunci : tenaga hybrid, modul pengukuran, energi angin, energi matahari
sebesar
PENDAHULUAN
Potensi
pengembangan
11861,4
watt-day/year,
energi
Bandaneira sebesar 4727,8 watt-day/year
angin menjadi energi listrik di wilayah
dan Saumlaki sebesar 5797,7 watt-
Indonesia bagian Timur cukup tinggi.
day/year (Habibie, 2011). Sementara itu
Misalnya di wilayah Maluku seperti Tual,
Kabupaten Merauke yang wilayahnya
Bandaneira
dapat
terletak di bagian selatan Provinsi Papua,
menghasilkan energi listrik dari potensi
secara geografis merupakan hamparan
energi angin dengan kecepatan rata-rata ≥
dataran dan berada di sekitar pesisir
2,5 m/s selama 193-297 hari dalam satu
pantai dengan kecepatan angin rata-rata
tahun. Potensi energi angin di Tual
sebesar 5,07-5,17 m/s tiap bulan, jumlah
dan
Saumlaki
231
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
hari yang berpotensi menghasilkan energi
mengembangkan hal tersebut dengan
listrik sebesar 27,24 – 30,85 hari/bulan,
membentuk suatu pusat studi energi
dan potensi energi angin sebesar 1205,91
terbarukan di wilayah Papua bagian
– 1280 Watt-hari/bulan (Damis H.,
selatan pada umumnya dan Kabupaten
2012).
Meruke pada khususnya. Tentunya untuk
Selain
potensi
angin
tersebut,
mendukung
hal
tersebut
diperlukan
terdapat potensi lain yang saat ini tengah
berbagai sarana dan prasarana pendukung
dikembangkan di beberapa daerah, yaitu
lainnya
energi matahari. Energi matahari yang
memadai. Penelitian ini diharapkan dapat
memasuki atmosfer memilikikerapatan
melanjutkan penelitian sebelumnya yaitu
daya rata-rata sebesar 1,2 kW/m2, namun
pengembangan
hanya sebesar 560 W/m2yang diserap
Jurusan Teknik Elektro berupa modul
bumi. Berdasarkan angka di atas, maka
pengukuran pembangkit listrik tenaga
energi matahari yangdapat dibangkitkan
angin
untuk seluruh daratan Indonesia yang
menambahkannya dengan pembangkit
mempunyai luas ±2juta km2 adalah
listrik tenaga surya (PLT-Surya) sehingga
sebesar 5108 MW (Nitya S. IGN., Et All.
terbentuklah pembangkit listrik tenaga
2005).
hybrid sebagai gabungan dari PLT-Angin
Sedangkan
di
Kabupaten
Merauke, radiasi energi matahari rata-rata
seperti
laboratorium
sarana
yang
laboratorium
(PLT-Angin)
dengan
dan PLT-Surya.
berkisar 800 – 2000 W/m2 dengan daya
Penelitian ini diharapkan pula dapat
listrik konstan yang dihasilkan berkisar
mengoptimalkan potensi energi angin dan
10 – 14 Watt (Frederik H, S., 2011).
matahari
khususnya
di
wilayah
Besarnya potensi energi angin dan
Kabupaten Merauke melalui pengetahuan
matahari di wilayah Merauke tersebut
tentang profil atau karakteristik yang
belum seiring dengan pemanfaatan energi
dapat
angin
sendiri.
pengukuran yang telah dikembangkan di
Sebagaimana penelitian awal yang telah
laboratorium Teknik Elektro Universitas
dilakukan sebelumnya, besarnya potensi
Musamus tersebut dan tentunya akan
yang ada tersebut tidak akan ada gunanya
mendukung terealisasinya Jurusan Teknik
jika
pengembangan
Elektro Universitas Musamus sebagai
secara nyata. Oleh karena itu, Jurusan
Pusat Studi Energi Terbarukan wilayah
Teknik Elektro Universitas Musamus
Papua bagian selatan.
dan
tidak
(Unmus)
232
matahari
dilakukan
Merauke
itu
berkewajiban
terpantau
melalui
modul
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
panjang adalah sinar infra merah. Ada
tiga macam cara radiasi matahari sampai
STUDI PUSTAKA
kepermukaan bumi, yaitu:
Energi Matahari
a.
