際際滷

際際滷Share a Scribd company logo
PERENCANAAN PLTS
TERPUSAT
Oleh Zulkarnain/Waluyo Djati
PUSDIKLT KEBTKE
BADAN DIKLAT KESDM
KEMENTERIAN ESDM
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Nama : ZULKARNAIN NASUTION, MT
NIP : 19550822 19890104 10001
Jabatan : Widyaiswara Madya
Pangkat/Golongan : Pembina/IVa
Alamat : Flamboyan Rempoa Jakarta Selatan
Pendidikan : S2 Teknik Elektro
HP : 085813341966
E-mail : zulkebt@yahoo.com
Pusdiklat Ketenagalistrikan, Energi Baru Terbarukan dan KE
Badan Pendidikan Dan Pelatihan ESDM
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral
OUTLINE
1. Perencanaan PV Generator
2. Perencanaan Controler
3. Perencanaan Energi Storage
4. Perencanaan Instalasi
5. Perencanaan Inverter
6. Perencanaan PLTS Terpusat
PENDAHULUAN
A. Tujuan
Mata ajar ini untuk memberikan bekal
pengetahuaan kepada peserta
pelatihan yang berkaitan dengan
perencanaan PLTS Terpusat
B. Prasyarat :
Peserta pelatihan harus telah memahami
tentang PLTS Terpusat
C. Hasil Belajar
Setelah selesai mengikuti mata ajar ini
peserta diharapkan mampu memahami :
a. Perencanaan PV Generator
b. Perencanaan Controler
c. Perencanaan Energi Strorage
d. Perencanaan Instalasi
e. Perencanaan Inverter
f. Perencanaan PLTS Terpust
PV Generator
Modul Panel Surya
 Tegangan per sel surya
0,5 volt
 Sel-sel dihubungkan
dengan kabel /alumi-
nium dalam sistem
fotovoltaik secara seri
 Modul surya terdiri dari
28  36 sel surya
dirangkai seri
semiconductor silikon
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Manufacturer Module
Nameplate
Rating
(Watts)
CEC/PTC
(Watts)
Sunpower Corp SPR-315E 315 290.0
Sunpower Corp SPR-305-WHT 305 280.6
Suntech STP270-24/Vb-1 270 236.9
Yingli Solar YL230P-29b 230 203.7
Sharp Electronics ND-U230C1 230 198.0
Sunpower Corp SPR-225-BLK 225 202.9
Sharp Electronics ND-224U 224 192.6
Sanyo Electric Co HIP-215N 215 199.6
Sunpower Corp SPR-215-BLK 215 195.5
Kyocera Solar, Inc. KD-215GX 215 189.1
Sanyo Electric Co HIP-210N 210 194.9
Sunpower Corp SPR-210-BLK 210 188.9
Kyocera Solar, Inc. KD-210GX 210 184.6
Suntech STP210-18/UB-1 210 180.3
Evergreen ES-A 205 205 185.4
GE Energy GEPVp-200-M 200 173.1
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
PV ARRAY
1) Array (atau array
surya) adalah
kumpulan susunan
panel surya yang
sejajar.
2) Fotovoltaik array untuk
memenuhi kekuatan
daya listrik dari satu
modul yang jarang
sekali bisa mencukupi
dalam memenuhi
kebutuhan daya listrik
3) Modul-modul tersebut
yang dihubungkan
bersama untuk
membentuk PV array
4) Sistem pembangkit
listrik PV array
menggunakan inverter
untuk mengubah arus
DC yang dihasilkan
oleh modul menjadi
arus bolak-balik
334270180 perencanaan-plts-terpusat
PLTS Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari, Provinsi Papua Barat,80 kWP .
334270180 perencanaan-plts-terpusat
MOUNTING SISTEM PV
ARRAY
MOUNTING SISTEM
a) Modul  modul surya
dirakit menjadi array pada
beberapa jenis sistem
hubungan pemasangan
instalasi seri atau paralel
b) Untuk pemasangan modul
surya menjadi array di
lapangan terbuka atau
taman, sebuah rak besar
dipasang di atas tanah.
MOUNTING SISTEM
c) Modul-modul surya
terpasang di rak tersebut
dan dibuatkan menjadi
fotovoltaik array.
d) Bangunan fotovoltaik
array, berbagai macam
rak (mounting) telah
dikembangkan untuk
mounting miring atau
mounting datar terintegrasi
sesuai kapasitas modul
surya yang digunakan.
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Roof mounting for PV
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Keseimbangan Komponen
Sistem
1) Baterai - menyimpan listrik
untuk menyediakan energi
pada penyedian pada
malam hari atau pada hari-
hari mendung
2) Inverter - diperlukan untuk
mengkonversi listrik DC
yang dihasilkan oleh
modul sistem pembangkit
listrik PV Array, ke listrik
AC
3) Controllers - mengelola
penyimpanan energi untuk
baterai dan memberikan
daya ke beban
4) Struktur - diperlukan untuk
memasang atau menginstal
modul-modul tersebut
terpasang sistem
pembangkit listrik PV Array,
dan komponen lainnya
Hubungan Rangkaian
PVarray
Hubungan Series modul
334270180 perencanaan-plts-terpusat
. Hubungan Seri pada Modul PV
Hubungan paralel modul
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Hubungan Rangkaian
Modul Secara Paralel
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Hubungkan sistem modul ke kotak
sambungan
Bukalah kotak sambungan dari sistem
kontrol dan hubungkan kabel dari PV
array ke kotak sambungan sesuai
dengan indikasi pemasangan sistem
kontrol PV.
. Hubungan Seri  Parlel Dengan
Socket Penghubung
Pengaruh hubungan seri dan hubungan
paralel PV modul -kurva I - V
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Pembangkit listrik tenaga surya
terhubung sistem Grid mendukung
skala rumahan/residensial dari sistem
dari pemakaian energi listrik pada
pelayanan beban
Sistem PV Array Grid tie
Solar Grid Tie with Battery Backup AC Coupled System:
Solar Grid Tie with Battery Backup AC Coupled System:
334270180 perencanaan-plts-terpusat
a) Pembangkit listrik tenaga surya
interaktif terhubung sistem Grid ke
jaringan sangat tidak dapat
diandalkan
b) Diinginkan sumber cadangan
daya untuk beban kritis
c) Ketika merancang sebuah sistem
seperti ini, penting untuk
mengidentifikasi berapa besar
beban kritis yang harus didukung
oleh sistem tersebut,
d) Akurasi dalam memperkirakan
kebutuhan beban kritis dapat
membantu sistem pembangkit
listrik tenaga surya terpusat
dengan besaran ukuran
kilowattpeak yang tepat dan
mengurangi biaya keseluruhan
sistem
Stand-alone PV sistem
a) Digunakan dalamdaerah-daerah
terpencil yang tidak memiliki akses ke
jaringan utilitas
b) Sistem pembangkit listrik yang hanya
mengandalkan energi matahari sebagai
satu-satunya sumber energi utama dengan
menggunakan rangkaian photovoltaic
module untuk menghasilkan energi listrik
sesuai dengan kebutuhan.
c) Sumber energi energi listrik yang
dihasilkan oleh Modul Surya (PV) pada
siang hari akan disimpan dalam baterai
d) Proses pengisian energi listrik dari PV
ke baterai diatur oleh Solar Charge
kontroler agar tidak terjadi Over SOC
e) Besar energi yang dihasilkan oleh PV
sangat tergantung kepada intensitas
penyinaran matahari yang diterima
oleh PV dan efisiensi cell.
Sistem Stand Alone PV array
Hybrid
1. Sistem Hybrid Fotovoltaik array-mesin
diesel  generator, charge regulator
control, inverter menghasilkan listrik
ac yang dapat beroperasi secara
bergantian atau bersamaan antara
fotovoltaik array dengan konvensional
mesin diesel - generator.
