1

Kesepahaman Agenda 21 Global

Pemanfaatan Energi Surya Melalui Photovoltaik Sebagai Upaya Pengembangan Energi Baru Terbarukan Dalam Rangka

Diversifikasi Energi Mix di Indonesia

Penulis: Drs. ASMUNIV, MT

NIP. 19611009 198803 1 001 (Widyaiswara PPPPTK-VEDC Malang)

ABSTRAKSI

Memasuki abad ke 21 merupakan era abad industrialisasi dan diperkirakan pada pada tahun 2050 kebutuhan energi dunia meningkat dua kali atau hampir mendekati angka tiga kali lipat sebanding dengan pertumbuhan populasi penduduk secara global. Beban ini dirasakan dari tahun ke tahun semakin bertambah berat, terutama ketergantungan terhadap sumber energi fosil sebagai pemasok energi utama masih begitu tinggi, situasi ini menyebabkan kelangkaan dan persediaan sumber energi fosil dari tahun ke tahun semakin menipis dan amat terbatas. Kondisi ini turut menperkuat terjadinya krisis energi dan secara tidak langsung membuat harga energi menjadi mahal dan semakin bertambah melambung tinggi.

Perkembangan dunia industri dan peningkatan jumlah penduduk yang tidak terkendali secara langsung dapat mengakibatkan tuntutan kebutuhan dan persediaan sumber energi semakin meningkat. Permasalahan ini dirasakan hampir sebagian besar negara-negara di seluruh dunia. Persediaan energi fosil yang terbatas dengan kebutuhan yang meningkat, menyebabkan harga menjadi mahal. Selain itu dampak eksploitasi energi fosil yang berlebihan khususnya minyak bumi terbukti telah membawa dampak polusi udara serta pengotoran lingkungan menjadi panorama sebagai ciri khas kota-kota besar negara berkembang saat ini, terutama seperti kota-kota besar di negara-negara berkembang seperti Jakarta, New Delhi dan kota-kota besar di belahan benua Amerika Latin seperti Rio de Janeiro. Untuk itu dalam waktu mendesak segera perlu dipikirkan, bagaimana upaya mencari energi alternatif sebagai sumber energi pengganti.

Pemerintah Indonesia tengah menyiapkan rencana induk (blue print) atau pemetaan persoalan (roadmap) mengenai pengembangan energi terbarukan 2005-2020. Dalam jangka panjang energi terbarukan itu, diharapkan dapat memberikan kontribusi yang signifikan dalam penyediaan energi yang berkelanjutan di masa depan. Penyiapan rencana induk itu merupakan kelanjutan atas kebijakan energi nasional.

Sebagai negara yang beriklim tropis, energi surya merupakan salah satu energi yang sedang giat dikembangkan saat ini oleh Pemerintah Indonesia, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup besar. Dampak positif dalam mendorong pemanfaatan energi terbarukan khususnya pembangkit listrik, pemerintah Indonesia disebutkan juga telah menyiapkan beberapa peraturan, antara lain: Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 3 Tahun 2005 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Listrik yang Memprioritaskan Penggunaan Sumber Energi Setempat, dengan Mengutamakan Pemakaian Energi Terbarukan.

Kata Kunci: Kesepahaman Agenda Teknologi Abad 21, Peraturan Pemerintah Indonesia Tentang Energi Baru Terbarukan, Kebutuhan Energi Dunia, Efek Gas Rumah Kaca, Konsep Green Technology-Training Center (GTTC), Konsep PLTS off Grid, Konsep PLTS on Grid, Solar Modul, Inverter, Komunikasi energi,

2

1. LATAR BELAKANG

1.1. PPPPTK/VEDC-BOE Malang

Pusat Pengembangan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga

Kependidikan atau lebih dikenal dengan sebutan Vocational Education

Development Center (PPPPTK/VEDC-BOE) Malang merupakan bagian terpadu

dari sistem Pendidikan Nasional di bawah naungan Direktorat Jenderal

Peningkatan Mutu Pendidik dan Tenaga Kependidikan Kementerian Pendidikan

Nasional, dalam hal ini Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah.

Sejarah PPPPTK/VEDC-BOE Malang didirikan pada tahun 1982, dengan nama

Pusat Pengembangan dan Penataran Guru Teknologi (PPPGT-Malang) yang

mana tugas utama pada saat itu adalah mencetak (D3GT) dan melatih guru-

guru Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) di bidang Teknologi di kawasan

Indonesia Bagian Timur.

Gambar 1. View Depan PPPPTK/VEDC-BOE Malang

Sejalan dengan perkembangan dan tuntutan kebutuhan teknologi

saat ini, maka PPPPTK/VEDC-BOE Malang sudah seharusnya perlu merevisi

dan memperbaiki visi, misi dari tujuan pendidikan dan pelatihan kita.

Pembangunan sistem pendidikan dan pelatihan dengan mempertimbangkan

Green development tidak dapat terlepas dari pembangunan kebutuhan

masyarakat saat ini secara utuh (berkelanjutan). Konsep pembangunan

pendidikan yang demikian, yakni dengan memperhatikan kesejahteraan

ekonomi, ekologi dan keadilan sosial dengan menyertakan masyarakat sebagai

bagian yang tidak terpisahkan (terintegrasi) dari sistem alam (ekosistem)

merupakan sistem pendidikan dan pelatihan yang menerapkan kurikulum hijau.

Pembangunan kurikulum pendidikan yang tidak berwawasan lingkungan dan

tidak menyertakan masyarakat sebagai subjek sosial merupakan sistem

pendidikan yang egois (dampak egois masyarakat kelak akan menimbulkan

3

bencana). Sifat egois dari masyarakat berperan dapat merusak lingkungan.

Konsep Hijau lebih mengedepankan pemberdayaan masyarakat sekitar

sebagai bagian integral dari pembangunan kurikulum pendidikan/pelatihan yang

ramah lingkungan (Agenda 21 Global).

1.2. Kebutuhan Energi Dunia

Kebutuhan energi listrik global dari tahun ke tahun semakin

meningkat. Peningkatan kebutuhan energi listrik tersebut sejalan dengan

meningkatnya laju pertumbuhan penduduk, ekonomi, dan pesatnya

perkembangan di sektor industri. Guna mendukung pembangunan yang

berkelanjutan (sustainable development), maka pemerintah Indonesia telah

menyusun kebijakan energi nasional dengan melakukan pendekatan yang

terintegrasi dengan memperhatikan dan mempertimbangkan masalah

konservasi serta kemampuan daya dukung dari lingkungan sekitar. Oleh karena

itu eksploitasi terhadap sumber daya alam dan sumber daya manusia harus

memperhatikan kebutuhan generasi sekarang baik secara ekonomis, ekologis

maupun sosial tanpa mengurangi kebutuhan generasi yang akan datang.

Sampai saat ini masalah kebutuhan energi dunia masih didominasi

oleh sumber energi tak terbarukan (fosil). Pemanfaatan sumber energi fosil,

seperti minyak bumi, gas dan batubara, secara alamiah dari tahun ke tahun

jumlahnya semakin menipis dan terbatas. Disamping itu dampak dari

penggunaan energi fosil, mulai dari proses penyediaan, pengolahan,

transportasi dan hingga sampai pada pemanfaatan, terutama terkait dengan

masalah pemanfaatan kebutuhan energi di sektor transportasi sampai saat ini

masih menggunakan sumber energi fosil. Mengingat kecenderungan

penggunaan energi fosil yang cenderung semakin meningkat dengan jumlah

produksi semakin menipis dan terbatas. Disamping itu, terutama terkait dengan

masalah dampak perubahan iklim (climate change) yang ditimbulkan akibat

penggunaan energi fosil. Maka dari itu, perubahan cara pandang negara-

negara di dunia mulai cenderung mengurangi penggunaan sumber energi fosil

dan mengalihkan perhatiannya pada pemanfaatan sumber energi terbarukan

(renewable energy source) sebagai sumber energi pengganti masa depan

ramah lingkungan.

