Mengenal Potensi Energi Terbarukan dari PLTS Atap di Makassar

 

Yo, teman-teman! Gue punya cerita seru nih tentang potensi energi matahari yang bisa dimanfaatkan dari atap rumah. Yuk, simak bareng-bareng!

Pendahuluan

Di Indonesia, sumber energi listrik sebagian besar masih bergantung pada batu bara dan bahan bakar minyak, yang sayangnya mencemari lingkungan dan tidak bisa diperbarui. Makanya, penting banget untuk beralih ke sumber energi yang bersih dan terbarukan, terutama di era Industri 4.0 seperti sekarang.

Potensi Energi Matahari di Indonesia

Tahu nggak, teman-teman, bahwa Indonesia punya potensi energi matahari yang luar biasa besar? Dengan posisinya yang berada di daerah khatulistiwa dan ekuator, Indonesia punya intensitas matahari yang baik sepanjang tahun. Bahkan, potensi energi surya di Indonesia mencapai 4,5 kW/m2/hari. Mantap kan?

Manfaat PLTS Atap

Salah satu solusi yang menjanjikan adalah pemanfaatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Atap. PLTS Atap bisa langsung mengkonversi sinar matahari menjadi energi listrik, lho! Gak cuma itu, energi yang dihasilkan dari PLTS Atap juga bisa disimpan pada baterai dan digunakan di malam hari. Praktis banget, kan?

Potensi PLTS Atap di Indonesia

Dari hasil penelitian, Indonesia ternyata punya potensi PLTS Atap yang besar, terutama di daerah Nusa Tenggara dan Jawa Timur. Ini berarti, PLTS Atap bisa menjadi alternatif prioritas untuk mengatasi kekurangan pasokan listrik di daerah tersebut.

Manfaat Lingkungan

Gak cuma itu, teman-teman. Pemanfaatan PLTS Atap juga bisa membantu mengurangi emisi karbon yang dihasilkan oleh pembangkit listrik konvensional. Dalam sebuah penelitian, penggunaan PLTS Atap berhasil mengurangi emisi CO2 sebesar 20,32% atau bahkan sampai 79,69%! Luar biasa, kan?

Potensi energi matahari/solar energi di Indonesia

Pertama-tama, gua mau kasih tau nih, tujuan penelitian ini tuh buat ngecek seberapa besar potensi dan efisiensi PLTS Atap di Makassar. Jadi, kita bakal ngeliat data tentang kebutuhan listrik, analisis perancangan PLTS, simulasi penggunaan PLTS, sampe perhitungan biaya yang terkait.

Gimana cara mereka ngumpulin datanya? Gua bakal ceritain. Mereka pake metode penelitian literatur, jadi mereka udah baca-baca penelitian sebelumnya tentang PLTS Atap. Terus, datanya mereka olah pake deskripsi yang gampang dipahami, biar lo pada bisa ngerti.

Nah, mereka juga mau ceritain sedikit modifikasi yang mereka lakuin dari penelitian sebelumnya. Misalnya, kita ukur radiasi matahari setiap 1 jam dari jam 06.00 sampe 18.00. Terus, mereka juga pake daya terpasang yang lebih kecil, cuma 2.200 VA, loh. Mereka juga ngitung berapa biaya yang harus lo keluarin selama 12 jam kalo pake PLTS Atap, bukan cuma ngitung kebutuhan energinya aja.

Pokoknya, gua pengen banget bahas potensi PLTS Atap di Makassar dan efisiensinya buat rumah tangga. Biar lo pada bisa ngerti gimana PLTS Atap bisa bantu ngurangin emisi karbon dan biaya energi. 

Nah, ini nih diagram alir penelitian kita. 

Diagram Alir Penelitian

Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) On Grid di Makassar

Jadi begini, PLTS On Grid itu sistemnya nyambung langsung sama jaringan listrik PLN, geng. Di siang hari, panel surya bakal nyuplai listrik ke rumah buat penuhi kebutuhan listrik. Efisiensi dan efektivitas sistem ini dipengaruhi sama beberapa faktor, kayak intensitas matahari, orientasi panel surya, dan alat-alat yang dipake.

Kalo energi yang dihasilkan kurang dari yang dibutuhin, beban bakal tarik listrik dari jaringan PLN. Tapi, kalo lebih, PLTS bakal kirim kelebihan listriknya ke PLN sebagai "deposit energi listrik". Jadi, bisa dipake pas matahari enggak ada, misalnya malem hari.

