PANDUAN PENYUSUNAN STUDI KELAYAKAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA (PLTS) TERPUSAT
DIREKTORAT ANEKA ENERGI BARU DAN ENERGI TERBARUKAN DIREKTORAT JENDERAL ENERGI BARU TERBARUKAN DAN KONSERVASI ENERGI KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL 2014
Sambutan Direktur Aneka Energi Baru dan Energi Terbarukan Energi Surya adalah sumber dari segala sumber energi, pemanfaatan energi yang sangat besar potensinya ini dapat kita lakukan dengan menggunakan teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Teknologi PLTS yang kita gunakan adalah dengan cara memanfaatkan sinar matahari melalui modul fotovoltaik yang dapat mengubahnya menjadi energi listrik dan rangkaian modul fotovoltaik ini dapat kita susun menjadi suatu PLTS Terpusat. Sebagai salah satu jenis sumber energi yang terbarukan dan ramah lingkungan, pemanfaatan energi matahari melalui PLTS Terpusat ini memiliki prospek yang sangat menjanjikan. Namun untuk mewujudkannya diperlukan suatu perencanaan yang sistematis dan terukur, tentunya dari perencanaan yang baik akan menghasilkan PLTS Terpusat yang memiliki efisiensi tinggi dan berkelanjutan. Salah satu aspek penting dalam sebuah perencanaan PLTS Terpusat adalah sebuah studi kelayakan. Melalui studi ini kita akan dapat menilai kelayakan suatu perencanaan pembangkit PLTS dari berbagai aspek. Kelayakan yang diperoleh dari studi ini akan menuntun kita kepada pemanfaatan energi surya yang maksimal. Dengan tujuan untuk memperoleh studi kelayakan yang terstandar, Direktorat Jenderal Energi Baru, Terbarukan, dan Konservasi Energi c.q Direktorat Aneka Energi Baru dan Energi Terbarukan menyusun Panduan Studi Kelayakan PLTS Terpusat. Panduan ini berisi rincian yang harus diperhatikan dan diperhitungkan agar PLTS yang akan dibangun layak secara teknis dan biaya serta listrik yang dihasilkan dapat memenuhi kebutuhan masyarakat yang dilayaninya. Akhirnya, semoga dengan adanya buku Panduan Studi Kelayakan PLTS Terpusat ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang berpartisipasi dalam pengembangan PLTS Terpusat di Indonesia. Terima kasih.
Jakarta, September 2014 Direktur Aneka Energi Baru dan Energi Terbarukan
Ir. Alihuddin Sitompul, M.M
i
Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa bahwa Buku Panduan Penyusunan Studi Kelayakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Terpusat telas selesai disusun. Buku panduan ini dimaksudkan untuk memberikan petunjuk kepada pemerintah daerah provinsi dan atau kabupaten/kota maupun instansi terkait lainnya. dalam menyusun dan menilai studi kelayakan yang dibuat inisiator dalam upaya memenuhi kaidah dan asas kelayakan dari berbagai aspek. Selanjutnya studi kelayakan tersebut diajukan untuk mendapat alokasi pembiayaan baik anggaran pendapatan dan belanja negara (APBN), Dana Alokasi Khusus (DAK), maupun anggaran pendapatan dan belanja daerah (APBD) tingkat provinsi dan atau kabupaten/kota. Selain pemerintah provinsi dan kabupaten/kota, buku panduan ini dapat menjadi acuan bagi investor atau pihak yang berkepentingan dengan pengembangan energi listrik tenaga surya. Panduan teknis ini bersifat dinamis sehingga secara periodik dapat ditinjau kembali dan disesuaikan dengan kemajuan teknologi yang ada. Pemerintah atau badan lainnya yang ditunjuk Pemerintah diharapkan selalu dapat meninjau kembali panduan teknis ini, bila ada perubahan yang diperlukan. Selain itu, panduan teknis ini bersifat tidak mengikat, diperlukan peran aktif dari pemilik proyek, perencana dan pabrikan serta pelaksana. Peran paling penting adalah pada pemilik proyek dimana peran pengawasan langsung berada dalam pelaksanaannya. Sifat paling penting dari panduan teknis ini adalah tidak membatasi perkembangan PLTS Terpusat dan menjadi eksklusif namun sebaliknya panduan teknis ini tidak memberikan kelonggaran yang berlebihan sehingga meninggalkan kualitas yang diperlukan untuk keberlanjutan. Akhir kata, kami mengucapkan terima kasih atas kerjasama seluruh pihak yang terlibat dalam penyusunan buku panduan ini dan kami juga menyampaikan permohonan maaf apabila ada hal yang kuran. Masukan dan saran untuk penyempurnaan buku panduan ini sangat kami harapkan.
