Majalah.Ilmiah.Teknologi,Elektro, Vol.,21, No.1, Januari – Junin2022

DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2021.v20i02.P09nnnnn                                                            63

Analisis Performansi dan Ekonomi PLTS Atap 10 kWp pada Bangunan Rumah Tangga di Desa Batuan Gianyar I.P.G.Riawan1, I.N.S. Kumara2, W.G. Ariastina3

[Submission: 18-01-2022, Accepted: 14-01-2022]

Abstract— The Efforts to accelerate the development of renewable energy power plants continue to be driven by the central government as stipulated in the National Energy General Plan. One of the plants developed is the Solar Power Plant. Currently about Solar Power Plant in Indonesia is built to reach 152.44 MW from the target set at 6.5 GW. The central government through the Minister of Energy of Resources and Minerals issued policy No. 49 of 2018 on the use of rooftop power plants. Gianyar is one of the areas that have good solar irradiation with an average of 4.99 kWh/m2/day, where it is very potential to build a rooftop PV. This research aims to find out the study of electrical energy and economic generated from Solar Power Plant 10 kWp in Batuan village. Furthermore, a survey was carried out in the field to collect data in order to simulate the performance, comparison, and investment feasibility of the construction of the Solar Power Plant. Data collection of real production and real consumption is carried out for 12 months. Simulations use PVsyst programs and investment feasibility using several methods, such as Net.Present.Value.(NPV), Internal.Rate of.Return. (IRR), Benefit.Cost.Ratio. (BCR), Profitability.Index (PI), and Payback.Period (PP). The total potential Solar Power Plant in of Batuan Village household is 9.3 kWp from the entire roof of the installation of 78.11 m2. The construction of Solar Power Plant in households in Batuan Village with a capacity of 10 kWp has a potential of 6336.3 kWh in a year with a performance of 30.9%, while in real production this Solar Power Plant is able to produce a total of 8,502 kWh in a year. In economic analysis, the feasibility level of plts development investment was declared unfit, with an NPV value of Rp. - 321,004,050 at a discount rate of 10%, the value of IRR - 90.4%, BCR worth 0.78, PI at 0.32, and PP which reached 78 years.

Intisari— Upaya percepatan pengembangan pembangkit listrik energi terbarukan terus dipacu pemerintah pusat yang ditetapkan dalam Rencana Umum Energi Nasional. Salah satu pembangkit yang dikembangkan adalah Pembangkit..Listrik. .Tenaga. Surya (PLTS). Saat ini PLTS di Indonesia terbangun mencapai 152,44 MW dari target yang ditetapkan sebesar 6,5 GW. Pemerintah pusat melalui Menteri. .Energi. .Sumber. .Daya dan.Mineral mengeluarkan kebijakan No. 49.Tahun.2018 tentang.penggunaan PLTS Atap. Gianyar merupakan salah satu daerah yang memiliki iradiasi matahari..yang baik dengan rata-rata 4,99 kWh/m2/hari, dimana sangat berpotensi dibangun PLTS atap. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui kajian energi listrik dan ekonomi yang dihasilkan dari PLTS 10 kWp di Desa Batuan. Selanjutnya dilakukan survei ke lapangan untuk mengumpulkan data-data guna melakukan simulasi unjuk kerja, perbandingan, dan kelayakan investasi dari pembangunan PLTS tersebut. Pengumpulan data produksi riil dan komsumsi riil dilakukan selama 12 bulan. Simulasi menggunakan program PVsyst dan kelayakan investasi menggunakan beberapa metode, seperti Net.Present.Value (NPV), Internal Rate.of.Return (IRR), Benefit Cost. .Ratio (BCR), Profitability.Index (PI), dan. .Payback.Period (PP). Total potensi PLTS rumah tangga Desa Batuan sebesar 9,3 kWp dari luas seluruh atap pemasangan sebesar 78,11 m2. Pembangunan PLTS pada rumah tangga di Desa Batuan berkapasitas 10 kWp memiliki potensi 6336,3 kWh dalam setahun dengan unjuk kerja 30,9%, sedangkan pada produksi riil PLTS ini mampu menghasilkan total 8.502 kWh dalam setahun. Pada analisis ekonomi, tingkat kelayakan investasi pembangunan PLTS ini dinyatakan tidak layak, dengan nilai NPV Rp. -321.004.050 pada tingkat diskonto 10%, nilai IRR – 90,4%, BCR bernilai 0,78, PI di angka 0,32, dan PP yang mencapai 78 tahun.

Kata Kunci— Energi Terbarukan, PLTS Atap, Unjuk Kerja, Investasi Energi

  • I.    pendahuluan..

Rencana..Umum..Energi..Nasional..yang..disingkat,,RUEN merupakan..kebijakan,,Pemerintah.,Pusat...mengenai...rencana pengembangan......energi.ntingkat....nasional;l;yang.....menjad i penjabaran,.dantrrencana pelaksanaanrtKebijakanuyuEnergi Nasional yangmbersifat lintas sektor untuk mencapaiisasaran KebijakanoEnergiyNasional. Pembangkitantenergirlistrik yang telah dilakukan saat ini masih.mengandalkan energi.fosil yang kontribusi sebesar,95%. Pemanfaatan,EBT baru mencapai;2% dari total[potensipEBT.yang ada [1]. Namun demikian, dalam RUENuyyang telah ditetapkanytypemerintah akan terus meningkatkan pemanfaatanoenergiobaru dan energi terbarukan (EBT). Provinsi Bali ditargetkan untuk membangun PLTS dengan kapasitas terpasang sebesary108tMW padaitahun 2025 [2].

