Menghitung kebutuhan solar panel dan baterai untuk sistem off grid

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Ada dua jenis sistem solar panel, yaitu: off grid dan on grid. Kali ini kita akan membahas bagaimana menghitung kebutuhan solar panel dan baterai untuk sistem off-grid.

Seperti yang telah dikathui sebelumnya bahwa sistem off-grid tidak tersambung dengan jaringan listrik utama, yaitu listrik PLN (khusus di Indonesia). Oleh karenanya sistem off grid dirancang untuk menyuplai energi listrik secara mandiri. Solar panel hanya memproduksi listrik saat menerima radiasi, atau dengan kata lain saat siang hari sehingga perangkat penyimpan energi listrik sangat dibutuhkan, yaitu baterai. Secara umum prinsipnya adalah kelebihan produksi listrik dari solar panel di siang hari disimpan dalam baterai, kemudian energi listrik yang tersimpan ini digunakan di saat produksi listriknya rendah atau sama sekali tidak ada (malam hari). Sistem off grid ini biasanya diterapkan di daerah terpencil atau pulau-pulau kecil dimana listrik PLN belum menjangkaunya.

Untuk mengestimasi berapa banyak solar panel yang dibutuhkan maka yang pertama kali kita perlu cari tahu adalah kebutuhan listrik per harinya. Besarnya kebutuhan listrik tergantung penerapan solar panel tersebut. Misalkan untuk rumah, berarti perlu estimasi alat tapa saja yang ada rumah dan berapa lama dipakai per harinya. Kemudian dihitung berapa energi yang dikonsumsi perharinya (dalan kWh). Mari kita bahas dengan contoh kasus dibawah ini

Sebuah tempat yang tidak terjangkau listrik dari PLN ingin memasang sistem solar panel off grid. Tempat tersebut memiliki kebutuhan listrik rata-rata perhari sebesar 7 kWh. Rumah tersebut terletak daerah jawa barat dengan koordinat (-6.46 Latitud, 107.3 Longitud). Solar panel yang digunakan memiliki nilai Wp 300 W. berapa jumlah solar panel dan kapasitas baterai yang dibutuhkan untuk kasus ini?

1.  Cari nilai Peak Solar Hour (PSH) dari lokasi tersebut

  • Yang paling mudah adalah menggunakan website https://globalsolaratlas.info/map

  • Masukkan koordinatnya yaitu -6.46, 107.3 di kolom “search location”

  • Setelah peta menunjukkan lokasi yang kita inginkan, lihat dibagian kanan ada kata “Per year”. Klik kata tersebut ganti dengan “Per day”. Jika sudah “Per day” tidak perlu diubah.

  • Lihat nilai “Global horizontal irradiation” didapat 4.867 (kita bulatkan ke bawah jadi 4.8). Inilah nilai PSH di lokasi tersebut dengan asumsi solar panel akan dipasang horizontal.

 



2. Estimasi jumlah modul yang kita butuhkan 

Karena kita menggunakan komponen lainnya seperti inverter, baterai, dll maka kita perlu perhitungkan loss dan efisiensi total. Misal efisiensi baterai 85%. Kemudian total loss seluruh komponen lainnya 10%. Maka rasio performasinya adalah PR=(efisiensi baterai)x(100-total loss)=76.5%. Ini berarti hanya 76.5% (0.765) energi yang dapat digunakan (listrik AC) dari sistem solar panel ini.

Setelah itu, hitung produksi energi listrik yang dapat digunakan perhari menggunakan satu buah solar panel:

E=PR*PSH*Wp=1101 Wh =1.1 kWh

Artinya satu buah solar panel menghasilkan 1.1 kW. Kemudian, hitung jumlah modul yang dibutuhkan 

N=(Kebutuhan listrik perhari) / (produksi energi lisrik per hari)= 7/1.1 = 6.36 

Karena tidak mungkin menggunakan 6.36 modul maka perlu dibulatkan ke atas menjadi 7 modul.

3. Estimasi kapasitas baterai yang dibutuhkan

Untuk hal ini kita perlu asumsi auntonous day (AD), yaitu banyaknya hari tanpa produksi litrik. Hal ini dibuutuhkan karena terkadang beberapa hari mendung sehingga produksi listrik kecil sekali. Banyaknya AD ini juga sangat subjektif, namun biasanya digunakan 2 atau 3 hari (kita gunakan 3 hari dalam contoh ini). Kemudian DoD baterai juga perlu diperhitungkan, untuk deep cycle battery biasanya diasumsikan 80%. Jadi kapasitas baterai yang dibutuhkan adalah:

Kapasitas baterai=(ADxkebutuhan listrik perhari)/(efisiensi baterai x DoD) = 30 kWh. 