Pemanfaatan
semakin
energi
matahari
meningkat
Radiasi
langsung
radiation)
adalah
(beam/direct
radiasi
yang
seiring
mencapai bumi tanpa perubahan arah
denganpengetahuan yang kita dapatkan.
atau radiasi yang diterima oleh bumi
Salah satupemanfaatan energi cahaya
dalam arah sejajar sinar datang.
matahari
adalahPembangkit
Tenaga
Surya
Listrik
b.
(PLT-Surya)
Radiasi hambur (diffuse radiation)
adalah
radiasi
yang
mengalami
yangmemanfaatkan energi foton cahaya
perubahan akibat pemantulan dan
mataharimenjadi energi listrik. Wilayah
penghamburan.
Indonesia sendiri merupakan salah satu
negara
yang
dilalui
khatulistiwa
penyinaran
oleh
sehingga
matahari
sehinggaberpotensi
garis
intensitas
lebih
untuk
c.
Radiasi
total
(global
radiation)
adalah penjumlahan radiasi langsung
dan radiasi hambur.
besar
dilakukan
Potensi Energi Matahari
pengembangan pembangkitlistrik tenaga
Potensi energi matahari diketahui
surya sebagai alternatif pengganti bahan
dengan
bakar
dan
melalui pengukuran daya yang dihasilkan
(Rotib,
dari photovoltaik (Sel Surya). Sel surya
fosilyang
persediaannya
bersih,
tidak
aman
terbatas
2001).
melakukan
pendekatan
atau photovoltaik adalah suatu alat
Radiasi matahari adalah pancaran
energi
cara
proses
matahari akanmenimbulkan muatan –
thermonuklir yang terjadi di matahari.
muatan listrik. Sinar matahari terdiri atas
Energi radiasi matahari berbentuk sinar
foton,
dan
elektromagnetik.
dikonversi menjadi energi listrik. Energi
Spektrum radiasi matahari itu sendiri
matahari merupakan radiasi gelombang
terdiri dari dari sinar bergelombang
elektromagnetik yang terdiri atas radiasi
pendek dan sinar bergelombang panjang.
sinar matahari dan energi foton. Besarnya
Sinar yang termasuk gelombang pendek
energi matahari dapat dihitung dengan
adalah sinar x, sinar gamma, sinar ultra
persamaan :
violet,
yang
berasal
gelombang
sedangkan
dari
semikonduktor dimana penyerapan sinar
sinar
dimana
foton
inilah
yang
gelombang
233
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
E =
.
............................................ (1)
Gambar 1 Skema konversi energi
matahari menjadi energi listrik
dengan :
E
: Energi matahari (Watt-hour)
h
: konstanta plank (6,6 x 10-34
Energi Angin
Energi angin merupakan energi
joule/detik)
c
: kecepatan rambat gelombang
elektromagnetik (3 x 108 m/detik)
λ
: panjang gelombang radiasi (m)
Intensitas
radiasi
matahari
diperoleh dengan melakukan pengukuran
tegangan dan arus pada sel surya untuk
menghasilkan daya, menurut persamaan :
Ir
=P / A......................................... (2)
Ir
: intensitas radiasi matahari (W/m2)
P
: daya yang dihasilkan (W)
A : luas permukaan sel surya (m2)
wilayah
Kabupaten
Merauke, radiasi energi matahari rata-rata
berkisar 800 – 2000 W/m2 dengan daya
listrik konstan yang dihasilkan berkisar
10 – 14 Watt
(Frederik H, S.,
2011).Adapun skema pemanfaatan energi
matahari
melalui
PLT-Surya,
selengkapnya dapat dilihat pada gambar
(1).
energi
alternatif
yang
mempunyai
prospek bagus, karena merupakan sumber
energi yang bersih dan terbarukan.Secara
umum, pemanfaatan tenaga angin di
Indonesia memang kurang mendapat
perhatian.
Kendala-kendala
pengembangan energi angin sebagaimana
yang
dengan :
Untuk
terbarukan yang sangat fleksibel dan
telah
sebelumnya,
dijelasakan
dapat
pada
bab
diidentifikasikan
sebagai berikut :
a. Sering dianggap belum kompetitif
dibandingkan dengan energi fosil,
karena:
1. Kemampuan SDM yang masih
rendah.