Provinsi,.,Baliusaatoiniusudah memilikiiubeberapatrPLTS berskala besar..diantaranya.adalah PLTSkjKarangasem [3] dan PLTSytBangli [4] yang masing-masingnya.berkapasitas 1.MW On-Grid. Berdasarkan..Rencana,,Usaha..Penyediaan,,Tenaga Listrik (RUPTL) PT.PLN (Persero) Tahun 2017 sampai dengan 2026, bauran..energi,,dari,energidbaru dandterbarukan (EBT) hanya sebesard12,9 %. Jika dirinci,tbauran energirEBT yang terbesarydatang dari air sebesar 7,8%,ypanas bumi 4,3% dan EBT lainysebesarr0,8% [5]. Sedangkan untukrkondisi di Bali, energi listrik yang berasaltdari energitbarumdanmterbarukan hanya sekitarm1% dari totalmpembangkit listriktdiiBali [6]. Pemerintahuyperludssmengembangkan EBTsdlebihuylanjut

p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372

dikarenakan pengembanganhEBT diuwilayahoProvinsillBali masih.sangat..kurang.

Indonesia yangiuterletak diiiwilayah khatulistiwa memiliki potensimrata-ratanenergiusuryattsebesarg4,8ukWh/m2/hari [7]. Dari potensi tersebut, jumlah Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang terpasang hingga bulan Novembergtahun,,2016 hanya sekitarg11 MW saja. Dalam,,RUPTL, pemerintah telah mencanangkantrpengembangannnpotensi PLTS sebesartr5000 MW padantahun 2025.

KabupatenmGianyar merupakanhsalah satu dari delapan kabupaten dan satu kota di Provinsi Bali. Kabupaten Gianyar memiliki wilayahtseluas 368 km2, atauymencakup 6,53% dari wilayah daratanttPulaunnBali. Secara geografis, Kabupaten Gianyar terletak antara terletak antara 08o18'48" - 08o38'58" Lintang Selatan 115o13'29" - 115o22'23" BujurhhTimur [8]. Berdasarkan data meteorologi dari NASA, Kabupaten Gianyar (Bali) memiliki rata-rata iradiasi..matahari.,,sebesar 5,33 kWh/m2/hari. Jumlah ini lebih besar dibandingkan rata-rata iradiasi matahari.Indonesia sebesar 4,8 kWh/m2/hari, sehingga KabupatenytGianyar memilikiytpotensiguntuk pengembangan PLTS.

Regulasieeyang.mengatur. .konsumen. .tenaga.,listrik,.juga sebagai produsen. .tenaga. .listrikbdengan.pembangkit.tenaga surya rooftop (panel suryaydi atapurumah), saat ini sudah dikeluarkanpPeraturan olehpKementrian ESDM dengan No.49 tanggaln18 Nopember 2018. Dengannkeluarnya Permen ini, dalam waktundekat iniudiperkirakan pemakaianiipembangkit listrik tenaga surya..dapat berkembang.,untuk.,menunjang pertumbuhan pemakaian.energi terbarukan [9].

Faktoriiyangiidapat mempengaruhi besarnyaiiiefisiensi daya yang mempengaruhiiibesarnya keluaraniiseliisurya antaraiilain radiasiiimatahari, suhuipada seliisurya, orientasi dariiipanel suryai i (array), sudutiikemiringan dariiipanel surya (array), dan besarnyaiibayangan. Besarnyaiidaya yang dihasilkaniiolehiisel suryaiitergantung besarnya radiasi matahariiiyang mengenai modul, demikian jugaiidengan temperatur yang terdapat pada sel surya. Untuk menaikkan dayaiioutput yang dihasilkan, diusahakaniiseliisuryaiselalu memperoleh radiasi matahari yang maksimal juga diperlukan temperatur yangirendah supaya dayaioutput meningkat [10].

PembangunaniiPLTSiimemerlukanibiayaipemasanganiyang masihiimahaliuntukiisaatiiini. Oleh karena itu, diperlukan perhitunganiiekonomi yang meliputi besarnyaiiinvestasi awal yang harusidisediakan. Selainiitu diperlukanikajianiekonomi dan studiikelayakkaniproyekiuntuk menghitungiberapa lama pengembalianiiiinvestasiiiawaliiidaniiiiiilayakiii atauiiiiiitidak pembangunanipembangkitilistrikitenagaisuryaitersebut [11].

PLTS Atap pertama yang dibangun di daerah Gianyar berada di Desa Batuan Kecamatan Sukawati sebesar 1 kW yang digunakan sebagai energi alternatif. Dengan dibangunnya PLTS Atap di daerah ini agar nantinya akan menjadi tempat percontohan dalam pemasangan PLTS di desa lainnya. PLTS ini dibangun swadaya oleh pemilik rumah dengan beranggapan bahwa pemilik rumah memiliki motivasi untuk mengembangkan energi terbarukan untuk masa depan.