Keuntungan PLTS On Grid di Makassar

Ini nih yang seru! PLTS On Grid tuh bisa bantu lo hemat tagihan listrik, geng. Gimana enggak, lo bisa produksi sendiri sebagian listrik yang dibutuhin.

Selain itu, PLTS juga ramah lingkungan, lho! Dia bantu kurangin emisi karbon karena listrik yang dihasilkan lebih bersih daripada pembangkit listrik biasa.

Plus, lo bisa dapet duit tambahan, geng! Kalo kelebihan listrik, lo bisa jual ke PLN, jadi ada pendapatan tambahan buat lo.

Yang pasti, PLTS juga bantu jaga stabilitas jaringan listrik, terutama pas lagi puncaknya beban listrik.

Tapi, ya, penting banget nih buat lo tahu. Efektivitas PLTS ini bergantung banget sama kondisi di Makassar, kayak intensitas matahari, cuaca, dan aturan tarif listrik. Jadi, sebelum lo ngepasang, mendingan lo analisis dulu, deh, apakah PLTS ini cocok buat lo atau enggak di lokasi lo.

Di dalam dunia energi, masalah emisi karbon udah jadi pembicaraan penting, guys. Kita tahu, emisi CO2 punya dampak besar banget buat lingkungan, mulai dari pemanasan global sampe pencemaran udara. Nah, salah satu cara buat ngurangin emisi CO2 ini adalah dengan menggunakan PLTS Atap. PLTS Atap itu kayak teknologi keren yang bisa pasang panel surya di atap rumah, trus bisa dipake buat bikin listrik, loh!

Menurut data dari Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, emisi CO2 di Indonesia tuh jumlahnya gede banget, guys. Di tahun 2015 aja udah mencapai 201 juta ton, dan diprediksi bakal naik jadi 383 ton di tahun 2024, dengan sebagian besar emisi berasal dari batubara. Nah, PLTS Atap ini punya potensi gede banget buat bantu ngurangin emisi CO2 di Indonesia, loh!

Berdasarkan penelitian, PLTS Atap bisa banget mengurangi emisi CO2. Misalnya, dengan nyetel PLTS Atap di rumah dengan daya 2.200 VA, emisi CO2 bisa berkurang sampe 79,69% loh! Keren banget, kan? Artinya, PLTS Atap ini bisa jadi andalan buat kita dalam berkontribusi menjaga lingkungan.

Tapi, guys, tentu aja ada tantangan dalam mengadopsi PLTS Atap di Indonesia. Salah satunya adalah kurangnya kesadaran dan pemahaman masyarakat tentang teknologi ini, ditambah lagi biaya instalasi yang lumayan tinggi. Tapi tenang aja, upaya terus dilakukan buat meningkatkan kesadaran masyarakat tentang manfaat PLTS Atap ini, guys!

Nah, kita semua tahu bahwa transformasi ke sumber energi bersih tuh penting banget, guys. Kita harus beralih dari sistem energi yang masih banyak menggunakan bahan bakar fosil ke sistem energi yang lebih ramah lingkungan. Ini penting buat menjaga keseimbangan antara aktivitas manusia dengan keseimbangan alam.

Pemerintah pun udah ikut andil dalam mendukung penggunaan PLTS Atap ini, guys. Salah satu program strategisnya adalah pengembangan PLTS Atap secara masif di berbagai sektor, mulai dari rumah tangga sampe industri. PLTS Atap ini udah jadi solusi keren buat kita yang tinggal di perkotaan dengan lahan yang terbatas, guys!

Berdasarkan data, potensi penggunaan PLTS Atap di Indonesia mencapai 32,5 GW dari berbagai sektor, tapi pemanfaatannya baru mencapai sekitar 80 MWp di akhir tahun 2022. Kita bisa banget, loh, untuk lebih banyak memanfaatkan PLTS Atap ini demi lingkungan yang lebih bersih dan sehat.

Analisis Kebutuhan Beban Listrik

Pertama-tama, kita butuh tahu berapa besar kebutuhan daya listrik dalam setiap ruangan. Dengan melakukan simulasi penggabungan kebutuhan beban listrik dalam sebuah rumah, kita bisa mengetahui estimasi yang dibutuhkan. Nah, coba kita lihat Tabel 2 di bawah ini:

simulasi penggabungan kebutuhan beban listrik dalam sebuah rumah

Dari tabel tersebut, dengan faktor daya beban sebesar 0,85, kita bisa mendapatkan informasi bahwa daya semu yang dibutuhkan beban dari jaringan PLN adalah sebesar 2.200 VA. Gede juga ya!

