View
3
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78 P-ISSN 1978 - 2365
E-ISSN 2528 - 1917
69 Diterima : 2 Februari 2019, direvisi : 14 April 2020, disetujui terbit : 16 April 2020
3ANALISIS PERBANDINGAN SUPPLY ARUS GRID TIED INVERTER
PANEL SURYA DAN PLN PADA BEBAN 400 WATT TERHADAP
RADIASI MATAHARI
COMPARISON ANALYSIS OF CURRENT SUPPLY BY GRID TIED
INVERTER SOLAR CELL AND PLN FOR LOAD 400 WATT ON SOLAR
RADIATION
Safri Nahela a,* , Ivan Fauzi Faridyan a, Noviadi Arief Rachman b, Agus Risdiyanto b, Bambang
Susantoc
a Fakultas Teknik, Universitas Jember
Jl. Kalimantan No.37, Sumbersari, Jember, Jawa Timur, Indonesia
b,c Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan Mekatronik, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
Jl. Sangkuriang –Komplek LIPI, Gedung 20, Bandung, Jawa Barat, Indonesia
nahela4p@gmail.com
Abstrak
Inverter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengkonversi tegangan searah (DC) ke tegangan bolak-balik (AC) dalam pembangkit listrik. Inverter memiliki berbagai jenis, salah satunya Grid Tied Inverter (GTI) yaitu merupakan inverter yang mampu merubah tegangan searah (DC) ke tegangan bolak-
balik (AC) dengan sinkron otomatis. Tujuan dari pengujian ini yaitu untuk mengetahui besar kecil arus yang dikeluarkan GTI terhadap radiasi matahari pada beban 400 W dan perbandingan supplay arus beban terhadap sumber arus GTI dan PLN. Metode yang digunakan dalam pengujian dengan mengukur arus pada PV, GTI
dan beban menggunakan clamp meter dan tegangan PV,dan PLN menggunakan multimeter. Panel surya yang digunakan mempunyai kapasitas 130Wp, dan GTI Smart Grid Tied Microinverter 1kW. Pengujian dan pengukuran dilakukan selama 3 hari dan didapatkan radiasi matahari rata-rata yaitu 497.3 W/m2 dengan hasil
data perbandingan rata-rata 78.91% suplai arus dari GTI dan 21.09% suplai dari arus PLN pada hari ke 1.
Kata Kunci : Inverter, Grid Tied Inverter, arus PLN, Panel Surya, Radiasi Matahari
Abstract
An inverter is a device used to convert direct voltage (DC) to alternating voltage (AC) in a power plant. The
inverter has a variety of types, one of which is the Grid Tied Inverter (GTI), which is an inverter capable of
converting direct voltage (DC) to alternating voltage (AC) with automatically synchron to the grid. The purpose of this experimentt is to measureof the current released by the GTI on solar radiation at the load of 400 W
and tocompare the supply of load currents to GTI and PLN current sources. The method used in testing is
measuring current on PV, GTI and load with Clamp Meter and PV voltage, and PLN with multimeter. Solar
panels used with a capacity of 130Wp, and GTI Smart Grid Tied Microinverter 1kW. Tests and measurements
were carried out for 3 days and the average solar radiation obtained was 497.3 W / m2 with the results of an
average data of 78.91% supporting the current from the GTI and 21.09% supporting the PLN current on day 1.
Keywords : Inverter, Grid Tied Inverter, PLN current, Solar Cell, Solar Radiation
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78
70
PENDAHULUAN
Energi Matahari merupakan salah
satu alternatif dalam pengembangan energi
terbarukan. Penggunaan energi matahari
biasanya dibagi menjadi dua bidang utama:
panas matahari dan listrik tenaga surya. Yang
pertama menggunakan matahari sebagai
sumber energi panas langsung dan paling
umum digunakan untuk memasok air panas ke
rumah-rumah dan kolam renang. Listrik tenaga
surya berusaha untuk mengubah cahaya dari
matahari langsung menjadi listrik melalui
proses yang dikenal sebagai fotovoltaik. [1].