2. Rekayasa dan teknologi pembuatan
untuk skala besar sebagian besar
komponen utamanya belum dapat
dilakukan di dalam negeri, jadi
masih harus impor.
3. Iklim investasi belum kondusif.
Biaya investasi pembangunan yang
tinggi
menimbulkan
masalah
finansial pada penyediaan modal
awal.
b. Belum
tersedianya
data
potensi
sumber daya yang lengkap, karena
234
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
masih terbatasnya kajian/studi yang
dilakukan.
c. Akses
Potensi Energi Angin
masyarakat
pemanfaatan
energi
terhadap
angin
masih
rendah.
Angin merupakan gerakan udara
terhadap
permukaan
bumi.Kecepatan
gerakan udara itu dinamakan kecepatan
Angin adalah udara yang bergerak
angin. Meskipun pada kenyataan angin
dari tekanan udara yang lebih tinggi ke
tidak dapat dilihat bagaimana wujudnya,
tekanan udara yang lebih rendah. Pada
namun
dasarnya angin terjadi karena adanya
keberadaannya
perbedaan suhu antara udara panas dan
ditimbulkan
udara dingin. Di daerah khatulistiwa,
mendapat hembusan angin. Kecepatan
udaranya menjadi panas mengembang
angin
dan ringan, naik ke atas dan bergerak ke
menggunakan anemometer dan Beaufort
daerah yang lebih dingin. Sebaliknya
scale.
masih
dapat
melalui
pada
dapat
diketahui
efek
benda-benda
diketahui
yang
yang
dengan
daerah kutub yang dingin, udaranya
Anemometer baik dipasang pada
menjadi dingin dan turun ke bawah,
ketinggian 10 meter di atas permukaan
dengan demikian terjadi suatu perputaran
tanah, dan disekitar anemometer tidak
udara, berupa perpindahan udara dari
boleh terdapat bangunan yang tinggi agar
kutub
kecepatan
utara
ke
garis
khatulistiwa
menyusuri permukaan bumi, sebaliknya
suatu
perpindahan
udara
dari
udara
yang
diukur
tidak
terhambat oleh bangunan.
garis
khatulistiwa kembali ke kutub utara,
melalui lapisan udara yang lebih tinggi.
Gambar 2 Skema terjadinya angin
235
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
Tabel 1 Wind Class di atas 10 meter dari permukaan tanah
Tingkat Kecepatan Angin 10 meter di atas Permukaan Tanah
Kelas
Kecepatan
Angin
Angin m/s
1
0.00 – 0.02
2
0.3 – 1.5
Angin Tenang Asap lurus ke atas
3
1.6 – 3.3
Asap bergerak mengikuti arah angin
4
3.4 – 5.4
Wajah terasa ada angina, daun-daun bergoyang
5
5.5 – 7.9
Debu jalan, kertas beterbangan, ranting pohon bergoyang
6
8.0 – 10.7
Ranting pohon bergoyang, bendera berkibar
7
10.8 – 13.8
Ranting pohon besar bergoyang, air berombak kecil
8
13.9 – 17.1
Ujung pohon melengkung, hembusan angina terasa ditelinga
9
17.2 – 20.7
Dapat mematahkan ranting pohon, jalan berat melawan angin
10
20.8 – 24.4
Dapat mematahkan ranting pohon, rumah rubuh
11
24.5 – 28.4
Dapat merubuhkan pohon, menimbulkan kerusakan
12
28.5 – 32.5
Menimbulkan kerusakan parah
13
32.7 – 36.9
Tornado
Kondisi Alam di daratan
------------------------------------------------------------
Sumber :Kajian Potensi Angin untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu, Daryanto, 2007.
Kecepatan
angin
dapat
pula
putaran dari rotor dihubungkan dengan
diketahui melalui pengamatan secara
generator, dari generator inilah dihasilkan
visual yaitu berdasarkan pada skala
arus listrik. Selengkapnya dapat dilihat
Beaufort (Beaufort scale).