Analisis Rancangan PLTS

Berdasarkan besarnya daya terpasang, kita bisa menghitung jumlah unit solar panel yang dibutuhkan. Dengan daya terpasang sebesar 2.200 VA, kita bisa menghitung bahwa jumlah unit solar panel 300 WP yang dibutuhkan adalah sekitar 7 unit.

Spesifikasi solar panel yang digunakan adalah Monocrystaline kapasitas 300WP dengan data parameter seperti Voc = 44,4 Volt, cs = 8,99 A, Panjang = 1959 mm, dan Lebar = 992 mm.

Jadi, luas permukaan solar panel (A) adalah 1,943328 m². 

Pmax = Voc x Isc 

Pmax = 44,4, x 8,99 = 399 Watt 

Pin = 1000 x A 

 = 1000 Watt/m2 x 1,943328 m2 

 = 1943,328 Watt  

besarnya efisiensi solar panel : 

 η𝑚𝑎𝑥 = 399 / 1943,328 𝑥 100% 

 = 20,3%

Dengan perhitungan yang cermat, kita bisa mendapatkan daya keluaran (P output) maksimum panel surya sebesar 399 Watt.

Maka, besarnya efisiensi solar panel adalah sekitar 20,3%. Lumayan, kan? Dengan memanfaatkan energi matahari, kita bisa menghasilkan listrik yang cukup signifikan!

Jadi, kita simulasikan beban PLTS dengan data tingkat radiasi di kota Makassar. PLTS ini punya 8 unit solar panel yang siap beraksi dari pagi sampe sore. Efisiensinya lumayan, sekitar 20,3%.

Di sini PLTS dan PLN bekerja sama nih, gak main-main. Kalo daya PLN positif, berarti beban ngambil daya dari PLN. Kalo negatif, berarti PLN nerima daya dari PLTS.

Oh ya, jangan lupa tengok juga tabel data tingkat radiasi di Makassar. Ini penting buat simulasi kita. Terus, ada juga perhitungan biaya nih. Kita lihat tanpa PLTS, berapa biayanya? Trus, efisiensi biayanya kalo di tingkat radiasi maksimum, minimum, dan rata-rata.

Data Tingkat Radiasi di Kota Makassar

Daya solar panel pada tingkat radiasi maksimum

Daya solar panel pada tingkat radiasi minimum

Radiasi pada tingkat rata-rata

Perhitungan Biaya Tanpa PLTS

Perhitungan efisiensi biaya ( radiasi Max.)

Perhitungan efisiensi biaya (radiasi Min.) 

Perhitungan efisiensi biaya(radiasi Avg.) 

Penghematan daya listrik PLN 

Nah, hasilnya? Simulasi ini menunjukkan penghematan daya listrik PLN sampe 39,9% hingga 110,5%! Makanya, PLTS atap di Makassar ini penting banget buat dikembangin, terutama buat wilayah perkotaan.

Reduksi Karbon

Perhitungan Emisi Gas CO2 Total Energi/bulan (PLN) : 96,81 Kwh 

Total Energi/bulan (Panel Surya) : 315,69 Kwh 

 Nilai Faktor Emisi (FE) : 0,877 kg CO2/kWh 

 Nilai GWP CO2 : 1 

 - Hasil Reduksi 

= Total Energi/tahun (PLN) – Total Energi/tahun (Panel Surya) 

= (96,81 Kwh x 12 bulan) – (315,69 Kwh x 12 bulan) = 2625,56 kWh 

 - Hasil CO2 PLN 

= Total Energi/tahun (PLN) x Nilai Faktor Emisi (FE) x Nilai GWP CO2 

= 1161,72 x 0,877 x 1 = 1018,82 kg CO2 

 - Hasil CO2 Panel Surya 

= Total Energi/tahun (Panel Surya) x Nilai Faktor Emisi (FE) x Nilai GWP CO2 

 = 3788,28 x 0,887 x 1 = 3360,20 kg CO2 

 - Persentase emisi karbon 

= (𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝐶𝑂2 𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑟𝑦𝑎 / 𝐻𝑎𝑠𝑖𝑙 𝐶𝑂2 𝑃𝐿𝑁) x 100% 

= (3360,20 / 1018,82) x 100% = 3,3% 

Pertama-tama, mari kita lihat bagaimana PLTS Atap bisa berkontribusi dalam mengurangi emisi karbon. Dalam simulasi yang dilakukan, diperoleh data bahwa total energi yang dihasilkan oleh PLTS Atap lebih besar daripada yang dihasilkan oleh PLN. Dengan menggunakan nilai faktor emisi dan GWP CO2, kita bisa menghitung berapa jumlah emisi CO2 yang dihasilkan oleh PLN dan PLTS Atap. Hasilnya menunjukkan bahwa penggunaan PLTS Atap dapat mengurangi emisi gas karbon hingga 96,7% jika dibandingkan dengan PLN.

