10
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78 P-ISSN 1978 - 2365 E-ISSN 2528 - 1917 69 Diterima : 2 Februari 2019, direvisi : 14 April 2020, disetujui terbit : 16 April 2020 3ANALISIS PERBANDINGAN SUPPLY ARUS GRID TIED INVERTER PANEL SURYA DAN PLN PADA BEBAN 400 WATT TERHADAP RADIASI MATAHARI COMPARISON ANALYSIS OF CURRENT SUPPLY BY GRID TIED INVERTER SOLAR CELL AND PLN FOR LOAD 400 WATT ON SOLAR RADIATION Safri Nahela a,* , Ivan Fauzi Faridyan a , Noviadi Arief Rachman b , Agus Risdiyanto b , Bambang Susanto c a Fakultas Teknik, Universitas Jember Jl. Kalimantan No.37, Sumbersari, Jember, Jawa Timur, Indonesia b,c Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan Mekatronik, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Jl. Sangkuriang Komplek LIPI, Gedung 20, Bandung, Jawa Barat, Indonesia [email protected] Abstrak Inverter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengkonversi tegangan searah (DC) ke tegangan bolak-balik (AC) dalam pembangkit listrik. Inverter memiliki berbagai jenis, salah satunya Grid Tied Inverter (GTI) yaitu merupakan inverter yang mampu merubah tegangan searah (DC) ke tegangan bolak- balik (AC) dengan sinkron otomatis. Tujuan dari pengujian ini yaitu untuk mengetahui besar kecil arus yang dikeluarkan GTI terhadap radiasi matahari pada beban 400 W dan perbandingan supplay arus beban terhadap sumber arus GTI dan PLN. Metode yang digunakan dalam pengujian dengan mengukur arus pada PV, GTI dan beban menggunakan clamp meter dan tegangan PV,dan PLN menggunakan multimeter. Panel surya yang digunakan mempunyai kapasitas 130Wp, dan GTI Smart Grid Tied Microinverter 1kW. Pengujian dan pengukuran dilakukan selama 3 hari dan didapatkan radiasi matahari rata-rata yaitu 497.3 W/m 2 dengan hasil data perbandingan rata-rata 78.91% suplai arus dari GTI dan 21.09% suplai dari arus PLN pada hari ke 1. Kata Kunci : Inverter, Grid Tied Inverter, arus PLN, Panel Surya, Radiasi Matahari Abstract An inverter is a device used to convert direct voltage (DC) to alternating voltage (AC) in a power plant. The inverter has a variety of types, one of which is the Grid Tied Inverter (GTI), which is an inverter capable of converting direct voltage (DC) to alternating voltage (AC) with automatically synchron to the grid. The purpose of this experimentt is to measureof the current released by the GTI on solar radiation at the load of 400 W and tocompare the supply of load currents to GTI and PLN current sources. The method used in testing is measuring current on PV, GTI and load with Clamp Meter and PV voltage, and PLN with multimeter. Solar panels used with a capacity of 130Wp, and GTI Smart Grid Tied Microinverter 1kW. Tests and measurements were carried out for 3 days and the average solar radiation obtained was 497.3 W / m2 with the results of an average data of 78.91% supporting the current from the GTI and 21.09% supporting the PLN current on day 1. Keywords : Inverter, Grid Tied Inverter, PLN current, Solar Cell, Solar Radiation

3ANALISIS PERBANDINGAN SUPPLY ARUS GRID TIED …

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan

Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78 P-ISSN 1978 - 2365

E-ISSN 2528 - 1917

69 Diterima : 2 Februari 2019, direvisi : 14 April 2020, disetujui terbit : 16 April 2020

3ANALISIS PERBANDINGAN SUPPLY ARUS GRID TIED INVERTER

PANEL SURYA DAN PLN PADA BEBAN 400 WATT TERHADAP

RADIASI MATAHARI

COMPARISON ANALYSIS OF CURRENT SUPPLY BY GRID TIED

INVERTER SOLAR CELL AND PLN FOR LOAD 400 WATT ON SOLAR

RADIATION

Safri Nahela a,* , Ivan Fauzi Faridyan a, Noviadi Arief Rachman b, Agus Risdiyanto b, Bambang

Susantoc

a Fakultas Teknik, Universitas Jember

Jl. Kalimantan No.37, Sumbersari, Jember, Jawa Timur, Indonesia

b,c Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan Mekatronik, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia

Jl. Sangkuriang –Komplek LIPI, Gedung 20, Bandung, Jawa Barat, Indonesia

[email protected]