4

Menurut proyeksi Badan Energi Dunia (International Energy

Agency-IEA), menunjukan bahwa permintaan kebutuhan energi dunia terus

mengalami peningkatan. hingga tahun 2030 permintaan energi dunia meningkat

sebesar 45% atau rata-rata mengalami peningkatan sebesar 1,6% per tahun.

Sebagaian besar atau sekitar 80% kebutuhan energi dunia tersebut dipasok

dari bahan bakar fosil.

Tabel 1 Kebutuhan energi primer dunia sampai tahun 2030.

Berdasarkan proyeksi Badan Energi Dunia (IEA) selama periode

2006-2030, permintaan energi dunia sebagian besar didominaasi dari negara-

negara non OECD yakni sebesar 87 %. Pertumbuhan permintaan energi China

diproyeksikan paling besar dibandikan dengan kawasan lainnya. India,

belakangan ini juga memperlihatkan pertumbuhan permintaan energi cukup

besar satu tingkat dibawah China.

Berdasarkan data, bahwa pertumbuhan energi pada periode

tersebut, juga ditandai dengan menempatkan posisi batubara sebagai urutan ke

dua terpenting pemasok sumber energi setelah minyak. Pemakaian batubara

diperkirakan mengalami peningkatan tiga kali lipat hingga 2030. Sebesar 97%

pemakaian batubara adalah non OECD dengan China mengkonsumsi dua

pertiga terbesar di dunia.

Posisi batubara dalam memasok energi sejalan dengan

meningkatnya permintaan pembangunan pembangkit listrik di sejumlah

kawasan yang didorong pula oleh pertumbuhan ekonomi dan pendapatan.

Pertumbuhan permintaan batubara diproyeksikan tumbuh sekitar 2% per tahun

(pada periode 2006-2007 permintaan batubara tumbuh 4,8%). Terhadap

permintaan energi dunia batubara menyumbang 26% tahun 2006 menjadi 29%.

5

Posisi kedua setelah batubara, pasokan energi dunia secara

berurutan disumbang oleh gas, biomasa, nuklir, hydro dan sumber energi baru

dan terbarukan. Peran sumber energi baru dan terbarukan (EBT) untuk

kelistrikan memperlihat terus mengalami peningkatan. Diproyeksikan mulai

2010 peran energi baru dan terbarukan dalam kelistrikan menduduki posisi ke

dua setelah batubara dan hydro.

Meskipun demikian, berdasarkan analisa dari IEA kecenderungan

pemakaian energi dunia masih dibayang-bayangi beragam masalah terkait

dengan aspek sosial, lingkungan dan ekonomi. Keamanan cadangan dan impor

minyak dan gas semakin sangat bergantung kepada OPEC. Pada sisi lain

peningkatan pemakaian bahan bakar fosil memicu perubahan iklim. Untuk itu

sebagai upaya meredam perubahan iklim global, maka Badan Energi Dunia

(IEA) menganjurkan pemakaian energi yang bersih dan efisien guna menekan

naiknya emisi gas karbon.

1.3. Isu Lingkungan Global

Efek Gas Rumah Kaca (Green House Effect), marupakan gejala

alam dengan ditandai naiknya suhu permukaan bumi akibat naiknya

konsentrasi gas CO2 dan gas-gas lainnya di atmosfir yang diakibatkan oleh

kenaikan pembakaran bahan bakar minyak, batu bara dan bahan bakar organic

lainnya yang melampaui kemampuan tumbuh-tumbuhan dan laut untuk

mengaborsinya. Dengan meningkatnya konsentrasi gas CO2 di atmosfir,

semakin banyak gelombang panas yang dipantulkan dari permukaan bumi,

kemudian dipantulkan dan diserap kembali oleh atmosfir. Efek ini akan

menyebabkan suhu permukaan bumi menjadi semakin meningkat (pemanasan

global/global warming), sehinggga mengakibatkan adanya perubahan iklim

(climate change) yang sangat ekstrim di bumi dan pada akhirnya akan

berpengaruh, permukaan air laut semakin meningkat, banjir bandang dan pada

akhirnya mempengaruhi pola tanam sistem pertanian.

6

Gambar 2. Efek Gas Rumah Kaca

Kontributor terbesar pemanasan global saat ini adalah Karbon

Dioksida (CO2), metana (CH4) yang dihasilkan agrikultur dan peternakan

(terutama dari sistem pencernaan hewan-hewan ternak), Nitrogen Oksida (NO)

dari pupuk, dan gas-gas yang digunakan untuk kulkas dan pendingin ruangan

(CFC). Rusaknya hutan-hutan yang seharusnya berfungsi sebagai penyimpan

CO2 juga makin memperparah keadaan ini karena pohon-pohon yang mati akan

melepaskan CO2 yang tersimpan didalam jaringannya ke atmosfer.

Setiap gas rumah kaca memiliki efek pemanasan global yang

berbeda-beda. Beberapa gas menghasilkan efek pemanasan lebih parah dari

CO2. Sebagai contoh sebuah molekul metan menghasilkan efek pemanasan 23

kali dari molekul CO2. Molekul NO bahkan menghasilkan efek pemanasan

sampai 300 kali dari molekul CO2. Gas-gas lain seperti chlorofluorocarbons

(CFC) ada yang menghasilkan efek pemanasan hingga ribuan kali dari CO2.

Tetapi untungnya pemakaian CFC telah dilarang di banyak negara karena CFC

telah lama dituding sebagai penyebab rusaknya lapisan ozon.

1.4. Kesepahaman Agenda 21 Global

7

Di abad ke21, pembangunan mulai bergeser ke arah yang

berkelanjutan. Melalui berbagai pemikiran yang berkembang di dunia sejak

tahun 1960an, pembangunan yang bersifat ekspansif diupayakan beralih

menjadi pembangunan yang berkelanjutan (Sustainable Development), yakni

pembangunan yang memperhatikan kebutuhan saat ini tanpa mengurangi hak

pemenuhan kebutuhan bagi generasi mendatang. Gambar 3 memperlihatkan

ciri-ciri dari konsep pembangunan berkelanjutan.

Gambar 3: Tiga Pilar Konsep Pembangunan Berkelanjutan

Ciri-ciri pembangunan berkelanjutan harus mengacu pada tiga aspek penting,

yaitu pembangunan hendaknya tidak hanya mementingkan dari sisi aspek

ekonomi saja, namun juga harus memperhatikan sisi aspek sosial dan dapat

mengurangi dampak negatif terhadap kerusakan lingkungan (ekologis).

Tabel 2. Pemikiran-pemikiran tentang syarat-syarat proses pembangunan

berkelanjutan.

Dimensi/Aspek Brundtland, GH. 1987 ICPQL 1996 Becker, F. Et al 1997

Ekonomi Pertumbuhan ekonomi untuk pemenuhan kebutuhan dasar

Ekonomi kesejahteraan

Ekonomi kesejahteraan

Lingkungan Lingkungan untuk generasi sekarang dan mendatang

Keseimbangan lingkungan yang sehat

Lingkungan adalah dimensi sentral dalam proses sosial

Sosial

Pemenuhan kebutuhan dasar bagi semua

Keadilan sosial, kesetaraan jender, rasa aman, menghargai

Penekanan pada proses pertumbuhan sosial yang

8

diversitas budaya dinamis, keadilan sosial dan kesetaraan

Ekonomi Kesejahteraan merupakan pertumbuhan ekonomi yang

ditujukan untuk kesejahteraan semua anggota masyarakat, dan dapat dicapai

melalui teknologi yang inovatif berdampak minimum terhadap lingkungan.