ii
DAFTAR ISI SAMBUTAN ............................................................................................................... i KATA PENGANTAR................................................................................................... ii DAFTAR ISI .............................................................................................................. iii DAFTAR TABEL ....................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... iv DAFTAR SATUAN .................................................................................................... v BAB 1 PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1 1.2 Maksud dan Tujuan ...................................................................................... 1 1.3 Ruang Lingkup Kegiatan .............................................................................. 1 BAB 2 GAMBARAN UMUM ................................................................................. 1 2.1 .... Gambaran Umum Lokasi atau Desa Dimana PLTS Terpusat akan Dibangun ............................................................................................................................... 1 2.1.1 Deskripsi Lokasi .................................................................................... 1 2.1.2 Akses ke Lokasi ..................................................................................... 1 2.1.3 Akses ke Jaringan PLN ......................................................................... 2 2.1.4 Hasil Survey Lokasi Pembangunan PLTS Terpusat .............................. 2 2.2 Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Terpusat ................... 3 BAB 3 ASPEK KELAYAKAN................................................................................ 4 3.1 Aspek Legal ................................................................................................. 4 3.2 Aspek Sosial Ekonomi ................................................................................. 4 3.3 Aspek Teknis................................................................................................ 4 3.3.1 Perhitungan Jumlah Energi Beban ........................................................ 5 3.3.2 Perhitungan Kapasitas Baterai .............................................................. 5 3.3.3 Perhitungan Kapasitas Modul surya ...................................................... 6 3.3.4 Kebutuhan Balance-of-System (BOS) yang harus dipenuhi .................. 6 3.4 Aspek Pengelolaan ...................................................................................... 7 3.5 Aspek Usulan biaya operasional dan pemeliharaan .................................... 8 BAB 4 RANCANGAN TEKNIS ............................................................................. 9 4.1 Rancangan Sistem dan Konstruksi .............................................................. 9 4.2 Rencana Anggaran Biaya Pembangunan PLTS Terpusat ........................ 18 4.3 Gambar Teknik........................................................................................... 22 BAB 5 KESIMPULAN DAN REKOMENDASI ..................................................... 22 Lampiran 1 .............................................................................................................. 23 Lampiran 2 .............................................................................................................. 30
iii
DAFTAR TABEL Tabel 2-1 Tabel Aksesibilitas Personil ke Lokasi ...................................................... 1 Tabel 2-2 Tabel Aksesibilitas Barang ke Lokasi ........................................................ 2
DAFTAR GAMBAR Gambar 3-1 Struktur Organisasi Pengelola PLTS Terpusat ...................................... 7 Gambar 3-2 Contoh Biaya Operasional .................................................................... 8
iv
DAFTAR SATUAN
Ah
- Ampere hours
kWp - kilo watt peak lm
- lumen
PLTS - Pembangkit Listrik Tenaga Surya PV
- Photovoltaic
V
- Volt
Wh
- watt hours
v
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Latar belakang perlunya pembangunan PLTS terpusat
1.2
Maksud dan Tujuan Mengusulkan pembangunan PLTS terpusat Memenuhi kebutuhan masyarakat akan listrik dengan memanfaatkan energi matahari
1.3
Ruang Lingkup Kegiatan Merencanakan pembangunan PLTS, Jaringan Distribusi, Sambungan Rumah dan Alat Pembatas (MCB) dan Pengukur (Energy Limiter), Alat Proteksi Menyiapkan Lembaga Pengelola dan skema pengelolaan Menyusun Rencana Anggaran Biaya Pembangunan PLTS Terpusat
BAB 2 GAMBARAN UMUM 2.1
Gambaran Umum Lokasi atau Desa Dimana PLTS Terpusat akan Dibangun 2.1.1 Deskripsi Lokasi Nama dusun, desa, kecamatan, kabupaten/kota, provinsi Koordinat geografis 2.1.2 Akses ke Lokasi Tabel aksesibilitas personil ke lokasi (dilengkapi peta arah lokasi) Tabel 2-1 Tabel Aksesibilitas Personil ke Lokasi
No
1
Rute
Jarak (km)
Waktu tempuh
Akses terdekat ke lokasi dari bandara
2 3
1
Alat transportasi
Kondisi jalan
Tabel aksesibilitas barang ke lokasi (dilengkapi peta arah lokasi) Tabel 2-2 Tabel Aksesibilitas Barang ke Lokasi
No
1
Rute
Jarak (km)
Waktu Alat Tempuh transportasi
Kondisi jalan
Akses terdekat ke lokasi dari pelabuhan terdekat
2 3 Potensi hambatan dalam pencapaian ke lokasi (jenis transportasi dan frekuensi, dan bulan kondisi rawan transportasi, kondisi cuaca) 2.1.3 Akses ke Jaringan PLN Informasi jarak lokasi ke jaringan distribusi PLN terdekat (jaringan tegangan rendah) Rencana pengembangan PLN kedepan di lokasi kegiatan (dilengkapi surat pernyataan PLN setempat bahwa PLTS tidak tumpang tindih dengan program listrik desa PLN) 2.1.4 Hasil Survey Lokasi Pembangunan PLTS Terpusat Jumlah rumah, Jumlah Fasum, Jumlah lampu PJU (1 lampu setiap dua tiang listrik) (dilengkapi daftar nama calon konsumen) Kerapatan rumah (jarak pembangkit ke titik beban terjauh maksimal 2 km) Data kelompok pemukiman di sekitar lokasi (jumlah rumah, jarak dan arah desa tetangga, sudah berlistrik atau belum) Ketersedian lahan/kondisi lahan (luas, kontur, elevasi, bebas banjir/longsor, vegetasi sekitar, jenis tanah (basah, kering, atau berbatu), koordinat lokasi, layout system dan jaringan distribusi, geologi, kegempaan, kegunung apian, cuaca, iklim, musim, suhu udara, kelembapan, curah hujan, kecepatan angin, iso keraunik level/tingkat intensitas petir)
2
2.2
Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Terpusat Peralatan utama PLTS Terpusat terdiri dari: 1) Sel dan Modul Fotovoltaik Sel fotovoltaik mengubah radiasi matahari menjadi listrik. Untuk mendapatkan daya dan/atau tegangan listrik yang diinginkan, sel fotovoltaik dihubungkan secara seri, parallel, atau kombinasi seri-paralel kemudian dilaminasi dan menjadi suatu kesatuan rangkaian yang disebut modul fotovoltaik. 2) Baterai Baterai memenuhi dua tujuan penting dalam sistem fotovoltaik, yaitu untuk memberikan daya listrik kepada sistem ketika daya tidak disediakan oleh array panel-panel surya, dan untuk menyimpan kelebihan daya yang ditimbulkan oleh panel-panel setiap kali daya itu melebihi beban. 3) Pengendali Baterai (Solar Charge Controller) Fungsi alat pengendali pada umumnya: Mengatur transfer energi dari modul PV baterai beban, secara efisien dan semaksimal mungkin; Mencegah baterai dari: Over charge : Pemutusan pengisian (charging) baterai pada tegangan batas atas, untuk menghindari gasing, yang dapat menyebabkan penguapan air baterai dan korosi pada grid baterai; Under discharge : Pemutusan pengosongan (discharging) baterai pada tegangan batas bawah, untuk menghindari pembebanan berlebih yang dapat menyebabkan sulfas baterai; Membatasi daerah tegangan kerja baterai; Menjaga/memperpanjang umur baterai; Mencegah beban berlebih dan hubung singkat; Melindungi dari kesalahan polaritas terbalik; Memberikan informasi kondisi sistem pada pemakai. 4) Inverter Inverter adalah alat yang berfungsi untuk mengubah arus searah (direct current–DC) yang dibangkitkan oleh sistem modul fotovoltaik dan disimpan ke dalam baterai menjadi arus bolak balik (alternating current – AC) sehingga dapat didistribusikan dan digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik sebagaimana disediakan oleh pembangkit konvensional (diesel genset dari PLN).