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
a) Sepasang konduktor untuk positif dan
negatif penghantar arus listrik harus
berukuran tepat untuk menyela string
arus/tegangan maksimum saat
sambungan string ke bus inverter dari
jaringan listrik fotovoltaik array
b) Penghantar konduktor fotovoltaik array
ini yang diarahkan serta dikumpulkan ke
dalam sistem junction box ditambah
pemutus skring
c). Relay tegangan tinggi untuk
sambar petir dipasang didalam
junction box.
d) Relay tersebut digunakan dalam
hubungannya dengan setiap satu
string fotovoltaik array untuk dapat
off-line apabila terjadi sambaran
petir.e) Tujuannya adalah untuk
membangun karakteristik kinerja
dari panel string tersebut terhadap
hubung singkat dan sambaran
petir
JUNCTION COMBINER BOX
PV Array Junction Box PV Array Combiner Boxes
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
 Pertama-tama, misalkan bahwa tegangan
yang dihasilkan dari setiap panel surya
adalah (V) dan arus yang dihasilkan adalah
arus (I), dan kita memiliki dua panel /modul
yang identik.
Panel 1;
Output Voltage = 12V
Output Current = 15A
Panel 2;
Output Voltage = 12V
Output Current = 15A
Ketika kita paralel masing-masing panel su
Vtotal = V
Itotal = I1 + I2
Dari Rumus ini didapatlah;
Vtotal = 12V
Itotal = 30A
Modul panel surya terhubung paral
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Sambungan umum dengan
4 panel surya hubungan
seri dan paralel
Hubungan koneksi di atas, baik
tegangan dan arus ganda akan
menjadi 2 Volt, 21 Ampere
Sambungan umum dengan 6
panel surya hubungan seri dan
paralel
Sambungan hubungan seri  paralel 6 panel
surya
Dengan hubungan koneksi di atas, baik tegangan
dan arus ganda akan menjadi 3 V, 21 Ampere
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Hubungan Paralel Sistem 12V, 4 Amp
a) Tiga unit panel surya dihubungkan
paralel dengan sistem tegangan 12 volt,
4 amper memberikan arus yang lebih
besar yaitu 12 Amper
b) Tegangan akan tetap sama yaitu 12 volt
c) Tegangan normal baterai dipasaran
adalah 12 volt
d) Menghubungkan panel surya secara
paralel kita harus menghubungkan +
plus untuk plus dan minus - ke
minus
Hubungan Sistem Seri - 12Volt, 4 Amper
a) Menghubungkan dua unit panel surya
hubungan seri dengan tegangan 12 Volt,
arus 4 Amper.
b) Tegangan menjadi 24 Volt dan arus (4
amper). akan tetap sama.
c) Menghubungkan panel surya dalam
seri kita harus menghubungkan Plus
+ ke minus
Hubungan Series dan Parallel
Dengan Modul Surya 12 Volt, 4
Amper
a) Modul surya 12 volt, 4 amper,
b) Kita menciptakan sistem 24Volt, 8 Amper.
c) Kita harus menghubungkan dua panel
surya di seri dan kemudian
menghubungkan dua panel seri tersebut
dihubungkan secara paralel
d) Kita telah terhubung dua panel surya
dengan masing-masing tegangan panel
surya 12 V yang terhubung secara
seri sehingga tegangannya
bertambah menjadi 24 volt
e) Untuk mendapatkan keluaran arus
menjadi 8 Amp saat dari tegangannya
24 volt yang dihubungkan secara
paralel.
Hubungan Paralel
Hubungan Seri
Hubungan
Seri  Paralel
334270180 perencanaan-plts-terpusat
MPP
Batt Beban
MPPT
PV
MPPT Regulator
 Rangkaian MPPT mengatur daya keluaran modul PV agar selalu berada
pada titik daya maksimum dan sekaligus mengatur proses pengisian
baterai.
 Kapasitas daya Fotovoltaik dapat dimanfaatkan secara optimal karena
ketidak sesuaian antara tegangan fotovoltaik dan tegangan kerja baterai
dapat dihindari
 Mempunyai efisiensi yang tertinggi diantara tipe-tipe regulator lainnya.
1. Kontrol konduktansi
dari arus output
2. Pengendali tegangan
output
3. Tracker Daya
Maksimum Puncak
4. Daya maksimum
penyediaan yang
diperlukan lebih
tinggi daripada yang
daya permintaan
maksimum dengan
tegangan operasi dari
fotovoltaik array.
110A solar charge controller
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Gambar grafik diatas jelas
menunjukkan bahwa fotovoltaik array
terdiri dari 20 string saat ini mampu
untuk memberikan daya penyediaan
maksimum yang dibutuhkan dalam
kondisi panas dan hujan.
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
PERENCANAAN BATERAI
STORAGE
ENERGI STORAGE
a) Jika sistem off-grid
PV harus
memberikan energi
pada kebutuhan
energi listrik bukan
hanya ketika
matahari bersinar,
baterai diperlukan
sebagai perangkat
penyimpanan
energi.
 Jenis baterai
a) Timbal-kalsium
b) Timbal-antimon
c) Nikel-kadmium
baterai
d) VRLA Baterai
Kering
 Lead-Acid Cycle
kalsium baterai
1. Pelepasan terjadi
setiap siklus
kurang dari 20% .
2. Kapasitas baterai,
dinyatakan dalam
Ampere-jam (Ah).
3.
 Deep-Cycle Baterai
1. Pelepasan terjadi
setiap siklus dapat
melebihi 80%.
2. Kapasitas baterai,
dinyatakan dalam
Ampere-jam (Ah).
 Baterai 50 Ah, 48 V
akan menyimpan 50
 48 = 2.400 Wh
listrik dalam kondisi
nominal
OpzS battery
Lead
Acid
20 OPzS
2500
2 Volt 2500
Ah
C10 487/212/790
/820
227
Baterai OPzS Lead Acid 2 Volt, 2500 A
Baterai OPzS Lead Acid 2 Volt, 250
Baterai Starter
1. Baterai Starter
(atau populer
dikenal sebagai
baterai mobil)
dibuat untuk
memungkinkan
penyalaan
mesin atau
starting engine.
2. Baterai starter
memiliki banyak
pelat tipis yang
memungkinkan untuk
melepaskan energi
(arus) listrik yang
besar dalam waktu
yang singkat.
3. Tidak dapat dipaksa
untuk melepaskan
energi listrik terlalu
besar
Baterai Stater Lead Acid
Gambar Baterai Stater Lead Acid
Tegangan sel
a) Tegangan sel
berkisar antara 2,12
volt pada kondisi
baterai penuh
sampai dengan 1,75
volt pada kondisi
baterai kosong
b) Baterai lead-acid
beroperasi
berdasarkan reaksi
kimia
Deep-cycle
1. Pelat lebih tebal yang
memungkinkan untuk
melepaskan energi
listrik dalam selang
waktu yang panjang
2. Semakin tebal
pelat baterai
semakin panjang
usia baterai yang
diharapkan
3. Semakin berat suatu
baterai untuk ukuran
grup yang sama
akan semakin tebal
pelat baterai
tersebut, dan
semakin tahan
terhadap pelepasan
energi listrik secara
berlebihan
Baterai Deep Cycle 12 Volt, 220 Ah 379 Dolar
State of charge
a) State of
Charge (SOC)
merupakan
suatu ukuran
seberapa
penuhnya
muatan listrik
dalam baterai
b) Hubungan
antara
tegangan
dengan SOC
sangat
bergantung
pada
temperatur
baterai
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Deep of Discharge
A. Suatu ukuran
seberapa
dalam/seberapa
banyak muatan
listrik telah
dilepaskan/dikel
uarkan dari
sebuah baterai.
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
B. Jika baterai
penuh atau 100%
SOC, maka DOD
baterai tersebut
adalah 0%;
sebaliknya jika
baterai kosong
atau 0% SOC
maka DOD
baterai tersebut
40%.
