BAB IV PENGOLAHAN DATA 4.1 Sistem Catuan menggunakan Solar Cell pada Perangkat BTS

BAB IV

PENGOLAHAN DATA

4.1 Sistem Catuan menggunakan Solar Cell pada Perangkat BTS

Gambar 4.1. Blok Diagram Sistem catuan menggunakan Photovoltaic pada perangkat BTS

Gambar 4.1. Memperlihatkan prinsip kerja system photovoltaic pada BTS ( Base Transceiver Station) PT. Telkomsel, Aliran listrik yang didapat dari panel/deretan Photovoltaic akan berupa listrik DC (Direct Current), tegangan di stabilkan oleh solar charge controller kemudian disimpan ke battere, dan sebagian untuk mencatu beban pada Base Transceiver Station (BTS), Charge controller ini

mengkonversi daya input dari panel PV menjadi daya output dengan menyesuaikan tegangan kerja ( 48 Vdc )

4.2 Photovoltaic

Agar dapat memperoleh sejumlah voltage atau ampere yang dikehendaki, maka umumnya masing-masing sel surya dikaitkan satu sama lainnya baik secara hubungan “seri” ataupun secara “pararel” untuk membentuk suatu rangkaian PV yang lazim disebut “Modul”. Sebuah modul PV umumnya terdiri dari 36 sel surya atau 33 sel, dan 72 sel. Beberapa modul pv dihubungkan untuk membentuk satu rangkaian tertentu disebut “PV Panel” , sedangkan jika berderet-deret modul pv dihubungkan secara baris dan kolom disebut “PV Array”. Modul PV yang digunakan adalah Sun Earth kapasitas 180 wp ( watt peak )

4.3 Solar Charge Controller ( Modul Cas Kontroler )

Charge Controller berfungsi mengkonversi tegangan keluaran dari PV menjadi tegangan kerja perangkat, selain itu solar charge controller juga berfungsi untuk mengatur charge discharge battery atau arus beban.

Pada siang hari charge controller akan mengatur arus pengisian battery serta arus untuk mencatu beban perangkat. Sebaliknya pada malam hari charge controller akan mengontrol arus dari battery ke beban perangkat. Untuk proteksi solar charge controller akan memutuskan catuan kebeban apabila tegangan battery sudah

mencapai 1,8volt/cell untuk menghindari battery rusak karena over discharge. Jenis charge controller yang digunakan di site Muara Sugihan adalah type MPPT merek “Outback Power System” dengan kapasitas 80A, untuk tegangan kerja di 48 Volt.

4.4 Baterai

Dalam sistim solar cell battery digunakan sebagai sarana untuk menyimpan listrik DC dimana listrik tersebut akan dipergunakan untuk menyuplai perangkat pada saat PV tidak bekerja ( pada malam hari atau pada saat mendung ). Susunan battery dibuat seri guna memperbesar tegangan yang dihasilkan dan pararel untuk memperbesar kapsitas Ah yang di bangkitkan. Adapun besaran Ah dari battery pada system solar cell bergantung dari otonomi day yang di inginkan. Jenis baterai yang dipakai disite Muara Sugihan adalah batere type Solar 2x2000Ah merk Fiamm 16OPZV 2000

4.5 Perhitungan Kebutuhan Photovoltaic & Charge Controller 1. Solar Irradiation

No Jam

Intensitas Cahaya Matahari ( Solarimater ) Watt hours/m²/day

14/08/2011 15/08/2011 16/08/2011

1 6:00 92 96 146

2 7:00 195 172 165

3 8:00 302 375 206

4 9:00 221 584 254

5 10:00 647 696 208

7 12:00 737 806 756

8 13:00 815 762 126

9 14:00 630 650 144

10 15:00 362 438 164

11 16:00 318 313 274

12 17:00 188 198 208

13 18:00 96 65 150

Total 5472 5828 2933

Total Rata-rata Intensitas Cahaya Matahari per Hari ¿5472+5828+2933 3

¿14233 3

= 4744.3333 watt hours /m²/day = 4.744 kwh/m²/day

2. Beban Listrik

Peralatan AC ( 220 VAC )

No Item Jumlah Daya (Watt) Waktu Energi

(Unit) Satuan Total (hour) (Wh)

1 Penerangan Umum ( a ) 2 8 16 12 192

2 Lampu Menara ( b ) 2 10 20 12 240

Jumlah Beban AC ( 220 VAC ) Daya ( Watt ) = 16+20

= 36 Watt Ekivalen beban DC = 40 Watt Energi ( Wh ) = 192 +240

= 432 Wh Efisiensi Inverter = 95 % Ekivalen beban DC ¿432

95 = 455 Wh Peralatan DC ( 48VDC )

No Item Jumlah Daya (Watt) Waktu Energi

(Unit) Satuan Total (hour) (Wh)

