BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum …eprints.ung.ac.id/7630/5/2013-2-20201-521409001-bab4... · 31 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum Provinsi Gorontalo Secara

31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Gambaran Umum Provinsi Gorontalo

Secara geografis Provinsi Gorontalo dengan ibu kota Gorontalo terletak

antara 0o19’ – 1

o15’ Lintang Utara dan 121

o 23’ – 123

o 43’ Bujur Timur.

Wilayah provinsi ini berbatasan langsung dengan dua provinsi lain,

diantaranya Provinsi Sulawesi Tengah di sebelah Barat dan Provinsi Sulawesi

Utara di sebelah Timur. Sedangkan di sebelah Utara berhadapan langsung

dengan Laut Sulawesi dan sebelah Selatan dibatasi oleh Teluk Tomini. Yang

secara keseluruhan luas Provinsi Gorontalo adalah 12.215,44 km2

(1.221.544 Ha). Jika dibandingkan dengan wilayah Indonesia, luas wilayah

provinsi ini hanya sebesar 0,64 persen (BPS, 2009).

Sumber: Pemerintah Provinsi Gorontalo

Gambar 4.1 Peta daerah Provinsi Gorontalo

Provinsi Gorontalo terdiri dari 5 (lima) Kabupaten dan 1 (satu) kota yaitu

Kabupaten Pohuwato, Kabupaten Boalemo, Kabupaten Gorontalo, Kabupaten

32

Bone Bolango, Kabupaten Gorontalo Utara dan kota Gorontalo. Sedangkan

kecamatan sebanyak 66 dan Desa/Kelurahan 619 yang tersebar di Provinsi

Gorontalo (BPS, 2011).

Kondisi wilayah Provinsi Gorontalo yang letaknya di dekat garis

khatulistiwa, menjadikan daerah ini mempunyai suhu udara yang cukup panas.

Suhu minimum terjadi di bulan Februari yaitu 22,2oC. Sedangkan suhu

maksimum terjadi di bulan Oktober dengan suhu 34,2oC. Jadi pada tahun 2012,

suhu udara rata-rata Provinsi Gorontalo berkisar antara 26,3 – 27,6oC, dengan

kelembaban udara yang relatif tinggi, rata-rata kelembaban pada tahun 2012

mencapai 82,58 persen (BPS, 2013).

Tabel 4.1 Suhu udara maksimum, minimum dan rata-rata

menurut bulan di Provinsi Gorontalo (Thn. 2012).

Bulan Suhu Udara (

oC)

Rata-rata Maksimum Minimum

Januari 31,7 23,0 26,6

Februari 32,5 22,2 26,6

Maret 32,5 22,5 26,9

April 32,4 23,5 27,1

Mei 32,5 23,3 27,4

Juni 31,4 23,0 26,8

Juli 31,5 23,1 26,3

Agustus 32,8 22,6 27,1

September 32,8 22,6 27,1

Oktober 34,2 23,3 27,6

November 32,8 24,1 27,2

Desember 32,4 22,8 27,0

Rata-rata 32,46 23 26,97

Sumber: Badan Meteorologi dan Geofisika Gorontalo, dalam BPS, 2013

33

Dengan letak geografis yang berbeda-beda, yaitu terdiri dari dataran,

pantai dan danau serta sungai menyebabkan potensi Desa/Kelurahan, mata

pencaharian, maupun perilaku penduduk juga berbeda-beda. Untuk daerah yang

terletak di pesisir pantai, sebagian besar mata pencaharian penduduk adalah

nelayan. Sementara itu penduduk di Desa dataran maupun perbukitan banyak

yang menjadi petani, yaitu petani sawah dan berkebun.

Jika ditinjau dari luas wilayahnya, yaitu dari total 12.215,44 Km2,

Kabupaten Pohuwato merupakan daerah terluas, yaitu 4.244,31 Km2 atau sekitar

34,75 persen, kemudian Kabupaten Boalemo mempunyai luas 2.567,36 Km2

atau sekitar 21,02 persen, dan kota Gorontalo mempunyai luas hanya 64,79 Km2

atau hanya sekitar 0,53 persen.

Sumber: BPS, 2009

Gambar 4.2 Luas daerah Provinsi Gorontalo menurut Kabupaten/Kota

4.2 Hasil Penelitian

4.2.1 Lokasi Potensil Agropoitan

Untuk mengetahui prospek potensi pembangkit listrik energi surya sebagai

sumber energi alternatif dalam menunjang program agropolitan di Provinsi

Gorontalo, maka dilakukan observasi dan pengumpulan data karateristik

intensitas radiasi matahari di lokasi penelitian.

34

Sebelum melakukan observasi dan pengumpulan data, hal penting pertama

yang dilakukan oleh peneliti adalah mengidentifikasi lokasi-lokasi potensil

agropolitan di Provinsi Gorontalo, serta melakukan persiapan seperti

mengumpulkan informasi yang tersedia, merencanakan kecukupan alat-alat dan

jadwal dari aktivitas-aktivitas survei.