Kapasitas baterai
A. Kapasitas suatu
baterai dinyatakan
dalam Ampere hour
(Ah) atau Ampere-
Jam, yang
merupakan suatu
ukuran seberapa
besar energi listrik
yang dapat disimpan
pada suatu tegangan
nominal tertentu
 Kapasitas
Ampere-hour dari
suatu baterai
diukur pada suatu
laju pengeluaran
yang akan
menyebabkan
baterai habis/
kosong dalam 20
jam. (atau laju
C/20 atau 0.05C ).
334270180 perencanaan-plts-terpusat
HUBUNGAN SERI -
PARALEL
A. Jika tiga baterai
dengan tegangan 12
volt dan kapasitas
100 Ah dihubungkan
secara seri, maka
tegangan akan
menjadi 36 volt
sedangkan kapasitas
tetap 100Ah (3600
watt-hour).
B. Jika tiga baterai
dengan tegangan 12
volt dan kapasitas
100 Ah dihubungkan
secara paralel, maka
tegangan akan tetap
12 volt sedangkan
kapasitas menjadi
300Ah (3600 watt-
hour
Hubungan Seri baterai Hubungan Paralel b
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Parelel baterai
Ketika dua 6V,
baterai 100Ah
kabel di Seri,
tegangan dua
kali lipat (12
Volt) tapi
kapasitas
amp-jam tetap
100 Ah (Total
Power = 1200
Watt-jam).
Dua 6V, 100 Ah
baterai kabel di
paralel akan
memiliki total
penyimpanannya
kapasitas 200 Ah
di 6V (atau 1200
Watt-jam).
Hubungan paralel baterai
Hubungan seri - paralel baterai
Empat sel 6V kabel
di dua "string" dari
12 VDC yang
kemudian
ditransfer secara
seri-paralel.
Menggunakan 6V,
100Ah baterai,
sistem ini akan
memiliki kapasitas
penyimpanan
200Ah di 12V atau
2.400 Wh.
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Series/Parallel Circuits
6V, 225AHr
12V, 900AHr (4 x 225)
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Instalasi Pembangkit Listrik
Tenaga Surya Terpusat
a) Diagram
instalasi
pembangkit
listrik tenaga
surya ini terdiri
dari solar panel,
charge
controller
,inverter,baterai
334270180 perencanaan-plts-terpusat
a) Solar panel di
paralel untuk
menghasilkan arus
yang lebih besar
b) Combiner pada
gambar diatas
menghubungkan
kaki positif panel
surya satu dengan
panel surya lainnya.
c) Ujung kaki positif
panel surya
dihubungkan ke
kaki positif charge
controller
d) Kaki negatif panel
surya
dihubungkan ke
kaki negatif
charge controller
Instalasi pembangkit listrik
dengan tenaga surya
mengenai kebutuhan dayaa) Mengenai
kebutuhan daya
b) Jumlah solar
panel
c) Jumlah baterai
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
A three-panel solar array diagram
Stand-alone hibrida sistem tenaga
surya dengan generator standby.
Sistem daya terhubung Grid- di sistem
Tenaga surya hibrida dengan generator
standby
Diagram of grid-
connected photovoltaic
system
Stand-Alone Photovoltaic
Systems
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Sistem 2 kW
Diperlukan penambahan panel surya dan baterai.
sistem 4 kW:
Untuk 8 kW, diperlukan penambahan panel surya, batteries, and 2 inverters &
2 charge controllers.
Sistem 8 kW
A.Konfigurasi yang paling sederhana
B.PV array dengan daya puncak
hingga 3 kWp tergantung pada
modul yang digunakan
D.Modul yang terhubung dalam
seri, memasok arus searah
antara 200 dan 500 VDC
E. Efisiensi yang optimal diperoleh
dari inverter dalam tegangan
C. Operasi PV Array digunakan
untuk penyaluran arus listrik
dan daya listrik
PV array dengan string beberapa
modul secara paralel
A. Dipergunakan untuk instalasi
hingga tiga puluh string secara
paralel dengan output daya sekitar
100 kWpB. Arus searah dapat ditentukan
berdasarkan jumlah modul dalam
seri per stringC. PV Array dapat diisolasi dari
inverter dengan cara saklar beban
(load break) break dekat inverter.
Diagram yang menunjukkan PV array multi-
string dengan satu inverter
Diagram PV array multi string
fotovoltaik dengan beberapa fase
tunggal inverter terhubung dalam
susunan tiga-fase
Diagram showing a photovoltaic
array consisting of several groups
A. Ketika level daya melebihi 50 atau
100 kW, PV array dibagi menjadi
sub kelompokB. Dibuat dengan menghubungkan
berbagai komponen. String yang
paralel pada dua tingkatanC. String PV dalam setiap sub group
paralel didalam group array boxes
( sub-combiner boxes utama DC).
Diagram umum sumber PV yang bekerja
secara paralel dengan distribusi jaringan
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Diagram for a typical string combiner with fusing and other wiring devices.
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Operational diagram of the PV array
forecast model.
334270180 perencanaan-plts-terpusat
In case of a higher
number of strings
connected in parallel in
the photovoltaic array
it is necessary to ensure
protection of PV panels
against reverse currents
and overcurrent protection
of cables.
Protection of strings (9) is
sometimes omitted,
because short-circuit
current Isc of the PV panel
is only by 10 to 20 % higher
than its rated operating
curren
334270180 perencanaan-plts-terpusat
PV MODULES WIRING DIAGRA
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Tujuan inverter
A. Sistem AC
B. Frekuensi (Hz), root mean square,
nilai puncak tegangan dan arus,
distorsi harmonik
Aplikasi inverter dapat
dikelompokkan menjadi tiga
kategori umum:a) Mikro inverter
b) String inverter
c) inverter pusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Central inverters
are used in large
commer- cial or
utility-scale PV
installations.
Like string
inverters, multiple
PV modules in
series are required
for proper
operation.
INVERTER SUNNY TRIPOWER 5000TL
EFISIENSI 98 % / 97.1 %
PV/Inverter compatible
334270180 perencanaan-plts-terpusat
PV Array Mounts
A.Siang hari matahari cerah
sekitar 1.000 watt per meter
persegiB.Jika permukaan yang
merupakan panel PV bekerja
pada efisiensi 10% energi
matahari akan diubah
menjadi 100 watt per meter
persegi
Array Orientasi
A. Hubungan antara sudut sinar
radiasi pada bidang permukaan
panel disebut sudut insidenB. Dua sudut menentukan orientasi
array PV: sudut kemiringan dan
daerah azimuth permukaan.
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
Daya Konsumi Beban (Power
Consumption Load)
A. Sistem PV yang dirancang dengan
baik harus ada keseimbangan daya
yang relatif.
B. Daya input yang cukup atau
sedikit melebihi jumlah daya
keluar terutama untuk
instrumentasi dan beban lainnyaC. Seorang perencanaan harus
selalu merencanakan lebih dari
ukuran keandalan sistem
D. Berapa besar sistem ini atas
ukuran kapasitas daya yang
dibangkitkan dan di mana
penekanan akan besaran
fotovoltaik vs baterai ditentukan
oleh "margin keamanan"
E. Sebuah margin 25% biasanya
dianggap normal meskipun situs
dengan terdokumentasi dengan
baik insolation surya dan
komponen sistem
F. Beberapa rumus sederhana
membantu untuk menentukan
hubungan antara variabel dalam
keseimbangan daya:
daya. = (Beban instrumen x waktu) + (kerugian siste
dia = (power input x waktu) -. (Kerugian sistem x wa
Konsumsi daya :watt jam per hari
Watt : Amper x Volt
WattJam : Watt x waktu
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
c. Short Circuit Current Module
(Isc)
A. Besaran Arus hubung singkat
(Isc) yang sebenarnya dari
modul yang dipilihd. Module Current at 14 V at
operating temperature
e. Produsen toleransi pada arus
keluaran -
B. Penyisihan harus dibuat untuk
toleransi manufaktur pada
output modul.