Abstrak

Inverter merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengkonversi tegangan searah (DC) ke tegangan bolak-balik (AC) dalam pembangkit listrik. Inverter memiliki berbagai jenis, salah satunya Grid Tied Inverter (GTI) yaitu merupakan inverter yang mampu merubah tegangan searah (DC) ke tegangan bolak-

balik (AC) dengan sinkron otomatis. Tujuan dari pengujian ini yaitu untuk mengetahui besar kecil arus yang dikeluarkan GTI terhadap radiasi matahari pada beban 400 W dan perbandingan supplay arus beban terhadap sumber arus GTI dan PLN. Metode yang digunakan dalam pengujian dengan mengukur arus pada PV, GTI

dan beban menggunakan clamp meter dan tegangan PV,dan PLN menggunakan multimeter. Panel surya yang digunakan mempunyai kapasitas 130Wp, dan GTI Smart Grid Tied Microinverter 1kW. Pengujian dan pengukuran dilakukan selama 3 hari dan didapatkan radiasi matahari rata-rata yaitu 497.3 W/m2 dengan hasil

data perbandingan rata-rata 78.91% suplai arus dari GTI dan 21.09% suplai dari arus PLN pada hari ke 1.

Kata Kunci : Inverter, Grid Tied Inverter, arus PLN, Panel Surya, Radiasi Matahari

Abstract

An inverter is a device used to convert direct voltage (DC) to alternating voltage (AC) in a power plant. The

inverter has a variety of types, one of which is the Grid Tied Inverter (GTI), which is an inverter capable of

converting direct voltage (DC) to alternating voltage (AC) with automatically synchron to the grid. The purpose of this experimentt is to measureof the current released by the GTI on solar radiation at the load of 400 W

and tocompare the supply of load currents to GTI and PLN current sources. The method used in testing is

measuring current on PV, GTI and load with Clamp Meter and PV voltage, and PLN with multimeter. Solar

panels used with a capacity of 130Wp, and GTI Smart Grid Tied Microinverter 1kW. Tests and measurements

were carried out for 3 days and the average solar radiation obtained was 497.3 W / m2 with the results of an

average data of 78.91% supporting the current from the GTI and 21.09% supporting the PLN current on day 1.

Keywords : Inverter, Grid Tied Inverter, PLN current, Solar Cell, Solar Radiation

Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan

Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78

70

PENDAHULUAN

Energi Matahari merupakan salah

satu alternatif dalam pengembangan energi

terbarukan. Penggunaan energi matahari

biasanya dibagi menjadi dua bidang utama:

panas matahari dan listrik tenaga surya. Yang

pertama menggunakan matahari sebagai

sumber energi panas langsung dan paling

umum digunakan untuk memasok air panas ke

rumah-rumah dan kolam renang. Listrik tenaga

surya berusaha untuk mengubah cahaya dari

matahari langsung menjadi listrik melalui

proses yang dikenal sebagai fotovoltaik. [1].

Pembangkit listrik tenaga surya atau

biasa disebut fotovoltaik (photovoltaic-PV)

merupakan pembangkit listrik yang

memanfaatkan energi sinar matahari. Prinsip

fotovoltaik adalah mengkonversikan energi

foton dari sinar matahari menjadi energi listrik.

Konversi ini terjadi pada sel-sel fotovoltaik

yang berupa lapisan-lapisan tipis dari silicon

(Si) murni dan bahan semikondukator lainnya.

Apabila bahan tersebut mendapat energi foton

maka elektron akan terlepas dari ikatan

atomnya menjadi elektron yang bergerak bebas

dan akhirnya akan mengeluarkan tegangan

listrik arus searah. Energi listrik dari PLTS

yang dihubungkan ke jaringan membutuhkan

suatu sistem interaktif antara sistem PLTS

dengan jaringan listrik. Interkoneksi PLTS ke

jaringan membutuhkan suatu sistem/alat yang

dikenal sebagai power conditioning. Power

conditioning berfungsi untuk menghasilkan

daya maksimum PV dan mengubah tegangan

listrik DC menjadi tegangan listrik AC yang

sesuai dengan parameter-parameter listrik pada

jaringan [2].

Inverter merupakan salah satu bagian dari

power conditioning yang berfungsi mengubah

tegangan output DC dari panel surya ataupun

baterai menjadi tegangan AC. Inverter terdiri dari

enam transistor, yang dioperasikan sebagai sakelar

elektronik, dan komponen filter pasif. Pada bagian

input terdiri dari kapasitor elektrolit besar, yang

bertanggung jawab untuk menghasilkan tegangan

DC VDC yang stabil [3].