Untuk lokasi-lokasi pengumpulan data penelitian dilakukan pemilihan

lokasi-lokasi potensil yang telah dimanfaatkan untuk menunjang program

agropolitan di Provinsi Gorontalo. Adapun lokasi-lokasi tersebut, sebagaimana

ditunjukkan pada Tabel 4.2 sebagai berikut:

Tabel 4.2 Lokasi agropolitan berbasis jagung di Provinsi Gorontalo.

No. Kabupaten Kecamatan Desa Koordinat

Bujur Timur Lintang Utara

1. GORUT Kwandang Pontolo Atas 122

051’35.6” 00

046’03.9”

Anggrek Tutuwoto 122059’11.3” 00

056’12.0”

2. Bone

Bolango

Bulango U. Tupa 123004’59.8” 00

004’55.7”

Tapa Meranti 123005’55.3” 00

005’39.4”

3. Gorontalo Limboto Bongohulawa 122

058’16.5” 00

039’00.5”

Limboto Polohungo 122059’27.8” 00

040’08.5”

4. Boalemo Botumoito Tapadaa 122

012’46.7” 00

030’35.9”

Dulupi Polohungo 122027’21.4” 00

035’11.6”

5. Pohuwato Paguat Maleo 122

000’06.7” 00

028’02.9”

Paguat Molamahu 122005’40.5” 00

030’14.2”

Pengumpulan data untuk setiap lokasi penelitian dilakukan selama 5 hari,

dimulai pada bulan April 2013 sampai dengan bulan Mei 2013, dimana pada

bulan tersebut, secara umum wilayah di Indonesia bagian tengah mengalami

musim pancaroba.

35

4.2.2 Karakteristik Intensitas Radiasi Matahari

Dibawah ini akan diuraikan karateristik intensitas radiasi matahari di tiap-

tiap lokasi pengukuran intensitas radiasi matahari (lahan pertanian tempat

pengambilan data) di daerah agropolitan yang telah disebutkan di atas sebagai

berikut:

4.2.2.1 Kabupaten Gorontalo Utara

Untuk Daerah Kabupaten Gorontalo Utara, penelitian dilakukan di 2 (dua)

lokasi yaitu Desa Pontolo Atas dan Desa Tutuwoto.

1. Desa Pontolo Atas

Hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Pontolo Atas selama 5 hari

yaitu pada tanggal 1 Mei 2013 sampai dengan 5 Mei 2013 diperoleh data

karateristik intensitas radiasi matahari sebagaimana terlampir pada Lampiran

1. Berikut data pembacaan alat ditunjukkan pada Tabel 4.3 sebagai berikut:

Tabel 4.3 Data pembacaan alat di Desa Pontolo Atas

No. Tanggal

Mulai dan Berakhirnya

Pembacaan Alat

Nilai Terendah dan Tertinggi

Pembacaan Alat Rata-rata

Harian Mulai Berakhir Terendah Tertinggi

Pukul W/m2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 1 Mei 13 06.30 22 17.30 50 06.30 22 12.00 940 519,32

2 2 Mei 13 06.30 20 17.30 100 06.30 20 12.30 989 519,32

3 3 Mei 13 06.30 50 17.30 62 06.30 50 11.30 968 443,24

4 4 Mei 13 06.30 70 17.30 41 17.30 41 12.00 919 399,12

5 5 Mei 13 06.30 30 17.30 12 17.30 12 11.00 891 333

Rata-rata 440,72

Berdasarkan data pada tabel di atas, maka dibuatlah grafik rata-rata

harian intensitas radiasi matahari di Desa Pontolo Atas, seperti ditunjukkan

pada Gambar 4.3 sebagai berikut:

36

Gambar 4.3 Grafik karakteristik rata-rata harian intensitas radiasi matahari

di Desa Pontolo Atas

Dari grafik di atas, terlihat bahwa rata-rata harian intensitas radiasi

matahari tertinggi terjadi pada hari pertama dengan rata-rata harian 519,32

W/m2, sedangkan

intensitas radiasi matahari terendah terjadi pada hari kelima

dengan rata-rata harian 333 W/m2, dan rata-rata intensitas radiasi matahari di

Desa Pontolo Atas dalam 5 hari pengkuran adalah 440,72 W/m2. Untuk data

keseluruhan harian intensitas radiasi matahari dapat dilihat pada lampiran 2.

2. Desa Tutuwoto

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Tutuwoto selama

5 hari yaitu pada tanggal 25 April 2013 sampai dengan 29 April 2013

diperoleh data karateristik intensitas radiasi matahari sebagaimana terlampir

pada Lampiran 1. Berikut data pembacaan alat ditunjukkan pada Tabel 4.4

sebagai berikut:

Tabel 4.4 Data pembacaan alat di Desa Tutuwoto

No. Tanggal


Pembacaan Alat

Nilai Tertinggi dan Terendah




2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 25 April 13 06.30 20 17.30 5 17.30 5 12.00 1050 348,68

2 26 April 13 06.30 50 17.30 31 06.30 50 11.10 1010 399,44

3 27 April 13 06.30 75 17.30 30 17.30 30 12.30 941 429,72

4 28 April 13 06.30 14 17.30 65 06.30 14 13.00 935 473,76

5 29 April 13 06.30 50 17.30 19 17.30 19 12.00 929 477,96

Rata-rata 425,96

519.32 508.92443.24

399.12333

0

200

400

600

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hari Pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Pontolo Atas