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hasil simulasi produksi PLTS Atap 1 kW di Desa Batuan, Kecamatan Sukawati, Kabupaten Gianyar dengan menggunakan software PVSyst. Melalui simulasi juga dapat diketahui energi listrik yang dihasilkan PLTS kemudian akan dibandingkan dengan

produksi riil dari PLTS tersebut, serta melakukan analisis kajian ekonomiiidari pembangunan PLTS mengenai pemasanganipembangkitilistrik tenagaiisuryailayak diterapkan dari segi ekonomi. Mulai dari biaya investasii (modal) awal pembelian komponen, biayaiiinstalasi, pengoperasian dan pemeliharaan komponen–komponen hingga biaya investasi (modal) awal kembaliidengan totalienergi yangidihasilkan dari pemasangan PembangkitiListrikiTenagaiSurya [12].

Berdasarkan latariibelakang di atas maka dalam paper ini akan dilakukan studi untukiimengetahui produksiiienergi PLTSiidengan caraiisimulasi, analisaiiantara simulasi dan produksi riil, kajianiiekonomi, dari pembangunaniiPLTSiatap.

  • II.    KAJIAN PUSTAKA

  • A.    PembangkitiListrikiTenagaiSurya

PembangkitiListrikiTenagaiSuryai (PLTS) termasuk dalam salahiiisatuiisumberiienergiiibaruiiiidan terbarukan. PLTS memanfaatkan sumber energiimatahari dalam bentukicahaya matahariiuntuk diubahilangsungimenjadi energiilistrik. Pada dasarnyaimatahariimembawaienergiiyang dibagi menjadi dua bentuk, yaitu energiipanasidanicahaya. Dari duaibentuk energi tersebut dibagi menjadiidua sistemitenagaisurya, yaitu sistem tenagaipanasimatahari (solar thermal) dan sistemitenagaisurya (PLTS) [13].

PLTS berdasarkan teknologi yang digunakan dibagi menjadi dua sistem, yaitu :

  • 1.    PLTS Grid-connected

Padaisistem PLTS Grid-connected, bangunaniakan memilikii2isumberidaya. Yang pertama adalah dariisumber tegangan jala-jalaiPLN, dan kedua dariisistemiPLTS yang dibangun. Keduaisumber daya iniiakan diatur oleh suatu komponen yang biasa disebutiiAC Distributed Board (ACDB). Besarnyaidaya yangidipenuhi oleh keduaisumber daya iniibergantung dari besarnyaiimodul PV yang terpasang dan faktorilain sepertiiiradiasi, suhuilingkungan, dan efekibayangan[14].

  • 2.    PLTS Off-grid

SistemiPLTS Off-grid banyakiditemui pada daerah yang terisolasiiatauijauh dari jangkauanijala-jalaiiPLN. Daerah ini biasanyaiterdapat padaidaerah pedalamaniatau pulau-pulau terluar yangitidak mendapatidistribusiilistrik secara penuh. Tantanganiutama padaiisistem PLTS Off-grid adalah kebutuhaniiterhadap bateraiiiyang memilikiideep cycle baikiiseperti jenisiibaterai lead-acid, Ni-Cd, atau baterai Lithium untukimenyimpaniilistrikiiketika terjadi kondisi moduliiPV tidakiimendapatkaniicahaya matahari yang cukupiiuntuk menghasilkanilistrik [15].

  • B.    Komponen PLTS

Berdasarkan komponen yang digunakan, Pembangkit Listrik Tenaga Surya terdiri dari beberapa macam, antara lain :

  • 1.    Modul Surya.

Modul surya memiliki fungsi utama mengubah sinar matahari menjadi energi listrik pada sistem PLTS.

Majalah.Ilmiah.Teknologi,Elektro, Vol.,21, No.1, Januari – Juni DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2021.v20i02.P09nnnnn

  • 2.    Inverter

Inverteriimerupakaniikomponen yang berfungsi mengubah listrikiiDC menjadiiiAC padaiienergi yang dihasilkan dariiimodul surya dan baterai [16].

  • C. Aspek Ekonomi dan Analisis Ekonomis

Dalam melakukan analisis ekonomi terhadap sistem PLTS terdapat beberapa indikator yang sering digunakan, yaitu Payback Period (PP), Net Present Value (NPV), Profitability Index (PI), Internal Rate of Return (IRR), dan Benefit Cost Rasio (BCR) [17].

  • 1.    Payback period (PP)

Payback periodiadalahiwaktu yangidibutuhkaniiagar investasi yangitelah dikeluarkanikembali kepadaiiinvestor. Perhitunganiipayback period dilakukaniiuntuk mengetahui risiko keuanganiterhadap proyekiiyangiiakan dilakukan. Nilai paybackiperiod yang semakin kecil akan semakin baik, dengan faktor risiko terhadap pengembalian modal akan semakinicepatidalamiwaktuiyangicepat. [18]

  • 2.    Net Present Value (NPV)

NPViiadalahiiperbandinganiiiiantaraiinilai investasi pasar daniibiaya ituiisendiri. Jika nilaiiNPViadalah negatif, makaiproyek tidakidirekomendasikaniuntuk dilaksanakan, jika nilainyaipositif, makaiproyek layak untuk dilaksanakan. NilaiiNPV bernilai nol berarti tidakiadaiperbedaan apabila proyek tetapidilaksanakaniatauiditolak. [19]

Vn NCFt

NPV = y '----~ - Initial Investment (1)

()

  • 3.    Profitability Indeks (PI)

Profitability Indeks menunjukkan keuntungan yang didapat dari sebuah proyek dalam kurung waktu umur proyek, investasi dapat dikatakan layak jika PI harus lebih besar dari 1 (1<), karena 1 merupakan titik impas antara nilai investasi dengan keuntungan [20]. Nilai Profitability Indeks dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :


65 diterima dengan nilai sekarangidariipengeluaran untuk investasii [22].