Daya keluaran DC to AC inverter

dikombinasikan dengan listrik dari PLN

menggunakan change over switch agar menjaga

kehandalan system tersebut pada saat salah satu

sumber tidak berkerja [4]. Grid Tied Inverter

merupakan inverter tipe khusus yang dapat

mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC dan

dioperasikan secara paralel bersama dengan

jaringan listrik utama. Oleh karena syarat

pengoperasiannya adalah keluaran GTI yang

dihubungkan bersama dengan jaringan listrik yang

sudah ada (dalam hal ini, PLN), GTI juga dikenal

sebagai synchronous inverter atau grid-interactive

inverter dan hal ini membedakannya dengan

inverter lainnya [5].

Pada pengujian PLTS On-Grid dengan

kapasitas panel 65Wp dan Grid Tied Inverter 1 kW

dengan tegangan range input 10.5-28 V DC

dipasangkan pada beban 344 W, dihasilkan arus

terbesar yang dihasilkan pada GTI yaitu 0.7 A yaitu

saat radiasi mataharai 859.9 W/m2 dan 686 W/m2

dengan arus beban 1.19 A [6].

Pada pengujian lain tentang GTI dengan

beban lampu AC 5 Watt dengan supply penuh dari

PLN didapatkan hasil pengukuran daya sebesar 4,8

Watt dengan keadaan beban tersebut belum

Analisis Perbandingan Supply Arus Grid Tied Inverter Panel Surya dan

PLN pada Beban 400 Watt Terhadap Radiasi Matahari

71

menerima supply dari GTI. Sedangkan pada

saat beban 5 Watt disuplai dengan GTI yang

terhubung dengan panel surya didapatkan hasil

pengukuran daya sebesar 2,3 Watt. Pada

percobaan dijelaskan, GTI mampu menyuplai

kebutuhan daya pada beban sehingga

mengurangi penggunaan listrik dan dapat

menghemat daya dari PLN, didapatkan

penghematan daya mencapai 36.6% pada

percobaan dengan beban lampu pijar [7]. Dari

penelitian yang telah dilakukan lainnya dari

segi ekonomis, diketahui bahwa belum ada

peluang penghematan ekonomi untuk sistem

fotovoltaik terhubung jaringan listrik PLN baik

pada rumah dengan daya terpasang 1300 VA

maupun rumah dengan daya terpasang 2200

VA di kota Pangkalpinang. Dari beberapa

variasi beban harian sistem fotovoltaik

tersebut, yang paling ekonomis ialah beban

harian sebesar 20% dari rata-rata konsumsi

listrik harian rumah tangga [8].

Tujuan

Pengujian ini bertujuan untuk

mengetahui perbandingan supply arus dan

persentase GTI dari PLTS dan PLN pada

beban 400 Watt terhadap radiasi matahari di

Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan

Mekatronik, LIPI Bandung.

METODOLOGI Dalam penelitian ini metode yang

dilakukan yaitu dengan studi literatur dan

pengumpulan data dengan pengujian PV pada

rangkaian serta mengukur parameter. Gambar

1 merupakan diagram alur penelitian.

Pengambilan data pengukuran dilakukan 5

menit sekali pada waktu yang berbeda selama

3 hari menggunakan alat ukur solar power meter,

multimeter dan clampmeter. Pengolahan data dan

analisa dilakukan dengan menggunakan perangkat

lunak Microsoft Excel.

Gambar 1. Alur Diagram Penelitian

Perancangan awal dapat dilakukan untuk

mendistribusikan energi listrik sesuai dengan

energi yang dibutuhkan [9]. Microinverter yang

terhubung ke jaringan harus ringkas dan memiliki

komponen yang lebih sedikit dan sangat efisien

dengan algoritma kontrol yang andal untuk

mencapai implementasi praktis microinverter yang

terhubung dengan jaringan [10]. Pada proses

pemasangan dan instalasi PV dengan GTI

dilakukan dengan merubah konfigurasi rangkaian

pada Panel Distribusi dengan memasang modul PV

secara seri 2 dan pararel 5 untuk mendapatkan

Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan

Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78

72

tegangan output yang disesuaikan dengan

pengujian pada range input GTI 20-45 V DC,

dan setelah pemasangan selesai didapatkan

tegangan keluaran PV sebesar 38.21 V

kemudian memasang GTI dan beban, untuk

rancangan pengujian yaitu dengan memasang

alat ukur sesuai parameter yang ingin diketahui

pada rangkaian, dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Blok Diagram Rangkaian

