MODUL INSPEKSI FISIK INSTALASI ENERGI BA
MODUL INSPEKSI FISIK INSTALASI ENERGI BARU TERBARUKAN
(PLTS DAN PLTB)
MENDUKUNG DIKLAT TEKNIS INSPEKSI SISTEM TENAGA LISTRIK
Oleh : Eko Erisman, S.T KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL
BADAN PENDIDIKAN DAN PELATIHAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN KETENAGALISTRIKAN, ENERGI BARU, TERBARUKAN DAN KONSERVASI ENERGI
2014
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Salah satu upaya Pemerintah untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik masyarakat dan mengurangi ketergantungan energi dari bahan fosil adalah dengan mendorong pembangunan Pembangkit listrik Energi Baru Terbarukan (EBT). Sumber energi terbarukan adalah sumber energi yang dihasilkan dari sumber daya energi yang berkelanjutan antara lain panas bumi, angin bioenergi, sinar matahari, aliran dan terjunan air, serta gerakan dan perbedaan suhu lapisan laut (Undang – undang (UU) nomor
30 Tahun 2007 tentang Energi Pasal 1). Pertumbuhan Pembangkit EBT ini harus tetap dalam koridor keselamatan yang ditetapkan oleh Pemerintah yaitu sesusai dengan Undang Undang Nomer 30 Tahun 2009 Tentang Ketenagalistrikan Pasal 44, ayat I “Setiap kegiatan usaha ketenagalistrikan wajib memenuhi ketentuan keselamatan ketenagalistrikan”. Ketentuan keselamatan ketenagalistrikan sebagaimana dimaksud bertujuan untuk mewujudkan kondisi : andal dan aman bagi instalasi; aman dari bahaya bagi manusia dan makhluk hidup lainnya; dan rarnah lingkungan. Dalam UU nomor 30 Tahun 2007 pasal 8 ayat 2 juga disebutkan “setiap kegiatan pengelolaan energi wajib memenuhi ketentuan yang disyaratkan dalam peraturan perundang-undangan di bidang keselamatan yang meliputi standaridisasi, pengaman dan keselamatan instalasi, serta keselamatan dan kesehatan kerja.”
Inspeksi Instalasi Pembangkit EBT merupakan salah satu kegiatan dalam rangka mewujudkan keselamatan ketenagalistrikan, sesuai dengan Undang Undang Nomer 30 Tahun 2009 Tentang Ketenagalistrikan Pasal
44, ayat 4, setiap instalasi tenaga listrik yang beroperasi wajib memiliki sertifikat laik operasi. Sertifikat laik operasi diberikan apabila suatu instalasi tenaga listrik telah memenuhi standar yang berlaku setelah dilakukan pemeriksaan dan pengujian.
Dalam rangka meningkatkan kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) khususnya Pegawai Negeri Sipil (PNS) di lingkungan Pemerintah Pusat maupun Pemerintah Daerah yang menangani bidang ketenagalistrikan maka sangat perlu diberikan pengetahuan tentang inspeksi instalasi pembangkit EBT. Pengetahuan ini bisa didapatkan dalam Diklat Teknis Inspeksi Sistem Tenaga Listrik yang merupakan salah satu diklat teknis pada Pusat Pendidikan dan Pelatihan Ketenagalistrikan, Energi Baru, Terbarukan dan Konservasi Energi (Pusdiklat KEBTKE). Untuk mendukung peningkatan itu semua maka disusunlah Modul Inspeksi Instalasi EBT yang meliputi dua jenis pembangkit EBT yaitu Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/angin (PLTB).
PLTS adalah pembangkit listrik ramah lingkungan dan sebagai salah satu alternatif untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan bahan bakar fosil. Sumber energi PLTS adalah Energi matahari yang dipancarkan dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan solar cells panel. Inspeksi Instalasi PLTS dilakukan pada PLTS terpusat baik on grid maupun off grid. Sementara itu PLTB merupakan pembangkit listrik yang dapat menkonversi (mengubah) energi angin menjadi energi listrik. Energi angin memutar turbin angin/kincir angin. Turbin angin yang berputar juga menyebabkan berputarnya rotor generator karena satu poros sehingga menghasilkan listrik.
B. Deskripsi Singkat
Modul pembelajaran ini mencakup pelajaran mengenai: tahapan-tahapan inspeksi instalasi serta standar instalasi pembangkit maupun prosedur dan tata cara penginspeksian fisik instalasi pembangkit untuk daerah housekeeping dan standard operating procedure sampai dengan tata cara pembuatan laporan. Materi ini akan diuraikan secara sistematis, sehingga Modul pembelajaran ini mencakup pelajaran mengenai: tahapan-tahapan inspeksi instalasi serta standar instalasi pembangkit maupun prosedur dan tata cara penginspeksian fisik instalasi pembangkit untuk daerah housekeeping dan standard operating procedure sampai dengan tata cara pembuatan laporan. Materi ini akan diuraikan secara sistematis, sehingga
C. Manfaat Modul
Manfaat modul pembelajaran ini bagi peserta diklat/pembaca adalah akan memperoleh pengetahuan dan pemahaman mengenai proses inspeksi instalasi PLTS dan PLTB serta standar maupun prosedur dalam melakukan inspeksi sesuai dengan kewenangannya.
D. Tujuan Pembelajaran
D.1. Hasil Belajar
Setelah membaca modul pembelajaran ini peserta diklat/pembaca diharapkan mampu memahami proses Inspeksi fisik instalasi PLTS dan PLTB.
D.2. Indikator Hasil Belajar
Setelah membaca modul pembelajaran ini peserta diklat/pembaca diharapkan mampu :
1. Menjelaskan Inspeksi PLTS Terpusat
2. Menjelaskan Inspeksi PLTB
3. Membuat dan menyusun laporan kegiatan inspeksi
E. Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan
Pokok bahasan dan sub pokok bahasan pada modul ini akan diuraikan menjadi : BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Deskripsi Singkat
C. Manfaat Modul
D. Tujuan Pembelajaran
E. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok
BAB II MATERI POKOK I INSPEKSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA TERPUSAT ON GRID DAN OFF GRID
A. Gambar dan Diagram Modul
B. Prosedur Pemeriksaan
C. Inspeksi Modul (Rangkaian Seri Paralel)
D. Inspeksi Inverter Off Grid dan On Grid
E. Inspeksi Batere dan BCU/BCR
F. Inspeksi Sistem Proteksi
G. Perlengkapan atau Peralatan Pengaman Kebakaran
H. Perlengkapan atau Pelindung Terhadap benda Bertegangan
I. Sistem Instalasi dan Pengawatan J.
Rangkuman K. Evaluasi
BAB III MATERI POKOK II INSPEKSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU (PLTB)
A. Gambar dan Diagram
B. Prosedur Pemeriksaan
C. Turbin
D. Gear Box
E. Transmisi Mekanik
F. Brake System
G. Generator
H. Sistem Kontrol
I. Baterai J.
Menara K. Rangkuman L.