1 Perangkat BTS 1 1105 1105 24 26520

Total beban ekivalen DC = 26520 + 455 = 26975 Wh 3. Kebutuhan Catudaya

Efisiensi Batere 95%

Load DC = 26975

9 5

= 28394 Wh

Solar Irradiation 4,7 kWh/m²/day Corection, k-factor 1,1

Batere charging efisiensi 95%

Kebutuhan Panel fotovoltaik ¿28394×1.1 4.7×95

¿31233,4

4,465 = 6995,16 watt peak ( Wp ) 4. Generator Fotovoltaik

Kapasitas Satuan Modul PV 180 Wp

Tegangan pada daya Max dari Panel PV ( Vmp ) 36.2Volt Arus pada Daya Max dari PV panel ( Imp ) ¿ 180

36.2 = 4,97 A Jumlah Modul PV ¿6955

180 = 38.8 buah

Jumlah Modul PV = 40 buah ( pembulatan ) Dikarenakan hubungan Serie 2 buah

Total Hubungan Serie Modul Photovoltaic 20 serial 5. Solar Charge Controller

Kapasitas Outpux Max 80A

Kebutuhan Solar Charger Controller Nscc=

(

C PV × N PV

Vdc ×Cscc

)

+ 1 Dimana :

Nscc : Jumlah kebutuhan Solar Charger Controller Cpv : kapasitas satuan Modul PV

Npv : Total PV hubungan Serie VDC : Tegangan Nominal Kerja

Cscc : Kapasitas Output Solar charge Controller Maka, kebutuhan Solar Charger Controller

Nscc=

(

C PV × N PV

Vdc ×Cscc

)

+ 1 ¿

(

180×40

80×48

)

+1

= (1.875) + 1 Nscc = 3 unit

Berdasarkan perhitungan untuk site Muara sugihan masing-masing solar charger controller di mengontrol modul PV sebagai berikut:

Solar Charge Controller 1 mengontrol sebanyak 14 PV modul, Solar Charge Controller 2 mengontrol sebanyak 14 PV modul Solar Charge Controller 3 mengontrol sebanyak 12 PV modul 4.6 Kebutuhan Biaya Operasional Site

1. Kebutuhan biaya operasional genset dengan system CDC ( system BTS existing site Muara Sugihan )

No Type Beban Beban(watt)

1 BTS 1105

2 Charging batere 5203

3 Penerangan 40

Total 6348

Perhitungan charging Batere : ( 960 x 10% ) x 54.2 volt = 5203 Watt

Genset yang digunakan Kubota 23KVA, (cos θ 0,8 ) = 18400 Watt Maka komsumsi solar =₁₈₄₀₀6348

= 0.345 ≈ 34%

Untuk beban 30% - 50% kapasitas genset, ratio pemakaian solar adalah 4,5 liter/jam

Sistem CDC, genset running 12 jam per hari Kebutuhan solar per hari = 12 jam x 4,5 liter

= 54 liter/day

Kebutuhan solar per bulan = 54 liter/day x 31 hari = 1674 liter/month

Jika estimasi harga solar industri rata-rata tahun 2010-2011 per liter Rp. 8071, maka biaya estimasi pemakaian solar pertahun adalah 1620 liter/month x Rp. 8071,- x 12 bulan = Rp. 162.130.248,-

Biaya maintenance Genset pertahun Rp. 18.000.000,-Total biaya Operasional sistem CDC Rp.

180.130.248,-2. Kebutuhan biaya solar berdasarkan pengisian solar rutin Telkomsel site Muara Sugihan

Tabel 4.1 Perhitungan biaya komsumsi solar pengisian rutin dalam setahun

N

o Bulan Komsumsi solar ( liter ) Harga Industri Total

1 Jun-10 2.000 6.885 13.770.000

2 Jul-10 2.000 6.885 13.770.000

3 Agust-10 2.000 6.719 13.438.000

4 Sep-10 2.000 6.719 13.438.000

5 Okt-10 1.750 7.099 12.423.250

6 Nop-10 1.750 7.498 13.121.500

7 Des-10 1.750 8.095 14.166.250

8 Jan-11 1.750 8.346 14.605.500

9 Feb-11 1.750 8.817 15.429.750

10 Mar-11 1.750 9.316 16.303.000

11 Apr-11 1.750 10.120 17.710.000

12 Mei-11 1.750 10.350 18.112.500 Harga solar industri rata-rata

Rp.8071,-Biaya Solar Pertahun Rp.

176.287.750,-Total Biaya operasional pengisian BBM rutin Rp. 194.287.750,-3. Kebutuhan Biaya Operasional dengan menggunakan Solar Cell

Biaya maintenance setahun Rp. 20.000.000

Maintenance Solar cell dalam setahun ada 2 kali kunjungan ke site dan terikat 4. Cost saving dengan menggunakan Solar Cell

- Solar cell terhadap biaya operasional genset CDC

Saving cost pertahun yang didapat didapatkan : Rp 180.130.248 - Rp. 20.000.000 = Rp.