Selain itu, persentase emisi karbon dari PLTS Atap juga dapat dihitung. Dengan menggunakan data energi dan emisi CO2, didapatkan bahwa penggunaan energi dari panel surya dalam sebulan hanya menghasilkan emisi gas karbon sebesar 3,3%. Artinya, penggunaan PLTS Atap memiliki dampak yang signifikan dalam mengurangi emisi karbon.

Kelebihan PLTS Atap

Selain mengurangi emisi karbon, PLTS Atap juga memiliki beberapa kelebihan lainnya. Pertama, penggunaan PLTS Atap dapat menghemat biaya listrik bulanan meskipun memerlukan biaya awal yang relatif besar. Dalam jangka panjang, penggunaan PLTS Atap akan memberikan keuntungan finansial bagi penggunanya. Selain itu, perawatan PLTS Atap juga minim, sehingga tidak memerlukan biaya pemeliharaan yang berlebihan.

Tak hanya itu, penggunaan PLTS Atap juga memberikan kontribusi yang tak terbantahkan dalam penyelamatan lingkungan. Dengan beralih menggunakan energi terbarukan, kita dapat turut berpartisipasi dalam upaya penyelamatan bumi dari pemanasan global yang semakin meningkat.

Simpulan

Dari data dan perhitungan yang telah disajikan, dapat disimpulkan bahwa energi surya dari PLTS Atap memiliki potensi besar dalam mengurangi emisi karbon dan menghasilkan energi listrik yang bersih dan terbarukan. Penggunaan PLTS Atap di Makassar, serta kota-kota lainnya, dapat menjadi langkah nyata dalam mendukung upaya penyelamatan lingkungan dan mengurangi ketergantungan pada energi fosil.

Referensi :
Octavia, D., Arvandhi Hutama, Divtara Tampoy and Rian Cahya Rohmana (2023) “STUDI POTENSI PLTS ATAP DI MAKASSAR UNTUK MENINGKATKAN PENGGUNAAN ENERGI TERBARUKAN DAN MENGURANGI EMISI KARBON”, PETRO: Jurnal Ilmiah Teknik Perminyakan, 12(4), pp. 233–246. doi: 10.25105/petro.v12i4.18281.

Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia. (2016). Pembiayaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Jakarta: Kementerian ESDM.

D. Rizkasari, W. Wilopo, & M. K. Ridwan. (2019). Potensi Pemanfaatan Atap Gedung Untuk PLTS di Kantor Dinas Pekerjaan Umum, Perumahan Dan Energi Sumber Daya Mineral (PUP-ESDM) Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Journal of Appropriate Technology for Community Services, 2507(1), 1–9.

Muslim S., Khotimah K., & Azhiimah A. N. (2020). Analisi Kritis Terhadap Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Tipe Photovoltaic (PV) Sebagai Energi Alternatif Masa Depan. Rang Teknik Journal, 3(1), 119–130.

Suwarti, Wahyono, Prasetiyo B. (2018). Analisis Pengaruh Intensitas Matahari, Suhu Permukaan & Sudut Pengarah Terhadap Kinerja Panel Surya. Jurnal Teknik Energi, 14(3), 78–85.

Hasrul R. (2021). Analisis Efisiensi Panel Surya Sebagai Energi Alternatif. Jurnal Sain, Energi, Teknologi & Industri, 5(2), 79–87.

Martosenjoyo, Triyatni, dkk. (2016). Pengukuran Dan Pengolahan Data Komponen Iklim Di Makassar. Prosiding Temu Ilmiah IPLBI, UNHAS.

Simon Patabang. (2022). Pemanfaatan Panel Surya On Grid pada rumah Tinggal berdasarkan Jumlah Beban. Indonesian Journal of Community Services, 2(1).

Yuliananda, S., Gede Sarya, Sarya, G., & Hastijanti, R. R. (2016). Pengaruh Perubahan Intensitas Matahari Terhadap Daya Keluaran Panel Surya. Jurnal Pengabdian LPPM, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya.

IEA. (2021). Carbon Capture, Utilisation and Storage: The Opportunity in Southeast Asia. Source: IEA. International Energy Agency Website: www.iea.org.

Sulistiawati, Yuwono. (2019). Analisi Tingkat Efisiensi Energi Dalam Penerapan Solar Panel Pada Atap Rumah Tinggal. Prosiding Seminar Intelektual Muda #2, Universitas Trisakti.