Lingkungan Berkelanjutan merupakan etika lingkungan non antroposentris yang

menjadi pedoman hidup masyarakat, sehingga mereka selalu mengupayakan

kelestarian dan keseimbangan lingkungan, pentingnya peranan konservasi

sumberdaya alam, dan mengutamakan peningkatan kualitas hidup non

material. Keadilan Sosial, merupakan perwujudan dari nilai-nilai keadilan dan

kesetaraan akses terhadap sumberdaya alam dan pelayanan publik,

menghargai diversitas budaya dan kesetaraan jender.

Senyampang dengan tingginya disparitas sosial di masyarakat dan

kerusakan lingkungan karena perilaku di sektor industri tanpa didukung

kemampuan teknologi yang berwawasan lingkungan, sehingga semakin

mempercepat parahnya kerusakan lingkungan seperti semakin meningkatnya

efek pemanasan global akibat emisi gas rumah kaca. Dengan situasi dan

kondisi tersebut, maka masalah yang menyangkut isuisu Green Energy

menjadi prioritas penting dalam upaya mendukung konsepkonsep seperti

teknologi hijau (Green Technology), industri hijau (Green Industry), Corporate

Social Responsibility (CSR), dan EcoIndustrial Park (EIP) telah banyak

dikembangkan dan diterapkan oleh banyak negara, baik di negara-negara maju

maupun di negara-negara berkembang seperti Indonesia.

Paradigma pembangunan Indonesia sebelum dicetuskannya

konsep pembangunan berkelanjutan adalah hanya bertumpu pada

pertumbuhan ekonomi semata, yakni pembangunan tanpa mempertimbangkan

aspek-aspek penting lainnya, seperti aspek keseimbangan ekologi, aspek

keadilan sosial, aspek aspirasi politis dan sosial budaya dari masyarakat

setempat. Gambar 4 memperlihatkan tahapan-tahapan revolusi konsep

pembangunan berkelanjutan.

9

Gambar 4: Tahapan-tahapan Pembangunan Berkelanjutan

Masalah pembangunan berkelanjutan terutama di bidang

pendidikan akan menjadi tantangan bagi PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

PPPPTK/VEDC-BoE Malang harus menjadi pelopor dalam pengembangan

sains, teknologi, dan manajemen yang terarah ke pembangunan berkelanjutan-

pendidikan dengan konsep Green Training Campus terutama di bidang

teknologi. Arah tujuan pelatihan yang berwawasan lingkungan ini akan menjadi

keunggulan kompetitif (competitive advantage) bagi PPPPTK/VEDC-BOE

Malang untuk bersaing di era abad 21 Global, selain itu sebagai upaya bagi

PPPPTK/VEDC-BOE Malang untuk menghasilkan lulusan pelatihan dengan

konsep Green Technology-Training Center yang kelak dapat mewujudkan

rasa kepekaan serta kepedulian terhadap Global Green Development sebagai

pengabdian nyata dan tanggung jawab PPPPTK/VEDC-BOE Malang terutama

di bidang pembangunan teknologi yang berkelanjutan.

1.5. Konsep Green Technology-Training Center (GTTC)

Green Development didalam ruang lingkup pembangunan

berkelanjutan memiliki definisi dan arti yang sangat luas. Konsep Hijau tidak

hanya terkait dengan pembangunan berkelanjutan yang hanya berbicara dan

mengedepankan masalah ramah lingkungan (ekologis) saja, melainkan juga

dapat berhubungan dengan penerapan suatu sistem yang terintegrasi, holistik,

dan efisien. Hakekat di dalam Konsep Hijau dapat berupa infrastruktur,

perencanaan, dan sistem dibuat sedemikian rupa sehingga memiliki hubungan

dan kedekatan dengan ekosistem, di mana energi yang berasal dari dukungan

sumber daya alam dimanfaatkan secara efisien, dimana materi dimanfaatkan

dari satu entitas ke entitas yang lain dalam sistem siklus tanpa merusak

10

lingkungan/alam sekitar. Gambar 5: Memperlihatkan Green Concept

PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

Gambar 5. Green Concept PPPPTK/VEDC-BoE Malang

Di dalam konsep mengenai Green Development terutama di

bidang teknologi hendaknya dapat dipertimbangkan sebagai ide awal untuk

pengembangan kurikulum SMK bagi PPPPTK/VEDC-BOE Malang sebagai

pusat pelatihan energi baru terbarukan (EBT). Maka dari itu kedepan konsep

Green Technology-Training Center (GTTC) sangat sesuai dengan arah

perkembangan sains dan teknologi yang merupakan perwujudan dari semangat

kesepahaman agenda 21 global. Selain itu PPPPTK/VEDC-BoE Malang dapat

berperan serta menjadi pelopor solusi bagi pembangunan berkelanjutan

(sustainable development) di dalam Negara Kesatuan Kepulauan Republik

Indonesia khususnya kurikulum pendidikan sekolah menengah kejuruan.

Green Technology-Training Center (GTTC) merupakan bentuk

perwujudan dari penerapan Green Concept di dalam proses pendidikan dan

pelatihan (diklat). Di dalam Green Technology-Training Center (GTTC).

PPPPTK/VEDC-BOE Malang sebagai institusi Pendidikan dan pelatihan di

bidang teknologi harus dapat mengarahkan proses pendidikan dan pelatihan

projek, dan pengabdian masyarakatnya ke arah pembangunan yang

berwawasan lingkungan dan berkelanjutan dan didukung oleh Kurikulum

Pendidikan Abad 21 yang merupakan kurikulum berwawasan Teknologi

Hijau dan Lingkungan Hijau.

11

Gambar 6. Konsep Green Technology-Training Center (GTTC)

Pengembangan paradigma kurikulum 2013 merupakan kurikulum

abad 21 Hijau berhubungan dengan tujuan pendidikan dan projek yang terarah

pada isuisu pembangunan berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. Melalui

Kurikulum Hijau, hendaknya konsep pelatihan di PPPPTK/VEDC-BOE Malang

mengacu pada pokok bahasan dengan materi pelatihan yang mengarah pada

konsep teknologi hijau, sistem manajemen lingkungan dan ekoefisiensi

(perilaku hemat energi). Dan untuk membiasakan perilaku hemat energi dapat

dimulai dari lingkungan training, sehingga pengelolaan lingkungan training

dapat menjadi sarana pembelajaran termasuk perilaku membiasakan hemat

energi baik itu di lingkungan training ataupun di rumah, sehingga kelak dapat

terbentuk manusia-manusia yang memiliki wawasan berkelanjutan.

Di dalam konsep Hijau, sumberdaya dimanfaatkan seefisien mungkin.

Teknologi Hijau yaitu suatu konsep pemilihan dan penerapan teknologi dengan

mempertibangkan kemampuan daya dukung dari sumberdaya alam sehingga dapat

meningkatkan efisiensi dalam pemanfaatan sumberdaya sedikit mungkin sehingga

mengurangi limbah yang dihasilkan.

12

Gambar 7: Konsep Kurikulum Hijau

Perencanaan Teknologi Hijau Green Technology berkaitan erat

dengan kebutuhan pembangunan infrastruktur dan fasilitas pendidikan dan

pelatihan (diklat) yang memenuhi kriteria Konsep Kampus Hijau Green

Campus Concept. Kampus PPPPTK/VEDC-BOE Malang hendaknya tidak

hanya sekedar memikirkan pendidikan dan pelatihan yang mengacu pada

Pendidikan Lingkungan Hidup saja, tapi hendaknya juga berupaya untuk

memprioritaskan perencanaan infrastruktur dengan keberadaan peralatan yang

berbasis pada konsep pemikiran teknologi hijau. Konsep perencanaan teknologi

hijau dengan dukungan konsep kampus hijau Green Concept Campus

bertujuan memberikan contoh bagaimana pemanfaatan energi baru terbarukan

(EBT) dengan memperhatikan daya dukung sumber daya alam, sehingga

terciptanya suasana pembelajaran yang kondusif dan nyaman selama

berlangsungnya proses pendidikan dan pelatihan di Kampus PPPPTK/VEDC-

BoE Malang.