Evaluasi
Bab IV MATERI POKOK II PENYUSUNAN LAPORAN
A. Laporan Inspeksi Instalasi PLTS
B. Laporan Inspeksi Instalasi PLTB
BAB V PENUTUP
BAB II MATERI POKOK I INSPEKSI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA TERPUSAT ON GRID DAN OFF GRID
Indikator Keberhasilan : Setelah mempelajari materi pokok ini, peserta diklat/pembaca diharapkan mampu memahami dan menjelaskan kegiataan inspeksi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terpusat on grid dan off grid.
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) baik terpusat on grid (terhubung) maupun off grid (tidak terhubung) saat ini makin meningkat. PLTS dibuat dengan sistem terpusat karena pembangkit seperti ini memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan beberapa tipe pembangkit listrik tipe yang lain dalam memenuhi kebutuhan energi di daerah tertentu. Kelebihan itu diantaranya adalah ketersediaan energi primer yang relatif merata dibandingkan dengan sumber energi primer lain. PLTS terpusat on grid dan off grid, memiliki infrastruktur yang lebih sederhana dibandingkan PLTMH atau PLT Biomassa, dan pemeliharaan yang relatif lebih sederhana. Pembangunan PLTS terpusat ditujukan untuk mengurangi ketergantungan pada energi fosil dan memperkuat jaringan listrik.
A. Gambar dan Diagram Modul
Pertama-tama akan dijelaskan secara singkat komponen penting dalam sistem ini yang berfungsi sebagai perubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Listrik tenaga matahari dibangkitkan oleh komponen yang disebut solar cell atau sel surya yang besarnya sekitar
10 - 15 cm 2 . Tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu sel surya sangat kecil maka beberapa sel surya harus digabungkan sehingga terbentuklah 10 - 15 cm 2 . Tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu sel surya sangat kecil maka beberapa sel surya harus digabungkan sehingga terbentuklah
A.1 Monocrystalline
Jenis ini terbuat dari batangan kristal silikon murni yang diiris tipis- tipis. Dengan teknologi seperti ini, dihasilkan kepingan sel surya yang identik satu sama lain dan berkinerja tinggi. Sehingga menjadi sel surya yang paling efisien dibandingkan jenis sel surya lainnya, sekitar 15% - 20%. Kelemahannya, sel surya jenis ini jika disusun membentuk solar modul (panel surya) akan menyisakan banyak ruangan yang kosong karena sel surya seperti ini umumnya berbentuk segi enam atau bulat, tergantung dari bentuk batangan kristal silikonnya, seperti terlihat pada gambar 2.1 berikut.
Gambar 2.1. Modul Monocrystalline
Keterangan gambar : 1. Batangan kristal silikon murni 2. Irisan kristal silikon yang sangat tipis 3. Sebuah sel surya monocrystalline yang sudah jadi 4. Sebuah panel surya monocrystalline yang berisi susunan sel surya
monocrystalline. Nampak area kosong yang tidak tertutup karena bentuk sel surya jenis ini.
A.2. Polycrystalline
Jenis ini terbuat dari beberapa batang kristal silikon yang dilebur/dicairkan kemudian dituangkan dalam cetakan yang berbentuk persegi. Keeping silicon poli kristal dibuat dengan teknologi casting berupa balok silicon dan dipotong-potong tipis (wire-sawing) menjadi kepingan, dengan ketebalan sekitar 250-350 micrometer (SPLN D3.022-1: 2012). Efisiensinya lebih rendah, sekitar 13%-16%. Proses pembuatannya lebih mudah dibanding monocrystalline, karenanya harganya menjad lebih murah. Jenis ini paling banyak dipakai saat ini, seperti gambar 2.2 di bawah berikut.
Gambar 2.2. Modul Polycrystalline
A.3. Thin Film Solar Cell (TFSC)
Thin Film adalah sel fotovoltaik yang dibuat dengan teknologi lapisan tipis (thin film) material semi konduktor. Teknologi pembuatan sel fotovoltaik dengan lapisan tipis ini dimaksudkan untuk mengurangi biaya pembuatan solar sel mengingat teknologi ini hanya menggunakan kurang dari 1% dari bahan baku silikon jika dibandingkan dengan bahan baku untuk tipe silikon wafer. Metode yang paling sering dipakai dalam pebuatan silikon jenis lapisan tipis ini adalah dengan Plasma-enjanced chemical vapor deposition (PECVD) dari gas silane dan hirdrogen. Lapisan yang dibuat dengan metode ini menghasilkan silikon yang tidak memiliki arah orientasi kristal atau yang dikenal sebagai amorphous silikon (non kristal), awalnya banyak diterapkan pada kalkulator dan jam tangan. Efisiensinya antara 6% - 8%.. Selain menggunakan material dari silikon, sel fotovoltaik lapisan tipis juga dibuat dari bahan semikonduktor lainnya yang memiliki efisiensi solar sel tinggi seperti cadmium Telluride (Cd Te), efisiensinya sekitar : 9%-11% dan Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) memiliki efisiensi paling tinggi yaitu sekitar 10% - 12%. Sel surya jenis ini sangat tipis karenanya sangat ringan dan fleksibel seperti pada gambar 2.3 di bawah. Jenis ini dikenal juga dengan nama TFPV (Thin Film Photovoltaic).
Gambar 2.3. Thin Film Solar Cell
Suatu Instalasi PLTS secara mendasar dibagi menjadi dua bagian, yaitu PLTS yang dikoneksikan dengan jaringan (grid connceted) dan PLTS yang berdiri sendiri. Terdapat banyak varian instalasi PLTS yang klasifikasinya dapat dilihat pada gambar 2.4 di bawah ini.
Gambar 2.4. Klasifikasi PLTS
Suatu PLTS Mandiri yang lengkap biasanya terdiri atas :
1. Photovoltaic (PV) Module (jika modul tunggal ) atau Array (jika PV Module banyak)
2. BCU/BCR (battery control unit/battery charge regulator), yang berfungsi untuk mengubah tegangan modul sehingga sesuai dengan tegangan baterai dan dapat digunakan untuk mengisi baterai.
3. Inverter, digunakan untuk mengubah tegangan arus searah menjadi tegangan bolak-balik. Inverter tergantung pada rangkaiannya ada yang harus memiliki kemampuan grid connected (bila digunakan dalam instalasi hibrid dengan pembangkit lain) dan tanpa kemampuan grid connected.
4. Baterai, digunakan untuk menyimpan energi yang dikonversi dari energi surya ke energi listrik.
5. Sistem pengawatan (instalasi) yang menghubungkan antar bagian di atas. Di bagian ini juga terdapat junction box, disconnecting switch, surge protector, fuse, dan lain-lain.