160.130.248,-- Solar Cell terhadap pengisian rutin solar

Saving cost pertahun yang didapatkan : Rp. 194.287.750 – Rp. 20.000.000 = Rp. 174.287.750

4.7 BEP ( Break Event Point )

Berikut Break Event Point ( BEP ) antara Solar cell dan genset : Nilai Investasi Solar Cell Rp.

1.000.000.000,-Nilai Investasi Genset Rp.

583.912.000,-Penggantian batere per 3/tahun untuk batere Solar cell Rp. 308.772.000,-Penggantian batere per 3/tahun untuk batere Genset Rp. 283.012.000,-Tabel 4.2 Perhitungan nilai BEP antara Solar cell dan Genset.

Tahun

ke Solar cell Genset

0

IDR (1,000,000,000.00

) (583,912,000.00) IDR 1 (20,000,000.00) IDR

IDR (1,020,000,000.00

)

IDR (194,287,750.00

) (778,199,750.00) IDR 2 (20,000,000.00) IDR

IDR (1,040,000,000.00

)

IDR (194,287,750.00

) (972,487,500.00) IDR 3 (308,772,000.00) IDR (20,000,000.00) IDR

IDR (1,368,772,000.00

) (283,012,000.00) IDR

IDR (194,287,750.00 ) IDR (1,449,787,250.00 )

Dari tabel diatas nilai BEP antara sollar cell dan genset akan di dapatkan pada tahun ketiga. Dimana termasuk didalamnya cost penggantian battery pada tahun ketiga.

Gambar 4.3 Gambar site dengan PV tampak dari sisi depan

2. Kebutuhan biaya solar berdasarkan pengisian solar rutin Telkomsel site Muara Sugihan

Tabel 4.1 Perhitungan biaya komsumsi solar pengisian rutin dalam setahun N

o Bulan Komsumsi solar ( liter ) Harga Industri Total

1 Jun-10 2.000 6.885 13.770.000 2 Jul-10 2.000 6.885 13.770.000 3 Agust-10 2.000 6.719 13.438.000 4 Sep-10 2.000 6.719 13.438.000 5 Okt-10 1.750 7.099 12.423.250 6 Nop-10 1.750 7.498 13.121.500 7 Des-10 1.750 8.095 14.166.250 8 Jan-11 1.750 8.346 14.605.500 9 Feb-11 1.750 8.817 15.429.750 10 Mar-11 1.750 9.316 16.303.000 11 Apr-11 1.750 10.120 17.710.000 12 Mei-11 1.750 10.350 18.112.500

Harga solar industri rata-rata Rp.8071,-Biaya Solar Pertahun Rp.

176.287.750,-Total Biaya operasional pengisian BBM rutin Rp. 194.287.750,-3. Kebutuhan Biaya Operasional dengan menggunakan Solar Cell

Biaya maintenance setahun Rp. 20.000.000

Maintenance Solar cell dalam setahun ada 2 kali kunjungan ke site dan terikat

4. Cost saving dengan menggunakan Solar Cell

- Solar cell terhadap biaya operasional genset CDC

Saving cost pertahun yang didapat didapatkan : Rp 180.130.248 - Rp. 20.000.000 = Rp.

160.130.248,-- Solar Cell terhadap pengisian rutin solar

4.7 BEP ( Break Event Point )

Berikut Break Event Point ( BEP ) antara Solar cell dan genset : Nilai Investasi Solar Cell Rp.

1.000.000.000,-Nilai Investasi Genset Rp.

583.912.000,-Penggantian batere per 3/tahun untuk batere Solar cell Rp. 308.772.000,-Penggantian batere per 3/tahun untuk batere Genset Rp.

283.012.000,-Tabel 4.2 Perhitungan nilai BEP antara Solar cell dan Genset. Tahun

ke Solar cell Genset

0

IDR (1,000,000,000.00

) (583,912,000.00) IDR

1 (20,000,000.00) IDR

IDR (1,020,000,000.00

)

IDR (194,287,750.00

) (778,199,750.00) IDR

2 (20,000,000.00) IDR

IDR (1,040,000,000.00

)

IDR (194,287,750.00

) (972,487,500.00) IDR

3 (308,772,000.00) IDR (20,000,000.00) IDR

IDR (1,368,772,000.00

) (283,012,000.00) IDR

IDR (194,287,750.00 ) IDR (1,449,787,250.00 )

Dari tabel diatas nilai BEP antara sollar cell dan genset akan di dapatkan pada tahun ketiga. Dimana termasuk didalamnya cost penggantian battery pada tahun ketiga.

IV.9 BAB IV Pengolahan Data

Gambar 4.3 Gambar site dengan PV tampak dari sisi depan

IV.11 BAB IV Pengolahan Data

IV.13 BAB IV Pengolahan Data