Gambar 8. Konsep Diklat Green Curriculum di Kampus PPPPTK/VEDC-BoE Malang

13

1.6. Kebijakan Pemerintah Indonesia

Sistem penyediaan dan pemanfaatan energi berkelanjutan telah

menjadi agenda internasional dan telah disepakati pada Konferensi Tingkat

Tinggi Pembangunan Berkelanjutan (World Sumit on Sustainable Development)

di Johannesburg Afrika Selatan pada bulan September 2002. Untuk

mewujudkan sistem penyediaan dan pemanfaatan energi yang berkelanjutan

dapat ditempuh dengan memadukan konsep optimasi pemanfaatan energi baru

terbarukan (EBT), pemilihan dan penggunaan teknologi energi tepat dan efisien

dan dengan membudayakan pola hidup hemat energi, yang lebih dikenal

dengan Energi Hijau (Green Energy).

Komitmen pemerintah Republik Indonesia melanjutkan pelaksanaan

pembangunan berkelanjutan telah digariskan di dalam Garis Besar Haluan

Negara (GBHN) serta program-program pemerintah dalam pelaksanaan

pembangunan nasional melalui pengelolaan sumberdaya alam dan

pemeliharaan daya dukungnya guna membawa manfaat bagi peningkatan

kesejahteraan generasi sekarang tanpa mengurangi hak generasi mendatang.

Peranan aktif Indonesia di dalam pembahasan isu pembangunan

berkelanjutan dan persiapan pelaksanaan World Summit on Sustainable

Development 2002 dimaksudkan untuk menunjukkan kepada masyarakat

bangsa-bangsa mengenai komitmen Indonesia tersebut.

Kebijakan pemerintah mempertahankan pos Menteri Negara

Lingkungan Hidup di dalam kabinet gotong royong serta upaya pemerintah

membentuk Dewan Pembangunan Berkelanjutan dinilai masyarakat

internasional sebagai komitmen kuat pemerintah RI dalam melaksanakan

program pembangunan berkelanjutan (sustainable development).

Untuk mendorong pemanfaatan energi terbarukan bagi pembangkit

listrik, pemerintah Indonesia disebutkan juga telah menyusun beberapa

peraturan antara lain Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 3 Tahun 2005 tentang

Penyediaan dan Pemanfaatan Listrik yang Memprioritaskan Penggunaan

Sumber Energi Setempat, dengan Kewajiban Mengutamakan Pemakaian

Energi Terbarukan.

Untuk meningkatkan kapasitas terpasang dan mendorong peran

serta pengusaha kecil dan menengah dalam energi terbarukan, pemerintah

telah menyusun program pembangkit listrik skala kecil, dengan menggunakan

14

energi terbarukan. "Program ini mengatur listrik yang dihasilkannya,

berdasarkan skema itu nantinya dapat dibeli dan digunakan oleh perusahaan

nasional dalam hal ini PT Perusahaan Listrik Negara (PLN).

Untuk mendukung upaya dan program pengebangan EBT,

pemerintah sudah menerbitkan serangkaian kebijakan dan regulasi yang

mencakup Peraturan Presiden No. 5/2006 tentang Kebijakan Energi Nasional,

Undang-Undang No. 30/2007 tentang Energi, Undang-undang No. 15/1985

tentang Ketenagalistrikan, PP No. 10/1989 sebagaimana yang telah diubah

dengan PP No. 03/2005 Tentang Perubahan Peraturan Pemerintah No. 10

Tahun 1989 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Tenaga Listrik dan PP No.

26/2006 tentang Penyediaan & Pemanfaatan Tenaga Listrik, Permen ESDM

No. 002/2006 tentang Pengusahaan Pembangkit Listrik Tenaga Energi

Terbarukan Skala Menengah, dan Kepmen ESDM No.1122K/30/MEM/2002

tentang Pembangkit Skala Kecil tersebar. Saat ini sedang disusun RPP Energi

Baru Terbarukan yang berisi pengaturan kewajiban penyediaan dan

pemanfaatan energi baru dan energi terbarukan dan pemberian kemudahan

serta insentif.

Visi kebijakan pengembangan energi terbarukan dan konservasi

energi adalah terwujudnya penyediaan dan pemanfaatan energi yang efisien,

bersih, handal, dan harga yang terjangkau dalam kerangka pembangunan

berkelanjutan.

Berdasarkan visi, maka misi kebijakan pengembangan energi

terbarukan dan konservasi energi adalah upaya menjaga kesinambungan

ketersediaan energi nasional yang berkelanjutan (security of supply) dan

memaksimalkan pemanfaatan energi terbarukan serta mendorong penguasaan,

penerapan dan penggunaan teknologi yang efisien dan hemat energi sehingga

terciptanya budaya hemat energi di masyarakat, terwujudnya pemerataan

kesejahteraan di masyarakat dan pada akhirnya adanya peningkatan partisipasi

masyarakat dalam hal penggunaan dan pemanfaatan energi baru terbarukan

dan konservasi energi.

1.7. Geografis

Dilihat secara geografis posisi Indonesia terletak antara 60LU

sampai 110LS dan 950BT sampai 1410BB, antara Samudera Pasifik dan

15

Samudera Hindia, antara Benua Asia dan Benua Australia, dan antara

pertemuan dua rangkaian pegunungan, yaitu Sirkum Pasifik dan Sirkum

Mediterania. Posisi letak geografis yang demikian menempatkan Indonesia

berada pada posisi silang yang strategis dibawah garis khatulistiwa dan berada

di daerah yang beriklim tropis yang panasnya merata sepanjang tahun,

sehingga semua wilayah dapat menerima energi panas dari sinar Matahari

yang melimpah hampir sepanjang hari. Berdasarkan data kekuatan radiasi sinar

matahari yang sampai di Bumi, yang berasal dari 18 lokasi di Indonesia, radiasi

surya di Indonesia dapat diklasifikasikan berturut-turut sebagai berikut: untuk

kawasan barat dan timur Indonesia dengan distribusi penyinaran di Kawasan

Barat Indonesia (KBI) sekitar 4,5kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar

10%; dan di Kawasan Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1kWh/m2/hari dengan

variasi bulanan sekitar 9%. Dengan demikian, potesi angin rata-rata Indonesia

sekitar 4,8kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 9%.

Indonesia merupakan salah satu negara kepulauan terbesar di

dunia dengan luas wilayah sebesar 9,8juta-km2 yang terdiri dari lautan dan

daratan yang membentuk pulau-pulau besar dan keil. Luas wilayah lautan kira-

kira mencapai 7,9juta-km2 atau kira-kira 81% dari luas keseluruhan. Dan

sisanya luas daratan sekitar 1,9juta-km2 atau kira-kira 19% dari luas wilayah

secara keseluruhan. Seluruh wilayah Indonesia terdiri atas 18.110 buah pulau

besar dan kecil, dimana antara pulau yang satu dengan yang lainnya

dipisahkan oleh lautan. Dari seluruh pulau tersebut baru 6.044 yang memiliki

nama, sedangkan yang berpenghuni (didiami manusia) baru 931 pulau.

Kondisi geografis Indonesia yang terdiri atas pulau-pulau yang kecil

dengan kondisi daerah-daerah yang terpencil menyebabkan sulit untuk

dijangkau oleh jaringan listrik konvensional. Untuk memenuhi kebutuhan energi

di daerah-daerah semacam ini, salah satu jenis energi yang cocok dan

potensial untuk dikembangkan adalah pemanfaatan energi surya.