C. Toleransi adalah 5% pada arus
output atau daya output
ktor peringkat 0,95 harus diterapkan pada kua
f. Peringkat faktor kekotoran
E. Faktor peringkat untuk kekotoran
debu pada modul 0,90
g. Iradiasi bidang miring
h. Desain Beban
F. Beban desain Amperjam (Ah)
dihitung dari rumus berikut :
Beban (Ah) = Beban (Wh) / tegangan n
Beban (Ah) = V . A . JAM/tegangan nom
k. Output PV Array Dibutuhkan
Output PV array adalah beban
desain Ah dibagi dengan efisiensi
baterai nominal
l. Pengisian Harian output per modulOutput (Ah) = (1 - tolerance on
current output (5%) *
module current at operating
temperature *
factor peringkat kekotoran
modul surya
(0,90) * irradiation on tilted
planem. Jumlah string paralel diperlukan
Jumlah string paralel diperlukan =
Output array
dibutuhkan /
output
pengisian
(charge) per
n. Jumlah string paralel yang digunak
o. Jumlah seri modul per string
Jumlah modul seri per string = sistem
voltase tegangan nominal modul
(tegangan dalam seri dijumlahkan)
g. Total jumlah modul yang digunakan
Jumlah modul yang digunakan =
jumlah string paralel digunakan *
modul seri per string
r. Nilai arus charge
regulator (BCR)
Untuk memutuskan array PV dari
baterai ketika baterai sudah terisi
penuh atau baterai hampir kosong
40%.
Arus sirkuit hubung singkat modul
(Isc) * jumlah string paralel yang
digunakan * 1,25
Berikut ini biaya beberapa komponen
a)PV modules  Rp 50.000,- /Wp
b)Sistem baterai  Rp 1 juta,-/1000Wh
c)Inverter  Rp 10.000,-/W
d)Peralatan kontrol  Rp 10.000,-/Wp
e)Kabel -Rp 7.000,-/m
Rencana pembangunan PLTS Terpusat
minimal 25 meter persegi,Surat pernyataan kesanggupan pengelolaan
lingkungan (SPPL). syarat lainnya, lokasi
tidak berada pada kawasan hutan lindung.
Distrik Mimika
Timur Jauh
Kampung
Fanamo dan
Omawita 15
kWp, Rp2,6
miliar yang
bersumber dari
PV Array dihubungkan secara Seri
untuk mendapatkan voltage yang
tinggi
PV Array dihubungkan secara
Parerel untuk mendapatkan amps
yang besar.
Hubungan Paralel Panel Surya dan Baterai
Hubungan Seri Panel Surya dan Baterai
Hubungan Panel Surya dan Baterai Seri - Paralel
CONTOH RANCANGAN
SIMULASI PLTS TERPUSAT
334270180 perencanaan-plts-terpusat
1) TEGANGAN NOMINAL BATERAI = 2 VOLT
2) OTONOMY DAY = 3 HARI
3) RUGI-RUGI BATERAI = 0,85
4) DEPTCH OF DISCHAREGE (DOD) = 50 %
5) KAPASITAS BATERAI PERBUAH = 2500 Ah
6) TOTAL KEBUTUHAN DAYA 175 PLNGN a 300
WATT-JAM = 175 X 300 = 52500 WATT-JAM
7) TOTAL KEBUTUHAN DAYA FASILITAS SOSIAL
a 600 watt-jam = 2 x 600 = 1200 WATT-JAM
1) TOTAL WATT-JAM = 52500 + 1200 = 53700
2) KITA TAMBAH 15 % = 15/100 X 53700
= 8055 WATT-JAM
1) TOTAL WATT-JAM = 53700 + 8055 = 61755
2) KITA BULATKAN MENJADI 62.000 WATT-JAM
3) JUMLAH PANEL SURYA YANG DIBUTUHKAN,
SATU PANEL KITA HITUNG 120 Wp (ASUMSI
PERHITUNGAN ADALAH 5 JAM MAKSIMUM
PENYINARAN MATAHARI)
4)
1) KEBUTUHAN PANEL SURYA : (62.000 / (120
x 5) ) = 103,33 panel surya ATAU 104 PANEL
SURYA.
2) DENGAN DIMENSI PADA PANEL SURYA 120
Wp
( Panjang x Lebar x Tinggi ) = 1499 x662 x 46
mm
1) Jumlah kebutuhan batere 2 Volt dengan masing-
masing 2500 Ah:
2) Kebutuhan batere minimun (batere hanya
digunakan DOD 50% untuk pemenuhan
kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan
daya kitakalikan 2 x lipat : 62000 x 2 = 124000
Watt hour = 124000 / 2 Volt / 2500 Ah= 24,8
batere 2500 Ah, kita bulatkan menjadi 25 buah
3) Kebutuhan batere (dengan pertimbangan dapat
melayani kebutuhan 3 haritanpa sinar matahari) :
62000 x 3 x 2 = Watt hour =20880 / 2 Volt / 2500
Ah = 74,4 batere 2500 Ah, kita bulatkan 75 buah,
2500 Ah, 20 OpZS 2500 LA
1) KAPASITAS INVERTER = 65
kWatt
2) KAPASITAS BATERAI = 186 X 1000
3) = 186000 Ah
4) JUMLAH MINIMUM BATERAI YANG
DIBUTUHKAN 186 BUAH a 2 Volt, 1000 AH
5) TYPE SOLAR CHARGE CONTROL MPPT,
KAPASITAS 70 k Watt
Part project 1
Input A: PV array 1
18 x Suntech-Power STP255-20/Wd (EU), Azimuth angle: 180属, Inclination:
10属, Mounting type: Free installation
Input B: PV array 1
18 x Suntech-Power STP255-20/Wd (EU), Azimuth angle: 180属, Inclination:
10属, Mounting type: Free installation
1 x STP 8000TL-20
PV peak power: 9.18
kWp
Total number of PV modules: 36 modul
Number of inverters: 1unit
Max. DC power (cos  = 1): 8.20 kW
Max. AC active power (cos  = 1): 8.00 kW
Grid voltage: 220 V
Nominal power ratio: 89 %
Displacement power factor cos : 1
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
PERENCANAAN PLTS
TERPUSAT
15 kWp
Charasteristics ( Type: LEN 180  24V)
Untuk keperluan pekerjaan ini kami menggunakan modul
surya jenis polycristaline kapasitas 180 Wp dengan
karakteristik sebagai berikut:
1. Dimensi : 806 mm x 1576 mm x 50 mm
2. Tipe Sel : Monocristaline
3. Tegangan Nominal : 24 V
4. Typical Max Power (Pmax) : 180 Wp
5. Voltage at max power (Vmp) : 35,6 V
6. Current at max power (Imp) : 5,06 A
7. Short-circuit current (Isc) : 5,52 A
8. Open  circuit voltage (Voc) : 44,1 V
9. Koneksi antar modul : plug and socket
10.Jaminan dalam 20 tahun degradasi output  10% daya
nominal
11.Effisiensi lebih besar 14%.
