Gambar 1.1 Global direct normal solar radiation (Sumber : NASA)

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Gambar 1.1 Global direct normal solar radiation (Sumber : NASA)"

Vera Kusuma
6 tahun lalu
Tontonan:

1 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Sumber Energi atau power saat ini menjadi suatu topik menarik sebagai kajian fokus utama dibahas peneliti-peneliti setiap negara. Kebutuhan energi pasti mengalami peningkatan bersama pertambahan penduduk dan tingkat kesejahteraan. Energi yang efisien dan popular digunakan dunia saat ini adalah energi listrik, listrik menjadi kebutuhan dasar. Listrik pada umumnya dihasilkan dari proses pembakaran bahan minyak, batubara atau bahan fosil lainnya. Metode konversi energi efisien panas-uapgerak-listrik menjadi pilihan utama termasuk Indonesia, namun memiliki kenyataan pastilah model konversi ada periode waktunya karena sumber di bumi terbatas, sumber fosil,batubara sebagai jenis nonrenewable energy. Byun dkk. (2011) menyatakan bahwa nonrenewable energy adalah sumber energi yang akan habis pada waktunya termuat limbah emisi yang berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Limbah emisi tersebut mempunyai efek negative terhadap kelangsungan kehidupan muka bumi, sebaliknya dengan Renewable Energy. Renewable Energy atau energi terbarukan merupakan energi yang berasal dari sumber yang dapat digunakan terus-menerus serta tidak mempunyai efek emisi negative terhadap lingkungan, sumber-sumber tersebut antara lain sinar matahari, angin, hujan, pasang surut, gelombang, biomassa, dan panas bumi (Chehri dan Mouftah, 2013). Pengembangan Renewable Energi salah satu sumberdaya Energi Baru Terbarukan (EBT) yang sedang dikembangkan Indonesia adalah pemanfaatan radiasi matahari dikenal cara pemanfaatan energi surya. Pemanfaatan energi terbarukan di Indonesia tersebut masih relatif kecil dan masih perlu dikembangkan dengan timbulnya masalah-masalah diantaranya tingginya biaya investasi, birokrasi, insentif atau subsidi, harga produk akhir EBT lebih mahal daripada energi fosil, kurangnya pengetahuan dalam mengadaptasi fasilitas energi bersih, serta potensi sumberdaya EBT pada umumnya masih kecil dan tersebar (BPPT, 2015). 1

2 2 Potensi energi surya yang dihasilkan menurut teori perhitungan dapat mencapai kisaran 4,8 Kwh/m2 (DITJEN EBKTE, 2014). Lembaga ESDM menggungkapkan sampai awal tahun 2016 potensi tenaga surya sebesar 532,6 GWp (Gigawatt-peak), baru terserap 0,08 GWp (0,01%), sehingga sangat perlu diperhatian lebih serius. Pada Gambar 1 ditunjukkan bahwa Indonesia termasuk negara yang terpapar radisi matahari lebih tinggi karena terletak di kawasan katulistiwa. Letak dan kondisi Indonesia tersebut memberikan daya dukungannya terhadap potensi matahari menjadi sumber energi utama yang ramah dan kontinyu pada masa yang akan datang di Indonesia. Gambar 1.1 Global direct normal solar radiation (Sumber : NASA) Potensi energi surya di Indonesia bahkan dunia akan menjadi salah satu sumber energi alternative sebagai green energy yang dapat mensupplay kebutuhan energi selain bersumber fosil. Salah satu keuntungan dari pemanfaatan energi surya adalah sumber energi tidak akan habis, melimpah, tidak terbatas dan area dapat menjangkau semua daerah. Lembaga ESDM mengungkapkan saat ini sedikit peneliti di Indonesia yang terlibat dengan pengembangan tentang teknologi sel surya. Lebih jauh lagi membicarakan supporting sistem teknologi informasi yang mendukung teknologi pengembangan sel surya.

3 3 Pemanfaatan potensi energi radiasi matahari untuk kebutuhan energi di Indonesia lebih dikenal sebagai tenaga solar panel, pembangkit surya atau tenaga surya. Solar panel adalah suatu sistem pembangkit atau sumber energi yang dihasilkan dari proses konversi photon sinar matahari menjadi arus listrik yang dikenal sebagai modul photovoltaic. Modul photovoltaic tersebut harus di dukung oleh komponenkomponen pendukung lainnya dalam operasi kinerjanya. Sistem pembangkit listrik solar cell (Yuliarto, 2005) mengungkapkan bahwa minimum terdiri dari beberapa komponen antara lain adalah: modul sel surya photovoltaic (panel PV), alat penyimpanan energi listrik, kontroler pengisian, inverter, kabel, mounting hardware atau framework. Selain komponen utama pada panel surya tersebut menurut peneliti idealnya memiliki standar baru dalam hal komunikasi data dalam hal pemanfaatan energi. Komunikasi data tersebut membutuhkan dukungan infrastruktur teknologi informasi yang spesifik dan khusus sebagai dukungan dalam operasionalnya. Satu modul panel surya merupakan investasi yang tidak murah karena terdiri dari komponen-komponen yang terkait dan tidak bisa dipisahkan serta tidak setiap komponen solar cell dipabrikasi sendiri oleh Indonesia. Mengingat mahalnya harga modul surya dan tingginya biaya operasional baterai maka Jossen et al. (2004) menyatakan bahwa pentingnya pengontrolan strategis pada aplikasi sistem panel surya. Pengontrolan stategis yang dimaksud salah satunya dapat dilakukan dengan monitoring. Implementasi pemanfaatan energi surya selama ini khususnya di wilayah Yogyakarta maupun wilayah Indonesia pada umunya mempunyai tantangan bahwa tersebarnya panel surya maka akan tidak mudah untuk memonitor status keadaan kinerja yang dapat memberikan laporan tentang kinerja surya secara periodik dan realtime. Pemantauan kinerja dan maintenance solar panel PV yang dilakukan selama ini menurut pengamatan peneliti masih menggunakan sistem manual dengan mendatangi solar panel sehingga membutuhkan waktu dan tenaga khusus. Model sistem secara realtime dan data yang tersentraliasi yang mendukung pencatatan kinerja yang dihasilkan dari panel surya masih perlu di kembangkan.