Indonesia dengan negara kepulauan yang mempunyai kondisi

geografi yang sangat beragam. Dengan kondisi yang bersifat alami ini

menyebabkan terjadinya kesenjangan yang beragam, baik dalam sarana,

prasarana, sumberdaya manusia maupun dalam tingkat sosial ekonomi.

Dengan perbedaan kesenjangan tersebut, maka terdapat sebagian kondisi

16

daerah yang sudah maju dan terdapat kondisi daerah yang masih

terbelakang.

Gambar 9: Kondisi Geografis Indonesia

Oleh sebab itu pembangunan di wilayah dengan kondisi daerah

yang masih terbelakang perlu adanya penyediaan energi yang cukup, hal ini

bermanfaat untuk mengurangi disparitas ekonomi antar wilayah dan antara

perkotaan dan perdesaan, dengan demikian tingkat kesenjangannya dapat

diperbaiki dan pada akhirnya dapat meningkatkan pemerataan pembangunan.

Secara garis besar fokus permasalahan adalah kebutuhan energi

listrik domestik semakin meningkat dengan jumlah produksi terbatas, terutama

kebutuhan energi baik itu untuk masyarakat secara umum, industri skala kecil,

menengah maupun besar. Dampak semua itu menyebabkan eksploitasi

sumberdaya alam yang tak terkendali sehingga menyebabkan efek pemanasan

global di bumi semakin meningkat.

2. TUJUAN:

2.1. Penguatan penggunaan energi sel surya sebagai salah satu pemasok

energi baru terbarukan, sekaligus sebagai perwujudan dan tanggung

jawab PPPPTK-VEDC BoE Malang sebagai lembaga wisata diklat.

17

2.2. Mengetahui apakah pemanfaatan tenaga surya sebagai sumber energi

guna memperlambat pemanasan global.

2.3. Mempersiapkan kurikulum Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP)

dalam rangka mewujudkan PPPPTK/VEDC-BOE Malang sebagai Green

Technology-Training Center (GTTC).

2.4. Mempersiapkan peralatan untuk keperluan laboratorium Sistem Energi

Surya Photovoltaik (SESP) dalam upaya mendukung Green Technology-

Training Center (GTTC) di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

2.5. Memanfaatkan dalam pemilihan dan penggunaan teknologi hijau untuk

keperluan Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP) dalam upaya

mendukung Green Technology-Training Center (GTTC) di

PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

2.6. Menerapkan Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP) dalam rangka

mewujudkan kebutuhan energi alternatif terbarukan yang ramah

lingkungan.

2.7. Memperlakukan dan menerapkan photovoltaik pada Sistem Energi Surya

Photovoltaik (SESP) untuk keperluan berbagai macam beban yang

berbeda.

2.8. Membangun dan menerapkan perangkat lunak (interface) ke dalam

suatu sistem photovoltaik, seperti sistem off grid maupun on grid

terintegrasi pada Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP).

2.9. Merancang sistem kontrol untuk photovoltaik guna meningkatkan unjuk

kerja (efisiensi) dari Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP).

2.10. Menyiapkan sistem komunikasi energi khususnya di bidang energi baru

tebarukan guna mendukung Green Technology-Training Center (GTTC)

di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

2.11. Membangun sistem komunikasi energi berbasis WEB khususnya di

bidang energi baru tebarukan guna mendukung Green Technology-

Training Center (GTTC) di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

2.12. Menyiapkan sistem komunikasi energi berbasis GIS khususnya di bidang

energi baru tebarukan guna.

2.13. Mendidik dan Melatih guru maupun praktisi (energi alternatif) serta

masyarakat tentang energi alternatif pada tingkat regional maupun

nasional.

18

3. TARGET

Target/sasaran dari projek ini diharapkan dapat memberikan

pemahaman, kesadaran dan kepekaan terhadap peserta diklat, masyarakat,

widyaiswara dan lingkungan lembaga diklat PPPPTK/VEDC-BOE Malang tentang

pentingnya pemanfaatan energi baru terbarukan. Target/sasaran khusus

pengembangan energi surya yang hendak dicapai dari projek ini adalah sebagai

berikut:

3.1. Terealisasinya modul-modul untuk keperluan pendukung laboratorium

energi baru terbarukan (EBT), baik itu untuk keperluan projek inovasi bagi

lembaga serta Diklat di bidang : photovoltaik, fuel cell dan Kincir angin.

3.2. Terealisasinya pemanfaatan energi surya melalui photovoltaik

menggunakan sistem Multiple String Solar Generator & Single String

Inverter yang terkoneksi langsung dengan jaringan PLN dalam upaya

mempersiapkan pengembangan energi baru terbarukan (EBT) selanjutnya

sebagai partisipasi terciptanya Green Technology-Training Center (GTTC)

di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

3.3. Penguasaan teknologi di bidang energi baru terbarukan (EBT) seperti

teknologi inverter dan teknologi untuk sistem komunikasi energi.

3.4. Untuk mendukung kebijakan pemerintah dalam hal meningkatkan peran

serta pemanfaatan Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP) di

masyarakat dalam penyediaan energi di daerah perdesaan, sehingga

tercapainya target sampai pada tahun 2020 kapasitas terpasang sebesar

25 MW.

3.5. Mendorong untuk meningkatkan peran serta masyarakat dalam hal

pemanfaatan Sistem Energi Surya Photovoltaik (SESP) baik itu sistem on

grid maupun off grid di kawasan perkotaan, sehingga beban

penggunaan energi fosil menjadi terkurangi.

3.6. Mendorong semakin murahnya harga komponen-komponen pendukung

untuk keperluan energi terbarukan seperti modul photovoltaik, inverter,

sehingga tercapainya komersialisasi.

3.7. Mendorong investor untuk memproduksi komponen-komponen pendukung

produksi dalam negeri khususnya untuk keperluan peralatan Sistem Energi

Surya Photovoltaik (SESP).

19

3.8. Mengurangi ketergantungan kebutuhan energi listrik

konvensional/domestik sehingga pada akhirnya dapat mengurangi efek

pemanasan global bumi.

4. MANFAAT:

Hasil projek ini diharapkan dapat memberi dampak manfaat bagi

peserta diklat, masyarakat, widyaiswara dan lingkungan lembaga diklat di

PPPPTK/VEDC-BOE Malang. Sedangkan manfaat bagi peserta

diklat/masyarakat, widyaiswara dan lingkungan lembaga diklat adalah sebagai

berikut:

4.1. Bagi Lembaga Diklat:

a. Hendaknya menjadi pelopor pusat dalam pengembangan Kurikulum

Hijau dengan didukung teknologi dan manajemen Hijau dalam

konsep pembangunan berkelanjutan.

b. Merupakan pusat pendidikan dan pelatihan berdasarkan konsep

teknologi Hijau berdasarkan arah gerak yang berwawasan lingkungan

menjadi program unggulan yang kompetitif (competitive advantage)

yang mampu bersaing di era globalisasi, selain itu juga menjadi upaya

bagi PPPPTK/VEDC-BOE Malang untuk menghasilkan lulusan dengan

karya-karya yang merupakan refleksi pengabdian bagi Green

Development khususnya di lingkungan lembaga diklat sesuai dengan

potensi yang ada.

4.2. Bagi Widyaiswara dan Peserta Diklat:

a. Dapat digunakan sebagai tempat pengembangan profesi (penelitian)

berkenaan dengan pemanfaatan energi baru terbarukan (EBT) dalam

hal penggunaan dan penerapan teknologi sesuai dengan konsep

Hijau.

b. Dengan kondisi peralatan laboratorium yang lengkap maka

widyaiswara mengajar dengan professional dan mengikuti

perkembangan jaman.

c. Peserta diklat akan memperoleh ilmu terkini tentang Energi Baru

Terbarukan dengan maksimal.