Pengukuran Arus dan Tegangan pada

Pengujian PV

Komponen Pengujian

Pada pengujian yang dilakukan,

dibutuhkan beberapa alat dan bahan antara

lain:

a. Panel Surya (Modul PV)

Spesifikasi panel surya yang digunakan

yaitu Sharp’s ND-130T1J Polycrystalline

Silicon Photovoltaic Module 130Watt dengan

tegangan maksimal 17,4 Volt dan arus

maksimal 7,48 Ampere, efisiensi modul 13%,

dan setiap 1 modul terdiri dari 36 solar cell

dengan Efisiensi solar cell 14,7 % . Bekerja

pada range suhu -40ºC sampai 90 ºC. Dengan

dimensi modul panel 1491 x 671 x 46 mm, dan

berat 14 Kg. Batas maksimal tegangan sistem yang

diterima 600Watt dengan Tegangan open circuit 22

Volt, Arus Short Circuit 8,09 Ampere serta 15

Ampere Fuse Rating [11].

Gambar 3. Panel Surya Sharp’s ND-130T1J

Polycrystalline Silicon Photovoltaic Module 130 Wp

b. Grid Tied Inverter 1000W

Spesifikasi GTI yang digunakan yaitu Smart

Grid Tied Microinverter 1000 W dengan range

input 20V – 45V DC dengan kesesuaian 60

cells/24V, dengan Vmp 26V-30V, Voc 34V-38V.

Arus maksimal yaitu 60A, dengan tegangan output

230V AC dengan range 190-260V AC. GTI ini

mampu bekerja pada suhu -25ºC sampai 75 ºC.

Efisiensi puncak pada range ini yaitu 87% dan

Efisiensi stabil 84%[12].

Gambar 4. Grid Tied Inverter 1000W

c. 4 Lampu Pijar 100Watt

d. 4 Digital Clamp Multimeter terdiri dari; 2 buah

KEW SNAP 2003A dan 2 buah FLUKE 317

Analisis Perbandingan Supply Arus Grid Tied Inverter Panel Surya dan

PLN pada Beban 400 Watt Terhadap Radiasi Matahari

73

Gambar 5. Karakteristik Radiasi Matahari Terhadap Waktu Selama 3 Hari Pengukuran

e. 1 Digital Multimeter SANWA

f. 1 EKO Solar Power MS-02

g. 2 Junction

Pengambilan data dilakukan selama 3

hari yaitu hari pertama tanggal 8 Januari 2019

pukul 9.25-11.00 WIB, untuk pengambilan data

hari kedua dilaksanakan pada tanggal 9 Januari

2019 pukul 9.30 -11.05 WIB dan pada hari

ketiga tanggal 10 Januari 2019 pukul 9.40 -

11.15 WIB. Tempat pengambilan data yaitu di

atap gedung 20 Pusat Penelitian Tenaga Listrik

dan Mekatronik (P2-TELIMEK) Lembaga Ilmu

Pengetahuan Indonesia, Bandung, Jawa Barat.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Data yang diperoleh dari hasil

pengukuran radiasi matahari selama 3 hari

seperti pada gambar 5. Sedangkan untuk

perhitungan arus PLN yaitu merupakan

pengurangan dari arus beban terhadap arus GTI

karena arus beban dijadikan acuan suplai

terhadap arus keluaran GTI dan arus PLN.

Sehingga berdasarkan pernyataan diatas dapat

dirumuskan sebagai berikut:

𝐼𝑃𝐿𝑁 = 𝐼𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 − 𝐼𝐺𝑇𝐼 (1)

Apabila nilai arus PLN bernilai negative (-)

maka PLN mendapatkan suplai dari GTI. Nilai

persentase GTI dan PLN terhadap beban 400 W

dapat dirumuskan sebagai berikut:

%GTI =𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐺𝑇𝐼

𝐴𝑟𝑢𝑠 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛𝑥 100% (2)

%PLN = 100% − %GTI (3)

Berdasarkan pengujian yang telah

dilakukan sebelumnya dijelaskan ketika adanya

perubahan intensitas cahaya matahari, arus

keluaran, tegangan keluaran, dan data akan berubah

mengikuti besarnya intensitas cahaya matahari

[13]. Dapat dilihat pada grafik gambar 6,7, dan 8

bahwa radiasi matahari mempengaruhi arus

keluaran dari Grid Tied Inverter (GTI) yang

menyuplai beban dan akan mempengaruhi arus dari

PLN terhadap beban.