Pembangkit listrik tenaga surya atau
biasa disebut fotovoltaik (photovoltaic-PV)
merupakan pembangkit listrik yang
memanfaatkan energi sinar matahari. Prinsip
fotovoltaik adalah mengkonversikan energi
foton dari sinar matahari menjadi energi listrik.
Konversi ini terjadi pada sel-sel fotovoltaik
yang berupa lapisan-lapisan tipis dari silicon
(Si) murni dan bahan semikondukator lainnya.
Apabila bahan tersebut mendapat energi foton
maka elektron akan terlepas dari ikatan
atomnya menjadi elektron yang bergerak bebas
dan akhirnya akan mengeluarkan tegangan
listrik arus searah. Energi listrik dari PLTS
yang dihubungkan ke jaringan membutuhkan
suatu sistem interaktif antara sistem PLTS
dengan jaringan listrik. Interkoneksi PLTS ke
jaringan membutuhkan suatu sistem/alat yang
dikenal sebagai power conditioning. Power
conditioning berfungsi untuk menghasilkan
daya maksimum PV dan mengubah tegangan
listrik DC menjadi tegangan listrik AC yang
sesuai dengan parameter-parameter listrik pada
jaringan [2].
Inverter merupakan salah satu bagian dari
power conditioning yang berfungsi mengubah
tegangan output DC dari panel surya ataupun
baterai menjadi tegangan AC. Inverter terdiri dari
enam transistor, yang dioperasikan sebagai sakelar
elektronik, dan komponen filter pasif. Pada bagian
input terdiri dari kapasitor elektrolit besar, yang
bertanggung jawab untuk menghasilkan tegangan
DC VDC yang stabil [3].
Daya keluaran DC to AC inverter
dikombinasikan dengan listrik dari PLN
menggunakan change over switch agar menjaga
kehandalan system tersebut pada saat salah satu
sumber tidak berkerja [4]. Grid Tied Inverter
merupakan inverter tipe khusus yang dapat
mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC dan
dioperasikan secara paralel bersama dengan
jaringan listrik utama. Oleh karena syarat
pengoperasiannya adalah keluaran GTI yang
dihubungkan bersama dengan jaringan listrik yang
sudah ada (dalam hal ini, PLN), GTI juga dikenal
sebagai synchronous inverter atau grid-interactive
inverter dan hal ini membedakannya dengan
inverter lainnya [5].
Pada pengujian PLTS On-Grid dengan
kapasitas panel 65Wp dan Grid Tied Inverter 1 kW
dengan tegangan range input 10.5-28 V DC
dipasangkan pada beban 344 W, dihasilkan arus
terbesar yang dihasilkan pada GTI yaitu 0.7 A yaitu
saat radiasi mataharai 859.9 W/m2 dan 686 W/m2
dengan arus beban 1.19 A [6].
Pada pengujian lain tentang GTI dengan
beban lampu AC 5 Watt dengan supply penuh dari
PLN didapatkan hasil pengukuran daya sebesar 4,8
Watt dengan keadaan beban tersebut belum
Analisis Perbandingan Supply Arus Grid Tied Inverter Panel Surya dan
PLN pada Beban 400 Watt Terhadap Radiasi Matahari
71
menerima supply dari GTI. Sedangkan pada
saat beban 5 Watt disuplai dengan GTI yang
terhubung dengan panel surya didapatkan hasil
pengukuran daya sebesar 2,3 Watt. Pada
percobaan dijelaskan, GTI mampu menyuplai
kebutuhan daya pada beban sehingga
mengurangi penggunaan listrik dan dapat
menghemat daya dari PLN, didapatkan
penghematan daya mencapai 36.6% pada
percobaan dengan beban lampu pijar [7]. Dari
penelitian yang telah dilakukan lainnya dari
segi ekonomis, diketahui bahwa belum ada
peluang penghematan ekonomi untuk sistem
fotovoltaik terhubung jaringan listrik PLN baik
pada rumah dengan daya terpasang 1300 VA
maupun rumah dengan daya terpasang 2200
VA di kota Pangkalpinang. Dari beberapa
variasi beban harian sistem fotovoltaik
tersebut, yang paling ekonomis ialah beban
harian sebesar 20% dari rata-rata konsumsi
listrik harian rumah tangga [8].