20

5. PEMILIHAN SOLAR MODAL & INVERTER

Sebelum projek ini direalisasi sesuai dengan tujuan yang telah

direncanakan, maka masalah yang perlu dipikirkan adalah pemilihan teknologi

yang akan digunakan harus sesuai dengan semangat kesepahaman teknologi

Hijau agenda abad 21 (Green Technology & Green Training).

Berdasarkan kajian-kajian dari segi teknis, maka produk yang

memenuhi persyaratan teknologi agenda abad 21 adalah inverter dari Sunny Boy

dapat direkomendasi sebagai komponen pendukung utama projek ini. Sedangkan

untuk Solar Modul yang sangat sesuai dengan spesifikasi projek adalah dari

produksi BP Solar, dengan alasan selain harganya tidak mahal, produk

monokristalin dari BP Solar memiliki efisiensi yang lebih baik dengan memberikan

garansi selama sampai 25 tahun.

Sesuai dengan tujuan diklat kurikulum hijau dan pokok-pokok

pikiran tertuang dalam GTTC, untuk itu diperlukan dukungan infrastruktur yang

terdiri dari 4 kelompok struktur program, yaitu:

a. Pemasangan photovoltaik on grid tiga fasa berbasis IT (Komunikasi Energi)

40kWatt

b. Laboratorium photovoltaik 7 Set

c. Laboratorium fuel cell 1 set

d. Laboratorium energi tenaga angin

e. Pemasangan sistem komunikasi energi

f. Penginstalan sistem komunikasi energi berbasis GIS

6. Sistem Koneksi

Teknologi Inverter terkoneksi Grid, ada tiga macam konfigurasi sistem koneksi

langsung ke jaringan (on grid), yaitu:

6.1. Inverter Tersentral (Centralized Inverter)

Konsep Inverter Tersentral dapat dibangun dari beberapa string

yang dihubungkan secara paralel, dimana masing-masing string dikopel sebuah

dioda pengaman anti paralel. Konsep Inverter Tersental cocok digunakan untuk

tegangan DC rendah (UDC120V). Gambar xx memperlihatkan sistem konfigurasi

inverter tersentral (centralized inverter).

21

Gambar 10. Sistem konfigurasi inverter tersentral (Centralized Inverter)

Oleh karena konsep inverter tersentral hanya menggunakan satu

buah inverter dan satu buah kontrol daya PMPP yang tersambung dengan

beberapa string, maka dari itu dan agar didapatkan daya keluaran yang sama

besar pada setiap perubahan sumber energi dari matahari. Untuk itu banyaknya

jumlah solar modul didalam masing-masing string jumlahnya dibatasi hanya

sekitar 3 sampai 4 buah yang terhubung secara seri. Hal ini bertujuan agar

supaya setiap solar modul menerima jumlah energi dari matahari yang sama rata

(mengurangi efek gangguan bayangan) dan selain itu juga untuk mengurangi

perbedaan sudut azimut sinar matahari yang jatuh pada masing-masing solar

modul. Keuntungan dari konsep inverter tersentral adalah rangkaian sederhana,

ekonomis sehingga mengurangi biaya perawatan yang rendah. Salah satu

kelemahan dari konsep inverter tersentral adalah setiap modul dalam setiap

string menghasilkan jumlah daya (PMPP) yang berbeda dengan arus (IMPP) dan

tegangan (VMPP) yang berbeda pula, sehingga masalah ini membuat rangkaian

kontrol daya menjadi tidak bisa optimum, karena hanya menggunakan satu buah

inverter dan satu buah kontrol daya yang terkoneksi secara tersentral dengan

beberapa string.

22

Gambar 11. Posisi String terhadap sudut azimut matahari

Persyaratan instalasi: Oleh karena konsep inverter tersentral solar

modul tersambung secara seri sehingga membentuk beberapa string, yang mana

tujuannya tidak lain adalah agar setiap string mendapatkan energi sama besar

pada setiap perubahan sudut azimut dari sumber energi matahari, maka

pemasangngan posisi string diletakan sedemikian rupa memanjang mengarah ke

posisi garis lintang utara, bukan memanjang sejajar dengan arah datangnya sinar

matahari (garis bujur timur). Perlu diingat, bahwa rangkaian string yang terhubung

secara seri dari beberapa solar modul (arus yang mengalir pada hubungan seri

adalah sama besar pada hambatan yang berbeda).

Gambar 12. Sistem Koneksi Photovoltaik yang terhubung langsung dengan jaringan listrik PLN menggunakan sistem inverter tersentral (Centralized Inverter)

Kekurangan dari sistem ini adalah bilamana sistim string tersentral

digunakan untuk kebutuhan daya yang besar diperlukan kabel yang besar, maka

dari itu perlindungan untuk keamanan dari sistem ini harus mengacu dan

memperhatikan katagori keselamatan kelistrikan Klas III. Karena sistem ini

bekerja pada tegangan DC120V, maka banyak kerugian energi untuk koneksi

dengan hubungan kabel yang panjang dan kecenderungan inverter memiliki

efisiensi yang rendah. Konsep sistem inverter tersentral lebih cocok digunakan

untuk kebutuhan konsumsi daya yang kecil. Dalam instalasi harus

memperhatikan peletakan posisi arah string, karena sistem ini sangat tergantung

dari kondisi geografi setempat (lokal).

23

Tabel 3. Standar Kelistrikan

Standard Electrical protection Symbol

Device is Earthed/Grounded

Class II Protective Insulation (double/reinforced insulation)

Class III

Safety extra low voltage:

maximum AC voltage: 50V

maximum DC voltage: 120V

6.2. String inverter

Konfigurasi konsep String Inverter dapat dibangun dari beberapa

solar modul yang terhubung secara seri sehingga tersusun menjadi string,

dimana masing-masing string terkoneksi dengan inverter secara independen

(terpisah). Konsep String Inverter cocok digunakan untuk tegangan DC tinggi,

yaitu (UDC120V).

24

Gambar 13. Konsep String Inverter

Konsep ini merupakan perbaikan dari kelemahan yang dimiliki oleh

konsep inverter tersentral. Gambar 13 memperlihatkan sistem konfigurasi string

inverter, yaitu yang berkenaan dengan masalah efisiensi pada sistem inverter

tersentral menggunakan inverter dengan piranti MPPT tunggal, reduksi akibat

daya hilang akibat gangguan bayangan (reducing losses due to shading). Karena

sistem ini bekerja pada tegangan DC120V (tinggi), maka kerugian akibat

tahanan kabel menjadi lebih rendah dan inverter memiliki efisiensi jauh lebih baik

(tinggi). Konsep sistem string inverter sangat cocok digunakan untuk kebutuhan

konsumsi daya yang tinggi. Dalam instalasi tidak tergantung dari kondisi geografi

lingkungan setempat (lokal). Karena masing-masing inverter bekerja secara

independen, maka peletakan posisi string bebas mengarah kemana saja.

Kerugian dari konsep string inverter adalah masalah dengan instalasi lebih rumit

(pengkabelan) dan biaya yang harus dikeluarkan menjadi lebih mahal.

Perlindungan untuk keamanan dari sistem instalasi harus mengacu dan

memperhatikan katagori keselamatan kelistrikan Klas II (lihat tabel 3 diatas).

25

Gambar 14. Sistem Koneksi Photovoltaik yang terhubung langsung dengan jaringan listrik PLN menggunakan sistem String inverter

6.3. Multi-string inverter

Topologi konsep Multi-String Inverter dapat dibangun berdasarkan

konsep string inverter yang masing-masing inverter bekerja seca independen dan

dengan penambahan satu dependent inverter untuk melayani string inverter

(independent inverter) secara bersamaan. Karena satu Inverter melayani

beberapa (banyak) string inverter secara bersamaan, maka konsep ini dinamakan

Multi-String Inverter. Gambar 15 memperlihatkan konsep Multi-String Inverter.