3
5) Jaringan Distribusi Tegangan Rendah Jaringan tenaga listrik yang dioperasikan dengan tegangan rendah yang mencakup seluruh bagian jaringan tersebut beserta perlengkapannya 6) Sambungan Rumah (titik terdekat dari tiang ke rumah) Saluran listrik yang menghubungkan instalasi pelanggan dan jaringan distribusi. 7) Instalasi Pelanggan Instalasi listrik yang terpasang sesudah meter di rumah atau pada bangunan.
BAB 3 ASPEK KELAYAKAN 3.1
3.2
Aspek Legal
Status tanah (milik pemerintah/adat/pribadi) Bila menggunakan dana APBN tinjauan aspek legal lebih ditekankan pada kejelasan status lahan yang akan digunakan sebagai lokasi PLTS agar tidak terjadi masalah atau sengketa setelah PLTS dibangun, dilengkapi dengan surat pernyataan sebagaimana diatur dalam Peraturan Menteri ESDM Nomor 10 Tahun 2012 tentang Pelaksanaan Kegiatan Fisik Pemanfaatan Energi Baru Terbarukan, dan dalam membuat surat pernyataan agar berkoordinasi terlebih dahulu dengan pemilik tanah /kepala adat/kepala dusun.
Tidak berada dalam wilayah HPT/Konservasi.
Aspek Sosial Ekonomi
Aspek ini bertujuan untuk menilai kemampuan masyarakat dalam membiayai pengoperasian dan pemeliharaan PLTS.
Menggambarkan berapa jumlah penduduk, bagaimana mata pencaharian, sumber perekonomian, pola konsumsi energi untuk penerangan selama ini. Selain itu, Berapa rata-rata pendapatan warga di desa, bagaimana tingkat pendidikan di desa tersebut, dan lain-lain.
3.3
Aspek Teknis Aspek teknis merupakan perhitungan besarnya kapasitas PLTS yang akan dipasang dengan melakukan perhitungan beban dilanjutkan dengan perhitungan baterai dan modul surya yang diperlukan.
4
3.3.1 Perhitungan Jumlah Energi Beban Beban yang dihitung merupakan kebutuhan energi listrik yang akan dicatu daya oleh PLTS. Untuk melaksanakan perhitungan beban ditetapkan terlebih dahulu efisiensi inverter dan sistem tegangan yang akan di pakai. Contoh perhitungan: Jumlah kebutuhan daya / energi listrik dengan daya minimal Rumah Tangga minimal 300-350 Wh/hari/unit Fasilitas umum maksimal 600-700 Wh/hari/fasum (atau dapat disesuaikan dengan kebutuhan) PJU 50 Wh/hari/unit Cadangan energi 30% untuk antisipasi pertambahan penduduk dan penurunan kinerja komponen PLTS A1 Efisiensi Inverter (desimal) : 0,95 A2 Tegangan sistem baterai (48V / 120V / 240V) : 48 volt A3 Keluaran Tegangan Inverter: (230/400) volt Kemudian dilakukan perhitungan jenis beban dan energi yang dbutuhkan seperti tabel berikut. Jenis Beban
Jumlah
A4 Kuota
A5 Total Energi
Energi (Wh)
Jumlah x A4 (Wh/hari)
Rumah
100
300
30000
Fasum
3
600
1800
PJU
37
50
1850
SUB TOTAL 1
33650
Cadangan Energi (30%)
10,095
SUB Total 2
43745
Rugi-rugi sistem (30%)
18747
Total
62492
A6 Jumlah energi beban per-hari (jumlah A5) : 62492 Wh A7 Jumlah kebutuhan AH beban per-hari (A6/A2) :62492/48 =1301 Ah 3.3.2 Perhitungan Kapasitas Baterai B1 Jumlah hari tanpa matahari yang dibutuhkan: 3 hari B2 DOD (depth-of-discharge) batas pengambilan energi (desimal) = 0,8 B3 Kapasitas baterai yang dibutuhkan ((A7x B1) / B2)= 4878.75 Ah
5
B4 Kapasitas Amp-hour baterai yang dipilih 1000 Ah (800/1000/1200/1500/200) Ah B5 Jumlah baterai dihubung parallel (B3 : B4)= 5 (dibulatkan ke atas) B6 Jumlah baterai dihubung seri (A2 : tegangan baterai yang dipilih) = 24 B7 Jumlah total baterai (B5 x B6) = 120 B8 Total kapasitas amp-hour baterai (B5 x B4) = 5000 Ah B9 Total kapasitas kilowatt-hour baterai ((B8 x A2) / 1000) = 240 kWh 3.3.3 Perhitungan Kapasitas Modul surya C1 Jumlah total kebutuhan energi beban per-hari (A6) 62492 Wh C2 Keluaran energi rangkaian modul yang dibutuhkan (C1) 62492 Wh C3 Tegangan modul pada daya maksimum pada kondisi STC (24 x 0 .85)= 20,4 V C4 Daya maksimum modul surya pada kondisi STC 200 watt C5 Jam matahari (peak sun hours) pada bulan yang dipilih 4 hours (4 jam) C6 Keluaran energi modul surya per hari (C4 x C5) 800 Wh C7 Keluaran energi pada temperatur operasi (DF x C6) = 0,8 x 800 = 640 Wh DF = 0.80 untuk lokasi yang mempunyai temperatur ambient tinggi. C8 Jumlah modul surya untuk memenuhi kebutuhan beban (C2 : C7) = 98 modul. Kapasitas pembangkit (C4xC8)= 19600 Wp dibulatkan 20 kWp 3.3.4 Kebutuhan Balance-of-System (BOS) yang harus dipenuhi 1
Pengkabelan harus memadai untuk memastikan bahwa losses kurang dari 1% dari produksi energi.