Tujuan
Pengujian ini bertujuan untuk
mengetahui perbandingan supply arus dan
persentase GTI dari PLTS dan PLN pada
beban 400 Watt terhadap radiasi matahari di
Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan
Mekatronik, LIPI Bandung.
METODOLOGI Dalam penelitian ini metode yang
dilakukan yaitu dengan studi literatur dan
pengumpulan data dengan pengujian PV pada
rangkaian serta mengukur parameter. Gambar
1 merupakan diagram alur penelitian.
Pengambilan data pengukuran dilakukan 5
menit sekali pada waktu yang berbeda selama
3 hari menggunakan alat ukur solar power meter,
multimeter dan clampmeter. Pengolahan data dan
analisa dilakukan dengan menggunakan perangkat
lunak Microsoft Excel.
Gambar 1. Alur Diagram Penelitian
Perancangan awal dapat dilakukan untuk
mendistribusikan energi listrik sesuai dengan
energi yang dibutuhkan [9]. Microinverter yang
terhubung ke jaringan harus ringkas dan memiliki
komponen yang lebih sedikit dan sangat efisien
dengan algoritma kontrol yang andal untuk
mencapai implementasi praktis microinverter yang
terhubung dengan jaringan [10]. Pada proses
pemasangan dan instalasi PV dengan GTI
dilakukan dengan merubah konfigurasi rangkaian
pada Panel Distribusi dengan memasang modul PV
secara seri 2 dan pararel 5 untuk mendapatkan
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78
72
tegangan output yang disesuaikan dengan
pengujian pada range input GTI 20-45 V DC,
dan setelah pemasangan selesai didapatkan
tegangan keluaran PV sebesar 38.21 V
kemudian memasang GTI dan beban, untuk
rancangan pengujian yaitu dengan memasang
alat ukur sesuai parameter yang ingin diketahui
pada rangkaian, dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Blok Diagram Rangkaian
Pengukuran Arus dan Tegangan pada
Pengujian PV
Komponen Pengujian
Pada pengujian yang dilakukan,
dibutuhkan beberapa alat dan bahan antara
lain:
a. Panel Surya (Modul PV)
Spesifikasi panel surya yang digunakan
yaitu Sharp’s ND-130T1J Polycrystalline
Silicon Photovoltaic Module 130Watt dengan
tegangan maksimal 17,4 Volt dan arus
maksimal 7,48 Ampere, efisiensi modul 13%,
dan setiap 1 modul terdiri dari 36 solar cell
dengan Efisiensi solar cell 14,7 % . Bekerja
pada range suhu -40ºC sampai 90 ºC. Dengan
dimensi modul panel 1491 x 671 x 46 mm, dan
berat 14 Kg. Batas maksimal tegangan sistem yang
diterima 600Watt dengan Tegangan open circuit 22
Volt, Arus Short Circuit 8,09 Ampere serta 15
Ampere Fuse Rating [11].
Gambar 3. Panel Surya Sharp’s ND-130T1J
Polycrystalline Silicon Photovoltaic Module 130 Wp
b. Grid Tied Inverter 1000W
Spesifikasi GTI yang digunakan yaitu Smart
Grid Tied Microinverter 1000 W dengan range
input 20V – 45V DC dengan kesesuaian 60
cells/24V, dengan Vmp 26V-30V, Voc 34V-38V.
Arus maksimal yaitu 60A, dengan tegangan output
230V AC dengan range 190-260V AC. GTI ini
mampu bekerja pada suhu -25ºC sampai 75 ºC.
Efisiensi puncak pada range ini yaitu 87% dan
Efisiensi stabil 84%[12].