pada gambar 2
Proses pemanfaatan energi angin
Listrik yang dihasilkan dari Sistem
dilakukan melalui dua tahapan konversi
Konversi Energi Angin (SKEA) akan
energi,
bekerja optimal pada siang hari dimana
pertama
aliran
angin
akan
menggerakkan rotor (turbin angin) yang
angin
menyebabkan
selaras
dibandingkan dengan pada malam hari,
dengan angin yang bertiup, kemudian
sedangkan penggunaan listrik biasanya
236
rotor
berputar
berhembus
cukup
kencang
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
akan meningkat pada malam hari. Untuk
matematis dapat dituliskan dalam bentuk
mengantisipasinya sistem ini sebaiknya
persamaan, (Rizkyan, 2009) :
tidak
P
langsung
keperluan
digunakan
produk-produk
untuk
elektronik,
namun terlebih dahulu disimpan dalam
=½ .C .ρ .A .vi3 .......................... (3)
dengan :
P : potensi
satu media seperti baterai atau aki
energi
angin
(wattday/month)
sehingga listrik yang keluar besarnya
C : konstanta Betz (nilainya : 16/27
stabil dan bisa digunakan kapan saja.
diambil dari nama ilmuwan Jerman
Sedangkan syarat dan kondisi angin yang
Albert
dapat digunakan untuk menghasilkan
menunjukkan efisiensi maksimum
energi listrik dengan kincir angin dan
yang dapat dicapai oleh turbin
jari-jari 1 meter dapat dilihat seperti pada
angin) (Daryanto,2007).
Betz,
angka
ini
tabel 2.1 di atas, yaitu : kecepatan angin
A : luas sapuan rotor ( dianggap 1 m2)
yang berkisar 1,6 – 17,1 m/s atau 5,7 –
vi : kecepatan angin rata-rata harian
61,5 km/jam (konversi:
1 m/s = 3.6
ρ : kerapatan udara rata-rata (kg/m3)
km/jam = 1,944 knot).
Wilayah
memiliki
Kabupaten
kecepatan
(m/s)
angin
Merauke
Kerapatan udara (ρ) dapat dihitung
rata-rata
dengan menggunakan persamaan :
sebesar 5,07-5,17 m/s tiap bulan, jumlah
Ρ
hari yang berpotensi menghasilkan energi
dengan :
listrik sebesar 27,24 – 30,85 hari/bulan,
p = tekanan udara (pascal/Pa, 1 Pa = 1
dan potensi energi angin sebesar 1205,91
–
1280
Watt-day/month.
Dengan
demikian, di wilayah Kabupaten Merauke
= p / (R.T) ................................ (4)
N/m2 = 1 J/m3)
R = konstanta gas 287,05 J.kg-1.K
T = temperatur udara (K)
sangat berpotensi untuk mengembangkan
pembangkit listrik tenaga angin (Damis
H., 2012). Potensi energi angin secara
237
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
Sumber :Kajian Potensi Angin untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu, Daryanto, 2007.
Gambar 3 Skema konversi energi angin menjadi energi listrik
Pembangkit Listrik Tenaga Hybrid
Sumber energi angin dan surya
merupakan
sumber
energiterbarukan
Untuk mengatasi hal ini, dikembangkan
suatu teknik penggabungan kedua jenis
pembangkit
tersebut
yang
kemudian
yang cukup popular yang bersih dan
dikenal dengan pembangkit listrik tenaga
tersedia
hybrid.
secara
bebas
(free).
Permasalahan yang kemudian muncul
adalah energi surya hanya tersedia pada
Instrumen Pengukuran
Instrumen pengukuran merupakan
siang hari ketika cuaca cerah (tidak
perangkat
yang
digunakan
untuk
mendung atau hujan) sedangkan energi
mengetahui nilai (value) dari suatu
angin tersedia pada waktu yangtidak
variabel yang diukur. Variabel yang
tentu dan sangat berfluktuasi tergantung
diukur tersebut dapat berupa besaran
cuaca atau musim.
listrik seperti arus, tegangan dan daya
listrik maupun besaran non-listrik seperti
kecepatan, jarak, suhu dan lain-lain.