6. Sistem pembumian, baik pembumian terhadap sambaran petir langsung dan tidak langsung (surge protection) maupun pembumian instalasi pembangkit.
Gambar 2.5 di bawah ini adalah bentuk diagram satu garis PLTS off grid.
Bypass P Diode V
PV Module
Bypass Diode
PV Module
PV to Charge
CHARGE CONTROLLER
Charge Controller to
INVERTER
Disconnecting Controller
Disconnecting Inverter
Disconnecting Load
G V PV Module
PV Module
Diode
AC LOAD FUSE
DC DC
BEBAN
R DC AC R AC I
A Diode
PV Module
Bypass Diode
PV Module
Bypass
G Charging Contact
TO
PV Module
PV Module
Diode
Over Voltage
Protection Device
Battery Disconnecting Switch
Battery Bank
Gambar 2.5. Skema PLTS Mandiri (Dengan Sistem Proteksi Petir dan Surja)
Suatu PLTS on grid yang lengkap biasanya terdiri atas :
1. PV Module (jika modul tunggal ) atau Array (jika PV Modul banyak)
2. Inverter, digunakan untuk mengubah tegangan arus searah menjadi tegangan bolak-balik. Inverter tergantung pada rangkaiannya ada yang harus memiliki kemampuan grid connected (bila digunakan dalam instalasi hibrid dengan pembangkit lain) dan tanpa kemampuan grid.
3. Sistem pengawatan (instalasi) yang menghubungkan antar bagian diatas. Di bagian ini juga terdapat junction box, disconnecting switch, fuse, dan lain-lain.
4. Sistem pembumian, baik pembumian terhadap petir maupun pembumian instalasi pembangkit.
Gambar 2.6 di bawah ini adalah bentuk diagram satu garis PLTS on grid.
PV Module P Bypass Diode
PV Module
Bypass Diode
GRID CONNCTED
PV Array to Inverter Disconnecting
INVERTER
Disconnecting GRID
AC LOAD E FUSE N
G V PV Module
Bypass Diode
PV Module
R I PV Module
A Diode T
N PV Module Diode
PV Module Bypass Diode
PV Module
Bypass Diode
Over Voltage Protection
Device
Gambar 2.6 Skema PLTS Grid Connected (Dengan Sistem Proteksi Petir dan Surja)
Dari uraian di atas tergambar bahwa PLTS on grid memiliki bagian yang lebih sedikit dibandingkan dengan PLTS off grid, yaitu tidak memiliki BCU dan Baterai sebagai penyimpan energi.
B. Prosedur Pemeriksaan
Inspeksi Fisik adalah memeriksa dan meneliti kelaikan operasional komponen-komponen penting pada sistem pembangkit. Sesuai dengan namanya inspeksi ini dilakukan dengan melihat kondisi fisik (secara visual dengan mata) dan menggunakan indera lainnya yaitu kuping (pendengaran), kulit (suhu), kulit (getaran), hidung (bau). Secara visual juga, dengan melihat name plate kita dapat diketahui indikasi kelayakan komponen (kesesuain dengan standards) pada sebuah Instalasi. Sebelum melakukan pemeriksaan/inspeksi, ada beberapa hal yang harus diketahui, yaitu persiapan, pelaksanaan dan pembuatan laporan hasil inspeksi. Hal yang harus dipersiapkan sebelum melaksanakan inspeksi diantaranya sebagai berikut :
1. Pemeriksaan Dokumen
a. Spesifikasi teknik peralatan utama
b. Gambar diagram satu garis (single line diagram)
c. Gambar dan tata letak (lay out) peralatan utama
d. Gambar dan tata letak pemadam kebakaran
e. Gambar sistem pentanahan
f. Gambar instalasi listrik gedung pembangkit
g. Sertifikat uji pabrik peralatan utama (sertifikat produk)
h. Buku manual operasi
i. Izin lingkungan dan dokumen lingkungan hidup
2. Pemeriksaan Secara Visual
3. Pemeriksaan Modul Surya
4. Pemeriksaan BCU/BCR
5. Pemeriksaan Baterai
6. Pemeriksaan Inverter
7. Pemeriksaan Sistem Pengkabelan/pengawatan
8. Pemeriksaan Sistem pembumian
9. Pengukuran Tahanan Sistem Pembumian
B.1 Pemeriksaan Dokumen
Pada review dokumen ini maka dokumen perencanaan atau dokumen instalasi diperiksa untuk mendapatkan spesifikasi teknis dan spesifikasi material instalasi yang akan diinspeksi. Dokumen-dokumen yang dibutuhkan dalam rangka inspeksi adalah:
1 Informasi Lokasi Referensi Identifikasi
: ___________________________ proyek Kapasitas Nominal
: ___________________________ Sistem Tanggal Pembangunan
: ___________________________ Nama Pemilik
: ___________________________ Alamat Lokasi
2 Informasi Perancang Nama Perancang
: ___________________________ Kontak Person
: ___________________________ Alamat
: ___________________________ Nomor Telepon
: ___________________________ E-mail
3 Informasi Pemasang Nama
: ___________________________ Kontak Person
4 Diagram Sistem a. Gambar Lokasi/Diagram Instalasi
Tidak b. Diagram Satu Garis
Ya
Tidak Konfigurasi Array terlihat
Ya
Tidak Pengawatan Array
teridentifikasi Ada Pembumian Array
Tidak Combiner/Junction Box
Ya
Ya
Tidak
teridentifikasi
Konduit dari PV Array Ya Tidak
(Combiner/Junction Box) ke DC Disconnecting Switch lalu ke BCU teridentifikasi
BCU/BCR terspesifikasi Ya Tidak Sistem Pembumian Peralatan
Ya Tidak
diidentifikasi Pemisah (DC dan AC
Ya Tidak
disconnecting switch) diidentifikasi
Baterai Bank terspesifikasi Ya Tidak Konduit dari BCU ke DC
Ya Tidak
Disconnecting switch lalu ke Battery Bank teridentifikasi
Inverter terspesifikasi Ya Tidak Konduit dari Inverter ke AC
Ya Tidak
Disconnecting Switch lalu ke beban terdentifikasi
Metoda pengawatan pada titik Ya Tidak
koneksi diidentifikasi.