Gambar 4. Grid Tied Inverter 1000W
c. 4 Lampu Pijar 100Watt
d. 4 Digital Clamp Multimeter terdiri dari; 2 buah
KEW SNAP 2003A dan 2 buah FLUKE 317
Analisis Perbandingan Supply Arus Grid Tied Inverter Panel Surya dan
PLN pada Beban 400 Watt Terhadap Radiasi Matahari
73
Gambar 5. Karakteristik Radiasi Matahari Terhadap Waktu Selama 3 Hari Pengukuran
e. 1 Digital Multimeter SANWA
f. 1 EKO Solar Power MS-02
g. 2 Junction
Pengambilan data dilakukan selama 3
hari yaitu hari pertama tanggal 8 Januari 2019
pukul 9.25-11.00 WIB, untuk pengambilan data
hari kedua dilaksanakan pada tanggal 9 Januari
2019 pukul 9.30 -11.05 WIB dan pada hari
ketiga tanggal 10 Januari 2019 pukul 9.40 -
11.15 WIB. Tempat pengambilan data yaitu di
atap gedung 20 Pusat Penelitian Tenaga Listrik
dan Mekatronik (P2-TELIMEK) Lembaga Ilmu
Pengetahuan Indonesia, Bandung, Jawa Barat.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data yang diperoleh dari hasil
pengukuran radiasi matahari selama 3 hari
seperti pada gambar 5. Sedangkan untuk
perhitungan arus PLN yaitu merupakan
pengurangan dari arus beban terhadap arus GTI
karena arus beban dijadikan acuan suplai
terhadap arus keluaran GTI dan arus PLN.
Sehingga berdasarkan pernyataan diatas dapat
dirumuskan sebagai berikut:
𝐼𝑃𝐿𝑁 = 𝐼𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 − 𝐼𝐺𝑇𝐼 (1)
Apabila nilai arus PLN bernilai negative (-)
maka PLN mendapatkan suplai dari GTI. Nilai
persentase GTI dan PLN terhadap beban 400 W
dapat dirumuskan sebagai berikut:
%GTI =𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐺𝑇𝐼
𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛𝑥 100% (2)
%PLN = 100% − %GTI (3)
Berdasarkan pengujian yang telah
dilakukan sebelumnya dijelaskan ketika adanya
perubahan intensitas cahaya matahari, arus
keluaran, tegangan keluaran, dan data akan berubah
mengikuti besarnya intensitas cahaya matahari
[13]. Dapat dilihat pada grafik gambar 6,7, dan 8
bahwa radiasi matahari mempengaruhi arus
keluaran dari Grid Tied Inverter (GTI) yang
menyuplai beban dan akan mempengaruhi arus dari
PLN terhadap beban.
0200400600800
1000120014001600
9:40
:00
AM
9:45
:00
AM
9:50
:00
AM
9:55
:00
AM
10
:00
:00
AM
10
:05
:00
AM
10
:10
:00
AM
10
:15
:00
AM
10
:20
:00
AM
10
:25
:00
AM
10
:30
:00
AM
10
:35
:00
AM
10
:40
:00
AM
10
:45
:00
AM
10
:50
:00
AM
10
:55
:00
AM
11
:00
:00
AM
11
:05
:00
AM
11
:10
:00
AM
11
:15
:00
AMRad
iasi
Mat
ahar
i (W
/m2)
Jam
Hari 1
Hari 2
Hari 3
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78