0200400600800

1000120014001600

9:40

:00

AM

9:45

:00

AM

9:50

:00

AM

9:55

:00

AM

10

:00

:00

AM

10

:05

:00

AM

10

:10

:00

AM

10

:15

:00

AM

10

:20

:00

AM

10

:25

:00

AM

10

:30

:00

AM

10

:35

:00

AM

10

:40

:00

AM

10

:45

:00

AM

10

:50

:00

AM

10

:55

:00

AM

11

:00

:00

AM

11

:05

:00

AM

11

:10

:00

AM

11

:15

:00

AMRad

iasi

Mat

ahar

i (W

/m2)

Jam

Hari 1

Hari 2

Hari 3

Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan

Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78

74

Tabel 1. Data Hasil Pengukuran Hari ke-1

(I Beban) sebesar 1.64 A,

Waktu Rad

Cahaya

(W/m2)

IPV (A)

IGTI (A)

Ibeban (A)

IPLN (A)

%GTI %PLN

9:25:00 AM 410 9.5 1.26 1.61 0.35 78.26 21.74

9:30:00 AM 1024 17.2 2.47 1.63 -0.84 151.53 -51.53

9:35:00 AM 1030 4.9 0.73 1.6 0.87 45.63 54.38

9:40:00 AM 1070 17.9 2.44 1.63 -0.81 149.69 -49.69

9:45:00 AM 1060 9.9 1.46 1.61 0.15 90.68 9.32

9:50:00 AM 760 20.1 2.47 1.64 -0.83 150.61 -50.61

9:55:00 AM 420 11 1.46 1.62 0.16 90.12 9.88

10:00:00 AM 423 13.5 1.7 1.63 -0.07 104.29 -4.29

10:05:00 AM 560 15.6 2.06 1.63 -0.43 126.38 -26.38

10:10:00 AM 400 5.1 0.73 1.61 0.88 45.34 54.66

10:15:00 AM 720 14.3 2.06 1.62 -0.44 127.16 -27.16

10:20:00 AM 270 9 1.14 1.61 0.47 70.81 29.19

10:25:00 AM 230 7.9 1.01 1.61 0.6 62.73 37.27

10:30:00 AM 225 7.8 0.98 1.6 0.62 61.25 38.75

10:35:00 AM 218 7.3 0.9 1.6 0.7 56.25 43.75

10:40:00 AM 270 8.8 0.19 1.61 1.42 11.80 88.20

10:45:00 AM 370 4.9 0.7 1.6 0.9 43.75 56.25

10:50:00 AM 216 4.9 0.66 1.6 0.94 41.25 58.75

10:55:00 AM 144 4.9 0.61 1.6 0.99 38.13 61.88

11:00:00 AM 126 4.2 0.52 1.6 1.08 32.50 67.50

Rata-rata 497.3 9.94 1.28 1.61 0.34 78.91 21.09

Gambar 6. Karakteristik Arus GTI , Arus PLN dan Arus Beban BerdasarkanWaktu pada Hari ke-1

9:25 9:30 9:35 9:40 9:45 9:50 9:55 10:00 10:05 10:10 10:15 10:20 10:25 10:30 10:35 10:40 10:45 10:50 10:55 11:00

I GTI 1.3 2.5 0.7 2.4 1.5 2.5 1.5 1.7 2.1 0.7 2.1 1.1 1 1 0.9 0.2 0.7 0.7 0.6 0.5

I Beban 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6

I PLN 0.4 -1 0.9 -1 0.2 -1 0.2 -0 -0 0.9 -0 0.5 0.6 0.6 0.7 1.4 0.9 0.9 1 1.1

-1.5-1

-0.50

0.51

1.52

2.53

Aru

s (A

)

Analisis Perbandingan Supply Arus Grid Tied Inverter Panel Surya dan

PLN pada Beban 400 Watt Terhadap Radiasi Matahari

75

Tabel 2. Data Hasil Pengukuran Hari ke-2

.