37


harian intensitas radiasi matahari di Desa Tutuwoto, seperti ditunjukkan pada

Gambar 4.4 sebagai berikut:


di Desa Tutuwoto



W/m2, sedangkan


dengan rata-rata harian 348,68 W/m2, dan rata-rata intensitas radiasi matahari

di Desa Tutuwoto dalam 5 hari pengkuran adalah 425,96 W/m2. Untuk data


4.2.2.2 Kabupaten Bone Bolango

Untuk Daerah Kabupaten Bone Bolango, penelitiaan dilakukan di 2 (dua)

Lokasi yaitu Desa Meranti dan Desa Tupa.

1. Desa Meranti

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Meranti selama

5 hari yaitu pada tanggal 13 April 2013 sampai dengan 17 April 2013



sebagai berikut:

348.68399.44 429.72

473.76 477.96

0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hari Pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Tutuwoto

38

Tabel 4.5 Data pembacaan alat di Desa Meranti

No. Tanggal


Pembacaan Alat





2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 13 April 13 06.30 115 17.30 10 17.30 10 11.30 870 358,52

2 14 April 13 06.30 126 17.30 32 17.30 32 11.00 945 313,56

3 15 April 13 06.30 120 17.30 27 17.30 27 11.30 855 338,32

4 16 April 13 06.30 75 17.30 40 17.30 40 10.30 850 381,88

5 17 April 13 06.30 27 17.30 50 06.30 27 12.00 912 430,44

Rata-rata 364,544


harian intensitas radiasi matahari di Desa Meranti, seperti ditunjukkan pada



di Desa Meranti



W/m2, sedangkan



di Desa Meranti dalam 5 hari pengkuran adalah 364,544 W/m2. Untuk data


358.52313.56 338.32

381.88430.44

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hari pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Meranti

39

2. Desa Tupa

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Tupa selama 5

hari yaitu pada tanggal 19 April 2013 sampai dengan 23 April 2013 diperoleh

data karateristik intensitas radiasi matahari sebagaimana terlampir pada

Lampiran 1. Berikut data pembacaan alat ditunjukkan pada Tabel 4.6 sebagai

berikut:

Tabel 4.6 Data pembacaan alat di Desa Tupa

No. Tanggal


Pembacaan Alat





2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 19 April 13 06.30 0 17.30 5 06.00 0 12.00 940 375,92

2 20 April 13 06.30 32 17.30 35 06.00 32 13.00 1065 350,6

3 21 April 13 06.30 35 17.30 30 17.30 30 09.30 989 367,2

4 22 April 13 06.30 49 17.30 11 17.30 11 09.00 705 314,76

5 23 April 13 06.30 60 17.30 0 15.30-

17.30 0 13.30 1015 303,6

Rata-rata 342,416


harian intensitas radiasi matahari di Desa Tupa, seperti ditunjukkan pada

Gambar 4.6 sebagai berikut.


di Desa Tupa

375.92350.6 367.2

314.76 303.6

0

100

200

300

400

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hari Pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Tupa

40



W/m2, sedangkan



di Desa Tupa dalam 5 hari pengkuran adalah 342,416 W/m2. Untuk data


4.2.2.3 Kabupaten Gorontalo

Untuk Daerah Kabupaten Gorontalo, penelitiaan dilakukan di 2 Lokasi

yaitu Desa Polohungo dan Desa Bongohulawa.

1. Desa Polohungo

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Polohungo

selama 5 hari yaitu pada tanggal 7 April 2013 sampai dengan 11 April 2013



sebagai berikut:

Tabel 4.7 Data pembacaan alat di Desa Polohungo

No. Tanggal


Pembacaan Alat





2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 7 April 13 06.30 50 17.30 23 17.30 23 10.00 850 240,32

2 8 April 13 06.30 41 17.30 10 17.30 10 12.00 1075 323,28

3 9 April 13 06.30 15 17.30 48 06.30 15 12.30 875 411,4

4 10 April 13 06.30 26 17.30 70 06.30 26 10.00 935 450,48

5 11 April 13 06.30 35 17.30 30 17.30 30 12.00 960 341,44

Rata-rata 353,384


harian intensitas radiasi matahari di Desa Polohungo, seperti ditunjukkan

pada Gambar 4.7 sebagai berikut:

41


di Desa Polohungo



W/m2, sedangkan



di Desa Polohungo dalam 5 hari pengkuran adalah 353,384 W/m2. Untuk data


2. Desa Bongohulawa

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Bongohulawa

selama 5 hari yaitu pada tanggal 1 April 2013 sampai dengan 5 April 2013



sebagai berikut:

Tabel 4.8 Data pembacaan alat di Desa Bongohulawa

No. Tanggal


Pembacaan Alat





2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 1 April 13 06.30 69 17.30 32 17.30 32 11.30 965 462,48

2 2 April 13 06.30 72 17.30 0 17.30 0 12.00 910 469,04

3 3 April 13 06.30 10 17.30 70 06.30 10 13.00 915 372,08

4 4 April 13 06.30 55 17.30 32 17.30 32 12.30 945 389,08

5 5 April 13 06.30 0 17.30 25 06.30 0 12.00 917 383,92

Rata-rata 415,32

240.32

323.28

411.4450.48

341.44

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hari Pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Polohungo

42


harian intensitas radiasi matahari di Desa Bongohulawa, seperti ditunjukkan

pada Gambar 4.8 sebagai berikut.


di Desa Bongohulawa



W/m2, sedangkan



di Desa Bongohulawa dalam 5 hari pengkuran adalah 415,32 W/m2. Untuk

data keseluruhan harian intensitas radiasi matahari dapat dilihat pada

lampiran 2.