IRR = i1


NPV1 NPV1-NPV2


(*2 - 1I)


(4)


D. Pvsyst

Pvsystimerupakanisoftware atau perangkat lunak yang


digunakan untuk prosesipembelajaran, pengukuran, dan analisa data dariisistemiiiPLTS secaraiiilengkap. PVSyst dikembangkanioleh UniversitasiGeneva, yangiiiiterbagi ke dalamisistem terinterkoneksiijaringan (grid-connected), sistem berdiriisendiri (standalone), sistemipompa (pumping), dan jaringaniarus searahiuntukitransportasiipublik (DC-grid) [23].

Salah satu parameteriuntuk menganalisisiunjuk kerja suatu PLTSisesuai dengan standar IEC 61724 adalahiPerformance Ratio (PR). Untukidapat memprediksi dan menganalisa potensi produksi energi dan unjuk kerjaiPLTS Atap diiBatuan Gianyar, digunakan fituriisimulasi padaiiPVSyst. Langkah dalam membuat simulasi adalah sebagai berikut:

  • 1.    Menetapkaniiproyekii

  • 2.    Menetapkaniperbedaanisistemi (systemivariant) ii

  • 3.    Menjalankaniiisimulasi untukiiiimendapatkaniihasil simulasi.


III. Metodologi penelitian

Penelitian ini dilakukan pada atap rumah tangga di desa Batuan Gianyar. Alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.



" NCFt (1 + t)~r t=ι Initial Investment


(2)


4. Benefit Cost Ratio (BCR)

BenefitiCostiRatio (BCR) iadalah nilai persen uang dari sistemipembangkit yang dibandingkanidengan biaya awal investasi danibiaya operationalidanimaintenance, denganireferensiinilai paybackiperiodiyang diinginkan [21].


bcr = ∑E≡1wcFr(ij2/ (3)

S

5. InternaliRateiofiReturni (IRR)

Internal Rate of Return (IRR) adalah metode perhitunganiinvestasiidengan menghitung tingkatibunga yang menyamakaninilaiisekarangidari penerimaaniyang


Gambar 1. Alur Penelitian


I.P.G.Riawan : Analisis Performansi dan Ekonomi PLTS


p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372



  • IV. Pembahasan

  • A.    Gambaran Umum PLTS 10 kWp Desa Batuan

PLTS 10 kWp Desa Batuan merupakan satu-satunya PLTS off grip skala rumah tangga di Desa Batuan. Desa Batuan merupakahisalahisatu desaidi Kecamatan Sukawati KabupateniGianyar. Letakigeografisidari PLTS ini berada pada -8,5823o Lintang Selatan dan 115,2724o Bujur Timur dengan ketinggian 131 meter di atas permukaan laut.

Gambar 2. Tampak atas PLTS

  • B.    Sistem kelistrikan PLTS 10 kWp Desa Batuan

Pada sistem PLTS menggunakan 3 buah Array Set panel surya, yang dimana setiap Array Set panel surya terhubung dengan sebuah Solar Charger Controller (SCC). Pada modul Solar Charger Controller (SCC) terhubung ke modul Inverter dengan menggunakan kabel LAN sebagai media komunikasinya. Pada Modul Inverter terhubung ke Internet dengan menggunakan perangkat WIFI sehingga sistem PLTS ini dapat di monitoring dari jarak jauh. Sistem PLTS ini juga menggunakan 7 buah Baterai 48 Volt sebagai penyimpan energi yang dihasilkan oleh PLTS. Baterai PLTS juga terhubung dengan sistem Cloud sehingga dapa di monitoring juga dari jarak jauh. Sistem PLTS 10 kWp Desa Batuanidapat dilihatidari gambaridi bawahiini :

A β C D E F G H I J KLMNOPQRSTU

Gambar 3. Single Line Diagram PLTS

Gambar 3 menjelaskan bahwa sistem PLTS ini menggunakan kabel NYA berukuran 25 mm2 sebagai konduktor dari Panel Surya menuju Solar Charger Controller Panel serta Bus Bar Panel, yang terletak di teras Dapur,

sedangkan untuk pentanahan (grounding) menggunakan kabel tambahan yaitu kabel BC berukuran 50 mm2. Pendistribusian dari Solar Charger Controller Panel ke masing-masing Inverter menggunakan kabel NYA berukuran 25 mm2.