4 4 Sistem pemantauan solar panel yang dilakukan secara manual saat ini akan memberikan dampak keterlambatan penanganan teknis bila ada masalah, disisi lain penempatan solar panel tidak selalu di dukung sdm yang mengenal operasional tenaga surya menjadi tantangan tersendiri. Model sistem monitoring secara terpusat yang dapat memberikan model laporan terperinci tentang keadaan solar cell, status energi pada panel surya sangat perlu dikembangkan. Monitoring terpusat sangat penting karena karakteristik pemasangan solar cell dengan letak realtif berjauhan menyebar, dekat dengan pemukiman atupun jauh dari pemukiman. Keuntungan lain dengan adanya monitoring energi pada solar panel data yang diperoleh dapat digunakan untuk memberikan evaluasi data kinerja panel surya ataupun identifikasi deteksi kelainan ataupun penggantian komponen solar panel tersebut dapat diketahui sehingga penanganan akan lebih tepat, cepat dan akan memperkuat kepercayaan pengguna. Berdasarkan latar belakang dan permasalahan yang telah dipaparkan maka perlunya dibangun suatu model sistem energy monitoring pada panel surya yang dapat memberikan informasi tentang keadaan kekinian panel-panel surya. 1.2 PERUMUSAN MASALAH Masalah utama yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah energi monitoring pada solar cell photovoltaik yang permasalahannya : Bagaimana cara agar dapat mencatat informasi nilai energi yang dihasilkan dari setiap panel sel surya dengan karekteristik setiap panel surya letaknya berjauhan, tesebar sehingga dibutuhkan jaringan komunikasi data dan penyimpanan data terpusat untuk semua data panel surya. Data yang dihasilkan dan di simpan dalam data terpusat selanjutnya dapat digunakan untuk membuat visualisasi energi monitoring berbasis web pada pada solar cell photovoltaic (PV).

5 5 1.3 PEMBATASAN MASALAH Pada penelitian ini sistem yang dikembangkan ini diberikan pembatasan fokus masalah sebagai berikut: 1. Data masukan monitoring adalah data energi dari sensor yang diperoleh dari modul sensor sistem hardware-aplikasi berjumlah 5 buah yang di tempatkan pada setiap panel PV. 2. Data variabel sensor yang di ukur adalah energi Power yang dihasilkan panel PV berupa Voltage at Pmax, yang disebut Voltage Maximum Power (Vmp) dalam ukuran Volt. 3. Jaringan komunikasi yang digunakan adalah menggunakan modem mengingat setiap Panel PV letaknya relatif tersebar dan berjauhan. 4. Metode yang dipakai dalam menghasilkan level energi adalah dengan metode statistika perhitungan rata-rata. 5. Output yang dihasilkan adalah aplikasi visual energi monitoring yang memuat realtime grafik dan status atau indikator level power energi dengan tingkat derajat energi. 6. Implementasi aplikasi adalah menggunakan pemrograman Html, Node.js, Python, Socket.io. 1.4 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN Pada penelitan ini penulis memiliki tujuan dan manfaat sebagai berikut: Tujuan penelitian ini adalah membangun arsitektur energy monitoring dan visualisasi energy monitoring berupa informasi terkini keadaan kekinian pada jaringan panel solar cell Photovoltaic (PV), khususnya digunakan oleh stakeholder pengelola panel surya. Hasil dari penelitian ini harapannya dapat bermanfaat dan menjadi salah satu acuan yang dapat di aplikasikan pada sumber energi lainnya seperti panas bumi, hydro, biomassa, uranium, gas metana, shale gas, gelombang laut, energi panas laut, pasang surut atau bidang-bidang lain.

6 6 1.5 SISTEMATIKA PENULISAN BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar berlakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat, metodologi penelitian dan sistematika penulisan dalam penyusunan penelitian. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini membahas penelitian-penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan implementasi energi monitoring, remote monitoring dan visualisasi monitoring. BAB III LANDASAN TEORI Landasan teori berisi uraian dasar teori yang berkaitan dengan penelitian ini yang digunakan sebagai referensi untuk menyelesaikan permasalahan penelitian yaitu energi monitoring, remote monitoring, wireless sensor network, solar cell photovoltaik, dan visualiasi monitoring. BAB IV ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Bab ini menjelaskan tentang metode dan perancangan energy monitoring pada Solar Cell Photovoltaic (PV) BAB V IMPLEMENTASI DAN PEMBAHASAN Menjelaskan tentang implementasi kode program dari analisis perancangan yang telah diuraian pada bagian sebelumnya dan pembahasan pengujian aplikasi sistem yang telah dilakukan. BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Pada Bab ini sebagai penutup dengan menyajikan kesimpulan dan saran dari penelitian yang telah dilakukan.

dokumen-dokumen yang mirip

BAB I PENDAHULUAN. Tabel 1.1. Potensi Sumber Daya Energi Fosil [1]

BAB I PENDAHULUAN. Tabel 1.1. Potensi Sumber Daya Energi Fosil [1] BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Ketersediaan sumber daya energi tak terbarukan semakin lama semakin menipis. Pada Outlook Energi Indonesia 2014 yang dikeluarkan oleh Badan Pengkajian dan Penerapan