Akses listrik di pantai selatan Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) yang terletak di Kabupaten Gunung Kidul belum merata. Masih banyak daerah yang belum terjangkau jaringan listrik publik dari Perusahaan Listrik Negara (PLN). Hal ini bisa jadi karena kondisi geografis daerah yang terdiri dari pegunungan dan perbukitan karang. Namun, kawasan pesisir di sini merupakan kawasan wisata yang populer dan cukup menjanjikan pemasukan bagi pemerintah daerah. Sehingga, pemberian akses listrik akan membuat fasilitas pariwisata di daerah tersebut semakin maju. Artikel ini akan membahas tentang desain handal mini solar home system yang digunakan pada bangunan sipil di kawasan pesisir, seperti; rumah, toko, tempat ibadah, atau fasilitas umum. Metode perancangan yang digunakan adalah pendekatan kuantitatif, dimulai dengan menghitung potensi tenaga surya di lokasi, kebutuhan listrik untuk bangunan kota, dan jumlah sistem tenaga surya. Hasil perancangan mini SHS berdasarkan perhitungan kuantitatif tegangan operasi sistem adalah 12V dengan topologi off-grid stand alone. Pembangkit listrik menggunakan dua panel solar photovoltaic (PV) dengan kapasitas masing-masing 100Wp dan solar charge controller 12V 20A. Panel surya yang digunakan adalah monocrystalline. Sementara itu, bagian penyimpanan menggunakan 1 unit baterai deep cycle 12V 50Ah. Kemudian bagian konversi daya menggunakan inverter gelombang modified 50 Watt. Rancangan sistem ini akan membuat pasokan listrik stabil untuk 1 unit bangunan sipil dengan beban 5 lampu 5 Watt.
Latar Belakang
Wilayah Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki potensi di garis khatulistiwa, sehingga memiliki potensi tenaga surya yang tinggi sepanjang tahun. Pesisir selatan Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) memiliki sinar matahari yang cukup tinggi, sekitar 250 hingga 500 Watt per meter persegi. Salah satu penerapan tenaga surya di daerah terpencil adalah untuk menyediakan listrik bagi bangunan tempat tinggal. Di daerah seperti Gunung Kidul, DIY, masih banyak pemukiman warga yang terpencar dan belum terjangkau jaringan listrik umum dari PLN. Tidak ada akses listrik sama sekali untuk kehidupan sehari-hari. Jadi, penggunaan sumber daya energi terbarukan akan signifikan. Sistem tenaga surya untuk perumahan atau perumahan sederhana biasa disebut solar home system (SHS). Pemilihan spesifikasi dan ukuran SHS mini yang tepat sangat penting untuk pengoperasian sistem solar photovoltaic (PV) yang stabil. Sistem SHS mini ini dipasang pada rumah penduduk yang sederhana dengan beban listrik yang relatif kecil. Beban listrik yang paling utama adalah untuk keperluan penerangan.
Implementasi dan Kesimpulan
Desain Mini SHS dari total komponen dijelaskan. Output dari dua panel surya digabungkan dalam kotak penggabung. Kabel NYAF dengan ukuran 2 x 0,75mm digunakan untuk mengalirkan listrik dari panel surya ke bagian sistem selanjutnya. Arus keluar dari SCC menyatu dengan jalur dari baterai, yang terhubung ke batang tembaga. Sebuah beban DC yang terdiri dari 4 buah lampu DC dapat langsung dihubungkan ke empat simpang pada bagian tersebut. Dari persimpangan ini, arus listrik mengalir ke inverter. Keluaran AC dari inverter dihubungkan ke beban listrik menggunakan kabel NYA 3 x 0,5mm salah satunya adalah kabel grounding. Pemasangan fisik mini SHS di Pantai Nglambor Provinsi Yogyakarta Indonesia. Mini SHS dipasang dengan kapasitas pembangkit 200Wp dan kapasitas penyimpanan 1200 Wh. Instalasi tersebut digunakan untuk menyalakan 4-5 lampu di setiap rumah di kawasan tersebut.
Rancangan SHS mini dibuat untuk sektor perumahan daerah terpencil, khususnya untuk rumah tangga yang terletak di kawasan pesisir pantai Gunung Kidul, Yogyakarta, dengan mempertimbangkan potensi energi matahari dan karakteristik bangunan di daerah terpencil. SHS dapat mengubah sekitar 18,93 % energi matahari menjadi tenaga listrik dan dapat menghasilkan energi 39,7 Wh per hari pada kondisi minimum insolasi harian matahari. Diharapkan dengan rancangan ini SHS mini dapat beroperasi secara optimal dan tanpa koneksi jaringan publik dari PLN.
Penulis: Prisma Megantoro, ST. MEng.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
[1] P. Megantoro et al., 淢ini Solar Home System for Electricity Supply in Coastal Rural Area, Case Study: Yogyakarta, Indonesia, 2022 Int. Conf. Inf. Technol. Syst. Innov. ICITSI 2022 – Proc., pp. 383387, 2022, doi: 10.1109/ICITSI56531.2022.9970836.