2
MCB rating dan jenisnya harus memenuhi kebutuhan tegangan dan arus
3
Semua baterai yang di seri harus diproteksi dengan Fuse
4
Antar komponen utama dilengkapi dengan saklar pemutus (disconnecting switch)
5
Junction Box memenuhi persyaratan IP 65
6
Koneksi antar modul surya menggunakan koneksi plug-in socket
7
Konektor baterai menggunakan tembaga dan diberi pelindung isolator agar aman bagi operator dan dilengkapi proteksi baterai
8
Dari field ke power house menggunakan kabel dengan spesifikasi untuk ditanam didalam tanah
9
Kabel daya dari baterai ke inverter, tipe NYAF
10 Kabel power dari inverter ke panel distribusi, tipe NYY Resistansi pembumian harus ≤ 5 ohm (SNI). Untuk memperoleh resistansi 11 yang terendah dapat digunakan beberapa batang (rod) pembumian yang disatukan
6
3.4
Aspek Pengelolaan Tugas dan kewajiban Pemda sebelum melaksanakan pembangunan PLTS:
Menetapkan lembaga pengelola oleh kepala daerah tingkat II
Menetapkan iuran berdasarkan kesepakatan bersama
Menetapkan Standar operasi prosedur pengeoperasian dan pemeliharaan PLTS
Menyediakan biaya operasi dan perawatan (dilampirkan surat kesediaan Pemda)
Melakukan pembinaan kepada lembaga pengelola (dilampirkan surat kesediaan Pemda)
Tinjauan aspek manajemen dan operasional lebih ditekankan kepada ketersediaan tenaga kerja dan organisasi yang akan mengelola dan memelihara PLTS Terpusat.
Gambar 3-1 Struktur Organisasi Pengelola PLTS Terpusat
Pelatihan dan panduan tentang mengelola dan memelihara PLTS mutlak diperlukan bagi organisasi yang dibentuk. Pelatihan panduan tersebut meliputi:
Pelatihan cara pengoperasian PLTS Terpusat;
Pelatihan perawatan PLTS Terpusat sehingga mampu mengatasi persoalan teknis yang timbul selama pengoperasian PLTS Terpusat;
Pelatihan mengenai perawatan rutin seperti pembersihan permukaan modul surya, perbaikan kecil bangunan sipil, dll;
Panduan mengenai pengelolaan dana untuk perbaikan keperluan besar seperti kerusakan bangunan sipil, peralatan mekanikal-elektrikal, jaringan transmisi, dll;
Panduan iuran bagi masyarakat setempat agar masyarakat setempat dapat memperoleh nilai ekonomi dari pengoperasian dan keberlangsungan PLTS Terpusat.
Menyiapkan panduan pengelolaan keuangan, administrasi, daftar spare part
7
3.5
Aspek Usulan biaya operasional dan pemeliharaan
Biaya Operasional
Sumber: GIZ
Gambar 3-2 Contoh Biaya Operasional
Biaya penggantian komponen/peralatan utama seperti baterai pada saat umur teknis habis (antara 3-5 tahun)
8
BAB 4 RANCANGAN TEKNIS 4.1
Rancangan Sistem dan Konstruksi a. Modul Surya Jenis modul adalah Mono/Polycrystalline Silicon. Output Modul Surya (Peak Power Output) per unit, karakteristik hasil tegangan tes Produsen terbaca pada modul (Manufacture, Serial Number, Peak Watt Rating, Peak Current, Peak Voltage, Open Circuit Voltage dan Short Circuit Current). Efisiensi modul surya minimum 16%. Rangkaian modul surya mempunyai kapasitas total sesuai dengan Hasil perhitungan kapasitas system. Koneksi antar modul surya menggunakan koneksi plug-in socket. Keluaran array modul melalui Combiner Box sebelum masuk ke Inverter. Label data kinerja (performance) modul ditempelkan pada bagian belakang modul surya. b. Inverter Inverter digunakan untuk mengubah arus searah dari modul surya menjadi arus bolak balik dan selanjutnya akan didistribusikan ke beban melalui jaringan distribusi listrik. Untuk PLTS ini akan dipakai 2 (dua) jenis inverter, yaitu inverter on-grid (solar inverter) dan inverter off-grid (battery inverter). Kedua inverter dapat terkoneksi melalui jaringan listrik AC saja, tanpa jaringan komunikasi lain. Hal ini memungkinkan komunikasi antar inverter on-grid dan off-grid yang terpisah-pisah dengan jarak yang jauh. Dengan fitur ini, semua inverter dapat berkomunikasi hanya dengan menggunakan AC power line tanpa perlu tambahan jaringan komunikasi lainnya. Dengan mengubah frekuensi AC, inverter juga mempunyai kemampuan untuk dapat meregulasi fluktuasi beban atau Frequency-Shift Power Control (FSPC). Pada siang hari, seluruh energi yang dihasilkan oleh modul surya akan dialirkan langsung oleh inverter on-grid langsung ke rumah-rumah pengguna/fasilitas umum (beban). Jika beban yang dilayani lebih kecil dari energi yang dihasilkan oleh modul surya, maka kelebihan energi tersebut akan dipakai untuk mengisi (charging) baterai. Pada saat baterai dalam kondisi penuh, maka inverter off-grid akan secara otomatis menghentikan suplai ke baterai. Sebaliknya, jika beban yang dilayani 9