Solar Charge Regulator
a. Solar Charge Regulator berfungsi untuk mengatur
pengisian energi ke battery.
b. Discharge dari battery harus dapat dikontrol baik
melalui kontroller ataupun inverter agar tidak
merusak battery.
c. Solar Charge Regulator yang digunakan berupa
tipe MPPT .
d. Solar Charge Regulator yang digunakan terdiri
dari 3 buah yang masing masing solar charge
regulator mempunyai kapasitas 5 kW
Spesifikasi Sistem adalah sebagai berikut
a.Proteksi over charge dan over
discharge
b.Proteksi terhadap petir
c.Advance microprocessacking or
control
d.Maximum power point
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
APOLLO SGP-210
BI DIRECTIONAL INVERTER
a) INVERTER ADALAH KOMPONEN ELEKTRONIK
MERUBAH TEGANGAN DC KE TEGANGAN AC
DAN SEBALIKNYA DARI TEGANGAN AC
MENJADI TEGANGAN DC
b) BI-DIRECTIONAL INVERTER DAPAT BER-
OPERASI PARALLEL DENGAN GENERA TOR
ATAU TAMPA PARALLEL GENERA-TOR LAIN
c) BI-DIRECTIONAL INVERTER DILENGKAPI
FASILITAS SISTEM KONTROL UNTUK
REGULASI TEGANGAN DAN FREKWENSI
SISTEM
d) BI-DIRECTIONAL INVERTER DIGUNAKAN
SEBA-NYAK 3 BUAH a 5 kW.
SPESIFIKASI BI-DIRECTIONAL
INVERTER
5 kW
334270180 perencanaan-plts-terpusat
OPzV GFMJ 1500
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat
334270180 perencanaan-plts-terpusat

More Related Content

334270180 perencanaan-plts-terpusat

  • 1. PERENCANAAN PLTS TERPUSAT Oleh Zulkarnain/Waluyo Djati PUSDIKLT KEBTKE BADAN DIKLAT KESDM KEMENTERIAN ESDM
  • 3. Nama : ZULKARNAIN NASUTION, MT NIP : 19550822 19890104 10001 Jabatan : Widyaiswara Madya Pangkat/Golongan : Pembina/IVa Alamat : Flamboyan Rempoa Jakarta Selatan Pendidikan : S2 Teknik Elektro HP : 085813341966 E-mail : zulkebt@yahoo.com Pusdiklat Ketenagalistrikan, Energi Baru Terbarukan dan KE Badan Pendidikan Dan Pelatihan ESDM Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral
  • 4. OUTLINE 1. Perencanaan PV Generator 2. Perencanaan Controler 3. Perencanaan Energi Storage 4. Perencanaan Instalasi 5. Perencanaan Inverter 6. Perencanaan PLTS Terpusat
  • 5. PENDAHULUAN A. Tujuan Mata ajar ini untuk memberikan bekal pengetahuaan kepada peserta pelatihan yang berkaitan dengan perencanaan PLTS Terpusat
  • 6. B. Prasyarat : Peserta pelatihan harus telah memahami tentang PLTS Terpusat
  • 7. C. Hasil Belajar Setelah selesai mengikuti mata ajar ini peserta diharapkan mampu memahami : a. Perencanaan PV Generator b. Perencanaan Controler c. Perencanaan Energi Strorage d. Perencanaan Instalasi e. Perencanaan Inverter f. Perencanaan PLTS Terpust
  • 9. Modul Panel Surya Tegangan per sel surya 0,5 volt Sel-sel dihubungkan dengan kabel /alumi- nium dalam sistem fotovoltaik secara seri Modul surya terdiri dari 28 36 sel surya dirangkai seri
  • 12. Manufacturer Module Nameplate Rating (Watts) CEC/PTC (Watts) Sunpower Corp SPR-315E 315 290.0 Sunpower Corp SPR-305-WHT 305 280.6 Suntech STP270-24/Vb-1 270 236.9 Yingli Solar YL230P-29b 230 203.7 Sharp Electronics ND-U230C1 230 198.0 Sunpower Corp SPR-225-BLK 225 202.9 Sharp Electronics ND-224U 224 192.6 Sanyo Electric Co HIP-215N 215 199.6 Sunpower Corp SPR-215-BLK 215 195.5 Kyocera Solar, Inc. KD-215GX 215 189.1 Sanyo Electric Co HIP-210N 210 194.9 Sunpower Corp SPR-210-BLK 210 188.9 Kyocera Solar, Inc. KD-210GX 210 184.6 Suntech STP210-18/UB-1 210 180.3 Evergreen ES-A 205 205 185.4 GE Energy GEPVp-200-M 200 173.1
  • 22. PV ARRAY 1) Array (atau array surya) adalah kumpulan susunan panel surya yang sejajar. 2) Fotovoltaik array untuk memenuhi kekuatan daya listrik dari satu modul yang jarang sekali bisa mencukupi dalam memenuhi kebutuhan daya listrik
  • 23. 3) Modul-modul tersebut yang dihubungkan bersama untuk membentuk PV array 4) Sistem pembangkit listrik PV array menggunakan inverter untuk mengubah arus DC yang dihasilkan oleh modul menjadi arus bolak-balik
  • 25. PLTS Pulau Mansinam Kabupaten Manokwari, Provinsi Papua Barat,80 kWP .
  • 28. MOUNTING SISTEM a) Modul modul surya dirakit menjadi array pada beberapa jenis sistem hubungan pemasangan instalasi seri atau paralel b) Untuk pemasangan modul surya menjadi array di lapangan terbuka atau taman, sebuah rak besar dipasang di atas tanah.
  • 29. MOUNTING SISTEM c) Modul-modul surya terpasang di rak tersebut dan dibuatkan menjadi fotovoltaik array. d) Bangunan fotovoltaik array, berbagai macam rak (mounting) telah dikembangkan untuk mounting miring atau mounting datar terintegrasi sesuai kapasitas modul surya yang digunakan.
  • 41. Keseimbangan Komponen Sistem 1) Baterai - menyimpan listrik untuk menyediakan energi pada penyedian pada malam hari atau pada hari- hari mendung 2) Inverter - diperlukan untuk mengkonversi listrik DC yang dihasilkan oleh modul sistem pembangkit listrik PV Array, ke listrik AC 3) Controllers - mengelola penyimpanan energi untuk baterai dan memberikan daya ke beban 4) Struktur - diperlukan untuk memasang atau menginstal modul-modul tersebut terpasang sistem pembangkit listrik PV Array, dan komponen lainnya
  • 45. . Hubungan Seri pada Modul PV
  • 50. Hubungkan sistem modul ke kotak sambungan Bukalah kotak sambungan dari sistem kontrol dan hubungkan kabel dari PV array ke kotak sambungan sesuai dengan indikasi pemasangan sistem kontrol PV.
  • 51. . Hubungan Seri Parlel Dengan Socket Penghubung
  • 52. Pengaruh hubungan seri dan hubungan paralel PV modul -kurva I - V
  • 55. Pembangkit listrik tenaga surya terhubung sistem Grid mendukung skala rumahan/residensial dari sistem dari pemakaian energi listrik pada pelayanan beban
  • 56. Sistem PV Array Grid tie
  • 57. Solar Grid Tie with Battery Backup AC Coupled System: Solar Grid Tie with Battery Backup AC Coupled System:
  • 59. a) Pembangkit listrik tenaga surya interaktif terhubung sistem Grid ke jaringan sangat tidak dapat diandalkan b) Diinginkan sumber cadangan daya untuk beban kritis
  • 60. c) Ketika merancang sebuah sistem seperti ini, penting untuk mengidentifikasi berapa besar beban kritis yang harus didukung oleh sistem tersebut, d) Akurasi dalam memperkirakan kebutuhan beban kritis dapat membantu sistem pembangkit listrik tenaga surya terpusat dengan besaran ukuran kilowattpeak yang tepat dan mengurangi biaya keseluruhan sistem
  • 61. Stand-alone PV sistem a) Digunakan dalamdaerah-daerah terpencil yang tidak memiliki akses ke jaringan utilitas b) Sistem pembangkit listrik yang hanya mengandalkan energi matahari sebagai satu-satunya sumber energi utama dengan menggunakan rangkaian photovoltaic module untuk menghasilkan energi listrik sesuai dengan kebutuhan.