Pembangkit listrik tenaga angin dan
matahari berfungsi untuk mengkonversi
energi angin dan matahari menjadi energi
Gambar 4 Salah satu model arsitektur
pembangkit hybrid
listrik dengan demikian terjadi perubahan
dari besaran non-listrik menjadi besaran
listrik. Energi angin tersebut dihasilkan
dari suatu nilai kecepatan angin yang
238
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
memutar turbin angin (wind turbin) dan
menjadi
poros turbin angin yang telah dikopel
memperoleh
dengan poros generator akan berputar
penggunaan energi terbarukan di wilayah
sehingga generator akan menghasilkan
dekat dengan pesisir pantai. Karenanya
energi listrik. Sedangkan energi matahari
penelitian ini bertujuan, sebagai berikut :
mengkonversi radiasi matahari menjadi
1. Membuat
energi
listrik
melalui
panel
surya
sangat
penting
gambaran
pembangkit
untuk
empirik
desain
atas
pengukuran
listrik
tenaga
hybrid
(photovoltaic). Penggabungan dua unit
(memadukan antara PLT-Angin dan
pembangkitan tersebut dilakukan melalui
PLT-Surya).
suatu
panel
hybrid
yang
dirancang
2. Menentukan
karakteristik
energi
khusus. Adapun jenis-jenis instrumen
listrik yang dihasilkan dari suatu
pengukuran yang umum digunakan, yaitu
pembangkit listrik tenaga angin (PLT-
:
Angin) dan pembangkit listrik tenaga
1. Voltmeter : alat yang digunakan untuk
matahari (PLT-Surya).
mengukur tegangan listrik.
2. Amperemeter : alat yang digunakan
untuk mengukur arus listrik.
3. Anemometer : alat yang digunakan
untuk mengukur kecepatan angin.
4. Thermometer : alat yang digunakan
untk mengukur suhu udara.
5. Barometer : alat yang digunakan
untuk mengukur tekanan udara.
3. Menentukan
karakteristik
energi
listrik yang dihasilkan dari suatu
pembangkit listrik tenaga hybrid.
4. Membuat modul pengukuran dari
pembangkit listrik tenaga hybrid.
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari pencapaian
tujuan penelitian tersebut, adalah :
1. Menjadikan
laboratorium
Teknik
Elektro sebagai pusat pengamatan
dan
pendataan
potensi
energi
TUJUAN DAN MANFAAT
terbarukan di wilayah Papua selatan
PENELITIAN
pada
Tujuan Penelitian
Kabupaten Merauke pada umumnya
umumnya
dan
wilayah
Kebutuhan akan sebuah instrumen
melalui pembentukan Pusat Studi
pengukuran terpadu terhadap nilai-nilai
Energi Terbarukan di Jurusan Teknik
variabel output dari konversi energi angin
Elektro Universitas Musamus.
dan matahari melalui pembangkit listrik
2. Dijadikan referensi tambahan dalam
tenaga hybrid (angin dan matahari)
bentuk praktikum pada beberapa
239
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
mata kuliah praktikum di Jurusan
Teknik Elektro Unmus, antara lain :
Tahapan Penelitian
Praktikum
Penelitian
Listrik
Pengukuran
dan
Besaran
Praktikum
Energi
Terbarukan.
ini
dilaksanakan
dengan
beberapa tahapan, sebagai berikut :
1.
3. Bahan publikasi berkala ilmiah pada
Persiapan Material
Tahapan
ini
bertujuan
untuk
Jurnal Mustek Anim Ha, Fakultas
menyediakan semua alat dan bahan
Teknik Universitas Musamus.
yang digunakan dalam penelitian,
baik untuk membuat PLT-Angin,
METODE PENELITIAN
PLT-Surya,
Lokasi dan Waktu Penelitian
Instrumen Pengukuran.
Lokasi
penelitian
berada
di
2.
Hybrid
Desain PLT-Angin
Laboratorium Teknik Elektro Universitas
Membuat
Musamus Merauke dan direncanakan
berkapasitas 200 Watt.
berlangsung selama kurang lebih 2 tahun
3.
instalasi
Membuat
material, mendesain PLT-Angin dan
berkapasitas 200 Wp.
untuk
desain
PLT-Hybrid,
modul
4.
PLT-Angin
Desain PLT-Surya
yang terdiri atas 1 tahun untuk penyiapan
PLT-Surya serta eksperimen dan 1 tahun
maupun
instalasi
PLT-Surya
Eksperimen
Melakukan uji coba terhadap PLT-
pengukuran dan pengujian serta analisa
Angin
dan
PLT-Surya
data.
mengetahui baik tidaknya desain
yang telah dibuat.