lebih besar dari energi yang dihasilkan atau pada malam hari, maka inverter off-grid akan mengkonversi energi yang tersimpan pada baterai (discharging) untuk melayani beban. Inverter yang digunakan juga mempunyai fleksibilitas yang memungkinkan penambahan jumlah inverter ketika ada kenaikan permintaan daya. Inverter yang digunakan juga mempunyai kemampuan untuk bisa beroperasi paralel ketika kebutuhan daya meningkat didaerah tersebut dan mempunyai kemampuan untuk ditingkatkan dari satu-fasa menjadi tiga-fasa. Inverter juga mempunyai kemampuan untuk bisa diintegrasikan (hybrid) dengan pembangkit listrik dengan sumber energi terbarukan lainnya seperti energi angin, energi air atau bahkan dengan PLTD. Hal ini dilakukan mengingat PLTS ini dapat diinterkoneksikan dengan jaringan PLN setempat atau dengan jaringan yang dikelola secara swadaya oleh pemerintah daerah/masyarakat setempat. Lokasi PLTS seluruhnya berada pada pulau-pulau terluar dan daerah terpencil, sehingga inverter diharapkan dapat beroperasi handal pada kondisikondisi dengan jenis-jenis beban (load) yang berbeda-beda dengan pengawasan dan supervisi yang minimal, serta terhadap kondisi di lapangan yang cenderung korosif. Tegangan output
: 220-230 Vac, 50Hz, single phase
Tegangan input dc
: minimum 48 Vdc
Gelombang output
: sinus murni
Efisiensi
: ≥ 95 %
Total Harmonic Distortion (THD)
: ≤ 5%
Sistem proteksi
: over current, over load, short circuits, over temperature, over/under voltage, reverse polarity
Indicator (LCD display)
: inverter voltage & current, inverter frequency, battery voltage & current, load current & voltage
Inverter dapat bekerja secara paralel (parallel operation/stacking) Dilengkapi dengan management control untuk mengatur energi yang masuk dan keluar dari inverter. Memiliki fitur battery temperature sensor dan battery equalization untuk mencegah kerugian kapasitas baterai dan life time baterai. Dilengkapi dengan fitur data logger dan communication/interface untuk komunikasi data dengan Remote Monitoring System.
10
c. Solar Charge Regulator (SCR) Kontrol Sistem Algoritma : MPPT (Maximum Power Point Tracking) High Efficiency
: >98%
Tegangan Input Nominal : minimum 48 Vdc Memiliki sistem pengisian baterai yang cepat dan aman. Proteksi sistem
: Reverse polarity protection High battery voltage protection Low battery Voltage Protection Overload protection PV Ground Fault Protection
Untuk SCR yang tidak dilengkapi fitur PV Ground Fault Protection secara terintegrasi dapat menambahkan Ground Fault Protection secara terpisah. d. Baterai (Battery Bank) Jenis baterai adalah VRLA Gel (Valve Regulated Lead Acid), OPzV Stationary Battery. Deep cycle, life cycle minimum 1.200 pada DOD (Depth of Discharge) 80%. Kapasitas baterai menyesuaikan dengan hasil perhitungan kapasitas system. Tegangan nominal 2 volt/sel. Umur teknis (float design life) minimal 10 (sepuluh) tahun pada suhu 20oC. Keluaran battery bank dengan tegangan nominal minimum 48 Vdc. Penempatan baterai memperhitungkan faktor keamanan (safety) bagi peralatan yang lainnya dan memperhitungkan aspek-aspek teknis lainnya yang dapat mempengaruhi umur teknis baterai (life time). Konektor baterai menggunakan tembaga dan diberi pelindung isolator agar aman bagi operator. Dilengkapi proteksi baterai, dengan kapasitas minimum sesuai dengan hasil perhitungan kapasitas sistem, sebelum masuk ke inverter. Dudukan baterai terbuat dari bahan metal (tidak boleh terbuat dari kayu) tahan korosi. Konstruksi dudukan baterai dilengkapi dinding pembatas pada sisi luar setinggi minimal 10 cm, sedemikian sehingga baterai dapat berdiri dengan kokoh.
11
d. Remote Monitoring System (RMS) Parameter-parameter, data-data dan informasi-informasi dari sebuah sistem PLTS sangat diperlukan untuk menganalisis kehandalan fungsi dan jumlah energi yang diproduksi. Oleh sebab itu, sebuah Remote Monitoring System yang dapat diakses secara remote melalui ethernet atau internet web browser (melalui sebuah modem GPRS/GSM) sangat diperlukan. Interface dilengkapi dengan koneksi RS-485, jika sifatnya optional maka ditawarkan dalam penawaran. RMS tidak perlu dipasangi komputer (PC) untuk monitor secara lokal. Perlu ditambahkan 1 (satu) buah pyranometer untuk setiap lokasi untuk mengukur radiasi matahari (data-data pyranometer dapat disajikan pada RMS). Spesifikasi pyranometer mengikuti standar ISO 9060 : 1990 second class, waterproof, field of view 180o dan output hasil pengukuran dapat dibaca pada RMS. f.