  • 62. c) Sumber energi energi listrik yang dihasilkan oleh Modul Surya (PV) pada siang hari akan disimpan dalam baterai d) Proses pengisian energi listrik dari PV ke baterai diatur oleh Solar Charge kontroler agar tidak terjadi Over SOC e) Besar energi yang dihasilkan oleh PV sangat tergantung kepada intensitas penyinaran matahari yang diterima oleh PV dan efisiensi cell.
  • 63. Sistem Stand Alone PV array
  • 64. Hybrid 1. Sistem Hybrid Fotovoltaik array-mesin diesel generator, charge regulator control, inverter menghasilkan listrik ac yang dapat beroperasi secara bergantian atau bersamaan antara fotovoltaik array dengan konvensional mesin diesel - generator.
  • 68. a) Sepasang konduktor untuk positif dan negatif penghantar arus listrik harus berukuran tepat untuk menyela string arus/tegangan maksimum saat sambungan string ke bus inverter dari jaringan listrik fotovoltaik array b) Penghantar konduktor fotovoltaik array ini yang diarahkan serta dikumpulkan ke dalam sistem junction box ditambah pemutus skring
  • 69. c). Relay tegangan tinggi untuk sambar petir dipasang didalam junction box. d) Relay tersebut digunakan dalam hubungannya dengan setiap satu string fotovoltaik array untuk dapat off-line apabila terjadi sambaran petir.e) Tujuannya adalah untuk membangun karakteristik kinerja dari panel string tersebut terhadap hubung singkat dan sambaran petir
  • 71. PV Array Junction Box PV Array Combiner Boxes
  • 78. Pertama-tama, misalkan bahwa tegangan yang dihasilkan dari setiap panel surya adalah (V) dan arus yang dihasilkan adalah arus (I), dan kita memiliki dua panel /modul yang identik. Panel 1; Output Voltage = 12V Output Current = 15A Panel 2; Output Voltage = 12V Output Current = 15A
  • 79. Ketika kita paralel masing-masing panel su Vtotal = V Itotal = I1 + I2 Dari Rumus ini didapatlah; Vtotal = 12V Itotal = 30A
  • 80. Modul panel surya terhubung paral
  • 84. Sambungan umum dengan 4 panel surya hubungan seri dan paralel
  • 85. Hubungan koneksi di atas, baik tegangan dan arus ganda akan menjadi 2 Volt, 21 Ampere
  • 86. Sambungan umum dengan 6 panel surya hubungan seri dan paralel
  • 87. Sambungan hubungan seri paralel 6 panel surya Dengan hubungan koneksi di atas, baik tegangan dan arus ganda akan menjadi 3 V, 21 Ampere
  • 91. a) Tiga unit panel surya dihubungkan paralel dengan sistem tegangan 12 volt, 4 amper memberikan arus yang lebih besar yaitu 12 Amper b) Tegangan akan tetap sama yaitu 12 volt c) Tegangan normal baterai dipasaran adalah 12 volt d) Menghubungkan panel surya secara paralel kita harus menghubungkan + plus untuk plus dan minus - ke minus
  • 92. Hubungan Sistem Seri - 12Volt, 4 Amper
  • 93. a) Menghubungkan dua unit panel surya hubungan seri dengan tegangan 12 Volt, arus 4 Amper. b) Tegangan menjadi 24 Volt dan arus (4 amper). akan tetap sama. c) Menghubungkan panel surya dalam seri kita harus menghubungkan Plus + ke minus
  • 94. Hubungan Series dan Parallel Dengan Modul Surya 12 Volt, 4 Amper
  • 95. a) Modul surya 12 volt, 4 amper, b) Kita menciptakan sistem 24Volt, 8 Amper. c) Kita harus menghubungkan dua panel surya di seri dan kemudian menghubungkan dua panel seri tersebut dihubungkan secara paralel d) Kita telah terhubung dua panel surya dengan masing-masing tegangan panel surya 12 V yang terhubung secara seri sehingga tegangannya bertambah menjadi 24 volt
  • 96. e) Untuk mendapatkan keluaran arus menjadi 8 Amp saat dari tegangannya 24 volt yang dihubungkan secara paralel.
  • 101. MPP Batt Beban MPPT PV MPPT Regulator Rangkaian MPPT mengatur daya keluaran modul PV agar selalu berada pada titik daya maksimum dan sekaligus mengatur proses pengisian baterai. Kapasitas daya Fotovoltaik dapat dimanfaatkan secara optimal karena ketidak sesuaian antara tegangan fotovoltaik dan tegangan kerja baterai dapat dihindari Mempunyai efisiensi yang tertinggi diantara tipe-tipe regulator lainnya.
  • 102. 1. Kontrol konduktansi dari arus output 2. Pengendali tegangan output 3. Tracker Daya Maksimum Puncak 4. Daya maksimum penyediaan yang diperlukan lebih tinggi daripada yang daya permintaan maksimum dengan tegangan operasi dari fotovoltaik array.
  • 103. 110A solar charge controller
  • 107. Gambar grafik diatas jelas menunjukkan bahwa fotovoltaik array terdiri dari 20 string saat ini mampu untuk memberikan daya penyediaan maksimum yang dibutuhkan dalam kondisi panas dan hujan.
  • 111. ENERGI STORAGE a) Jika sistem off-grid PV harus memberikan energi pada kebutuhan energi listrik bukan hanya ketika matahari bersinar, baterai diperlukan sebagai perangkat penyimpanan energi. Jenis baterai a) Timbal-kalsium b) Timbal-antimon c) Nikel-kadmium baterai d) VRLA Baterai Kering
  • 112. Lead-Acid Cycle kalsium baterai 1. Pelepasan terjadi setiap siklus kurang dari 20% . 2. Kapasitas baterai, dinyatakan dalam Ampere-jam (Ah). 3. Deep-Cycle Baterai 1. Pelepasan terjadi setiap siklus dapat melebihi 80%. 2. Kapasitas baterai, dinyatakan dalam Ampere-jam (Ah). Baterai 50 Ah, 48 V akan menyimpan 50 48 = 2.400 Wh listrik dalam kondisi nominal
  • 114. 20 OPzS 2500 2 Volt 2500 Ah C10 487/212/790 /820 227
  • 115. Baterai OPzS Lead Acid 2 Volt, 2500 A
  • 116. Baterai OPzS Lead Acid 2 Volt, 250
  • 117. Baterai Starter 1. Baterai Starter (atau populer dikenal sebagai baterai mobil) dibuat untuk memungkinkan penyalaan mesin atau starting engine. 2. Baterai starter memiliki banyak pelat tipis yang memungkinkan untuk melepaskan energi (arus) listrik yang besar dalam waktu yang singkat. 3. Tidak dapat dipaksa untuk melepaskan energi listrik terlalu besar
  • 118. Baterai Stater Lead Acid Gambar Baterai Stater Lead Acid
  • 119. Tegangan sel a) Tegangan sel berkisar antara 2,12 volt pada kondisi baterai penuh sampai dengan 1,75 volt pada kondisi baterai kosong b) Baterai lead-acid beroperasi berdasarkan reaksi kimia
  • 120. Deep-cycle 1. Pelat lebih tebal yang memungkinkan untuk melepaskan energi listrik dalam selang waktu yang panjang 2. Semakin tebal pelat baterai semakin panjang usia baterai yang diharapkan 3. Semakin berat suatu baterai untuk ukuran grup yang sama akan semakin tebal pelat baterai tersebut, dan semakin tahan terhadap pelepasan energi listrik secara berlebihan
  • 121. Baterai Deep Cycle 12 Volt, 220 Ah 379 Dolar
  • 122. State of charge a) State of Charge (SOC) merupakan suatu ukuran seberapa penuhnya muatan listrik dalam baterai b) Hubungan antara tegangan dengan SOC sangat bergantung pada temperatur baterai
  • 125. Deep of Discharge A. Suatu ukuran seberapa dalam/seberapa banyak muatan listrik telah dilepaskan/dikel uarkan dari sebuah baterai.