240
untuk
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
Desain Peralatan
Batteray
Batteray 12 Vdc 100 Ah
Jetpro Wind Turbin
Box+Inverter 12 Vdc/1000 W
Box+Batteray Control 12 Vdc/20 A
Gambar 5 Skema desain pembangkit hybrid dan modul pengukuran
HASIL YANG DICAPAI
listrik
tenaga
hybrid.
Berdasarkan
Umum
kapasitas yang direncanakan yaitu PLTS
Sesuai dengan peruntukannya yaitu
200 Wp dan PLT-Angin 200 Watt,
modul pembangkit listrik tenaga hybrid
komponen kontrol, power storage dan
yang ditempatkan pada Laboratorium
pengwatan sistem modul.
Teknik Elektro Universitas Musamus,
yang dilakukan pada tahap pertama tahun
pertama
penelitian
ini.
Hasil
yang
diperoleh masih terbatas pada 5 tahapan
yaitu pemenuhan material, rangkaian
PLT-Angin,
desain
Rangkaian
modul
PLT-Surya,
pengukuran
dan
eksperimen melalui pengujian kesesuaian
komponen dan peralatan pembangkit
241
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
Desain PLT-Angin dan PLT-Surya
Desain ini meliputi pengerjaan
peralatan yang telah tersedia baik untuk
desain PLT-Angin maupun PLT-Surya.
Untuk PLT-Angin menggunakan jetpro
wind turbin yang terpasang pada duck
lantai dua laboratorium Teknik Elektro
sedang PLT-Surya menggunakan dua
panel surya yang dipasang pula di lantai
dua.
Gambar 6 Skema pelaksanaan desain
PLT-Hybrid yang telah dilaksanakan
Persiapan Material
Material yang disiapkan sesuai
dengan
keperluan
pengadaan
panel
penelitian
berupa
surya,
panel
sinkronisasi, inverter, kabel listrik, accu
dan dan sebagainya.
Gambar 9 Pemasangan Turbin Angin
Desain Modul Pengukuran
Modul
pengukuran
dimaksudkan
mengukur
sebagai
besarnya
unit
arus
ini
yang
maupun
tegangan yang dihasilkan baik oleh PLTSurya,
PLT-Angin
dan
PLT-Hybrid.
Desainnya dibuat sedemikian rupa agar
kesalahan
Gambar 7 Material PLTS
hasil
pengukuran
listrik yang terukur memiliki tingkat
kesalahan yang kecil
Gambar 8 Turbin Angin Jetpro
242
variabel
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
Gambar 10 Modul Pengukuran
Gambar 12 Visualisasi daya listrik yang
dihasilkan oleh PLT-Hybrid
Pengujian Alat (Experiment)
Tahapan
ini
bertujuan
untuk
Pembahasan Hasil yang Dicapai
Penelitian yang dilaksanakan mulai
menguji kesiapan desain yang telah
melakukan
dari tahap persiapan material sampai
pengukuran tidak mengalami kesalahan
dengan terselesaikannya sebuah rancang
yang
bangun
dibuat
agar
pada
saat
mengakibatkan
gagalnya
PLT-Hybrid
beserta
dengan
pengambilan data hasil penelitian. Dan
modul pengukurannya, secara umum
pengujian
dengan
tidak mengalami kendala yang berarti.
melakukan berbagai pengukuran variabel
Persoalan utama yang dihadapi terutama
listrik yang menjadi acuan yaitu tegangan
disebabkan oleh faktor non-teknis antara
dan arus listrik serta visualisasi berupa
lain lamanya waktu pengiriman beberapa
lampu penerangan untuk memastikan
material
bahwa PLT-Hybrid yang dibuat benar-
Surabaya ke Merauke. Selain itu, dalam
benar berfungsi sebagaimana mestinya.
pelaksanaannya
ini
dilakukan
yang
harus
dipesan
terdapat
dari
beberapa
kompoenen listrik yang harus diganti
karena mengalami kerusakan saat sedang
dilakukan pengujian.
Tegangan listrik yang dihasilkan
pada kondisi cerah oleh PLT-Surya stabil
pada
Gambar 11 Pengujian Alat
tegangan
sebesar
24
Volt-dc
menggunakan PV berkapasitas 200 Wp
sementara PLT-Angin bervariasi dari 010 Volt-dc berkapasitas 100 W. Dimana
variasi ini disebabkan karena bergantung
pada kecepatan angin yang dilokasi
penelitian.