74
Tabel 1. Data Hasil Pengukuran Hari ke-1
(I Beban) sebesar 1.64 A,
Waktu Rad
Cahaya
(W/m2)
IPV (A)
IGTI (A)
Ibeban (A)
IPLN (A)
%GTI %PLN
9:25:00 AM 410 9.5 1.26 1.61 0.35 78.26 21.74
9:30:00 AM 1024 17.2 2.47 1.63 -0.84 151.53 -51.53
9:35:00 AM 1030 4.9 0.73 1.6 0.87 45.63 54.38
9:40:00 AM 1070 17.9 2.44 1.63 -0.81 149.69 -49.69
9:45:00 AM 1060 9.9 1.46 1.61 0.15 90.68 9.32
9:50:00 AM 760 20.1 2.47 1.64 -0.83 150.61 -50.61
9:55:00 AM 420 11 1.46 1.62 0.16 90.12 9.88
10:00:00 AM 423 13.5 1.7 1.63 -0.07 104.29 -4.29
10:05:00 AM 560 15.6 2.06 1.63 -0.43 126.38 -26.38
10:10:00 AM 400 5.1 0.73 1.61 0.88 45.34 54.66
10:15:00 AM 720 14.3 2.06 1.62 -0.44 127.16 -27.16
10:20:00 AM 270 9 1.14 1.61 0.47 70.81 29.19
10:25:00 AM 230 7.9 1.01 1.61 0.6 62.73 37.27
10:30:00 AM 225 7.8 0.98 1.6 0.62 61.25 38.75
10:35:00 AM 218 7.3 0.9 1.6 0.7 56.25 43.75
10:40:00 AM 270 8.8 0.19 1.61 1.42 11.80 88.20
10:45:00 AM 370 4.9 0.7 1.6 0.9 43.75 56.25
10:50:00 AM 216 4.9 0.66 1.6 0.94 41.25 58.75
10:55:00 AM 144 4.9 0.61 1.6 0.99 38.13 61.88
11:00:00 AM 126 4.2 0.52 1.6 1.08 32.50 67.50
Rata-rata 497.3 9.94 1.28 1.61 0.34 78.91 21.09
Gambar 6. Karakteristik Arus GTI , Arus PLN dan Arus Beban BerdasarkanWaktu pada Hari ke-1
9:25 9:30 9:35 9:40 9:45 9:50 9:55 10:00 10:05 10:10 10:15 10:20 10:25 10:30 10:35 10:40 10:45 10:50 10:55 11:00
I GTI 1.3 2.5 0.7 2.4 1.5 2.5 1.5 1.7 2.1 0.7 2.1 1.1 1 1 0.9 0.2 0.7 0.7 0.6 0.5
I Beban 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6
I PLN 0.4 -1 0.9 -1 0.2 -1 0.2 -0 -0 0.9 -0 0.5 0.6 0.6 0.7 1.4 0.9 0.9 1 1.1
-1.5-1
-0.50
0.51
1.52
2.53
Aru
s (A
)
Analisis Perbandingan Supply Arus Grid Tied Inverter Panel Surya dan
PLN pada Beban 400 Watt Terhadap Radiasi Matahari
75
Tabel 2. Data Hasil Pengukuran Hari ke-2
.
Waktu Rad
Cahaya
W/m2
IPV (A)
IGTI (A)
Ibeban (A)
IPLN (A)
%GTI %PLN
9:30:00 AM 980 2.8 1.25 1.59 0.34 78.62 21.38
9:35:00 AM 1120 8.5 1.1 1.61 0.51 68.32 31.68
9:40:00 AM 1080 8.5 3.08 1.61 -1.47 191.30 -91.30
9:45:00 AM 1060 8.5 3.05 1.61 -1.44 189.44 -89.44
9:50:00 AM 1134 8.5 3.1 1.61 -1.49 192.55 -92.55
9:55:00 AM 1104 8 2.87 1.61 -1.26 178.26 -78.26
10:00:00 AM 1110 8.1 2.9 1.61 -1.29 180.12 -80.12
10:05:00 AM 662 6.5 2.48 1.59 -0.89 155.97 -55.97
10:10:00 AM 810 6.9 2.6 1.6 -1 162.50 -62.50
10:15:00 AM 814 7.3 2.74 1.6 -1.14 171.25 -71.25
10:20:00 AM 720 6.2 2.39 1.59 -0.8 150.31 -50.31
10:25:00 AM 676 6.3 2.34 1.59 -0.75 147.17 -47.17
10:30:00 AM 580 5.7 2.14 1.59 -0.55 134.59 -34.59