26

Gambar 15 Konsep Multi-String Inverter

Karena sistem multi-string inverter bekerja pada tegangan DC120V

(tinggi), dengan demikian kerugian akibat tahanan kabel menjadi lebih rendah

dan inverter memiliki efisiensi jauh lebih baik (tinggi). Konsep sistem multi-string

inverter sangat cocok digunakan untuk kebutuhan konsumsi daya yang tinggi.

Tuntutan instalasi tidak tergantung dari kondisi geografi lingkungan setempat

(lokal). Karena masing-masing inverter bekerja secara independen, maka

peletakan posisi string bebas mengarah kemana saja. Perbedaan keuntungan

menggunakan konsep multi-string inverter bila dibandingkan dengan string

inverter adalah adanya perbaikan rugi daya keluran pada masing-masing string

inverter menjadi jauh lebih kecil (rugi distribusi AC).

27

Gambar 16. Sistem Multi-String Inverter

Kerugian dari konsep multi-string inverter adalah masalah dengan

instalasi menjadi rumit (pengkabelan) dan biaya yang harus dikeluarkan menjadi

lebih mahal bila dibandingkan dengan konsep string inverter.

Perlindungan untuk keamanan dari sistem instalasi harus mengacu dan

memperhatikan katagori keselamatan kelistrikan Klas II (lihat tabel 3 diatas).

Gambar 17. Sistem Koneksi Photovoltaik yang terhubung langsung dengan jaringan listrik PLN menggunakan sistem Multi-String Inverter

Berdasarkan pertimbangan, baik itu pertimbangan dari segi teknis,

kegunaan/fungsi, perawatan dan kerusakan, lifetime dan biaya, maka sistem

koneksi yang tetap untuk direkomendasi adalah gabungan antara sistem A dan

28

B, yaitu Sistem solar modul terhubung grid dengan arsitektur String

Inverter dan Multi-String Inverter (satu output solar string terkoneksi dengan

satu input inverter/string inverter) yang tertera seperti pada Gambar 17.

7. Pengkabelan

Oleh karena photovoltaik bekerja dengan sinar Ulra Violet (UV)

gelombang cahaya tampak, untuk itu mulai dalam hal pemilihan kabel dan

arsitektur pengkabelan harus memperhatikan kaidah-kaidah berdasaran aturan

yang disarankan oleh standar industri.

Gambar 18. Arsitektur Pengkabelan

8. Arsitektur Sistem Instalasi

Rangkaian kelistrikan dalam projek ini menggunakan arsitektur

koneksi string inverter. Jumlah string keseluruhan adalah sebanyak 27 string,

dimana setiap string terhubung secara seri sebanyak 8 buah solar modul type

BP4165T dengan total tegangan keluaran VMPP sebesar 34,8Volt x 8 = 278,4Volt,

arus keluaran IMPP sebesar 4,74Amp dan daya keluaran PMPP sebesar 278,4Volt x

4,74Amp = 1319,62Watt. Dari 27 string terbagi menjadi 9 bagian kelompok string,

sehingga masing-masing string terdiri dari 3 buah string yang terhubung secara

paralel, sehingga setiap kelompok string menghasilkan total tegangan keluaran

VMPP sebesar 278,4Volt, arus keluaran IMPP sebesar 4,74Amp x 3 = 14,22Amp dan

daya keluaran PMPP sebesar 278,4Volt x 14,22Amp = 3961,98Watt. Jumlah daya

29

keseluruhan dari projek ini adalah 9 kali daya dari masing-masing kelompok string,

yaitu 9 x 3961,98Watt = 35657,82Watt. Gambar 19 memperlihatkan perencanaan

instalasi photovoltaik On Grid 35657kW di PPPPTK/VEDC-BOE Malang.

Gambar 19. Rencana Instalasi Photovoltaik On Grid 38kW di PPPPTK/VEDC-BOE Malang

30

9. Karakteristik Modul Solar BP4165T/165W

Tugas utama Solar Modul adalah untuk merubah secara langsung

energi elektromagnetik dari matahari menjadi energi listrik. Dual hal penting yang

harus diperhatikan dalam memilih suatu produk Modul Solar adalah efisiensi dan

adanya jaminan garansi yang memadai dari Pabrik. Produk dari modul BP solar telah

melalui beberapa pengujian berdasarkan acuan Standard Test Condition (STC),

yaitu energi global sebesar 1000W/m2, temperatur ruang dipertahankan 25oC,

kelembaban udara AM = 1,5 dan kualitas produk telah mendapat pengakuan dari 6

asosiasi idependen.

Electrical characteristics

Electrical (1)

STC 1000W/m

2

(2) NOCT

800W/m2

Dimension

Maximum power (Pmax) 165W 118.8W front view

Voltage at Pmax (Vmpp) 34.8V 31.0V

Current at Pmax (Impp) 4.74A 3.79A

Short circuit current (Isc) 5.30A 4.29A

Open circuit voltage (Voc) 43.6V 39.7V

Module efficiency 13.2%

Tolerance -3/+5%

Nominal voltage 24V

Efficiency reduction at 200W/m2

31

(1) Values at Standard Test Conditions (STC): 1000W/m2 irradiance, AM1.5 solar spectrum and

25C module temperature.

(2) Values at 800W/m2 irradiance, Nominal Operation Cell Temperature (NOCT) and AM1.5 solar

spectrum.

(3) Nominal Operation Cell Temperature: Module operation temperature at 800W/m2 irradiance,

20C air temperature, 1m/s wind speed.

10. Karakteristik Solar Modul

10.1. Arus-Tegangan

Berikut memperlihatkan kurva arus tegangan BP4165T tergantung

oleh perubahan temperatur. Modul Solar memiliki perilaku seperti komponen

semikonduktor pada umumnya, yaitu bilamana temperatur berubah naik

tegangan cenderung berubah menurun.

Gambar 20. Kurva Arus-Tegangan Tergantung Temperatur

Berikut memperlihatkan kurva arus tegangan BP4165T tergantung oleh

perubahan irradiation dari matahari. Bila irradiation dari matahari menurun dari

1000W/m2 ke 200W/m2, arus hubung singkat dari Solar Modul akan menurun dari

sekitar 5A menjadi sekitar 1A saja. Perubahan akibat temperatur dan irradiation

matahari sangat penting digunakan sebagai acuan dalam memilih inverter yang

dilengkapi sistem kontrol yang handal.

32

Gambar 21. Kurva Arus-Tegangan Tergantung Irradiation

10.2. Mechanical characteristics

Solar cells 72 monocrystalline 5 silicon cells (125x125mm) in series

Front cover High transmission 3.2mm (1/8th in) glass

Encapsulant EVA

Back cover White polyester

Frame Silver anodized aluminum (Universal II)

Diodes IntegraBus with 3 Schottky diodes

Junction box Potted (IP 67); certified to meet UL 1703 flammability test

Output cables 4mm2 cable with latching MC4 connectors. Asymetrical cable lengths:

(-)1250mm (49.21in) / (+)800mm (31.50in)

Dimensions 1587x790x50mm / 62.5x31.1x2in

Weight 15.4kg / 33.95lbs

Warning: All dimensional tolerances within 0.1% unless otherwise stated.

11. Pemilihan Inverter

Tugas utama inverter adalah merubah tegangan DC dari Modul Solar

menjadi tegangan AC. Hal-hal penting yang harus diperhatikan dalam memilih

inverter adalah minimum inverter harus memiliki (1) efisiensi tinggi diatas 90%, (2)

memiliki kontrol MPP yang handal dan (3) dilengkapi dengan rangkaian ESS

bilamana inverter terkoneksi langsung sistem dengan jaringan 220V. Sesuai dengan

kebutuhan dalam projek ini, inverter yang digunakan adalah inverter dari produk

Sunny Boy tipe SB 3800. Gambar 22(a) memperlihatkan 9 buah inverter dari SB

3800 yang masing-masing terkoneksi langsung dengan jaringan 3 fasa.