  • 128. B. Jika baterai penuh atau 100% SOC, maka DOD baterai tersebut adalah 0%; sebaliknya jika baterai kosong atau 0% SOC maka DOD baterai tersebut 40%.
  • 129. Kapasitas baterai A. Kapasitas suatu baterai dinyatakan dalam Ampere hour (Ah) atau Ampere- Jam, yang merupakan suatu ukuran seberapa besar energi listrik yang dapat disimpan pada suatu tegangan nominal tertentu
  • 130. Kapasitas Ampere-hour dari suatu baterai diukur pada suatu laju pengeluaran yang akan menyebabkan baterai habis/ kosong dalam 20 jam. (atau laju C/20 atau 0.05C ).
  • 132. HUBUNGAN SERI - PARALEL A. Jika tiga baterai dengan tegangan 12 volt dan kapasitas 100 Ah dihubungkan secara seri, maka tegangan akan menjadi 36 volt sedangkan kapasitas tetap 100Ah (3600 watt-hour). B. Jika tiga baterai dengan tegangan 12 volt dan kapasitas 100 Ah dihubungkan secara paralel, maka tegangan akan tetap 12 volt sedangkan kapasitas menjadi 300Ah (3600 watt- hour
  • 133. Hubungan Seri baterai Hubungan Paralel b
  • 136. Ketika dua 6V, baterai 100Ah kabel di Seri, tegangan dua kali lipat (12 Volt) tapi kapasitas amp-jam tetap 100 Ah (Total Power = 1200 Watt-jam).
  • 137. Dua 6V, 100 Ah baterai kabel di paralel akan memiliki total penyimpanannya kapasitas 200 Ah di 6V (atau 1200 Watt-jam). Hubungan paralel baterai
  • 138. Hubungan seri - paralel baterai Empat sel 6V kabel di dua "string" dari 12 VDC yang kemudian ditransfer secara seri-paralel. Menggunakan 6V, 100Ah baterai, sistem ini akan memiliki kapasitas penyimpanan 200Ah di 12V atau 2.400 Wh.
  • 146. a) Diagram instalasi pembangkit listrik tenaga surya ini terdiri dari solar panel, charge controller ,inverter,baterai
  • 148. a) Solar panel di paralel untuk menghasilkan arus yang lebih besar b) Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif panel surya satu dengan panel surya lainnya. c) Ujung kaki positif panel surya dihubungkan ke kaki positif charge controller d) Kaki negatif panel surya dihubungkan ke kaki negatif charge controller
  • 149. Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga surya mengenai kebutuhan dayaa) Mengenai kebutuhan daya b) Jumlah solar panel c) Jumlah baterai
  • 152. A three-panel solar array diagram
  • 153. Stand-alone hibrida sistem tenaga surya dengan generator standby.
  • 154. Sistem daya terhubung Grid- di sistem Tenaga surya hibrida dengan generator standby
  • 155. Diagram of grid- connected photovoltaic system
  • 162. Diperlukan penambahan panel surya dan baterai. sistem 4 kW:
  • 163. Untuk 8 kW, diperlukan penambahan panel surya, batteries, and 2 inverters & 2 charge controllers. Sistem 8 kW
  • 164. A.Konfigurasi yang paling sederhana B.PV array dengan daya puncak hingga 3 kWp tergantung pada modul yang digunakan
  • 165. D.Modul yang terhubung dalam seri, memasok arus searah antara 200 dan 500 VDC E. Efisiensi yang optimal diperoleh dari inverter dalam tegangan C. Operasi PV Array digunakan untuk penyaluran arus listrik dan daya listrik
  • 166. PV array dengan string beberapa modul secara paralel A. Dipergunakan untuk instalasi hingga tiga puluh string secara paralel dengan output daya sekitar 100 kWpB. Arus searah dapat ditentukan berdasarkan jumlah modul dalam seri per stringC. PV Array dapat diisolasi dari inverter dengan cara saklar beban (load break) break dekat inverter.
  • 167. Diagram yang menunjukkan PV array multi- string dengan satu inverter
  • 168. Diagram PV array multi string fotovoltaik dengan beberapa fase tunggal inverter terhubung dalam susunan tiga-fase
  • 169. Diagram showing a photovoltaic array consisting of several groups
  • 170. A. Ketika level daya melebihi 50 atau 100 kW, PV array dibagi menjadi sub kelompokB. Dibuat dengan menghubungkan berbagai komponen. String yang paralel pada dua tingkatanC. String PV dalam setiap sub group paralel didalam group array boxes ( sub-combiner boxes utama DC).
  • 171. Diagram umum sumber PV yang bekerja secara paralel dengan distribusi jaringan
  • 174. Diagram for a typical string combiner with fusing and other wiring devices.
  • 177. Operational diagram of the PV array forecast model.
  • 179. In case of a higher number of strings connected in parallel in the photovoltaic array it is necessary to ensure protection of PV panels against reverse currents and overcurrent protection of cables. Protection of strings (9) is sometimes omitted, because short-circuit current Isc of the PV panel is only by 10 to 20 % higher than its rated operating curren
  • 181. PV MODULES WIRING DIAGRA
  • 186. Tujuan inverter A. Sistem AC B. Frekuensi (Hz), root mean square, nilai puncak tegangan dan arus, distorsi harmonik Aplikasi inverter dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori umum:a) Mikro inverter b) String inverter c) inverter pusat
  • 191. Central inverters are used in large commer- cial or utility-scale PV installations. Like string inverters, multiple PV modules in series are required for proper operation.
  • 192. INVERTER SUNNY TRIPOWER 5000TL EFISIENSI 98 % / 97.1 %
  • 195. PV Array Mounts A.Siang hari matahari cerah sekitar 1.000 watt per meter persegiB.Jika permukaan yang merupakan panel PV bekerja pada efisiensi 10% energi matahari akan diubah menjadi 100 watt per meter persegi
  • 196. Array Orientasi A. Hubungan antara sudut sinar radiasi pada bidang permukaan panel disebut sudut insidenB. Dua sudut menentukan orientasi array PV: sudut kemiringan dan daerah azimuth permukaan.
  • 203. Daya Konsumi Beban (Power Consumption Load) A. Sistem PV yang dirancang dengan baik harus ada keseimbangan daya yang relatif. B. Daya input yang cukup atau sedikit melebihi jumlah daya keluar terutama untuk instrumentasi dan beban lainnyaC. Seorang perencanaan harus selalu merencanakan lebih dari ukuran keandalan sistem
  • 204. D. Berapa besar sistem ini atas ukuran kapasitas daya yang dibangkitkan dan di mana penekanan akan besaran fotovoltaik vs baterai ditentukan oleh "margin keamanan" E. Sebuah margin 25% biasanya dianggap normal meskipun situs dengan terdokumentasi dengan baik insolation surya dan komponen sistem F. Beberapa rumus sederhana membantu untuk menentukan hubungan antara variabel dalam keseimbangan daya:
  • 205. daya. = (Beban instrumen x waktu) + (kerugian siste dia = (power input x waktu) -. (Kerugian sistem x wa Konsumsi daya :watt jam per hari Watt : Amper x Volt WattJam : Watt x waktu
  • 209. c. Short Circuit Current Module (Isc) A. Besaran Arus hubung singkat (Isc) yang sebenarnya dari modul yang dipilihd. Module Current at 14 V at operating temperature e. Produsen toleransi pada arus keluaran - B. Penyisihan harus dibuat untuk toleransi manufaktur pada output modul.