Waktu Rad

Cahaya

W/m2

IPV (A)

IGTI (A)

Ibeban (A)

IPLN (A)

%GTI %PLN

9:30:00 AM 980 2.8 1.25 1.59 0.34 78.62 21.38

9:35:00 AM 1120 8.5 1.1 1.61 0.51 68.32 31.68

9:40:00 AM 1080 8.5 3.08 1.61 -1.47 191.30 -91.30

9:45:00 AM 1060 8.5 3.05 1.61 -1.44 189.44 -89.44

9:50:00 AM 1134 8.5 3.1 1.61 -1.49 192.55 -92.55

9:55:00 AM 1104 8 2.87 1.61 -1.26 178.26 -78.26

10:00:00 AM 1110 8.1 2.9 1.61 -1.29 180.12 -80.12

10:05:00 AM 662 6.5 2.48 1.59 -0.89 155.97 -55.97

10:10:00 AM 810 6.9 2.6 1.6 -1 162.50 -62.50

10:15:00 AM 814 7.3 2.74 1.6 -1.14 171.25 -71.25

10:20:00 AM 720 6.2 2.39 1.59 -0.8 150.31 -50.31

10:25:00 AM 676 6.3 2.34 1.59 -0.75 147.17 -47.17

10:30:00 AM 580 5.7 2.14 1.59 -0.55 134.59 -34.59

10:35:00 AM 388 5.3 1.05 1.58 0.53 66.46 33.54

10:40:00 AM 360 5.4 1.37 1.58 0.21 86.71 13.29

10:45:00 AM 350 5.4 1.54 1.59 0.05 96.86 3.14

10:50:00 AM 407 4.6 1.47 1.59 0.12 92.45 7.55

10:55:00 AM 379 3.6 1.52 1.58 0.06 96.20 3.80

11:00:00 AM 434 4.5 1.8 1.59 -0.21 113.21 -13.21

11:05:00 AM 450 4.6 1.84 1.6 -0.24 115.00 -15.00

Rata-rata 730.9 6.26 2.1315 1.596 -0.535 133.37 -33.36

Gambar 7. Karakteristik Arus GTI, Arus PLN dan Arus Beban Berdasarkan Waktu pada Hari ke- 2

9:30 9:35 9:40 9:45 9:50 9:55 10:00 10:05 10:10 10:15 10:20 10:25 10:30 10:35 10:40 10:45 10:50 10:55 11:00 11:05

IGTI 1.25 1.1 3.08 3.05 3.1 2.87 2.9 2.48 2.6 2.74 2.39 2.34 2.14 1.05 1.37 1.54 1.47 1.52 1.8 1.84

I Beban 1.59 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.59 1.6 1.6 1.59 1.59 1.59 1.58 1.58 1.59 1.59 1.58 1.59 1.6

I PLN 0.34 0.51 -1.47 -1.44 -1.49 -1.26 -1.29 -0.89 -1 -1.14 -0.8 -0.75 -0.55 0.53 0.21 0.05 0.12 0.06 -0.21 -0.24

-2

-1

0

1

2

3

4

Aru

s (A

)

Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan

Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78

76

Gambar 8. Karakteristik Arus GTI, Arus PLN dan Arus Beban Berdasarkan Waktu pada Hari ke-3

9:40 9:45 9:50 9:55 10:00 10:05 10:10 10:15 10:20 10:25 10:30 10:35 10:40 10:45 10:50 10:55 11:00 11:05 11:10 11:15

I GTI 2.9 2.97 3.06 3.11 3.17 3.21 3.14 2.52 2.58 2.92 2.98 3.08 1.14 1.05 1.37 1.54 1.47 1.52 1.81 1.84

I Beban 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.59 1.58 1.58 1.59 1.59 1.58 1.58 1.6

I PLN -1.29 -1.36 -1.45 -1.5 -1.56 -1.6 -1.53 -0.91 -0.97 -1.31 -1.37 -1.47 0.45 0.53 0.21 0.05 0.12 0.06 -0.23 -0.24

-2

-1

0

1

2

3

4

Aru

s (A

)

Tabel 3. Data Hasil Pengukuran Hari ke-3

Waktu Rad

Cahaya

W/m2

IPV

(A)

IGTI

(A)

Ibeban

(A)

IPLN

(A)