10:35:00 AM 388 5.3 1.05 1.58 0.53 66.46 33.54
10:40:00 AM 360 5.4 1.37 1.58 0.21 86.71 13.29
10:45:00 AM 350 5.4 1.54 1.59 0.05 96.86 3.14
10:50:00 AM 407 4.6 1.47 1.59 0.12 92.45 7.55
10:55:00 AM 379 3.6 1.52 1.58 0.06 96.20 3.80
11:00:00 AM 434 4.5 1.8 1.59 -0.21 113.21 -13.21
11:05:00 AM 450 4.6 1.84 1.6 -0.24 115.00 -15.00
Rata-rata 730.9 6.26 2.1315 1.596 -0.535 133.37 -33.36
Gambar 7. Karakteristik Arus GTI, Arus PLN dan Arus Beban Berdasarkan Waktu pada Hari ke- 2
9:30 9:35 9:40 9:45 9:50 9:55 10:00 10:05 10:10 10:15 10:20 10:25 10:30 10:35 10:40 10:45 10:50 10:55 11:00 11:05
IGTI 1.25 1.1 3.08 3.05 3.1 2.87 2.9 2.48 2.6 2.74 2.39 2.34 2.14 1.05 1.37 1.54 1.47 1.52 1.8 1.84
I Beban 1.59 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.59 1.6 1.6 1.59 1.59 1.59 1.58 1.58 1.59 1.59 1.58 1.59 1.6
I PLN 0.34 0.51 -1.47 -1.44 -1.49 -1.26 -1.29 -0.89 -1 -1.14 -0.8 -0.75 -0.55 0.53 0.21 0.05 0.12 0.06 -0.21 -0.24
-2
-1
0
1
2
3
4
Aru
s (A
)
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78
76
Gambar 8. Karakteristik Arus GTI, Arus PLN dan Arus Beban Berdasarkan Waktu pada Hari ke-3
9:40 9:45 9:50 9:55 10:00 10:05 10:10 10:15 10:20 10:25 10:30 10:35 10:40 10:45 10:50 10:55 11:00 11:05 11:10 11:15
I GTI 2.9 2.97 3.06 3.11 3.17 3.21 3.14 2.52 2.58 2.92 2.98 3.08 1.14 1.05 1.37 1.54 1.47 1.52 1.81 1.84
I Beban 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.59 1.58 1.58 1.59 1.59 1.58 1.58 1.6
I PLN -1.29 -1.36 -1.45 -1.5 -1.56 -1.6 -1.53 -0.91 -0.97 -1.31 -1.37 -1.47 0.45 0.53 0.21 0.05 0.12 0.06 -0.23 -0.24
-2
-1
0
1
2
3
4
Aru
s (A
)
Tabel 3. Data Hasil Pengukuran Hari ke-3
Waktu Rad
Cahaya
W/m2
IPV
(A)
IGTI
(A)
Ibeban
(A)
IPLN
(A)
%GTI %PLN
9:40:00 AM 939 7.4 2.9 1.61 -1.29 180.12 -80.12
9:45:00 AM 970 7.6 2.97 1.61 -1.36 184.47 -84.47
9:50:00 AM 1058 7.8 3.06 1.61 -1.45 190.06 -90.06
9:55:00 AM 1133 8.1 3.11 1.61 -1.5 193.17 -93.17
10:00:00 AM 1070 8.7 3.17 1.61 -1.56 196.89 -96.89
10:05:00 AM 1130 8.7 3.21 1.61 -1.6 199.38 -99.38
10:10:00 AM 1079 8.4 3.14 1.61 -1.53 195.03 -95.03
10:15:00 AM 720 6.8 2.52 1.61 -0.91 156.52 -56.52
10:20:00 AM 740 6.6 2.58 1.61 -0.97 160.25 -60.25
10:25:00 AM 1250 7 2.92 1.61 -1.31 181.37 -81.37
10:30:00 AM 1310 7.1 2.98 1.61 -1.37 185.09 -85.09
10:35:00 AM 1360 7.5 3.08 1.61 -1.47 191.30 -91.30
10:40:00 AM 300 2.6 1.14 1.59 0.45 71.70 28.30
10:45:00 AM 388 5.3 1.05 1.58 0.53 66.46 33.54
10:50:00 AM 360 5.4 1.37 1.58 0.21 86.71 13.29
10:55:00 AM 350 5.4 1.54 1.59 0.05 96.86 3.14