Kabel Daya (Power Cable), Pentanahan (Grounding) Pengkabelan, Pentanahan, dan Manajemen Pengkabelan Kabel koneksi antar modul surya diletakan pada cable tray/trunk. cable tray/trunk diletakkan di bawah PV array dan menempel pada penyangga PV array. Kabel daya dari combiner box ke inverter (menggunakan kabel NYFGbY/NYRGbY (SPLN/SNI).
dengan
diameter
menyesuaikan
besar
arus
Kabel daya dari PV Array ke battery inverter ditanam di tanah minimal 30 cm, dan masuk ke dalam rumah pembangkit (power house) melalui pondasi yang dilengkapi dengan cable conduit. Kabel daya dari baterai ke inverter, tipe NYAF dengan diameter menyesuaikan arus pada baterai (SPLN/SNI). Kabel power dari inverter ke panel distribusi, tipe NYY dengan diameter menyesuaikan arus pada inverter (SPLN/SNI). Setiap penyambungan kabel menggunakan terminal kabel dan konektor (bukan sambungan langsung) yang sesuai yang terisolasi dengan baik. Material instalasi dan pentanahan (grounding) peralatan disesuaikan dengan kapasitas pembangkit. Sistem pembumian dari penyangga PV array menggunakan penghantar tipe NYY yellow green 35 mm2 (SPLN/SNI). Penampang tersambung baik secara elektris pada penyangga PV array 12
(menggunakan sepatu kabel dan dibaut). Resistansi pembumian ≤ 5 ohm (SPLN). Untuk memperoleh resistansi yang terendah dapat digunakan beberapa batang (rod) pembumian yang disatukan. Interkoneksi dari masing-masing PV array dapat dikelompokkan dan ditempatkan pada combiner box (marshalling kiosk) dengan insulation class IP65. Ukuran combiner box disesuaikan sedemikian sehingga operator dapat dengan mudah/leluasa melakukan pengecekan saat pemeliharaan. Combiner box ini juga terbuat dari metal tahan karat dengan ketebalan minimal 2 mm atau bahan polimer. Combiner box dilengkapi minimal dengan busbar, DC Fuse, DC circuit breaker, surge protector/surge trap. g. Panel Distribusi (Distribution Panel) Panel distribusi dilengkapi dengan saklar utama/pemisah, pembatas arus mini circuit breaker (MCB), earth leak circuit breaker (ELCB), saklar terminal, busbar. Rangka bagian depan, atas, bawah dan bagian belakang tertutup rapat, sehinga petugas pelayanan akan terlindung dari bahaya sentuh bagian-bagian aktif. Panel distribusi dilengkapi dengan ventilasi pada bagian sisi, lubang ventilasi dilindungi, agar binatang atau benda-benda kecil serta air yang jatuh tidak mudah masuk ke dalamnya. Tegangan sistem : 380-400 VAC, tiga fasa Monitoring
: tegangan, arus, frekuensi dan kWh-meter.
Sistem Proteksi
: dilengkapi dengan fuse dan circuit kapasitas menyesuaikan dengan arus.
breaker,
Panel distribusi dilengkapi dengan sebuah timer dan kontaktor yang berfungsi untuk dapat memutus aliran beban pada waktu yang ditentukan. Panel distribusi terbuat dari bahan metal yang tidak dapat terbakar, tahan lembab dan kokoh dengan ketebalan minimal 2 mm. Penempatan aman dan mudah dimonitor oleh operator. Pada bagian depan panel distribusi dilengkapi lampu indikator. Pada bagian depan panel distribusi diberi stiker tanda bahaya terhadap sengatan listrik. h. Penyangga PV Array (PV Array Support) Pondasi terbuat dari pasangan batu dan diaci. Pondasi memiliki luas penampang 35x35 cm dan tinggi minimal 60 cm. Pondasi memiliki 13
kedalaman minimal 40 cm (sehingga ketinggian pondasi di atas permukaan tanah minimal 20 cm). Tiang penyangga modul surya terbuat dari metal yang kokoh dan kuat terbuat dari pipa dengan diameter 4 inch dengan ketebalan minimal 3 mm atau bentuk L dengan ukuran 10x10 cm dengan ketebalan minimal 4 mm yang di hot deep galvanised pada seluruh bagian permukaan Tiang penyangga modul free standing di atas pondasi, bagian bawah tiang penyangga memilik tapak (berbentuk bujur sangkar) yang materialnya sama dengan penyangga PV array dengan ketebalan minimal 6 mm dan memiliki ukuran 20x20 cm. Tapak ini dilubangi pada keempat sisinya untuk pasangan baut yang ditanam ke pondasi Mounting modul surya menggunakan model rail dan clip dengan bahan aluminium dengan tebal minimal 3,5 mm dan ukurannya disesuaikan dengan ukuran modul surya yang ditawarkan. Modul surya yang disusun pada rail dipasang mid clamp (antar modul) dan end clamp (pada ujung rail) yang berfungsi untuk menahan modul surya agar tidak bergeser. Ketinggian antara modul dan permukaan tanah pada titik terendah minimal 70 cm. Jarak antar PV Array diatur/didesain sedemikian rupa sehingga tidak ada bayangan (shading) yang jatuh pada permukaan PV Array lainnya. Demikian pula dengan jarak antara rumah pembangkit dan PV Array. Pada setiap array dipasang tanda bahaya terhadap sengatan listrik. Array tersusun rapi pada beberapa baris yang simetris. Jarak antar masing-masing array cukup dapat dilewati secara leluasa oleh personil pada saat pemeliharaan. i.