4.2.2.4 Kabupaten Boalemo

Untuk Daerah Kabupaten Boalemo, penelitiaan dilakukan di 2 Lokasi

yaitu Desa Tapadaa dan Desa Polohungo.

1. Desa Tapadaa

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Tapadaa selama

5 hari yaitu pada tanggal 7 Mei 2013 sampai dengan 11 Mei 2013 diperoleh


462.48 469.04

372.08 389.08 383.92

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hari Pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Bongohulawa

43

Lampiran 1. Berikut data pembacaan alat ditunjukkan pada Tabel 4.9 sebagai

berikut:

Tabel 4.9 Data pembacaan alat di Desa Tapadaa

No. Tanggal


Pembacaan Alat





2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 7 Mei 13 06.30 10 17.30 0 17.30 0 13.00 885 311,2

2 8 Mei 13 06.30 30 17.30 28 17.30 28 11.00 1052 220,44

3 9 Mei 13 06.30 12 17.30 35 06.30 12 12.30 959 338,36

4 10 Mei 13 06.30 60 17.30 59 17.30 59 11.30 1080 368,92

5 11 Mei 13 06.30 28 17.30 29 06.30 28 11.00 930 242,52

Rata-rata 296,288


harian intensitas radiasi matahari di Desa Tapadaa, seperti ditunjukkan pada



di Desa Tapadaa



W/m2, sedangkan



311.2

220.44

338.36368.92

242.52

0

100

200

300

400

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hari pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Tapadaa

44



lampiran 2.

2. Desa Polohungo

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Polohungo

selama 5 hari yaitu pada tanggal 13 Mei 2013 sampai dengan 17 Mei 2013



sebagai berikut:

Tabel 4.10 Data pembacaan alat di Desa Polohungo

No. Tanggal


Pembacaan Alat





2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 13 Mei 13 06.30 240 17.30 21 17.30 21 10.00 965 289,68

2 14 Mei 13 06.30 69 17.30 39 17.30 39 12.00 960 337

3 15 Mei 13 06.30 80 17.30 29 17.30 29 10.30 987 399,08

4 16 Mei 13 06.30 215 17.30 30 17.30 30 11.00 940 306,36

5 17 Mei 13 06.30 0 17.30 19 06.30 0 13.00 846 408,16

Rata-rata 348,056


harian intensitas radiasi matahari di Desa Polohungo, seperti ditunjukkan



di Desa Polohungo

289.68337

399.08

306.36

408.16

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hari Pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Polohungo

45



W/m2, sedangkan





lampiran 2.

4.2.2.5 Kabupaten Pohuwato

Untuk Daerah Kabupaten Pohuwato, penelitiaan dilakukan di 2 Lokasi

yaitu Desa Maleo dan Desa Molamahu.

1. Desa Maleo

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Maleo selama 5

hari yaitu pada tanggal 19 Mei 2013 sampai dengan 23 Mei 2013 diperoleh


Lampiran 1. Berikut data pembacaan alat ditunjukkan pada Tabel 4.11

sebagai berikut:

Tabel 4.11 Data pembacaan alat di Desa Maleo

No. Tanggal


Pembacaan Alat





2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 19 Mei 13 06.30 48 17.30 22 17.30 22 10.30 880 428,24

2 20 Mei 13 06.30 19 17.30 38 06.30 19 10.30 970 305,2

3 21 Mei 13 06.30 12 17.30 55 06.30 12 11.30 920 415,24

4 22 Mei 13 06.30 23 17.30 52 06.30 23 11.30 1000 474,84

5 23 Mei 13 06.30 120 17.30 39 17.30 39 10.30 931 265,96

Rata-rata 377,896


harian intensitas radiasi matahari di Desa Maleo, seperti ditunjukkan pada


46


di Desa Maleo



W/m2, sedangkan



di Desa Maleo dalam 5 hari pengkuran adalah 377,896 W/m2. Untuk data


2. Desa Molamahu

Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di Desa Molamahu

selama 5 hari yaitu pada tanggal 25 Mei 2013 sampai dengan 29 Mei 2013



sebagai berikut:

Tabel 4.12 Data pembacaan alat di Desa Molamahu

No. Tanggal


Pembacaan Alat





2 Pukul W/m

2 Pukul W/m

2 W/m

2

1 25 Mei 13 06.30 80 17.30 43 17.30 43 11.00 840 405,88

2 26 Mei 13 06.30 60 17.30 39 17.30 39 11.30 930 416,88

3 27 Mei 13 06.30 30 17.30 29 17.30 29 11.00 881 438,92

4 28 Mei 13 06.30 42 17.30 55 06.30 42 14.30 443 192,6

5 29 Mei 13 06.30 85 17.30 35 17.30 35 13.30 895 364,68

Rata-rata 363,792

428.24

305.2

415.24474.84

265.96

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hari Pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Maleo