  • C.    Komponen PLTS di Desa Batuan Gianyar

Pada pembangunan PLTS rumah tangga 10 kWp di Desa Batuan Gianyar menggunakan komponen utamaiyang disajikan dalamitabelidiibawahiini :

TABEL 1

Komponen Utama PLTS

Nama Komponen

Jumlah

ICA Solar PV Polycrystalline 220Wp

45

Connext XW hybrid Inverter 8548E

1

Connect MPPT 60A 150

3

Solar Baterai US3000 3.5KW

7

  • D.    Biaya Pembangunan PLTS 10 kWp Desa Batuan

Dalam membangun suatu proyek diperlukan anggaran biaya guna mengetahui tingkat kelayakan proyek tersebut. Estimasi anggaran biaya pembangunan PLTS 10 kWp Desa Batuan dibuat berdasarkan harga yang ada di pasar saat ini. Dalam menentukan pembiayaan pada proyek ini menggunakan jenis estimasi anggaran Appraisal Estimate atau dikenal juga dengan Feasibility Estimate.

TABEL 2

Anggaran Biaya Pembangunan PLTS

Data Biaya

Harga (Rp)

Modul Surya

63.000.000

Inverter

30.000.000

Penyangga

15.000.000

Instrumentasi

2.000.000

Kabel dan Aksesoris

15.000.000

Baterai

245.000.000

Jasa Pengiriman

5.000.000

Jumlah

375.000.000

Anggaran biaya dari perancangan pembangunan PLTS atap kantor BPKAD Gianyar sesuai dengan perancangan berjumlah Rp. 375.000.000, dengan biaya per satu wattpeak bernilai sebesar Rp. 37.500. Jika dilihat pada diagram diatas biaya investasi tertinggi terdapat pada komponen baterai yang berjumlah Rp. 245.000.000.

Majalah.Ilmiah.Teknologi,Elektro, Vol.,21, No.1, Januari – Juni DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2021.v20i02.P09nnnnn E. Simulasi unjuk kerja PLTS

Simulasi ini menggunakan data standar meteorologi yang bersumber dari Meteonorm 7.2, tanpa memperhitungkan faktor shading yang ada pada lokasi PLTS. Simulasi ini akan

67 menghasilkan potensi unjuk kerja dan produksi energi listrik optimum dari PLTS dalam kondisi normal sesuai dengan letak geografis PLTS. Berikut hasil dari simulasi PLTS :

TABEL 3

Hasil Simulasi PLTS

GIobHor

kWh∕m2

GIobEff

kWh∕mz

E_ Avail

kWh

EUnused

kWh

E_Miss

kWh

E_User

kWh

E_Load

kWh

SoIFrac

ratio

January February March April May June

July

August September October November December

173.6

148.3

162.8

171.9

152.6

141.3

155.9

173.3

177.4

209.1

193.6

191.8

154.5

137.7

159.3

179.1

165.3

157.7

172.9

184.8

178.3

197 9

173.0

167,3

275.1

221.3

256.0

287.1

265.6

253.0

277.4

295.9

285.7

317.2

277.5

268.9

273.7

220.2

254.8

286.4

264.5

252.4

276.6

295.8

284.7

314.6

274.7

266.3

185.6

170.5

189.0

180.2

189.0

181.2

187.0

182.1

180.2

185.1

180.2

186.0

539.0

484.1

535.7

521.1

535.7

520.1

537.6

542.5

521.1

5396

521.1

538.6

724.7

654.5

724.7

701.3

724.7

701.3

724.7

724.7

701.3

724.7

701.3

724.7

0.744

0.740

0.739

0.743

0.739

0.742

0.742

0.749

0.743

0.745

0.743

0.743

Year

2051.6

2027.8

3280.6

3264.9

2196.0

6336.3

8532.2

0.743

Tabel 3 menjelaskan mengenai potensi energi listrik yang dapat dihasilkan dari PLTS Desa Batuan, yaitu sebesar 6336,3 kWh dalam setahun dengan nilai rata-rata per bulan sebesar 528 kWh. Potensi terbesar dalam sebulan terdapat pada

bulan Oktober dengan potensi 539,6 MWh, sedangkan terendah terdapat di bulan Februari yang memiliki potensi 484,1 kWh. Sedangkan Performance Ratio dapatidilihatipadaigrafik berikutiini:

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Gambar 4. Grafik Performance Rasio Simulasi PLTS


Gambar 4 menjelaskan potensi unjuk kerja dari PLTS Atap rumah tangga di Desa Batuan selama setahun dengan rata-rata 30,9 %.

I.P.G.Riawan : Analisis Performansi dan Ekonomi PLTS…..


p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372



  • F.    Unjuk Kerja Riil PLTS 10 kWp Desa Batuan

Dalam pembangunan PLTS ini sudah rampung dibangun sehingga data unjuk kerja riil PLTS ini dapat dilakukan penetilitian. Maka pada penelitian ini setelah mendapatkan data unjuk kerja secara simulasi, kemudian akan dilakukan penelitian mengenai data unjuk kerja riil dari sistem PLTS Desa Batuan. Data konsumsi dan Produksi Riil PLTS dapatidilihat dari dataitabelidiibawahiini :

TABEL 4

Data konsumsi dan Produksi Riil PLTS

Bulan

Konsumsi Energi (kWh)

Produksi Energi (kWh)

Januari

870

961

Februari

746

807

Maret

866

957

April

551

456

Mei

676

568

Juni

535

470

Juli

507

445

Agustus

501

458

September

614

543

Oktober

786

778

November

1.000

1.100

Desember

884

959

Jumlah

8.536

8.502

Tabel 4 menjelaskan tentang total produksi riil dari sistem PLTS Desa Batuan sebesar 8.502 kWh per tahun, dengan produksi terbesar didapatkan pada bulan November sebesar 1,1 kWh. Pada Tabel diatas juga dapat dilihat total komsumsi dari pengguna sebesar 8.536 kWh per tahun, dengan produksi terbesar pada bulan November sebesar 1 kWh.