33

Gambar 22(a). String Inverter terhubung pada jaringan 3 phase

12. DC Panel

Sebelum dihubungkan ke Inverter, tegangan keluaran DC dari masing-

masing string solar generator didistribusakan menjadi satu kesatuan di dalam kotak

DC panel. Gambar 22(a) memperlihatkan rangkaian DC panel dari keluaran string

solar generator.

34

Gambar 22(b). Rangkaian DC Panel

13. Inverter

13.1. Diagram Blok Inverter SB 3800

Berikut memperlihatkan diagram blok inverter dari produk Sunny Boy

tipe SB 3800.

Gambar 23. Diagram blok inverter dari produk Sunny Boy tipe SB 3800

13.2. Spesifikasi Data Teknis Inverter

35

Berikut data teknis dari Inverter SB 3800 yang digunakan pada projek

ini.

14. Pemilihan Kabel

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan jenis

kabel yang akan digunakan selain jenis bahan adalah ukuran luas penampang,

tahanan isolasi dan karet pembungkus untuk pelindung air dan sinar Ultra Violet

(UV).

Gambar 24. Spesifikasi Kabel Photovoltaik

36

15. Pemasangan Solar Modul

Dalam pemasangan solar modul diperlukan komponen/bahan pendukung yang

memadai, agar proses pengerjaan lebih cepat dan efisien. Diantaranya diperlukan rails

system yang dipasang langsung diatas atap gedung, seperti terlihat pada gambar dibawah

ini.

Gambar 25. Rails System untuk pemasangan modul Photovoltaik

37

Klem Antara Klem Penutup

Gambar 26. Metode pemasangan modul Photovoltaik di atap gedung

38

16. Sistem Komunikasi Energi

Sistem standar baru dalam komunikasi energi di masa mendatang tidak

bisa lepas dari dukungan Teknologi Informasi (TI), beberapa manfaat sistem

komunikasi energi berbasis Teknologi Informasi antara lain:

Sistem akses dari manapun Web browser-di mana saja di dunia (System

access from any Web browser-anywhere in the world).

Pencatatan harian, bulanan dan tahunan menghasilkan energi melalui

Sunny Portal (Recording of daily, monthly and annual energy yield via

Sunny Portal)

Diagnosis dari Jarak Jauh (Remote plant diagnosis)

Sistem Konfigurasi Jarak Jauh (Remote system configuration)

Transfer data pada interval dipilih secara otomatis (Automatic data

transfer at chosen intervals)

Penyimpanan dan menampilkan data melalui Ethernet (Data storage and

display via Ethernet)

Kompatibel dengan semua SMA utilitas interaktif inverter (Compatible with

all SMA utility interactive inverters)

Konsumsi daya rendah (Low power consumption)

Komunikasi dengan Sunny Portal secara otomatis (Automated

communication with Sunny Portal)

Gambar 27 Sistem Komunikasi Energi Berbasis Web

17. Melalui web memungkinkan data logging dan kontrol

Sistem komunikasi energi berbasis web memungkinan sistem operasi

data dari sistem pembangkit tenaga surya (lihat Gambar 27). Sistem monitoring

pencatatan data dapat dilakukan melalui modem atau Ethernet ke internet atau

langsung ke PC Anda. Selain itu data-data tersebut juga dapat dikirim ke portal

39

internet milik SMA (Sunny Portal) yang berada di Amerika Serikat. Portal Sunny

menyediakan penyimpanan data secara gratis untuk jangka panjang dan

menyediakan tampilan grafis (software) dari data kinerja sistem anda. Informasi yang

disimpan dalam Portal Sunny dikumpulkan dalam format bentuk file yang kompatibel,

sehingga dapat digunakan di berbagai spreadsheet, grafik atau situs web kita sendiri.

Sistem komunikasi energi berbasis web memberikan kemudahan dalam hal,

membuat penyimpanan, transmisi, pengelolaan dan menampilkan data sistem.

Gambar 28 Pengukuran radiasi matahari (pyranometer) dan temperatur Ambient

Sistem standar baru dalam komunikasi energi, mencakup beberapa

layanan seperti sistem pemantauan, diagnosis daerah terpencil, penyimpanan data

dan dilengkapi dengan sistem penampil (display). Pada umumnya fitur sistem

komunikasi energi merupakan fitur/web menggunakan antarmuka HTTP yang

terintegrasi. Keuntungan dari sistem ini adalah memungkinkan kita dapat mengakses

sistem informasi melalui PC, terlepas dari sistem operasi atau jenis browser. Sistem

komunikasi energi berbasis web dapat memberikan informasi seperti penghitungan

daya, penyimpanan kapasitas, dan komunikasi antarmuka.

Gambar 29 Koneksi PC modem dan tranmisi untuk fax

40

Transfer data dan konfigurasi sistem melalui internet dapat dilakukan

dengan baik melalui koneksi Ethernet atau melalui telepon modem. Transfer data

secara otomatis dapat kita lakukan dengan interval sesuai dengan keinginan. Sistem

komunikasi energi dengan menggunakan webbox tunggal dapat memonitor

sebanyak sampai 50 inverter, sehingga dapat menghemat waktu dan biaya dalam

perawatan dan perbaikan.

Sistem komunikasi berbasis web memberikan pelayanan sistem

monitoring secara on line perihal status sistem PV yang dapat diperiksa dari

beberapa tempat yang berbeda, seperti dari rumah, kantor atau di mana saja yang

memungkinkan dengan layanan internet browser.

Sistem komunikasi energi berbasis web perlu dilengkapi dengan web

server tersendiri (independen). Hal ini supaya kita lebih mudah dalam melihat output

dari sistem dan unjuk kerja dari masing-masing saluran inverter.

Gambar 30 Koneksi RS485 antara PC dan Sunny Boy Control

Data teknis sunny webbox.

41

Perakitan Sistem Photovoltaik Terkoneksi Jaringan Listrik (on grid system)

Pustaka

1. Alsema, E A, 2000, 'Energy payback time and C02-emissions of PV systems',

Progress in Photovoltaics: Research and Applications 8,S. 17-25.

2. Basore, P A, 2004, 'Simplified processing and improved efficiency of crystalline

silicon on glass modules', in Proceedings of the 19th European Photovoltaic Solar

Energy Conference, 7-11 June, Paris, France.

3. Baumgartner, F, NTB, 2004, ' M P P voltage monitoring to optimise grid connected

system design rules, Beitrag zur 19', European Photovoltaic Solar Energy

Conference, June, Paris.

4. Baumgartner, F, NTB, 2005, 'Euro Realo inverter efficiency: DC-Voltage

Dependency, Beitrag zur 20', European Photovoltaic Solar Energy Conference,

June, Barcelona.

5. Becker, G, 2001, Innovative gebaudeintegrierte Solarstromanlagen-

Architekturwettbewerb des Solarenergiefbrdervereins Bayern e. V, Broschiire,

Munich.

42

6. Becker, G, 2002, Solarstrom aus Fassaden - Architekturwettbewerb des

Solarenergiefdrdervereins Bayern e.V, Vortrag, Munich.

7. Becker, H, 1997, 'Blitz- und ueberspannungsschutz bei Photovoltaikanlagen',

Photon 12

8. Bendel, C, Nestle D and Malcher S, 2005, Dezentrale Energieeinspeisungen ins

Niederspannungsnetz, Tagungsband des 20. Symposiums Photovoltaische

Solarenergie, Hrsg.OTTI-Kolleg.

9. Bernreuter, J, 2005, 'Die Branche hat geschlafen, fachartikel in sonne wind and

warme', Ausgabe 29.

10. Brosicke, W, 1995, Vorlesungsskript Elektrische Energiewandler - Photovoltaik Teil

3, FHTW, Berlin.