5 Module Tegangan Open Circuit Max (Voc)
:___________Volt Arus Hubung Singkat (Isc)
:___________Amp Daya Maksimum pada Standard Test :___________Wp Condition Tegangan pada Pmax
:___________Volt Arus pada Pmax
:___________Amp Tegangan Sistem Max
:___________Volt Rating Fuse Series Max
:___________Amp
6. Array Jumlah module terhubung seri
:_________buah Jumlah paralel string module
:_________rangkaian Jumlah Module Total
:_________buah Tegangan Kerja
:_________Volt Arus Kerja
:_________Amp Maksimum Tegangan Sistem
:_________Volt Arus Hubung Singkat
:_________Amp
7 BCU/BCR Arus Maksimum
:_________Amp Tegangan Kerja
:______s.d.______ Volt Tegangan Maksimum
:_________Volt
8 Inverter Rating Daya
:_________VA DC Input -
Tegangan Nominal :_________Volt -
Daerah Kerja :______s.d.______ Volt -
Tegangan Input Maksimum yang :_________Volt diperbolehkan
AC Output -
Frekuensi Output :______s.d.______ hz -
Tegangan Output :______s.d.______ Volt
9 Baterai Tipe (Basah/Kering)
Tegangan :_________Volt Kapasitas
:_________AH
10 Pengawatan Kabel String Merek/Pembuat
:___________________________ Tipe
:___________________________ Ukuran
:________________________mm Junction Box Tipe Fuse String
:___________________________ Rating Fuse String
:_______________________Amp Apakah terpasang Blocking Diode
Ya Tidak Rating Arus Blocking Dioda
:_______________________Amp Rating Tegangan Blocking :_______________________Volt Dioda Apakah Terpasang Surge protector
Ya Tidak Rating Tegangan
Surge :_______________________Volt protector Rating Arus Surge Protector :_______________________Amp Kabel Array Merek / Pembuat
11 Proteksi DC Disconnecting Switch Lokasi
:___________________________ Rating
DC :_______________________Volt Disconnecting Switch Rating
Tegangan
DC :_______________________Amp Disconnecting Switch AC Disconnecting Switch Lokasi
Arus
:___________________________ Rating
AC :_______________________Volt Disconnecting Switch Rating
Tegangan
AC :_______________________Amp Disconnecting Switch Proteksi Surja Petir Ada Proteksi Surja Petir
Arus
Ya, ada Tidak ada Lokasi Proteksi Surja Petir
:___________________________ Ukuran Proteksi Surja Petir
:_______________________Amp Proteksi Arus Lebih Lokasi Proteksi Arus Lebih
:___________________________ Ukuran Proteksi Arus lebih
:_______________________Amp
Proteksi Arus Sisa Ada Proteksi Arus Sisa (GPAS)
Ya, ada Tidak ada
Rating RCD :_______________________mA
12 Pembumian Pembumian Array dan Rangka Array Ya, ada
Tidak ada (untuk Surja Petir/Lightning Surge)
Ukuran Penghantar :________________________mm Pembumian
array
dan
rangka Lokasi pembumian
:___________________________
Pembumian Terhadap Sambaran Petir Ya, ada Tidak (terhadap
ada Petir/Direct Lightning)
sambaran
langsung
Ukuran Penghantar :________________________mm Pembumian
terhadap
sambaran petir Lokasi pembumian
:___________________________
Detail untuk komponen-komponen atau bagian-bagian di atas apabila tidak tercantum secara mendetail pada dokumen perencanaan dapat dilihat secara langsung pada instalasi, hal ini juga berguna untuk memastikan kesamaan antara dokumen perencanaan atau desain dengan instalasi terpasang.
B.2. Pemeriksaan Secara Visual
Pemeriksaan secara visual pada butir ini ditujukan untuk mengetahui keberadaan name plate dari komponen utama, kesesuaian dengan standard yang berlaku atau ada dan kesesuaian dengan data perencanaan atau pembangunan yang telah didapat melalui review dokumen.
C. Inspeksi Modul (Rangkaian Seri paralel)
Sebuah Array PV terdiri dari sejumlah modul PV yang disatukan untuk mencapai tegangan yang diinginkan dan daya yang dibutuhkan untuk itu instalasi tertentu.
Modul PV dihubungkan secara seri untuk meningkatkan tegangan. Misalnya, dua buah modul dengan tegangan voc 36 volt yang dapat dihubungkan secara seri untuk menciptakan sistem tegangan DC 72 volt. Ini dapat dikaitkan dengan tegangan searah/DC 72 volt pada persyaratan dalam pencapaian tambahan daya. Array ini dapat terdiri dari hanya dua modul PV, atau ribuan modul PV. Modul PV dapat dihubungkan secara seri untuk mendapatkan tegangan yang besar dan parallel untuk memperoleh arus yang besar. Sebelum terhubung secara paralel, modul dibentuk menjadi PV Array Listrik yang terhubung secara seri untuk menghasilkan tegangan yang tepat. Sel-sel mengubah energi surya menjadi listrik arus searah melalui efek fotovoltaik. Kebanyakan PV Array menggunakan inverter untuk mengubah listrik DC yang dihasilkan oleh modul ke arus bolak-balik ke dalam infrastruktur yang ada untuk lampu listrik, motor, dan beban lain. Modul-modul dalam PV Array biasanya pertama dihubungkan secara seri untuk mendapatkan tegangan yang diinginkan, lalu kabel dihubungkan secara parallel. Solar Array biasanya diukur dari daya puncak listrik yang hasilkan, dalam watt, kilowatt, atau bahkan megawatt. Gambar grafik hubung seri PV Modul dapat dilihat pada gambar 2.7 dan hubung seri paralel pada gambar 2.8 di bawah ini.
Gambar 2.7. Grafik Arus dan Tegangan pada Hubungan Seri PV Array (V Besar)
Gambar 2.8. Grafik Arus dan Tegangan pada Hubungan
Paralel PV Array (I besar)
Gambar 2.9. Rangkaian Dua Modul Terhubung Secara Seri
Gambar 2.10. Rangkaian Dua Modul Terhubung Seri - Paralel
Hal hal yang diperiksa Name Plate Module tersedia?
Ada Tidak Ada Data Modul sesuai dengan dokumen instalasi?
Ya Tidak Ya
Apakah Modul tersertifikasi Tidak
Kualitas Output : SNI 04-3850.2-1995 /
SNI 04-6300-2000 / IEC 61215: 2005-04
IEC 61646: 2008-05 Kualitas Modul
SNI IEC 61730-1 : 2008 SNI IEC 61730-2 : 2008 Standar Lainnya SPLN D3.022-1 : 2012 ______________
Gambar 2.11. Name Plate Module Photovoltaic
Apakah Module dalam kondisi fisik baik (tidak Ya Tidak ada retakan, atau frame yang bengkok (akibat
rangka yang melendut) Apakah Module terpasang dengan baik (baut Ya
Tidak ada dan terpasang kencang) Pengawatan Module terpasang baik (tutup Ya
Tidak pengawatan tidak terbuka)
Ada suara, bau atau panas yang tidak normal Ya Tidak
Gambar 2.12 di bawah ini menunjukkan salah satu kerusakan pada modul surya, yaitu modul pecah.