47


harian intensitas radiasi matahari di Desa Molamahu, seperti ditunjukkan



di Desa Molamahu



W/m2, sedangkan



di Desa Maleo dalam 5 hari pengkuran adalah 363,792 W/m2. Untuk data


Sesuai uraian di atas pengukuran radiasi matahari itu sendiri dilakukan

selama 12 jam dimulai dari pukul 06.00 sampai dengan pukul 18.00 WITA. Dari

rentang waktu tersebut alat yang digunakan untuk pengukuran intensitas radiasi

matahari (actinograph) mulai melakukan pembacaan terhadap adanya intensitas

radiasi matahari mulai dari pukul 06.30 sampai dengan 17.30 WITA. Sehingga

bisa dilihat untuk lamanya penyinaran matahari dalam 1 (satu) hari kurang lebih

mencapai waktu 11 jam.

Berdasarkan data intensitas radiasi harian matahari pada setiap lokasi

penelitian yang telah diuraikan di atas, maka diperoleh besarnya nilai rata-rata

405.88 416.88 438.92

192.6

364.68

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5

(W/m

²)

Hasil Pengukuran

Intensitas Radiasi Matahari di Desa Molamahu

48

intensitas radiasi matahari di Provinsi Gorontalo dapat dilihat pada tabel 4.13

sebagai berikut:

Tabel 4.13 Nilai rata-rata radiasi matahari tiap lokasi penelitian

No. Kabupaten Kecamatan Desa

Intensitas

Radiasi

Matahari

(W/m2)

Insolasi Harian

Matahari

(kWh/m2/hari)

1. GORUT Kwandang Pontolo Atas 440,72 4,85

Anggrek Tutuwoto 425,96 4,65

2. Bone

Bolango

Bulango U. Meranti 364,544 4,01

Tapa Tupa 342,416 3,77

3. Gorontalo Limboto Polohungo 353,384 3,89

Limboto Bongohulawa 415,32 4,57

4. Boalemo Botumoito Tapadaa 296,288 3,26

Dulupi Polohungo 348,056 3,83

5. Pohuwato Paguat Maleo 377,896 4.16

Paguat Molamahu 363,792 4,00

Rata-rata 372,84 4,099

4.2.3 Profil Penggunaan Mesin Pertanian

Dalam kegiatan pasca panen, dalam hal ini untuk pertanian jagung ada

teknologi yang memudahkan dan mempercepat kegiatan pasca panen yaitu

berupa mesin pertanian yaitu sebagai berikut:

Tabel 4.14 Mesin pertanian pasca panen jagung

No. Mesin pertanian Spesifikasi Mesin

Type Mesin Penggerak

1. Pemipil jagung

(Cornsheller)

Cornsheller,

Merek/Model : MBI

CS 1500

Diesel, Merek Yanmar,

Model : TF 65 R, Daya

6,5Hp / 2200 rpm

2. Pengering jagung Bed Dryer, Model : BP

4200 J

Diesel, Merek Yanmar,

Daya 6,5 Hp / 2200 rpm

Sumber: Mitra Balai Industri

49

Berdasarkan hasil wawancara dengan petani bahwa kebutuhan penggunaan

mesin pertanian dalam kegiatan pasca panen (jagung) lebih cenderung pada

pemipil jagung saja, sedangkan untuk proses pengeringan jagung memanfaatkan

sinar matahari. Sesuai data dalam MBI (Mitra Balai Industri) untuk mesin pasca

panen jagung terdapat dua mesin pertanian, yaitu pemipil dan pengering jagung.

Sehingga dalam hal ini untuk perhitungan beban yang harus disuplai adalah

besarnya energi listrik yang dibutuhkan dalam penggunaan mesin pertanian

tersebut.

Dalam kegiatan pasca panen (jagung) terhitung mulai pada pukul 08.00

sampai dengan pukul 16.00 WITA mesin pertanian akan membutuhkan energi

untuk mengoperasikanya. Apabila dikalkulasikan dari pengoperasian mesin

pertanian membutuhakan energi listrik secara keseluruhan ± 72,705 kWh per

hari. Pada tebel 4.15 akan diperlihatkan data pemakaian energi listrik dalam

penggunaan sebagai berikiut:

Tabel 4.15 Data penggunaan energi listrik

No. Mesin pertanian Spesifikasi Mesin

Hp kW kWh/hari

1. Perontok/Pemipil Jagung 6,5 4,847 33,929

2. Pengering Jagung 6,5 4,847 38,776

Total 9,694 72,705

4.3 Pembahasan

4.3.1 Perencanaan PLTS

4.3.1.1 Energi Listrik yang akan Disuplai PLTS

Dalam mendukung program agropolitan daerah potensi yang belum

mendapatkan aliran listrik PLN maka sudah pasti pengembangan PLTS pada

daerah potensi akan mensuplai energi listrik secara keseluruhan dari kebutuhan

50

energi yang digunakan untuk pengoperasian mesin pertanian dalam kegiatan

pasca panen (jagung). Dalam 1 (satu) jam energi yang dibutuhkan untuk

mengoperasikan dua jenis mesin pertanian tersebut adalah 9,694 kWh.