  • G.    Analisis Kelayakan Teknis Pembangunan PLTS 10 kWp Desa Batuan

Kelayakan teknis dianalisis berdasarkan hasil perbandingan dari simulasi PVSyst dan hasil riil unjuk kerja PLTS, berikut grafik perbandingannya:

■ Konsumsi Energi (kWh)        ■ Produksi Energi Riil (kWh)

■ Produksi Energi Simulasi

Gambar 5 menampilkan bagaimana perbandingan antara potensi energi PLTS dengan konsumsi energi riil menyimpulkan bahwa potensi energi yang dihasilkan PLTS belum mampu menutupi semua konsumsi energi listrik yang digunakan. Hal ini disebabkan oleh perhitungan komsumsi energi listrik riil yang kurang tepat dikarenakan perhitungan nilai discharge baterai yang tidak sesuai setiap bulannya. Berdasarkan grafik perbandingan tersebut, pembangunan PLTS atap di rumah tangga Desa batuan bisa dikatakan layak secara teknis, karena produksi riil jauh lebih besar daripada produksi secara simulasi. Pada pembangunan PLTS mampu menghemat penggunaan energi listrik PLN, penghematan ini juga berdampak pada penghematan ekonomi yaitu pengurangan tagihan biaya listrik setiap bulannya. Namun realisasi dari PLTS ini pastinya membutuhkan modal yang tidak sedikit, maka perhitungan kelayakan secara ekonomi juga perlu dianalisis, guna menilai apakah perancangan ini layak atau tidak untuk dijalankan.

  • H.    Analisis Kelayakan Ekonomi Pembangunan PLTS 10 kWp Desa Batuan

Pada penelitian ini akan dilakukan uji tingkat kelayakan ekonomi dengan menggunakan metode berikut :

  • 1.    Metode Net Present Value (NPV)

Metode pertama yang akan digunakan adalah NPV, dimana dalam metode ini memerlukan jumlah biaya investasi, arus kas masuk, arus keluar, dan faktor diskon. Berdasarkan sub bab sebelumnya jumlah biaya investasi awal pada pembangunan PLTS sebesar Rp. 375.000.000. Sedangkan arus kas masuk yang digunakan berasal dari perhitungan tarif dasar listrik saat ini (Rp. 1.444,70) dikalikan dengan potensi energi listrik tahunan berdasarkan hasil simulasi PVsyst, yaitu sebesar Rp. 12.331.959 per tahun. Nilai arus kas keluar per tahun menggunakan nilai yang diperlukan dalam mengelola dan memelihara PLTS tersebut setiap tahunnya, kita asumsikan pengeluaran senilai satu persen dari nilai investasi yaitu Rp. 3.750.000 per tahun. Selain biaya operasional dan pemeliharaan biaya pengeluaran lainnya adalah biaya penggantian inverter yang kita asumsikan masa pakainya 10 tahun, maka setiap 10 tahun akan mengeluarkan biaya untuk penggantian inverter senilai Rp. 30.000.000.

Berdasarkan perhitungan NPV dengan data di atas investasi PLTS dinyatakan tidak layak dengan tingkat diskonto 6%, 10%, dan 15%. Karena nilai NPV dari ketiga tingkat diskonto yang digunakan bernilai negatif atau lebih dari nol. Tingkat diskonto 6%bernilai Rp. -304.800.398, tingkat diskonto 10% bernilai Rp. -321.004.050 dan tingkat diskonto 15% bernilai Rp. -333.235.515, maka berdasarkan nilai NPV tersebut investasi menggunakan data PLTS riil dinyatakan tidak layak untuk dijadikan acuan dalam pembangunan PLTS.

Gambar 5. Grafik Perbandingan Potensi Energi PLTS Terhadap Konsumsi Energi Riil

Majalah.Ilmiah.Teknologi,Elektro, Vol.,21, No.1, Januari – Junin2022 DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2021.v20i02.P09nnnnn

2. MetodeiInternaliRateiofiReturni (IRR)

Dalam menggunakan metode ini, nilai yang diperlukan adalah NPV saat bunga rendah, NPV saat bunga tinggi, suku bunga rendah, dan suku bunga tinggi. penelitian ini nilai Internal Rate of Return dari pembangunan PLTS dapat dilihat pada perhitungan berikut:


Perhitungan PI :

273.989.793

PI = 375.000.000 = 0,32


Perhitungan IRR :


IRR = 6% +


, Error! Not a valid link.

(-304.00.39S-(-333.235.515)


)(15% - 6%)


Berdasarkan perhitungan di atas dapat disimpulkan bahwa pembangunan PLTS atap di Desa Batuan tidak layak untuk dijalankan. Karena nilai dari PI yang diperoleh pada perhitungan di atas kurang dari satu. Jika dilihat dari nilai PI tersebut maka pembangunan PLTS memiliki potensi kerugian yang besar.


IRR = - 90,47%

Berdasarkan perhitungan di atas perhitungan IRR bernilai -90,47% Nilai tersebut menandakan bahwa pembangunan PLTS Desa Batuan tidak layak. Hal ini dikarenakan nilai IRR dari kedua skenario perancangan ini bernilai negatif atau kurang dari nol.