Gambar 2.12. Module Photovoltaic Pecah
C.1. Tata Letak
Tata letak berpengaruh penting untuk mendapatkan daya paling optimal. Modul fotovoltaik perlu paparan maksimum sinar matahari langsung dalam waktu yang lama serta terhindar dari pengaruh bayangan (shading) apapun yang dapat mengurangi produksi daya puncak (Wattpeak) modul. Potensi efek bayangan pada waktu yang berbeda dari hari ke hari dan tahun ke tahun harus dipertimbangkan. Beberapa faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah: kemudahan instalasi & pemeliharaan; rugi daya potensial karena kabel; lokasi komponen sistem lainnya - baterai, inverter dan beban, panjang kawat ke baterai, tampilan PV Array dan kemudahan akses untuk melakukan pemeliharaan serta pembersihan harus dipertimbangkan. Idealnya panel harus ditempatkan agar tegak lurus terhadap matahari siang hari, yaitu kearah Selatan/utara dan pada sudut kemiringan kira-kira sama dengan sudut lintang, meskipun juga modul-modul PV akan berfungsi bila dipasang secara datar. Sebuah sudut dengan kemiringan curam akan meningkatkan output daya puncak (wattpeak) selama bulan-bulan musim dingin ketika matahari lebih rendah di langit, dengan mengorbankan beberapa output Tata letak berpengaruh penting untuk mendapatkan daya paling optimal. Modul fotovoltaik perlu paparan maksimum sinar matahari langsung dalam waktu yang lama serta terhindar dari pengaruh bayangan (shading) apapun yang dapat mengurangi produksi daya puncak (Wattpeak) modul. Potensi efek bayangan pada waktu yang berbeda dari hari ke hari dan tahun ke tahun harus dipertimbangkan. Beberapa faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah: kemudahan instalasi & pemeliharaan; rugi daya potensial karena kabel; lokasi komponen sistem lainnya - baterai, inverter dan beban, panjang kawat ke baterai, tampilan PV Array dan kemudahan akses untuk melakukan pemeliharaan serta pembersihan harus dipertimbangkan. Idealnya panel harus ditempatkan agar tegak lurus terhadap matahari siang hari, yaitu kearah Selatan/utara dan pada sudut kemiringan kira-kira sama dengan sudut lintang, meskipun juga modul-modul PV akan berfungsi bila dipasang secara datar. Sebuah sudut dengan kemiringan curam akan meningkatkan output daya puncak (wattpeak) selama bulan-bulan musim dingin ketika matahari lebih rendah di langit, dengan mengorbankan beberapa output
Gambar 2.13. Struktur Penopang PV Array (Mounting Struktur PV Array)
C.2 Kemiringan
Sudut kemiringan memiliki dampak yang besar terhadap radasi matahari di permukaan panel surya. Untuk sudut kemiringan tetap, daya maksimum selama satu tahun akan diperoleh ketika sudut kemiringan panel surya sama dengan lintang lokasi (Foster Sudut kemiringan memiliki dampak yang besar terhadap radasi matahari di permukaan panel surya. Untuk sudut kemiringan tetap, daya maksimum selama satu tahun akan diperoleh ketika sudut kemiringan panel surya sama dengan lintang lokasi (Foster
D. Inspeksi Inverter Off Grid dan On Grid
Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk mengubah arus listrik searah (DC – Direct Current) menjadi arus listrik bolak balik (AC – Alternating Current). Inverter mengkonversi arus DC 12/24 volt dari sumber arus backup seperti batere, panel surya/solar cell menjadi AC 220 volt setara PLN. Dalam Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), inverter diperlukan untuk menyediakan sumber arus AC untuk perangkat listrik seperti lampu, televisi, pompa air, dan lain-lain.
Macam-macam Inverter :
1. Square sine wave inverter adalah tipe inverter yang menghasilkan Output gelombang (sinus) persegi, jenis inverter ini tidak cocok untuk beban AC tertentu seperti motor induksi atau transformer, selain tidak dapat bekerja square sine wave dapat merusak peralatan tersebut.
2. Modified sine wave inverter adalah tipe inverter yang menghasilkan Output
persegi yang disempurnakan/persegi kuasi yang merupakan kombinasi antara square wave dan sine wave.. Inverter ini masih dapat menggerakan perangkat yang menggunakan kumparan, hanya saja tidak maksimal serta faktor energy-loss yang besar.. dan tidak cocok dengan perangkat elektronik yang sensitif atau khusus, misalnya laser printer
gelombang gelombang
3. Pure sine
inverter yang menghasilkan Output gelombang sinus murni setara PLN. Inverter jenis ini diperlukan terutama untuk beban-beban yang menggunakan kumparan induksi agar bekerja lebih mudah, lancar dan tidak cepat panas.
wave
inverter adalah
tipe
4. Grid Tie Inverter adalah tipe special inverter yang dirancang untuk menyuntikkan arus listrik ke sistem distribusi tenaga listrik yang sudah ada, misalkan PLN/Genset. Inverter tersebut harus disinkronkan dengan frekuensi grid yang sama, biasanya berisi satu atau lebih fitur maksimum power point tracking untuk mengkonversi jumlah maksimum daya yang tersedia, dan juga termasuk fitur proteksi keselamatan.
Gambar 2.14 di bawah ini adalah bentuk dari gelombang tegangan inverter.
Gambar 2.14. Bentuk Gelombang Tegangan Inverter
Grid Tie Inverter juga dikenal sebagai synchronous inverter dan perangkat ini tidak dapat berdiri sendiri, apalagi bila jaringan tenaga listriknya tidak tersedia. Dengan adanya grid tie inverter kelebihan KWh yang diperoleh
dari sistem PLTS ini bisa disalurkan kembali ke jaringan listrik PLN untuk digunakan bersama. Rugi-rugi/loss yang terjadi pada inverter biasanya berupa dissipasi daya dalam bentuk panas. Effisiensi tertinggi dipegang oleh grid tie inverter yang diklaim bisa mencapai 95-97% bila beban outputnya hampir mendekati batas bebannya. Sedangkan pada umumnya effisiensi inverter adalah berkisar 50-90% tergantung dari tipe inverter dan beban outputnya. Bila beban outputnya semakin mendekati beban kerja inverter yang tertera maka effisiensinya semakin besar, demikian pula sebaliknya. Modified sine wave inverter bila dipaksakan untuk beban-beban induktif maka effisiensinya akan jauh berkurang dibandingkan dengan pure sine wave inverter. Perangkat beban akan menyedot daya 20% lebih besar dari yang seharusnya. Oleh karena itu dari sisi harga maka pure sine wave inverter adalah yang paling mahal selain Grid Tie Inverter.