Sedangkan dalam sehari penggunaan mesin pertanian untuk mesin perontok

berkisar 7 jam dengan energi yang dibutuhkan 33,929 kWh per hari, untuk

mesin pengering jagung berkisar 8 jam dengan energi yang dibutuhkan 38,776

kWh per hari. Yaitu dihitung dari memulai kegiatan pada pukul 08.00 sampai

dengan pukul 16.00 WITA.

Dengan demikian besar pemakaian energi listrik (EL) pada daerah potensil

yang belum mendapatkan aliran listrik PLN dari kebutuhan penggunaan

mesin/alat-alat pertanian dihitung dari memulai kegiatan pada pukul 08.00

sampai dengan pukul 16.00 WITA, yang akan disuplai PLTS adalah sebesar

72,705 kWh per hari.

4.3.1.2 Menentukan Sistem PLTS

Diketahui bahwa dalam mendukung program agropolitan daerah potensi

yang belum mendapatkan aliran listrik PLN maka sudah pasti pengembangan

PLTS pada daerah potensi akan mensuplai energi listrik untuk mengoperasikan

mesin pertanian dalam kegiatan pasca panen (jagung) adalah sistem PLTS

Stand-Alone atau yang berdiri sendiri. Sistem PLTS yang berdiri sendiri ini

terdiri dari komponen PV array, Charge Controller, Baterai dan Inverter.

Sumber : Nafeh, 2009

Gambar 4.13 Sistem PLTS yang berdiri sendiri (Stand-Alone)

51

4.3.1.3 Daya yang Dibangkitkan Panel Surya (Watt peak)

4.3.1.3.1 Menghitung Area Array (PV area)

Luas area array diperhitungkan dengan menggunakan rumus 2.5 sebagai

berikut:

PV Area = 𝐸𝐿

𝐺𝑎𝑣 𝑥 𝜂𝑃𝑉 𝑥 𝑇𝐶𝐹 𝑥 𝜂𝑜𝑢𝑡

Berdasarkan pemakaian energi listrik (EL) daerah potensi yang akan

disuplai oleh PLTS adalah sebesar 72,705 kWh. Secara umum untuk nilai

insolasi harian matahari (Gav) akan dipergunakan nilai insolasi harian matahari

terendah dari hasil pengukuran pada setiap lokasi penelitian yaitu sebesar 3,26

kWh/m2 (data dapat dilihat pada tabel 4.13). Dengan tujuan pemilihan nilai

terendah dari intensitas radiasi matahari, agar pada saat radiasi matahari berada

pada nilai yang paling rendah, dengan harapan PLTS akan tetap dapat memenuhi

besar kapasitas yang dibangkitkan. Efisiensi panel surya (ηPV) yang akan

digunakan mengacu pada efisiensi panel surya Monokristal Silikon (Mono-

crystalline Silicon) yang memiliki efisiensi 14-18 %. Dalam hal ini diambil salah

satu dari type panel surya tersebut yaitu panel surya dengan type Mono-

crystalline Silicon dengan daya 100Wp.

Tabel 4.16 Data spesifikasi panel surya 100 Wp

Sell Type Monocrystalline

Max Power (Pmax) 100 W

Voltage at Pmax (Vmpp) 17,4 V

Current at Pmax (Impp) 5,75 A

Short circuit current (Isc) 6,33 A

Open circuit voltage (Voc) 21,6 V

Dimension 1200 x 540 x 30 mm

Number of cells 36 cells

Weight 8,5 kg

Sumber: Sentradaya

http://sentradaya.com/

52

Dengan melihat spesifikasi panel surya di atas maka efisiensi panel surya

tersebut dapat dihitung menggunakan rumus 2.1, sebagai berikut:

η = 𝑃𝑀𝑃𝑃

𝐺 𝑥 𝐴 x 100%

= 100

1000 𝑊/𝑚2 𝑥 0,65 𝑚2 x 100%

= 15,38%

Sebuah panel surya dapat bekerja secara maksimum jika temperatur yang

diterimanya tetap normal 25oC. Seperti yang dinyatakan dalam (Foster dkk.,

2010) panel surya akan beroperasi secara maksimum jika temperatur yang

diterimanya tetap normal yaitu pada temperatur 25oC. Kenaikan temperatur lebih

tinggi dari temperatur normal pada panel surya akan mempengaruhi

berkurangnya tegangan (Voc) yang dihasilkan oleh panel surya. Setiap kenaikan

temperatur panel surya 1oC dari suhu normalnya (25

oC) maka kinerja panel

surya akan berkurang sekitar 0,5% pada total tenaga (daya) yang dihasilkan.

Data temperatur maksimum untuk daerah Provinsi Gorontalo pada tabel

4.1 yang menunjukan bahwa selama tahun 2010, temperatur paling maksimum

untuk daerah Provinsi Gorontalo adalah sebesar 34,2oC data temperatur tersebut

memperlihatkan bahwa ada peningkatan suhu sebesar 9,2oC dari suhu standar

panel surya (25oC).