11:00:00 AM 407 4.6 1.47 1.59 0.12 92.45 7.55
11:05:00 AM 379 3.6 1.52 1.58 0.06 96.20 3.80
11:10:00 AM 437 4.7 1.81 1.58 -0.23 114.56 -14.56
11:15:00 AM 450 4.6 1.84 1.6 -0.24 115.00 -15.00
Rata-rata 791.50 6.39 2.37 1.60 -0.77 147.68 -47.68
Analisis Perbandingan Supply Arus Grid Tied Inverter Panel Surya dan
PLN pada Beban 400 Watt Terhadap Radiasi Matahari
77
Berdasarkan data pengukuran dan
perhitungan, didapatkan pengukuran hari
pertama arus PV (IPV) terbesar yaitu 20.1 A
pada pukul 9.50 WIB, arus GTI (IGTI) sebesar
2.47 A dan arus beban (I Beban) sebesar 1.64 A,
maka berdasarkan perhitungan arus PLN (IPLN)
didapatkan -0.83 A yang artinya pada saat arus
PV (IPV) terbesar yaitu 20.1 A beban
mendapatkan supply arus keseluruhan dari GTI
dan GTI mengirim pada PLN sebesar 0.83 A.
Pada hari ke-2 didapatkan data hasil
pengujian saat pukul 9.40- 10.30 WIB saat
radiasi matahari 1080 W/m2 sampai 580 W/m2
arus GTI melebihi arus beban dengan rata-rata
arus 2.7 A. Pukul 10.35 WIB saat radiasi
matahari 388 W/m2 arus keluaran GTI
mengalami penurunan. Namun pada pukul
11.00 WIB dengan radiasi matahari naik pada
434 W/m2 dan arus GTI kembali menyupali
penuh beban sebesar 1.8 A. Pada hari ke-2 GTI
menyuplai beban penuh sebanyak 13 kali dari
20 kali pengukuran.
Tabel 4. Perbandingan Rata-rata Data Hasil
Pengukuran Selama 3 Hari
Pada pengujian hari ke-3 didapatkan
data radiasi matahari mulai pukul 9.40-10.35
WIB yaitu 939 W/m2 sampai 1360 W/m2 dan
arus keluaran GTI menyuplai penuh beban
mulai dari 2.52 A sampai 3.21 A. Keluaran
arus GTI mengalami penurunan saat radiasi
matahari 300 W/m2 pukul 10.40 WIB dan
mengalami kenaikan pada saat intensitas naik
menjadi 437 W/m2 pukul 11.10 WIB.
KESIMPULAN
Radiasi matahari mempengaruhi besar
arus keluaran pada GTI, apabila radiasi matahari
semakin besar, maka arus keluaran GTI juga
semakin besar. Seperti pada tabel 4, rata-rata
radiasi hari ke-1 497.3 W/m2 dihasilkan rata-rata
arus keluaran GTI 1.3 A, pada hari ke-2 dengan
rata-rata radiasi 730.9 W/m2 dihasilkan rata-rata
arus keluaran GTI 2.3 A dan pada hari ke-3 rata-
rata radiasi 791.5 W/m2 dihasilkan rata-rata arus
keluaran GTI 2.37 A. Pada hari hari ke-1
perbandingan supply arus GTI dan PLN secara
berurutan sebesar 78.9% dan 21.1%, pada hari
ke-2 sebesar 142.1% dan -42.1%, pada hari ke-3
sebesar 149.4% dan -49.4% terhadap beban 400
W dan 20 kali pengukuran, perbedaan persentase
dikarenakan cuaca pada pengukuran hari ke-2
dan ke-3 lebih cerah dibanding pada hari ke-1.