Rumah Pembangkit (Power House) Untuk keperluan penempatan peralatan dan operasional dibangun shelter berbahan polyurethane dan baja ringan dengan ukuran menyesuaikan dengan kapasitas PLTS, yang terbagi atas ruang baterai dan ruang kendali (control room). Pondasi menggunakan batu kali/setara dengan kedalaman minimal 50 cm. Luasan pondasi lebih 70 cm dihitung dari sisi dinding rumah pembangkit bagian depan dan 20 cm dari sisi lainnya serta diaci. Atap menggunakan Zinc Aluminium. Tebal dinding shelter minimal 75 mm. 14
Lantai menggunakan keramik warna putih ukuran 30x30 cm. Ruang baterai memiliki ventilasi yang cukup untuk sirkulasi udara. Dilengkapi dengan instalasi listrik, 5 titik (3 lampu dan 2 kotak kontak), dan pembatas MCB 2 A. Di sekitar bangunan rumah pembangkit dilengkapi dengan sistem penangkal petir untuk melindungi keseluruhan sistem pembangkit. Dilengkapi dengan jalan setapak (dibeton atau menggunakan con-block dengan lebar minimal 1 meter) dari pintu gerbang ke pintu rumah pembangkit. Seluruh fasilitas sistem pembangkit diberi pagar keliling menggunakan jenis BRC seluas area yang disediakan dengan tinggi minimal 150 cm dan dilengkapi dengan pintu gerbang swing tunggal. Diameter besi pagar minimal 6 mm. Diameter tiang penghubung pagar minimum 2 inchi. Pagar BRC dicat dengan metode hot dip galvanized. Pondasi pagar BRC memiliki luas penampang 20x20 cm dan tinggi 45 cm dengan kedalaman minimal 30 cm. (sehingga ketinggian pondasi di atas permukaan tanah minimal 15 cm) j.
Distribusi, Sambungan dan Instalasi Rumah Sub-Sistem Jaringan Distribusi 1) Jaringan distribusi tegangan rendah Jaringan diperlukan untuk distribusi ke rumah pelanggan dengan jaringan tegangan rendah (TR) open loop. Jaringan distribusi terdiri dari tiang listrik dan kabel. Total panjang jaringan distribusi maksimal disesuaikan dengan daftar kuantitas dan harga untuk masing-masing lokasi. Spesifikasi untuk jaringan distribusi tegangan rendah adalah sebagai berikut: Menggunakan jaringan udara; Jarak antar tiang maksimal 40 meter; Menggunakan
pole/tiang
besi
galvanized
dengan
tinggi
7 (tujuh) meter sesuai SNI ditanam dengan kedalaman 1 (satu) meter, pondasi cor semen, lengkap dengan asesoris jaringan distribusi; Kabel
antar
tiang
menggunakan
twisted
cable
3x35 mm2 + 1x25 mm2 (SNI); Kabel dari tiang ke rumah menggunakan NFA 2x10 mm2 (SNI); Tinggi lendutan kabel antar tiang minimal 4 meter dari permukaan tanah; 15
Pada setiap dua tiang dipasang sebuah lampu jalan. Lampu Jalan dilengkapi dengan lengan lampu, dan lampu LED dengan daya 10-12 W dengan efikasi 100 lumen/W yang terletak didalam suatu enclosure tertutup yang memiliki IP 65; 2) Jaringan distribusi tegangan menengah (apabila ada) Jaringan diperlukan untuk distribusi ke rumah pelanggan dengan jaringan tegangan rendah (TR) open loop. Jaringan distribusi terdiri dari tiang listrik dan kabel. Total panjang jaringan distribusi maksimal disesuaikan dengan daftar kuantitas dan harga untuk masing-masing lokasi. Spesifikasi untuk jaringan distribusi adalah sebagai berikut: Menggunakan jaringan udara; Jarak antar tiang maksimal 40 meter; Menggunakan pole/tiang besi dengan tinggi 9 (sembilan) meter sesuai SNI, ditanam dengan kedalaman 1 (satu) meter, pondasi cor semen, lengkap dengan asesoris jaringan distribusi; Kabel antar tiang menggunakan AAAC-S 70 mm (SNI); Tinggi lendutan kabel antar tiang minimal 4 meter dari permukaan tanah; Sub-Sistem Instalasi Rumah dengan spesifikasi sebagai berikut :
Masing-masing rumah diberikan proteksi/pengaman menggunakan pembatas arus (MCB) 1 A (termasuk boks dan segel), 220 Volt dan dilengkapi dengan pembatas energi (energy limiter).
Energy limiter (energy dispenser meter) memiliki fitur yang dapat diprogram dengan sandi (password), sehingga dapat disesuaikan dengan kemampuan kapasitas pembangkit.
Energy limiter (energy dispenser meter) dan pembatas arus (MCB) keduanya ditempatkan di dalam sebuah kotak pengaman tertutup (box) berbahan metal.
Energy limiter memiliki proteksi arus lebih dan arus hubung singkat yang dapat diprogram dan dapat kembali normal setelah tidak ada gangguan (fault).
Energy limiter memiliki indikator LCD untuk melihat sisa energi dan indikator suara (beep) apabila energi yang tersisa mencapai limit tertentu sesuai pengesetan.
Masing-masing rumah terdapat 4 titik beban (3buah lampu dan 1 buah kotak kontak).
Lampu yang dipakai adalah lampu LED. 16
Kabel Instalasi rumah menggunakan jenis NYM 3x1,5 mm 2 dan 2x1,5mm2, sesuai SNI.
Masing masing rumah dilengkapi dengan arde (pentanahan)
Energy limiter (energy dispenser meter) seperti yang disebutkan dalam spesifikasi di atas, berfungsi membatasi pemakaian energi harian. Adapun spesifikasi energi limiter adalah sebagai berikut:
Tegangan input
: 220 Vac, 1 phasa, 50 Hz
Arus beban maksimum
:1A
Konsumsi arus input (AC) : + 15 mA
Kontrol
: micro controller
Setting
: programmable dengan password
Alarm
: buzzer/beepsaat kuota 25%, indikator pada display saat kuota habis
Resolusi Pengukuran
: 1 watt-jam (Wh), ketelitian 5%
Temperatur Operasional : 0-500C
Pembatasan Pemakaian : dapat diprogram berdasarkan waktu dan penggunaan daya.