Sedangkan
keperluan
243
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
tegangan charging batteray 70 Ah yaitu
Merauke yang tidak terangkau oleh aliran
sebesar 24 Volt-dc dan hal ini berarti
listrik PLN.
charging
berlangsung
secara
stabil
sepanjang hari.
KESIMPULAN
Pengujian terhadap beban listrik
Berdasarkan
hasil
pelaksanaan
dilaksanakan pada dua jenis beban yaitu
penelitian, maka dapat ditarik simpulan
beban DC berupa lampu LED dan TL 10
sebagai berikut :
Watt-dc sebanyak 4 buah serta beban AC
1. Desain PLT-Surya dan PLT-Angin
berupa lampu SL 40 W dan pompa listrik
telah selesai dibuat dan kemudian
berkapasitas 250 Watt. Berdasarkan hasil
diujikan dengan hasil sesuai dengan
pengujian yang dilakukan maka PLT-
spesifikasi peralatan tersebut.
Hybrid yang dibangun tersebut mampu
2. Desain Control Unit pembangkit
melayani beban DC dan beban AC secara
listrik telah selesai dirangkai sesuai
stabil baik siang maupun malam. Hanya
skema
saja pada kondisi malam hari beban AC
sebelumnya.
yang
telah
direncanakan
yang memiliki kapasitas relatif besar
3. Rancang bangun PLT-Hybrid dan
dioperasikan dalam waktu yang terbatas
modul pengukurannya dapat dibuat
kecuali jika saat musim angin barat yang
dan
kecepatan anginnya berkisar hingga 5
penyediaan
m/dtk akan mampu menyediakan energi
kontinyu pada malam hari maupun
listrik secara kontinyu pada malam hari.
siang hari.
Dengan demikian bahwa PLTHybrid menjadi salah satu alternatif
solusi
dalam
ketersediaan
menjaga
energi
kontinuitas
listrik
yang
menggunakan perinsip konversi energi
terbarukan berupa energi matahari dan
menunjukkan
energi
performa
listrik
secara
DAFTAR PUSTAKA
1. Aryuanto et.al., 2010, Pemodelan
Sistem Pembangkit Hybrid Angin dan
Surya,
Artikel
ilmiah,
Institut
Teknologi Malang, Malang.
2. Damis,
H,
2012,
Visibilitas
angin menjadi energi listrik. Selanjutnya
Penempatan
pengembangan
PLT-Hybrid
untuk
Tenaga
kapasitas
yang
sangat
Merauke, Jurnal Mustek Anim Ha,
solusi
Vol.1, No. 3, Hal : 61-66, Desember
daya
memungkinkan
besar
menjadi
penyediaan energi listrik di kampungkampung seputar wilayah Kabupaten
244
Angin
2012, Merauke.
Pembangkit
di
Pantai
Listrik
Payum
Jurnal Ilmiah Mustek Anim Ha Vol. 5 No. 3, Desember 2016
ISSN 2089-6697
3. Daryanto Y, 2007, Kajian Potensi
Angin
Tenaga
untuk
Pembangkit
Bayu,
Balai
Listrik
PPT-AGG,
Yogyakarta.
2009, Studi
Radiasi
Memenuhi
Kebutuhan
Suramadu,
Penerangan
Tesis,
ITS,
Surabaya.
Energi
7. Rotib, Widy, 2001, Aplikasi Sel Surya
Matahari Melalui Variasi Sudut Panel
Sebagai Sumber Energi Alternatif;
Fotovoltaik
Jurnal Dimensi Vol 4, No. 1, Juni
SHS
Konstan
Pembangkit
Listrik Tenaga Angin Laut untuk
Jembatan
4. Frederik, H, S., 2012, Analisa dan
Estimasi
6. Rizkyan,
50
WP,
Jurnal
Mustek Anim Ha, Vol.1, No. 1, April
2001,
2012, Merauke.
Technology
5. Habibie N, Sasmito A, Kurniawan R,
Institute
for
Studies
Science
and
(ISTECS),
Jepang.
2011, Kajian Potensi Energi Angin di
Wilayah Sulawesi dan Maluku, Jurnal
Meteorologi dan Geofisika Vol. 12,
No. 2, September 2011, Jakarta.
245