Hasil perhitungan menunjukkan nilai negative (-
) menandakan bahwa GTI menyuplai penuh
beban dan mengirimkan sisa arus tersebut
kepada PLN.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih penulis sampaikan kepada
Bapak Noviadi Arief Rachman dan Bapak
Agus Risdiyanto sebagai kontributor utama di
P2-TELIMEK (LIPI) Bandung. Terima kasih
juga kepada Bapak Bambang Susanto yang
telah memfasilitasi kegiatan pengujian
membantu dalam penyusunan tulisan ini.
Hari
Rata-rata
Radiasi
Matahari
(W/m2)
IPV
(A)
IGTI
(A)
IBEBAN
(A)
I PLN
(A)
H-1 497.3 9.9 1.3 1.61 0.33
H-2 730.9 6.41 2.3 1.6 -0.53
H-3 791.5 6.38 2.37 1.6 -0.76
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78
78
DAFTAR PUSTAKA
[1] G. K. Singh, “Solar power generation by
PV ( photovoltaic ) technology : A
review,” Energy, vol. 53, pp. 1–13, 2013.
[2] S. Nafis, M. Aman, and A. Hadiyono,
“TENAGA SURYA PADA SISTEM
KETENAGALISTRIKAN NIAS THE
ECONOMIC ANALYSIS OF SOLAR
SYSTEM POWER PLANT,” vol. 14, no.
2, pp. 83–94, 2015.
[3] T. Messo, T. Roinila, A. Aapro, and P.
Rasilo, “Evaluation of Dead-Time Effect
of Grid-Connected Inverters Using
Broadband Methods,” IFAC-
PapersOnLine, vol. 51, no. 15, pp. 449–
454, 2018.
[4] H. R. Iskandar, E. Taryana, and S.
Syaidina, “LISTRIK TENAGA SURYA
DI HANGGAR DELIVERY CENTER PT
. DIRGANTARA INDONESIA,” 2018.
[5] J. Eda, M. Mulyadi, B. Kartadinata, and
H. Tanudjaja, “ANALISIS DAMPAK
PEMASANGAN GRID TIE INVERTER
INTERKONEKSI ANTARA JARINGAN
PLN DAN SOLAR CELL T ERHADAP
FAKTOR DAYA DAN HARMONISA
SISTEM Program Studi Teknik Elektro –
Fakultas Teknik Sistem demikian disebut
sistem on grid . grid ini akan memiliki
dampak k,” pp. 127–138.
[6] Haerurrozi, “ANALISIS UNJUK KERJA
PLTS ON-GRID DI LABORATORIUM
ENERGI BARU TERBARUKAN (EBT)
UNIVERSITAS MATARAM.”
[7] M. R. Rhapsody, “Penggunaan IoT untuk
Telemetri Efisiensi Daya pada Hybrid
Power System,” vol. 1509, pp. 67–72,
2017.
[8] W. Sunanda and R. F. Gusa, “Analisis
Peluang Penghematan Ekonomi Sistem
Fotovoltaik Terhubung Jaringan Listrik
Pada Kawasan Perumahan Di Kota
Pangkal Pinang,” AVOER Appl. Innov.
Eng. Sci. Res., vol. 8, no. November,
2016.
[9] A. A. Zakri, I. H. Rosma, and D. P. H.
Simanullang, “Effect of Solar Radiation
on Module Photovoltaics 100 Wp With
Variation of Module Slope Angle,” vol. 6,
no. 1, 2018.
[10] M. Premkumar, K. Karthick, and R.
Sowmya, “A Review on Solar PV Based
Grid Connected Microinverter Control
Schemes and Topologies,” vol. 7, no. 2,
pp. 171–182, 2018.
[11] D. C. Z. Tibef, “MODULE WITH 130W
MAXIMUM POWER.”
[12] S. Microinverters, “1000W Smart Grid
Tie Microinverter.”
[13] F. B. P, I. P. H, and R. F. I, “RANCANG
BANGUN SISTEM PEMANTAU DAYA
PADA MODUL SILIKON
POLIKRISTAL DESIGN AND
IMPLEMENTATION OF POWER
MONITORING SYSTEM ON
POLYCRYSTALLINE SILICON
MODULE,” vol. 4, no. 2, pp. 2114–2122,
2017.
Recommended