Hal hal yang diperiksa Name Plate Inverter tersedia
Ada Tidak Ada Data name Inverter sesuai dengan data perencanaan atau pembangunan ? Ya
Tidak
Tipe Grid Connected Inverter Ya Tidak Apakah Inverter tersertifikasi
Ya Tidak IEC 62116
Lainnya
IEC 62109-1
IEC 62109-2 ________________________ IEEE Std 929
IEEE Std 1547 ________________________ ________________________
Inverter memenuhi persyaratan teknik Ya
Tidak
Gambar 2.15. Inverter dan Lokasi Name Plate Inverter
Hal-hal yang diinspeksi : Inverter pada lokasi yang baik (aman dari Ya
Tidak jangkauan orang, tidak terkena sinar matahari, tidak terkena hujan, ada
ventilasi yang baik) Inverter dalam kondisi baik (permukaan Ya
Tidak bersih, pengawatan baik dan rapi) Indikator dan panel pada Inverter bekerja Ya
Tidak baik Ada suara, bau atau panas yang tidak Ya
Tidak normal
Gambar 2.16 dan gambar 2.17 dibawah ini adalah gambar grid connected dan inverter indoor
Gambar 2.16. Grid Connected Inverter
Gambar 2.17. Inverter (Indoor)
E. Inspeksi Batere dan BCU/BCR
Pada beberapa skema di PV sistem, baterai memegang peranan yang penting. seperti diketahui bahwa output dari PLTS bersumber dari intensitas sinar matahari, karena itu seiring dengan berubahnya kondisi sinar matahari yang berubah-ubah pada pada satu hari, maka bervariasi pula output tenaga listrik yang dihasilkan PLTS dalam satu hari itu. saat langit cerah, listrik yang dihasilkan besar. saat cuaca mendung, output listriknya pun rendah. ini merupakan salah satu masalah pada sistem listrik, kenapa? Pada sistem kelistrikan, penting untuk menjaga supaya energi yang Pada beberapa skema di PV sistem, baterai memegang peranan yang penting. seperti diketahui bahwa output dari PLTS bersumber dari intensitas sinar matahari, karena itu seiring dengan berubahnya kondisi sinar matahari yang berubah-ubah pada pada satu hari, maka bervariasi pula output tenaga listrik yang dihasilkan PLTS dalam satu hari itu. saat langit cerah, listrik yang dihasilkan besar. saat cuaca mendung, output listriknya pun rendah. ini merupakan salah satu masalah pada sistem listrik, kenapa? Pada sistem kelistrikan, penting untuk menjaga supaya energi yang
Hal hal yang diperiksa Name Plate Baterai Bank tersedia
Ada
Tidak Ada
Data Name Plate Baterai sesuai dengan data perencanaan atau pembangunan ?
Ya
Tidak
Apakah Baterai tersertifikasi
Tidak SNI 04 – 6392 – 2000 /
Ya
Lainnya
EC 61427-1:1999 ________________________ ________________________
Gambar 2.18. Name Plate Baterai
Hal-hal yang diinspeksi adalah : Baterai pada lokasi yang baik (aman dari Ya
Tidak jangkauan orang (ada pelindung atau dalam ruanga khusus), tidak terkena sinar
matahari, tidak terkena hujan, ada ventilasi yang baik). Baterai tertata dengan baik pada rak atau Ya
Tidak lemari baterai Baterai dalam kondisi baik (tidak ada yang Ya
Tidak pecah, terminal yang kotor/berkarat, suhu
baterai tidak wajar (terlalu panas). Pengawatan Baterai dalam kondisi baik Ya
Tidak (pengawatan baik dan rapi). Rak atau lemari baterai dalam kondisi baik. Ya
Tidak Untuk rak atau lemari baterai dari Ya
Tidak logam,terdapat pembumian yang baik Ada suara, bau atau panas yang tidak Ya
Tidak normal
Gambar 2.19 dan gambar 2.20 di bawah ini menunjukkan kondisi Baterai yang baik dan pengawatan baterai.
Gambar 2.19. Instalasi Baterai (Battery Bank)
Gambar 2.20. Pengawatan Terminal Baterai
Gambar 2.21. Pengawatan Pembumian Dudukan Baterai Bank
Gambar 2.22 di bawah ini adalah gambar kondisi baterai pelat rusak dan baik.
sulfated plates healthy,
without
sulfation
Gambar 2.22. Kondisi Baterai Pelat Tersulfasi (Rusak)
dan Pelat Baik
Hal hal yang diperiksa Name Plate BCU tersedia
Ada
Tidak Ada
dengan data perenacanaan/pembangunan ?
Data Name
Apakah BCU tersertifikasi
Tidak SNI 04 – 6391 – 2000 /
Ya
Lainnya
EN 50314-3,1999 ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ ________________________
Gambar 2.23. BCU dan Lokasi Name Plate BCU
Hal-hal yang diinspeksi : BCU pada lokasi yang baik (aman dari Ya
Tidak jangkauan orang, tidak terkena sinar
matahari, tidak terkena hujan, ada ventilasi yang baik) BCR dalam kondisi baik (permukaan Ya
Tidak bersih, pengawatan baik dan rapi) Indikator dan panel pada BCU bekerja Ya
Tidak baik Ada suara, bau atau panas yang tidak Ya
Tidak normal
Gambar 2.24 di bawah ini adalah gambar BCU PLTS yang sedang diukur.
Gambar 2.24. BCU PLTS SHS
F. Inspeksi Sistem Proteksi
Hal-hal yang di inspeksi :
1. Pembumian Instalasi atas Sambaran Langsung dan tak langsung Petir Terdapat 3 tipe akibat sambaran petir (lightning strike) : 1). Sambaran Petir langsung (Direct Lightning Strike)
a. Tinggi dari gelombang arus 50% dari serangan petir memiliki tinggi gelombang arus 15 s.d. 20 kA.
b. Namun demikian, beberapa gelombang arus petir memiliki arus hingga 200 ~ 300 kA.
c. Adalah tidak mungkin untuk melindungi fasilitas yang terkena langsung sambaran petir.
d. Dibutuhkan proteksi dengan penangkal petir atau kawat bumi yang digelar diatas instalasi.
Gambar 2.25. Proteksi Sambaran Petir Langsung dengan Kawat Bumi yang Digelar Diatas Instalasi
2). Sambaran Petir Tidak langsung 1 : Induksi Elektromagnet
a. Arus petir yang diakibatkan pelepasan muatan antara awan dan bumi mengindukasikan medan magnet.
b. Surja Petir diinduksikan pada penghantar oleh medan magnet didekatnya.
Gambar 2.26. Induksi Elektromagnet
3). Sambaran Petir Tidak langsung 2 : Induksi Elektrostatik
a. Muatan positif diinduksikan pada penghantar oleh awan badai di atasnya.
b. Setelah hilangnya muatan di awan karena pelepasan beban, muatan positif pada penghantar mengalir ke dua arah penghantar sebagai surja petir.