%GTI %PLN

9:40:00 AM 939 7.4 2.9 1.61 -1.29 180.12 -80.12

9:45:00 AM 970 7.6 2.97 1.61 -1.36 184.47 -84.47

9:50:00 AM 1058 7.8 3.06 1.61 -1.45 190.06 -90.06

9:55:00 AM 1133 8.1 3.11 1.61 -1.5 193.17 -93.17

10:00:00 AM 1070 8.7 3.17 1.61 -1.56 196.89 -96.89

10:05:00 AM 1130 8.7 3.21 1.61 -1.6 199.38 -99.38

10:10:00 AM 1079 8.4 3.14 1.61 -1.53 195.03 -95.03

10:15:00 AM 720 6.8 2.52 1.61 -0.91 156.52 -56.52

10:20:00 AM 740 6.6 2.58 1.61 -0.97 160.25 -60.25

10:25:00 AM 1250 7 2.92 1.61 -1.31 181.37 -81.37

10:30:00 AM 1310 7.1 2.98 1.61 -1.37 185.09 -85.09

10:35:00 AM 1360 7.5 3.08 1.61 -1.47 191.30 -91.30

10:40:00 AM 300 2.6 1.14 1.59 0.45 71.70 28.30

10:45:00 AM 388 5.3 1.05 1.58 0.53 66.46 33.54

10:50:00 AM 360 5.4 1.37 1.58 0.21 86.71 13.29

10:55:00 AM 350 5.4 1.54 1.59 0.05 96.86 3.14

11:00:00 AM 407 4.6 1.47 1.59 0.12 92.45 7.55

11:05:00 AM 379 3.6 1.52 1.58 0.06 96.20 3.80

11:10:00 AM 437 4.7 1.81 1.58 -0.23 114.56 -14.56

11:15:00 AM 450 4.6 1.84 1.6 -0.24 115.00 -15.00

Rata-rata 791.50 6.39 2.37 1.60 -0.77 147.68 -47.68

Analisis Perbandingan Supply Arus Grid Tied Inverter Panel Surya dan

PLN pada Beban 400 Watt Terhadap Radiasi Matahari

77

Berdasarkan data pengukuran dan

perhitungan, didapatkan pengukuran hari

pertama arus PV (IPV) terbesar yaitu 20.1 A

pada pukul 9.50 WIB, arus GTI (IGTI) sebesar

2.47 A dan arus beban (I Beban) sebesar 1.64 A,

maka berdasarkan perhitungan arus PLN (IPLN)

didapatkan -0.83 A yang artinya pada saat arus

PV (IPV) terbesar yaitu 20.1 A beban

mendapatkan supply arus keseluruhan dari GTI

dan GTI mengirim pada PLN sebesar 0.83 A.

Pada hari ke-2 didapatkan data hasil

pengujian saat pukul 9.40- 10.30 WIB saat

radiasi matahari 1080 W/m2 sampai 580 W/m2

arus GTI melebihi arus beban dengan rata-rata

arus 2.7 A. Pukul 10.35 WIB saat radiasi

matahari 388 W/m2 arus keluaran GTI

mengalami penurunan. Namun pada pukul

11.00 WIB dengan radiasi matahari naik pada

434 W/m2 dan arus GTI kembali menyupali

penuh beban sebesar 1.8 A. Pada hari ke-2 GTI

menyuplai beban penuh sebanyak 13 kali dari

20 kali pengukuran.

Tabel 4. Perbandingan Rata-rata Data Hasil

Pengukuran Selama 3 Hari

Pada pengujian hari ke-3 didapatkan

data radiasi matahari mulai pukul 9.40-10.35

WIB yaitu 939 W/m2 sampai 1360 W/m2 dan

arus keluaran GTI menyuplai penuh beban

mulai dari 2.52 A sampai 3.21 A. Keluaran

arus GTI mengalami penurunan saat radiasi

matahari 300 W/m2 pukul 10.40 WIB dan

mengalami kenaikan pada saat intensitas naik

menjadi 437 W/m2 pukul 11.10 WIB.

KESIMPULAN

Radiasi matahari mempengaruhi besar

arus keluaran pada GTI, apabila radiasi matahari

semakin besar, maka arus keluaran GTI juga

semakin besar. Seperti pada tabel 4, rata-rata

radiasi hari ke-1 497.3 W/m2 dihasilkan rata-rata

arus keluaran GTI 1.3 A, pada hari ke-2 dengan

rata-rata radiasi 730.9 W/m2 dihasilkan rata-rata

arus keluaran GTI 2.3 A dan pada hari ke-3 rata-

rata radiasi 791.5 W/m2 dihasilkan rata-rata arus

keluaran GTI 2.37 A. Pada hari hari ke-1

perbandingan supply arus GTI dan PLN secara

berurutan sebesar 78.9% dan 21.1%, pada hari

ke-2 sebesar 142.1% dan -42.1%, pada hari ke-3

sebesar 149.4% dan -49.4% terhadap beban 400

W dan 20 kali pengukuran, perbedaan persentase

dikarenakan cuaca pada pengukuran hari ke-2

dan ke-3 lebih cerah dibanding pada hari ke-1.