  • 3.    Metode Benefit Cost Ratio (BCR)

Pada pembangunan PLTS pendapatan yang didapat dari perhitungan akumulasi arus kas masuk bernilai Rp. 120.239.793, sedangkan potensi pengeluaran atau cost diperoleh dari kolom arus kas keluar yang bernilai Rp. 153.750.000. Maka hasil perhitungan dapat dilihat sebagai berikut:

BCR =


120.239.793

153.750.000


= 0,78


Hasil dari perhitungan BCR pada kedua skenario diatas menyimpulkan, bahwa perancangan PLTS rumah tangga di Desa Batuan tidak layak. Hal tersebut disebabkan oleh hasil perhitungan yang diperolah bernilai kurang dari satu, dimana hal tersebut menandakan bahwa pendapatan yang diperoleh memberikan hasil yang kurang dibandingkan pengeluaran yang dilakukan. Semakin kecil nilai yang diperoleh, maka potensi keuntungan dari investasi tersebut akan semakin kecil.

  • 4.    Metode Profitability Index (PI)

Pembangunan PLTS ini diproyeksikan untuk 25 tahun, maka potensi arus kas bersih tiap tahunnya akan dijumlahkan selama 25 tahun. Akumulasi tersebut bernilai Rp. 120.239.793 dan nilai dari investasi awal bernilai Rp. 375.000.000. Maka nilai PI dari pembangunan PLTS ini akan dihitung menggunakan persamaan 2.19 dengan perhitungan sebagai berikut:

  • 5.    Metode Payback Period (PP)

Pada penelitian ini arus kas masuk bersih yang digunakan yang diakumulasi selama 25 tahun lalu dicari nilai rata-ratanya. Karena arus kas masuk bersih dari perancangan ini tidakisamaidariitahunikeitahun. Maka rata-rata nilai arus masuk bersih dari pembangunan PLTS bernilai Rp. 4.809.592 per tahunnya, dengan nilai investasi awal senilai Rp. 375.000.000. Jadi payback period atau jangka waktu kembali modal investasi pada pembangunan PLTS selama 78 tahun atau 936 bulan. Jika disimpulkan waktu pengembalian modal awal investasi dari pembangunan PLTS termasuk tidak layak. Karena masa penggunaan dari sistem PLTS yang direncanakan selama 25 tahun, dengan kembalinya modal di 78 tahun, maka keuntungan tidak bisa terus diperoleh di masa pakai PLTS.

V. Kesimpulan

Artikel ini telah menganalisis performansi dan ekonomi dari PLTS Atap di Desa Batuan tentang layak atau tidak pembangunan PLTS tersebut.

Berdasarkan analisis performansi pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Atap 10 kWp di Desa Batuan Gianyar dengan menggunakan software PVSyst, dapat disimpulkan bahwa nilai potensi unjuk kerja dari pembangunan PLTS 10 kWp Desa Batuan sebesar 30,9 %. Rincian Potensi energi listrik yang dapat dihasilkan dari PLTS Desa Batuan sebesar 6.336,3 kWh dalam setahun dengan nilai rata-rata per bulan sebesar 528 kWh. Potensi terbesar dalam sebulan terdapat pada bulan Oktober dengan potensi 539,6 MWh, sedangkan terendah terdapat di bulan Februari yang memiliki potensi 484,1 kWh. Perbandingan hasil riil dan simulasi produksi PLTS atap di rumah tangga Desa Batuan, maka pembangunan PLTS Atap tersebut bisa dikatakan layak secara teknis, karena produksi riil sebesar (8.502 kWh) lebih besar daripada hasil produksi dengan simulasi sebesar (6.336,3 kWh).

Berdasarkan metode ekonomi yang digunakan dalam menganalisis tingkat kelayakan investasi dari

I.P.G.Riawan : Analisis Performansi dan Ekonomi PLTS


p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372



pembangunan PLTS 10 kWp Desa Batuan bahwa pembangunan PLTS ini tidak layak untuk dijalankan, karena hasil dari metode Net Present Value (NPV) bernilai negatif pada tingkat diskonto 6%,10%, dan 15%, hasil dari metode Internal Rate of Return (IRR) yang bernilai -90,47%, hasil dari metode Benefit Cost Ratio (BCR) yang hasilnya bernilai 0,78 dan hasil dari metode Profitability Indeks (PI) hasilnya 0,32 serta hasil dari metode Payback Period (PP) yang menyatakan bahwa investasi ini memerlukan jangka waktu 78 tahun untuk mengembalikan modal awal.

Referensi

  • [1]    M.R. Wicaksana, I.N.S. Kumara, I.A.D Giriantari, R. Irawati, "Unjuk Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya Rooftop 158 Kwp Pada Kantor Gubernur Bali," E-Journal SPEKTRUM, Vol. 6, No. 3, 2019.

  • [2]    “Peta Jalan Pengembangan PLTS Atap Menuju Bali Mandiri Energi”. Laporan CORE. 2019

(https://www.greenpeace.org/indonesia/publikasi/3876/peta-jalan-pengembangan-plts-atap-menuju-bali-mandiri-energi/ diakses 15 Maret 2020)

  • [3]    I.K.A. Setiawan, I.N.S. Kumara, I.W. Sukerayasa, “Analisis Unjuk Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Surya (Plts) Satu Mwp Terinterkoneksi Jaringan Di Kayubihi Bangli”, Majalah Ilmiah Teknik Elektro, Vol. 13, No.1, 2014.