Gambar 2.27. Induksi Elektrostatik
Gambar 2.28 Proteksi Akibat Sambaran Petir Tidak Langsung (Surja Petir) menggunakan Surge Protector/Absorber
Gambar 2.29. Bagian Atas PLTS Gambar 2.30. Pembumian Menunjukkan Penangkal Petir
Penangkal Petir dan Surja
Gambar 2.31. Bagian Atas PLTS Gambar 2.32. Pembumian tanpa Penangkal Petir
Penangkal Surja Petir
Gambar 2.33. Surge Protector pada Junction Box PLTS
2. Inspeksi pada sistem pembumian Terdapat proteksi terhadap sambaran petir Ya
Tidak langsung Sistem pengawatan terhadap sambaran petir Ya
Tidak langsung dalam kondisi baik
Terdapat proteksi terhadap surja petir Ya Tidak Sistem pengawatan terhadap surja petir Ya
Tidak dalam kondisi baik Pembumian Array dan Rangka Array (Surja Ya
Tidak Petir/Lightning Surge) digabungkan dengan
pembumian terhadap sambaran petir Terdapat proteksi surja untuk peralatan
Ya Tidak Proteksi surja untuk peralatan dalam keadaan Ya
Tidak baik Sistem pengawatan proteksi surja untuk Ya
Tidak peralatan dalam kondisi baik
3. Pengukuran Tahanan Sistem Pembumian Tahanan pembumian perlu dibedakan antara tahanan untuk pembumian sistem dan tahanan pembumian untuk proteksi terhadap petir.
a. Tahanan pembumian untuk proteksi petir secara langsung dan tidak langsung. Tahanan pembumian untuk sistem proteksi ini sebaiknya adalah sekecil mungkin untuk memberikan jalan tersingkat aliran arus ke bumi. Tahanan ini dibatasi harus lebih kecil dari 5 ohm. Besar tahanan pembumian untuk proteksi Ya
Tidak petir secara langsung dan tidak langsung ≤5
ohm.
b. Tahanan pembumian instalasi biasanya dibatasi hingga maksimum tegangan sentuh akibat adanya arus ke bumi hanya mencapai 50 V AC. Besar tahanan dalam hal ini dibatasi oleh besar arus bumi yang diizinkan mengalir oleh proteksi arus lebih. Atau secara sederhana R bumi ≤ 5 ohm (pendekatan praktis)
Besar tahanan pembumian untuk proteksi Ya Tidak instalasi R bumi ≤ 50 V / I Proteksi insalasi
Besar tahanan pembumian untuk proteksi Ya Tidak petir secara langsung dan tidak langsung ≤5
ohm.
c. Pembumian Instalasi atas Sambaran Tidak langsung Petir
Ada Tidak Ada
d. Penggunaan Surge Protector untuk melindungi instalasi atas Sambaran Tidak langsung Petir
Ada Tidak Ada
e. Adanya Bypass Diode pada module Ada
Tidak Ada
f. Adanya Fuse untuk string Ada
Tidak Ada
g. Adanya Blocking Diode pada Juction Box Ada
Tidak Ada
h. Adanya Disconnecting Switch sisi DC Ada
Tidak Ada
i. Adanya Disconnecting Switch sisi AC Ada
Tidak Ada
j. Adanya Proteksi Overcurrent Ada
Tidak Ada Tidak Ada
Tidak Ada
G. Perlengkapan atau Peralatan Pengamanan Kebakaran
Hal hal yang diinspeksi : Alat Pemadam Kebakaran
Ada
Tidak Ada
Alat pemadam Kebakaran sesuai memenuhi persyaratan teknik (untuk kebakararan listrik) ?
Ya
Tidak
Gambar 2.34. Pemadam Kebakaran pada Ruang Kontrol
Peralatan Disconnecting Switch (disconnecting switch akan memutus sumber energi yang menyebabkan kebakaran tetap berlangsung) Sisi DC antara PV Array dengan BCU
Ada Tidak Ada Sisi DC antara BCU dengan Batere Bank Ada
Tidak Ada Sisi AC antara Inverter dengan Beban Ada
Tidak Ada
Data Name Disconnecting Switch sesuai dengan data perencanaan atau pembangunan ?
Ya
Tidak
Gambar 2.35. Disconnecting Switch DC Side dan AC Side
H. Perlengkapan atau Pelindung Terhadap Bahaya Benda Bertegangan
Hal hal yang diinspeksi : Ada barrier terhadap benda bertegangan
Ada
Tidak Ada
Gambar 2.36. Pintu Instalasi Gambar 2.37. Pintu Instalasi Outdoor
Indoor
Gambar 2.38. Battery Bank Gambar 2.39. Battery Bank dengan pelindung Terminal
Tanpa Pelindung Terminal (salah)
I. Sistem Instalasi/Pengawatan
o Instalasi Instalasi disini hanya mencakup bagian yang keseluruhan instalasi,
namun pada satu bagian ini akan dibahas masalah kondisi umum instalasi dan bangunan sipil.
Kondisi Instalasi secara visual Baik ? Ya
Tidak
Kondisi Bangunan Sipil secara visual baik (tidak ada kebocoran) ? Ada
Tidak Ada
Pintu, Jendela dan Ventilasi dalam kondisi baik ? Ya
Tidak
Instalasi PV Array dalam kondisi baik (tidak ada karat, lendutan rangka, baut/mur module yang lepas/hilang) ?
Ya
Tidak
o Pengawatan Pemeriksaan yang dilakukan :
Penghantar yng digunakan sesuai (tipe) Ya Tidak Seluruh meter dan indikator dalam kondisi Ya
Tidak baik dan bekerja Kabel antar module PV terpasang baik dan Ya
Tidak tidak menggantung
Pengawatan antara PV array dengan Junction Ya Tidak Box dan BCU/Inverter terpasang baik dan
terlindung Pengawatan terpasang baik dan terminasi Ya
Tidak kuat Pengawatan yang tertutup atau berada dalam Ya
Tidak konduit dalam keadaan baik Tanda/Sign untuk bagian bagian yang penting Ya
Tidak ada, posisi mencolok dan dalam kondisi
mudah dipahami
Gambar 2.40. Penghantar Indoor digunakan untuk Outdoor
Gambar 2.41 di bawah ini adalah meter dan indikator sistem pengawatan
Gambar 2.41. Meter dan Indikator Sistem Pengawatan
Gambar 2.42. Pengawatan antar Modul Menggantung
Gambar 2.43. Pengawatan antar Modul Menggantung
Gambar 2.44. Pengawatan antar Modul Menggantung
Gambar 2.45. Pengawatan PV Array Terhampar Tanpa Pelindung
Gambar 2.46. Pengawatan pada Junction Box (Pemasangan Terminasi Ditandai untuk Pemeriksaan Kekencangan Baut)
Gambar 2.47. Pengawatan pada Konduit di Bawah Tanah
Gambar 2.48. Tanda/Sign untuk Disconnecting Switch sekaligus Proteksi pada PLTS Grid Connected
J. Rangkuman
Inspeksi Fisik adalah bagian dari pembinaan dan pengawasan bidang ketenagalistrikan yang dilakukan oleh PNS Inspektur Ketenagalistrikan. Selain inspeksi fisik bentuk bentuk lain inspeksi adalah pemeriksaan instalasi listrik, pengawasan pengujian instalasi listrik, pengawasan pengujian individual instalasi pembangkit, dll. Pada Inspeksi Fisik PLTS, bagian-bagian yang diinspeksi adalah Modul, Inverter, Baterai dan BCU/BCR, Sistem Proteksi, Perlengkapan atau peralatan pengaman kebakaran, perlengkapan atau pelindung terhadap benda bertegangan serta sistem instalasi dan pengawatan lebih detail. Sebagai bagian dari pemenuhan persyaratan keteknikan maka bagian bagian PLTS juga telah memiliki persyaratan khusus, baik standar nasional maupun standar internasional.