  • 210. C. Toleransi adalah 5% pada arus output atau daya output ktor peringkat 0,95 harus diterapkan pada kua f. Peringkat faktor kekotoran E. Faktor peringkat untuk kekotoran debu pada modul 0,90 g. Iradiasi bidang miring
  • 211. h. Desain Beban F. Beban desain Amperjam (Ah) dihitung dari rumus berikut : Beban (Ah) = Beban (Wh) / tegangan n Beban (Ah) = V . A . JAM/tegangan nom k. Output PV Array Dibutuhkan Output PV array adalah beban desain Ah dibagi dengan efisiensi baterai nominal
  • 212. l. Pengisian Harian output per modulOutput (Ah) = (1 - tolerance on current output (5%) * module current at operating temperature * factor peringkat kekotoran modul surya (0,90) * irradiation on tilted planem. Jumlah string paralel diperlukan Jumlah string paralel diperlukan = Output array dibutuhkan / output pengisian (charge) per
  • 213. n. Jumlah string paralel yang digunak o. Jumlah seri modul per string Jumlah modul seri per string = sistem voltase tegangan nominal modul (tegangan dalam seri dijumlahkan) g. Total jumlah modul yang digunakan Jumlah modul yang digunakan = jumlah string paralel digunakan * modul seri per string
  • 214. r. Nilai arus charge regulator (BCR) Untuk memutuskan array PV dari baterai ketika baterai sudah terisi penuh atau baterai hampir kosong 40%. Arus sirkuit hubung singkat modul (Isc) * jumlah string paralel yang digunakan * 1,25
  • 215. Berikut ini biaya beberapa komponen a)PV modules Rp 50.000,- /Wp b)Sistem baterai Rp 1 juta,-/1000Wh c)Inverter Rp 10.000,-/W d)Peralatan kontrol Rp 10.000,-/Wp e)Kabel -Rp 7.000,-/m
  • 216. Rencana pembangunan PLTS Terpusat minimal 25 meter persegi,Surat pernyataan kesanggupan pengelolaan lingkungan (SPPL). syarat lainnya, lokasi tidak berada pada kawasan hutan lindung. Distrik Mimika Timur Jauh Kampung Fanamo dan Omawita 15 kWp, Rp2,6 miliar yang bersumber dari
  • 217. PV Array dihubungkan secara Seri untuk mendapatkan voltage yang tinggi PV Array dihubungkan secara Parerel untuk mendapatkan amps yang besar.
  • 218. Hubungan Paralel Panel Surya dan Baterai
  • 219. Hubungan Seri Panel Surya dan Baterai
  • 220. Hubungan Panel Surya dan Baterai Seri - Paralel
  • 223. 1) TEGANGAN NOMINAL BATERAI = 2 VOLT 2) OTONOMY DAY = 3 HARI 3) RUGI-RUGI BATERAI = 0,85 4) DEPTCH OF DISCHAREGE (DOD) = 50 % 5) KAPASITAS BATERAI PERBUAH = 2500 Ah 6) TOTAL KEBUTUHAN DAYA 175 PLNGN a 300 WATT-JAM = 175 X 300 = 52500 WATT-JAM 7) TOTAL KEBUTUHAN DAYA FASILITAS SOSIAL a 600 watt-jam = 2 x 600 = 1200 WATT-JAM
  • 224. 1) TOTAL WATT-JAM = 52500 + 1200 = 53700 2) KITA TAMBAH 15 % = 15/100 X 53700 = 8055 WATT-JAM 1) TOTAL WATT-JAM = 53700 + 8055 = 61755 2) KITA BULATKAN MENJADI 62.000 WATT-JAM 3) JUMLAH PANEL SURYA YANG DIBUTUHKAN, SATU PANEL KITA HITUNG 120 Wp (ASUMSI PERHITUNGAN ADALAH 5 JAM MAKSIMUM PENYINARAN MATAHARI) 4)
  • 225. 1) KEBUTUHAN PANEL SURYA : (62.000 / (120 x 5) ) = 103,33 panel surya ATAU 104 PANEL SURYA. 2) DENGAN DIMENSI PADA PANEL SURYA 120 Wp ( Panjang x Lebar x Tinggi ) = 1499 x662 x 46 mm
  • 226. 1) Jumlah kebutuhan batere 2 Volt dengan masing- masing 2500 Ah: 2) Kebutuhan batere minimun (batere hanya digunakan DOD 50% untuk pemenuhan kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya kitakalikan 2 x lipat : 62000 x 2 = 124000 Watt hour = 124000 / 2 Volt / 2500 Ah= 24,8 batere 2500 Ah, kita bulatkan menjadi 25 buah 3) Kebutuhan batere (dengan pertimbangan dapat melayani kebutuhan 3 haritanpa sinar matahari) : 62000 x 3 x 2 = Watt hour =20880 / 2 Volt / 2500 Ah = 74,4 batere 2500 Ah, kita bulatkan 75 buah, 2500 Ah, 20 OpZS 2500 LA
  • 227. 1) KAPASITAS INVERTER = 65 kWatt 2) KAPASITAS BATERAI = 186 X 1000 3) = 186000 Ah 4) JUMLAH MINIMUM BATERAI YANG DIBUTUHKAN 186 BUAH a 2 Volt, 1000 AH 5) TYPE SOLAR CHARGE CONTROL MPPT, KAPASITAS 70 k Watt
  • 228. Part project 1 Input A: PV array 1 18 x Suntech-Power STP255-20/Wd (EU), Azimuth angle: 180属, Inclination: 10属, Mounting type: Free installation Input B: PV array 1 18 x Suntech-Power STP255-20/Wd (EU), Azimuth angle: 180属, Inclination: 10属, Mounting type: Free installation 1 x STP 8000TL-20 PV peak power: 9.18 kWp Total number of PV modules: 36 modul Number of inverters: 1unit Max. DC power (cos = 1): 8.20 kW Max. AC active power (cos = 1): 8.00 kW Grid voltage: 220 V Nominal power ratio: 89 % Displacement power factor cos : 1
  • 232. Charasteristics ( Type: LEN 180 24V) Untuk keperluan pekerjaan ini kami menggunakan modul surya jenis polycristaline kapasitas 180 Wp dengan karakteristik sebagai berikut: 1. Dimensi : 806 mm x 1576 mm x 50 mm 2. Tipe Sel : Monocristaline 3. Tegangan Nominal : 24 V 4. Typical Max Power (Pmax) : 180 Wp 5. Voltage at max power (Vmp) : 35,6 V 6. Current at max power (Imp) : 5,06 A 7. Short-circuit current (Isc) : 5,52 A 8. Open circuit voltage (Voc) : 44,1 V 9. Koneksi antar modul : plug and socket 10.Jaminan dalam 20 tahun degradasi output 10% daya nominal 11.Effisiensi lebih besar 14%.
  • 233. Solar Charge Regulator a. Solar Charge Regulator berfungsi untuk mengatur pengisian energi ke battery. b. Discharge dari battery harus dapat dikontrol baik melalui kontroller ataupun inverter agar tidak merusak battery. c. Solar Charge Regulator yang digunakan berupa tipe MPPT . d. Solar Charge Regulator yang digunakan terdiri dari 3 buah yang masing masing solar charge regulator mempunyai kapasitas 5 kW
  • 234. Spesifikasi Sistem adalah sebagai berikut a.Proteksi over charge dan over discharge b.Proteksi terhadap petir c.Advance microprocessacking or control d.Maximum power point
  • 239. BI DIRECTIONAL INVERTER a) INVERTER ADALAH KOMPONEN ELEKTRONIK MERUBAH TEGANGAN DC KE TEGANGAN AC DAN SEBALIKNYA DARI TEGANGAN AC MENJADI TEGANGAN DC b) BI-DIRECTIONAL INVERTER DAPAT BER- OPERASI PARALLEL DENGAN GENERA TOR ATAU TAMPA PARALLEL GENERA-TOR LAIN c) BI-DIRECTIONAL INVERTER DILENGKAPI FASILITAS SISTEM KONTROL UNTUK REGULASI TEGANGAN DAN FREKWENSI SISTEM d) BI-DIRECTIONAL INVERTER DIGUNAKAN SEBA-NYAK 3 BUAH a 5 kW.