Lampu yang dipakai seperti yang disebutkan dalam spesifikasi di atas, adalah lampu LED Bulb Light dengan spesifikasi sebagai berikut: Tegangan input
: 85-265 Vac
Konsumsi daya
: 5-6 W (atau dapat disesuaikan)
Luminous
: minimal 400 lm
Warna cahaya
: pure white
Fitting
: E27
k. Penangkal Petir Spesifikasi untuk penangkal petir sebagai berikut: Menara (tower): tree angle, guyed wire Passive system, connection slave. Pembumian penangkap petir tersambung secara baik dan dipisah dengan sistem pembumian PV array. Resistansi pembumian ≤ 5 ohm (SNI). Untuk memperoleh resistansi yang terendah dapat digunakan beberapa batang (rod) pembumian yang disatukan. Terdapat sistem pentanahan. 17
Dilengkapi dengan lighting counter. Lighting counter diletakkan di dalam box yang spesifikasi teknisnya sesuai dengan combiner box. Melampirkan gambar: - mekanik menara; - gambar elektrikal sistem penangkal petir; - gambar pondasi menara. Tinggi menara (tower) minimal 17 meter. 4.2
Rencana Anggaran Biaya Pembangunan PLTS Terpusat Contoh RAB untuk 20 kWp
Daftar 1 : Mata Pembayaran Umum
No 1. 2.
3. 4.
Satuan
Uraian Pekerjaan
Ukuran
Setting out/persiapan lokasi Mobilisasi dan demobilisasi (termasuk jasa pengiriman) Engineering/design dan jasa instalasi + Pelatihan Sertifikat Laik Operasi
Kuantitas
Ls
1
Ls
1
Ls
1
Ls
1
Harga Satuan
Total Daftar 1 (Pindahkan nilai total ke Daftar Rekapitulasi)
18
Total Harga
Daftar 2 : Mata Pembayaran Pekerjaan Mekanikal Elektrikal
No
Uraian Pekerjaan
Satuan Ukuran
Kuantitas
Photovoltaic System, by 1
pass Diode & wiring 50
1
lot
kWp 1.1
Solar Panel @ 200Wp
250
Modul
1.2
Asesoris solar panel
1
set
1.3
Array junction box
1
set
1.4
Grounding protection kit
1
set
2
Battery System, VRLA
1
lot
2.1
Battery, 2 V
216
unit
2.2
Battery Connection Cable
1
set
2.3
Battery Rack
1
set
2.4
Battery Connection box
1
set
Controller
1
set
1
set
1
set
Asesoris controller
1
set
Penangkal Petir
1
lot
1
set
1
set
1
set
3 3.1
3.2 3.3
4 4.1
4.2 4.3
On-grid inverter (solar inverter) Off-grid inverter (battery inverter)
Tower, tree angle 17 m, guyed wire Grounding system untuk penangkal petir Sistem monitoring data
19
Harga Satuan
Total Harga
5
Panel Distribusi, Power Cable & Grounding
5.1
Distribution board + metering
6
Remote Monitoring System
6.1
Remote Monitoring System
7
Pyranometer
7.1
Pyranometer
1
set
1
set
1
unit
1
lot
3.000
m
75
buah
Jaringan Distribusi 8
Tegangan Rendah, 3.000 meter
8.1
8.2
Twisted Cable 3x35 mm2 + 1x25 mm2 Tiang besi galvanize, 7 meter, dan 9 meter
8.3
Asesoris tiang
75
set
8.4
Lampu jalan set with LED
38
set
9
Instalasi Rumah Pelanggan
9.1
Kabel Instalasi Rumah
5.500
m
9.2
Energy Limiter, MCB
220
set
220
rmh
3 titik lampu + 1 stop kontak 9.3
+ Saklar
Total Daftar 2 (pindahkan nilai total ke Daftar Rekapitulasi)
20
Daftar 3 : Mata Pembayaran Pekerjaan Sipil Satuan No
Uraian Pekerjaan
Ukuran
1 Pondasi PV array
Kuantitas
Ls
1
Ls
1
3 Pondasi Penangkal Petir
Ls
1
4 Pagar berikut pondasinya
Ls
1
5 Pondasi tiang jaringan
Ls
1
Harga
Total
Satuan
Harga
Rumah pembangkit (power 2 house) berikut pondasinya. Minimal luas 45 m2
Total Daftar 3 (Pindahkan nilai total ke Daftar Rekapitulasi)
Daftar Rekapitulasi Lokasi A Mata Pembayaran
Harga
Daftar No. 1 : Mata Pembayaran Umum Daftar No. 2 : Mata Pembayaran Pekerjaan Mekanikal Elektrikal Daftar No. 3 : Mata Pembayaran Pekerjaan Sipil Jumlah (Daftar 1+2+3) PPN 10 % TOTAL NILAI
21
4.3
Gambar Teknik
Layout system pembangkit Luas tanah yang minimal harus disediakan (dengan perkiraan ukuran sebagai berikut): No.
Kapasitas (kW)
Luas Lahan (m2)
1
5
9 x 15
2
10
15 x 23
3
15
18 x 13
4
20
20 x 25
5
30
20 x 30
6
50
30 x 50
7
100
40 x 60
BAB 5 KESIMPULAN DAN REKOMENDASI
22
Lampiran 1 Gambar Teknis Konstruksi Sipil
Gambar 1. Layout pondasi rumah pembangkit 23
Gambar 2. Rumah pembangkit yang terbuat dari polyurethane
24
Gambar 3. Pagar BRC dan konstruksinya 25
Gambar 4. Pondasi tiang listrik
26
Gambar 5. Aksesoris tiang listrik
27
Gambar 6. Tiang listrik
28
Gambar 7. Penangkap petir
29
Lampiran 2 Gambar Teknis Elektrikal
Gambar 8. Blok diagram PLTS 30
Gambar 9. Wiring diagram PLTS 31
Gambar 10. Wiring panel distribusi
32
33