  • [4]    I.N.S Kumara, W.G. Ariastina, I.W. Sukerayasa, I.A.D. Giriantari. “1 MWp Grid Connected PV Systems in the Village of Kayubihi Bali”, 6th Conferences Information Technology and Electrical Engineering (ICITEE), 2014

  • [5]    PT. PLN. (Persero), Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik, Jakarta: PT PLN (Persero) 2017-2026, 2017.

  • [6]    I. D. G. Y. P. Pratama, I. N. S. Kumara and I. N. Setiawan, "Potensi Pemanfaatan Atap Gedung Pusat Pemerintahan Kabupaten Badung Untuk PLTS Rooftop", E-Journal SPEKTRUM, Vol. 5, No. 2, pp. 119128, 2018.

  • [7]    I.M.A Nugraha, P.A. Ridhana, K. Listuayu. “Analisis Produksi Dari Inverter Pada Grid–Connected PLTS 1 MWp di Desa Kayubihi Kabupaten Bangli”, Majalah Ilmiah Teknik Elektro, Vol 17 , No. 1 , Januari –April, 2018.

  • [8]    BPS Kabupaten Gianyar. “Kabupaten Badung Dalam Angka 2019”. Gianyar: BPS Kabupaten Gianyar. 2019.

  • [9]    Permen ESDM RI No.49. Penggunaan sistem pembangkit listrik Tenaga surya atap oleh konsumen PT Perusahaan Listrik Negara (Persero), Nopember (2018).

  • [10]    Syahputra, Rhezi. “Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Sistem Stand Alone Kapasitas 900 Watt Peak untuk Rumah Tinggal di Purwokerto”. Universitas Jendral Soedirman. Purwokerto, 2013.

  • [11]    Shahinzadeh, Hossein. “Technical and Economic Study for Use The Photovoltaic System for Electricity Supply in Isfahan Museum Park”. Inernational Journal of Scientific and Technology Research. Volume 2. ISSUE 1, 2013.

  • [12]    Jufrizel dan Muhammad Irfan. “Perencanaan Teknis dan Ekonomis Pembangkit Listrik Tenaga Surya Sistem On-Grid”. Seminar Nasional Teknologi Informasi, Komunikasi dan Industri (SNTIKI) 9. Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Sultan Syarif Kasim Riau, 8-19 Mei 2017.

  • [13]    Nugraha, I Made Aditya et al. Perancangan Hybrid System PLTS dan Generator Sebagai Catu Daya Tambahan Pada Tambak Udang Vaname: Studi Kasus Politeknik Keluatan Dan Perikanan Kupang. Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, [S.l.], v. 19, n. 1, p. 121-125, oct. 2020. ISSN 2503-2372.

  • [14]    Tan, D., & Seng, A. K. (2014). Handbook for Solar Photovoltaic Systems. Singapore: Energy Market Authority.

  • [15]    K. Yonata. 2017. “Analisis Tekno-Ekonomi Terhadap Desain Sistem PLTS Pada Bangunan Komersial Di Surabaya, Indonesia”. Skripsi. Teknik, Teknik Elektro, ITS, Surabaya.

  • [16]    G. Pradika, I.A.D. Giriantari, I.N. Setiawan. “Potensi Pemanfaatan Atap Tribun Stadion Kapten I Wayan Dipta Gianyar sebagai PLTS Rooftop”. Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, Vol. 19, No. 2, Juli - Desember 2020

  • [17]    Ross, S. (2010). “Fundamental of Corporate Finance”. McGraw Hill.

  • [18]    Kashmir & Jakfar, “Studi Kelayakan Bisnis” Edisi Revisi, Penerbit PT. Desindo Putra Mandiri, Jakarta. 2017.

  • [19]    Pangaribuan, B. M., Ayu, I., Giriantari, D., & Sukerayasa, I. W. (2020). Desain PLTS Atap Kampus Universitas Udayana: Gedung Rektorat. Jurnal SPEKTRUM Vol, 7(2).

  • [20]    Winardi, B., Nugroho, A., & Dolphina, E. (2019). Perencanaan dan Analisis Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Terpusat untuk Desa Mandiri. Jurnal Tekno, 16(2), 1-11.

  • [21]    Hidayat, F., Winardi, B., & Nugroho, A. (2019). Analisis Ekonomi Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (Plts) Di Departemen Teknik Elektro Universitas Diponegoro. Transient: Jurnal Ilmiah Teknik Elektro, 7(4), 875-882.

  • [22]    Suripto, H., & Fathoni, A. (2021). Analisis Kelayakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya; sebuah review berdasarkan data histori, metode analisis, dan nilai ekonomi. Jurnal Aptek, 13(1), 33-41.

  • [23]    Ramadhan, M. D. C. (2021). Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) pada Kolam Budidaya di Daerah Sentono Menggunakan Software Pvsyst. JUPITER (JURNAL PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO), 6(2), 18-30.

ISSN 1693 – 2951

I.P.G.Riawan: Analisis Performansi dan Ekonomi PLTS