Berdasarkan perhitungan diatas maka untuk kasus ini dibutuhkan:

    - 7 solar panel dengan kapasitas power rated 300 W

    - kapasitas baterai 30 kWh

 Metode ini tidak terlalu sulit diterapkan namun  memiliki beberapa kekurangan yaitu: 

    - Asumsi autonomous day sangat subjektif, perlu pertimbangan fluktuatif cuaca di

    - Perhitungan diasumsikan bahwa solar panel dipasang secara horizontal


 

Keyword: Sizing solar panel, off grid solar system, estimasi kapasitas

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Manajemen Komunikasi Suami Isteri

Gambar
Dalam sesi ilmu kerumahtanggan, sekolah Bengkel Diri sebelumnya materi diperuntukkan untuk para single tentang bagaimana menjadi jodoh impian . Kalau mau baca resumenya silahkan di klik aja ya tautan tadi. Nah materi selanjutnya adalah kajian pasca nikah. materi pertama tentang bagaimana dengan komunikasi pasca menikah? Bagaimana membangun komunikasi yang elegan dengan pasangan dalam rangka bersama-sama meraih ridho Allah SWT. Mengapa si dia tak peka? Bagi suami isteri, gaya komunikasi menjadi hal yang sangat rentan berujung pada konflik mulai dari ribut kecil hingga pada perceraian. Bisa berawal dari sekedar miskomunikasi, kesalahan menangkap mimik wajah atau kesalahpahaman memaknai kalimat. Pria wanita pada dasarnya memiliki potensi kehidupan dan naluri yang sama, namun mereka memiliki cara berpikir dan berkomunikasi. Bukan karena komposisi  otak dan penggunaannya antara wanita dan pria berbeda, namun lebih kepada cara atau gaya yang digunakan yang berbeda. Baca: Anger Management, S
Baca selengkapnya

Family Fun Time With Colour to Life Faber-Castell

Gambar
"Ibu.... PRnya susah banget. Ini soal math yang minus dikurang minus itu..." "Yang Ibu sama Ayah ajarin waktu itu salah, jadi aku dapet nilai 7 deh." Glek! "Atuhlah Kak, lumayan itu masih dapat 7. Ayah kamu dulu kalau dapat 7 untuk matematika, pasti bangga banget...Eh!" *dijitak Ayah* Ini berasa kayak lagi nonton The Incredible 3 nih. Waktu si Ayah diprotes Dash, kalau cara dia mengajarinya math gak sama dengan cara gurunya mengajarkan ke dia. "Why do they change math?" Exactly just like what happened to us :D Weekend kok ngomongin PR? Iya biasanya memang anak-anak hanya diberikan PR menjelang weekend agar dikerjakan pas weekend dan dikumpulkan kembali saat masuk sekolah minggu depannya. Karena kalau hari biasa, tidak boleh ada PR, kecuali tugas-tugas project yang belum selesai atau memang harus dikerjakan di rumah. Karena dua minggu ini Ibu dan Ayah cukup hectic, weekend ini kita di rumah dulu ya nak. Kerjakan tugas-tugas dan PR. Kalau besok ada
Baca selengkapnya

Mengenal Spektrum Elektromagnetik

Gambar
Disadari atau tidak disadari bahwa disekitar kita terdapat banyak gelombang elektromagnetik. Cahaya yang dengannya kita dapat melihat suatu benda merupakan gelombang elektromagnetik. Handphone yang kita miliki menggunakan gelombang elektromagnetik. Sinyal Wifi yang kita gunakan untuk internet merupakan gelombang elektromagnetik . Gelombang elektromagnetik dapat dikelompokkan dengan spektrumnya yang didasari oleh panjang gelombangnya atau frekuensinya. Berikut beberapa hal menarik tentang gelombang elektromagnetik: Spektrum elektromagnetik adalah rentang lengkap dari radiasi yang salah satunya  dikeluarkan  oleh electron. Cahaya dikeluarkan oleh paket kecil energy yang disebut denga foton dimana bisa berperilaku sebagai gelombang maupun partikel Gelombang elektromagnetik bervariasi tergantung pada panjang gelombang dan frekuensinya. Semakin kecil panjang gelombang, semakin besar energynya Panjang gelombang elektromagnetik yang terpanjang bisa mencapai lebih dari 100 km, sedangkan yang
Baca selengkapnya