Besarnya daya yang berkurang pada saat temperatur di sekitar panel surya

mengalami kenaikan 9,2oC dari temperatur standarnya, diperhitungkan dengan

mempergunakan rumus 2.2 sebagai berikut :

Psaat t naik oC = 0,5% /

oC x PMPP x kenaikan temperatur (

oC)

= 0,5% /oC x 100 x 9,2

oC

= 4,6 W

53

Sehingga untuk daya maksimum yang dikeluarkan panel surya disaat

temperaturnya mengalami kenaikan menjadi 34,2oC dapat dihitung

menggunakan rumus 2.3 sebagai berikut :

PMPP saat naik menjadi toC = PMPP - Psaat t naik

oC

= 100 W – 4,6 W

= 95,4 W

Maka nilai TCF dapat dihitung dengan rumus 2.4 sebagai berikut:

TCF = PMPP saat naik menjadi t oC / PMPP

= 95,4 W

100 W

= 0,95

Untuk nilai (ηout) dihitung berdasarkan efisiensi komponen-komponen

yang melengkapi sistem PLTS. Dalam sistem PLTS Stand-Alone yaitu yang

berdiri sendiri yakni dilengkapi dengan Charge Controller, Baterai dan Inverter

maka besar nilai (ηout) adalah hasil perkalian dari efisiensi Charge Controller,

Baterai dan Inverter yaitu sebagai berikut:

ηout = ηc x ηb x ηi = 0,95 x 0,9 x 0,9 = 0,77

Sehingga apabila EL, Gav, ηPV, TCF dan ηout dimasukan ke dalam rumus

2.5, akan diperoleh hasil sebagai berikut:

PV Area = 𝐸𝐿

𝐺𝑎𝑣 𝑥 𝜂𝑃𝑉 𝑥 𝑇𝐶𝐹 𝑥 𝜂𝑜𝑢𝑡

= 72,705 kWh

3,26 kWh /m2𝑥 0,1538 𝑥 0,95 𝑥 0,77

= 198,23 m2

54

Dengan menggunakan rumus di atas, maka luas area array panel surya

untuk tiap lokasi pengukuran intensitas radiasi matahari(lahan pertanian tempat

pengambilan data) adalah sebagai berikut:

Tabel 4.17 Area array panel surya tiap lokasi pengambilan data

No. Kabupaten Desa

Intensitas

Radiasi

Matahari

(W/m2)

Insolasi Harian

Matahari

(kWh/m2/hari)

PV Area

(m2)

1. GORUT Pontolo Atas 440,72 4,85 133,25

Tutuwoto 425,96 4,65 139,25

2. Bone

Bolango

Meranti 364,544 4,01 161,16

Tupa 342,416 3,77 171,42

3. Gorontalo Polohungo 353,384 3,89 166,13

Bongohulawa 415,32 4,57 141,41

4. Boalemo Tapadaa 296,288 3,26 198,23

Polohungo 348,056 3,83 168,73

5. Pohuwato Maleo 377,896 4.16 155,35

Molamahu 363,792 4,00 161,56

4.3.1.4 Menghitung Kapasitas Komponen PLTS

4.3.1.4.1 Menghitung Jumlah Panel Surya

Untuk mengetahui jumlah panel surya dengan luas area array 198,23 m2

untuk spesifikasi panel surya 100 Wp, terlebih dahulu diketahui berapa daya

yang dibangkitkan area array panel surya tersebut (Watt peak). Yaitu dengan

menggunakan rumus 2.6 sebagai berikut:

PWatt peak = area array x PSI x ηPV

Diketahui nilai area array adalah 198,23 m2, dengan Peak Sun Insolation

(PSI) adalah 1000 W/m2 dan efisiensi panel surya adalah 15,38% maka:

55

PWatt peak = 198,23 m2 x 1000 W/m

2 x 0,1538

= 30487,8 Watt peak

Dengan demikian untuk panel surya yang memiliki spesifikasi PMPP =

100Wp dengan luas area array 198,23 m2, maka jumlah panel surya dapat

diperhitungkan dengan rumus 2.7 sebagai berikut :

Jumlah Panel Surya = PWatt 𝑝𝑒𝑎𝑘

PMPP

= 30487 ,8 W

100 W

= 304,88 panel surya

Sesuai dengan persamaan di atas, maka jumlah panel surya untuk tiap

lokasi pengukuran intensitas radiasi matahari (lahan pertanian tempat

pengambilan data) adalah sebagai berikut:

Tabel 4.18 Jumlah panel surya tiap lokasi pengambilan data

No. Desa

Intensitas

Radiasi

Matahari

(W/m2)

Insolasi

Harian

Matahari

(kWh/m2/hari)

PV Area

(m2)