Hasil perhitungan menunjukkan nilai negative (-

) menandakan bahwa GTI menyuplai penuh

beban dan mengirimkan sisa arus tersebut

kepada PLN.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih penulis sampaikan kepada

Bapak Noviadi Arief Rachman dan Bapak

Agus Risdiyanto sebagai kontributor utama di

P2-TELIMEK (LIPI) Bandung. Terima kasih

juga kepada Bapak Bambang Susanto yang

telah memfasilitasi kegiatan pengujian

membantu dalam penyusunan tulisan ini.

Hari

Rata-rata

Radiasi

Matahari

(W/m2)

IPV

(A)

IGTI

(A)

IBEBAN

(A)

I PLN

(A)

H-1 497.3 9.9 1.3 1.61 0.33

H-2 730.9 6.41 2.3 1.6 -0.53

H-3 791.5 6.38 2.37 1.6 -0.76

Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan

Vol. 18 No. 2 Desember 2019 : 69 - 78

78

DAFTAR PUSTAKA

[1] G. K. Singh, “Solar power generation by

PV ( photovoltaic ) technology : A

review,” Energy, vol. 53, pp. 1–13, 2013.

[2] S. Nafis, M. Aman, and A. Hadiyono,

“TENAGA SURYA PADA SISTEM

KETENAGALISTRIKAN NIAS THE

ECONOMIC ANALYSIS OF SOLAR

SYSTEM POWER PLANT,” vol. 14, no.

2, pp. 83–94, 2015.

[3] T. Messo, T. Roinila, A. Aapro, and P.

Rasilo, “Evaluation of Dead-Time Effect

of Grid-Connected Inverters Using

Broadband Methods,” IFAC-

PapersOnLine, vol. 51, no. 15, pp. 449–

454, 2018.

[4] H. R. Iskandar, E. Taryana, and S.

Syaidina, “LISTRIK TENAGA SURYA

DI HANGGAR DELIVERY CENTER PT

. DIRGANTARA INDONESIA,” 2018.

[5] J. Eda, M. Mulyadi, B. Kartadinata, and

H. Tanudjaja, “ANALISIS DAMPAK

PEMASANGAN GRID TIE INVERTER

INTERKONEKSI ANTARA JARINGAN

PLN DAN SOLAR CELL T ERHADAP

FAKTOR DAYA DAN HARMONISA

SISTEM Program Studi Teknik Elektro –

Fakultas Teknik Sistem demikian disebut

sistem on grid . grid ini akan memiliki

dampak k,” pp. 127–138.

[6] Haerurrozi, “ANALISIS UNJUK KERJA

PLTS ON-GRID DI LABORATORIUM

ENERGI BARU TERBARUKAN (EBT)

UNIVERSITAS MATARAM.”

[7] M. R. Rhapsody, “Penggunaan IoT untuk

Telemetri Efisiensi Daya pada Hybrid

Power System,” vol. 1509, pp. 67–72,

2017.

[8] W. Sunanda and R. F. Gusa, “Analisis

Peluang Penghematan Ekonomi Sistem

Fotovoltaik Terhubung Jaringan Listrik

Pada Kawasan Perumahan Di Kota

Pangkal Pinang,” AVOER Appl. Innov.

Eng. Sci. Res., vol. 8, no. November,

2016.

[9] A. A. Zakri, I. H. Rosma, and D. P. H.

Simanullang, “Effect of Solar Radiation

on Module Photovoltaics 100 Wp With

Variation of Module Slope Angle,” vol. 6,

no. 1, 2018.

[10] M. Premkumar, K. Karthick, and R.

Sowmya, “A Review on Solar PV Based

Grid Connected Microinverter Control

Schemes and Topologies,” vol. 7, no. 2,

pp. 171–182, 2018.

[11] D. C. Z. Tibef, “MODULE WITH 130W

MAXIMUM POWER.”

[12] S. Microinverters, “1000W Smart Grid

Tie Microinverter.”

[13] F. B. P, I. P. H, and R. F. I, “RANCANG

BANGUN SISTEM PEMANTAU DAYA

PADA MODUL SILIKON

POLIKRISTAL DESIGN AND

IMPLEMENTATION OF POWER

MONITORING SYSTEM ON

POLYCRYSTALLINE SILICON

MODULE,” vol. 4, no. 2, pp. 2114–2122,

2017.