K. Evaluasi
1. Yang diinspeksi pada modul PV adalah :
a. Arah modul
b. Kemiringan Modul
c. Shading/bayangan
d. Semua jawaban benar
2. Bagian dari baterai yang harus diinspeksi adalah :
a. Terminasi setiap baterai
b. Spesifikasi Baterai
c. Temperatur dan kelembaban ruangan
d. Semua jawaban benar
3. Hal yang perlu diperhatikan pada saat menginspeksi Combiner Box adalah, kecuali :
a. Tegangan Nominal Out Out
b. Korosi pada komponen-komponennya
c. Kandungan air atau kelembaban
d. Kerusakan pada komponen combiner box
4. Yang harus diperhatikan pada saat menginspeksi inverter pada PLTS adalah sebagai berikut, kecuali :
a. Rating Daya
b. Tegangan sistem maksimum
c. Tegangan nominal DC Input
d. Frekuensi tegangan AC out put
5. Peralatan Disconecting Switch dipasang pada bagian sebagai berikut, kecuali :
a. Sisi DC antara PV Array dengan BCU
b. Sisi DC antara BCU dengan baterai bank
c. Sisi AC antara PV array dengan BCU
d. Sisi AC antara inverter dengan beban
BAB III MATERI POKOK II PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BAYU (PLTB)
Indikator Keberhasilan :
Setelah mempelajari kegiatan pembelajaran II ini, peserta diklat/pembaca
diharapkan mampu memahami dan menjelaskan Inspeksi Fisik Instalasi
PLTB.
A. Gambar dan Diagram
Pembangkit Listrik Tenaga Angin atau sering juga disebut dengan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) adalah salah satu pembangkit listrik energi terbarukan yang ramah lingkungan dan memiliki efisiensi kerja yang baik jika dibandingkan dengan pembangkit listrik energi terbarukan lainnya. Prinsip kerja PLTB adalah dengan memanfaatkan energi kinetik angin yang masuk ke dalam area efektif turbin untuk memutar baling-baling/kincir angin, kemudian energi putar ini diteruskan ke generator untuk membangkitkan energi listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan Dalam pembahasan PLTB ini, akan disampaikan bagaimana melakukan inspeksi fisik terhadap bagian-bagian yang terdapat pada PLTB antara lain turbin angin, gear box, generator, sistem proteksi, instalasi listrik, instrumen kontrol, pompa dan kompresor, switchgear, transformator, tower/menara PLTB. Gambar 3.1 di bawah ini menunjukkan gambar Konstruksi PLTB, Gambar 3.2 menunjukkan komponen-komponen PLTB dan Gambar 3.3 menunjukkan flow diagram PLTB.
Gambar 3.1. Konstruksi PLTB
Gambar 3.2. Komponen - Komponen PLTB
Gambar 3.3. Flow Diagram PLTB
Syarat –syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut :
Tabel 3.1. Kondisi Angin
Tingkat kecepatan angin di atas permukaan tanah dapat dilihat pada tabel
3.2 di bawah ini :
Tabel 3.2 Tingkat Kecepatan Angin Di Atas Permukaan Tanah
Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling berkembang saat ini. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association), sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara global.. Amerika, Spanyol dan China merupakan negara terdepan dalam pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara glogal mencapai 170 GigaWatt seperti terlihat pada gambar 3.4 di bawah ini.
Gambar 3.4. Total Kapasitas dan Prediksi PLTB Sampai Tahun 2010
Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800 kilowatt. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) sudah dibangun. Tahun
2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul dibangun di empat lokasi, masing-masing di Pulau Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka Belitung, masing-masing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025. Untuk di Indonesia, dengan iklim tropisnya mungkin akan cukup sulit untuk menemukan daerah dengan potensi angin (distribusi anginnya)yang konstan/baik. Ada beberapa daerah di Indonesia yang katanya memiliki kecepatan angin cukup tinggi (gust wind) berdasarkan survei yang dilakukan selama 3 bulan, tapi hal ini tidak berguna bagi PLTB bila kecepatan angin itu hanya cuma bertahan beberapa menit/detik saja dan kemudian hilang. Perlu adanya survei/studi berkesinambungan yang memerlukan data selama minimal satu tahun untuk mevalidasi potensi angin didaerah tersebut. Rata-rata PLTB yang dijual di pasaran untuk kapasitas kecil (kurang dari 100 kW), cut in dan cut out mereka adalah 3 dan 25 m/s dengan kecepatan optimumnya adalah 12 m/s. Didunia saat ini banyak ditemukan PLTB stand alone yang beredar dipasaran (utk ukuran 10 kW). Penggunanya adalah daerah-daerah terpencil yang tidak tersentuh oleh ataupun terlalu mahal untuk dihubungkan oleh grid. Kebanyakan dari mereka tidak murni hanya menggunakan PLTB tapi juga menggunakan PV. Selain karena disebabkan kebutuhan listrik yang cukup besar juga disertai dengan diversikasi energi apabila tiba-tiba tidak terdapat angin yang cukup. Untuk memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia saat ini untuk daerah-daerah terpecil seperti di kepulauan- kepulauan, diperlukan hybrid system antara potensi renewable energy yang ada dilokasi (seperti PLTB-PV-baterai, PV-PLTMH-Fuel Cell, dll). Akan tetapi perlu menjadi catatan, semua teknologi untuk penggunaan energi-energi tersebut masih cukup mahal bila dilihat dari kelayakan ekonominya terutama FC dan PV. Standar untuk mengembangkan potensi renewable energy di daerah, bisa menggunakan standar IEC 62257 sebagai guidelines.
B. Prosedur Pemeriksaan