Jumlah

Panel

Surya

1. Pontolo Atas 440,72 4,85 133,25 204,94

Tutuwoto 425,96 4,65 139,25 214,17

2. Meranti 364,544 4,01 161,16 247,86

Tupa 342,416 3,77 171,42 263,64

3. Polohungo 353,384 3,89 166,13 255,51

Bongohulawa 415,32 4,57 141,41 217,49

4. Tapadaa 296,288 3,26 198,23 304,88

Polohungo 348,056 3,83 168,73 259,51

5. Maleo 377,896 4.16 155,35 238,92

Molamahu 363,792 4,00 161,56 248,48

56

4.3.1.4.2 Menghitung Kapasitas Baterai

Untuk memenuhi kebutuhan konsumsi energi harian besar kapasitas

baterai dapat ditentukan menggunakan rumus 2.8, dengan menentukan hari

otonomi satu hari dengan artian baterai hanya mensuplai energi hanya pada hari

itu saja. Besarnya Deep Of Discharge (DOD) pada baterai adalah 80% (Mark

Hankins, 1991:68 dalam Bien, dkk. 2008) sebagai berikut:

C = N x Ed / DOD x ηinv

= 1 x 72,705 kWh

0,8 x 0,9

= 100,98 kWh

Jika baterai yang digunakan dalam sistem PLTS dengan tegangan 12 V,

maka kapasitas Ah baterai yang diperlukan adalah 100980/12 = 8415 Ah.

4.3.1.4.3 Menghitung Kapasitas Charge Controller

Beban pada sebuah sistem PLTS dari baterai akan dan melewati Charge

Controller. Dengan mengetahui spesifikasi dan jumlah panel surya yang

digunakan, maka kapasitas arus yang mengalir pada Charge Controller. Yaitu

dengan nilai Short Circuit Current (Isc) = 6,33 A pada panel surya dikalikan

dengan jumlah panel yang digunakan yaitu 304,88 buah panel surya. Maka

dapat dikalkulasikan sebagai berikut: (Isc) = 6,33 x 304,88 = 1929,89 Ampere.

Maka besar kapasitas Charge Controller untuk setiap lokasi pengukuran

intensitas radiasi matahari (lahan pertanian tempat pengambilan data) adalah

dengan mengalikan jumlah panel surya tiap lokasi penelitian dengan nilai Short

Circuit Current (Isc) panel surya yang digunakan yaitu sebagai berikut:

57

Tabel 4.19 Kapasitas Charge Controller tiap lokasi pengambilan data

No. Kabupaten Desa Jumlah Panel

Surya

Kapasitas Charger

Controller (Ampere)

1. GORUT Pontolo Atas 204,94 1297,27

Tutuwoto 214,17 1355,69

2. Bone

Bolango

Meranti 247,86 1568,95

Tupa 263,64 1668,84

3. Gorontalo Polohungo 255,51 1617,38

Bongohulawa 217,49 1376,71

4. Boalemo Tapadaa 304,88 1929,89

Polohungo 259,51 1642,69

5. Pohuwato Maleo 238,92 1512,36

Molamahu 248,48 1572,88

4.3.1.4.4 Menghitung Kapasitas Inverter

Dalam pemilihan inverter, diusahakan kapasitas daya dari inverter

mendekati kapasitas daya yang dilayani. Dengan maksud agar efisiensi kerja

inverter akan menjadi maksimal. Sesuai dengan spesifikasi penel surya yang

memiliki VMPP = 17,4V, IMPP = 5,75A dan PMPP = 100Wp per panel dan jumlah

panel surya yang digunakan 304,88 panel, maka kapasitas inverter yang

digunakan adalah 17,4V x 5,75A x 304,88 = 30503,24 W.

Dengan demikian kapasitas untuk setiap lokasi pengukuran intensitas

radiasi matahari (lahan pertanian tempat pengambilan data) adalah sebagai

berikut:

Tabel 4.20 Kapasitas inverter tiap lokasi pengambilan data

No. Kabupaten Desa Jumlah Panel

Surya

Kapasitas Inverter

(Watt)

1. GORUT Pontolo Atas 204,94 20504,25

Tutuwoto 214,17 21427,71

2. Bone

Bolango

Meranti 247,86 24798,39

Tupa 263,64 26377,18

3. Gorontalo Polohungo 255,51 25563,78

Bongohulawa 217,49 21759,88

4. Boalemo Tapadaa 304,88 30503,24

Polohungo 259,51 25963,98

5. Pohuwato Maleo 238,92 23903,95

Molamahu 248,48 24860,42

58

4.3.1.5 Pemasangan Panel Surya

Orientasi dari rangkaian panel surya (array) ke arah matahari adalah hal

yang penting untuk diperhatikan, agar panel surya (array) dapat menghasilkan

energi maksimum. Letak geografis Provinsi Gorontalo antara 0o19’ – 1

o15’

Lintang Utara dan 121o

23’ –123o

43’ Bujur Timur, menunjukan bahwa wilayah

Provinsi Gorontalo terletak di belahan bumi bagian Utara. Dengan demikian

untuk pemasangan panel surya (array) untuk wilayah Provinsi Gorontalo

berorientasi mengarah ke Selatan dengan sudut kemiringan berkisar 0o – 1

o.

Documents

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum …eprints.ung.ac.id/7630/5/2013-2-20201-521409001-bab4... · 31 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum Provinsi Gorontalo Secara