BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seiring pesatnya kemajuan dan perkembangan daerah - daerah di Indonesia, memicu tumbuh terciptanya sarana dan prasarana insfrastuktur yang harus memadai untuk kegiatan perekonomian daerah yang berkesinambungan. Dengan ditunjang dengan sarana umum yang lebih baik maka perekonomian daerah di Indonesia akan mengarah ke lebih baik lagi. Salah satu sarana umum yang paling vital adalah jalan raya, dimana jalan raya merupakan suatu media penghubung antar daerah satu ke daerah yang lain. Bagi daerah yang telah terjangkau PLN mungkin tidak masalah dengan sarana ini, karena segala macam rutinitas dan pemakai jalan raya pada malam hari dibantu dengan Penerangan Jalan Umum atau PJU dari PLN untuk kegiatan para pelaku kegiatan ekonomi. Namun kegiatan ekonomi suatu daerah bisa terhambat jika daerah tersebut jalannya belum di dukung dengan sarana lampu PJU ( Penerangan Jalan Umum ) yang baik dan memadai. Maka dari itu bermunculanlah pemikiran untuk mengalihkan sistem pembangkitan yang berasal dari energi tak terbaharukan menuju pembangkit energi listrik dengan memanfaatkan sumber - sumber energi terbaharukan (reneweble energy), misalnya energi panas matahari melalui aplikasi solar cell. Penerangan umum dengan menggunakan tenaga surya merupakan sebuah alternatif yang murah dan hemat untuk digunakan sebagai sumber listrik penerangan karena menggunakan sumber energi gratis dan tak terbatas dari alam yaitu energi matahari. Lampu Jalan Tenaga Surya ( PJU Tenaga Surya) menggunakan Modul/Panel Surya dengan lifetime hingga 25 tahun yang berfungsi menerima cahaya (sinar) matahari yang kemudian diubah menjadi listrik melalui 1
proses photovoltaic. Lampu ini secara otomatis dapat mulai menyala pada sore hari dan padam pada pagi hari dengan perawatan yang mudah dan efisien selama bertahun tahun. Lampu Jalan Tenaga Surya menggunakan Lampu LED jenis hi-power yang sangat terang, hemat energi dan tahan lama. Terang tidaknya suatu penerangan biasanya diukur dalam satuan lumen yang merupakan satuan luminasi flux. Sedangkan bila perangkat penerangannya sudah terpasang maka kekuatan cahaya ( illuminasi rata-rata ) yang sampai ke obyek biasanya diukur dalam satuan lux atau lumen/m2. Untuk aplikasi Penerangan Jalan Umum (PJU) biasanya diukur dalam flux per berapa meter ketinggian sumber cahaya ke alat ukur. Lampu Jalan Tenaga Surya ( PJU Tenaga Surya) dapat diaplikasikan di berbagai tempat, antara lain : jalan umum, lampu taman, area kampus, lingkungan perumahan, area SPBU, area pabrik, lampu penerangan daerah wisata, lampu dermaga, lampu area perparkiran, lampu jalan raya terpencil, lampu jalan pedesaan, lampu lapangan olah raga, daerah pegunungan, daerah pantai, halte bus, dll. Secara keseluruhan sistem ini dirancang untuk penyediaan cahaya penerangan umum dengan sumber energi terbarukan, bebas biaya perawatan dan berumur ekonomis lama. Dengan sistem pemasangan yang cepat dan mudah, PJU LED Tenaga Surya dapat menjadi solusi yang cepat dalam mengatasi kebutuhan penerangan jalan umum. Dengan menggunakan perangkat ini, kita sudah memiliki sumber energi sendiri tanpa ketergantungan dengan pihak lain, hemat BBM, dan ramah lingkungan. PJU Tenaga Surya beroperasi secara mandiri dan tidak memerlukan kabel jaringan antar tiang sehingga installasinya menjadi sangat mudah, praktis, sangat ekonomis dan tentunya dapat terhindar dari black out total jika terjadi gangguan.
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang dapat dikemukakan dalam studi ini adalah: 1. Bagaimana merancang sistem penerangan jalan umum dengan aplikasi tenaga surya. 2. Apa kelebihan dan kekurangan penggunaan perangkat solar cell dalam sistem penerangan jalan umum. 1.3 Tujuan dan Manfaat Penulisan Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Untuk perancangan sistem penerangan Lampu Jalan Tenaga Surya (PJU Tenaga Surya) di kompleks kampus Universitas Sumatera Utara. 2. Mengetahui perbandingan efisiensi antara sumber PLN dengan sumber tenaga surya untuk lampu penerangan jalan umum. Manfaat penulisan Tugas Akhir ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahan acuan atau referensi dalam perencanaan pembangunan sarana dan prasarana insfrastuktur di areal kampus USU, khususnya pembangunan infrastruktur lampu penerangan dengan menggunakan teknologi tenaga surya. 1.4 Batasan Masalah Untuk menghindari pembahasan yang meluas maka penulis akan membatasi pembahasan tugas akhir ini dengan hal-hal sebagai berikut:
1. Perancangan system penerengan dengan tenaga surya diaplikasikan pada satu lokasi yaitu areal pendopo dan lapangan parker saja dengan harapan dapat dikembangkan ke seluruh areal kampus USU. 2. Sel Surya yang digunakan hanya ditujukan pada satu aplikasi saja, yakni sebagai sumber listrik untuk penerangan jalan umum dan lampu taman. 3. Data peralatan diperoleh dari sampel peralatan yang sudah umum digunakan. 1.5 Metode Penulisan Untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, maka penulis menerapkan beberapa metode studi sebagai berikut : 1. Studi Literature : membaca dan mempelajari teori yang berkaitan dengan judul Tugas Akhir ini dari buku-buku referensi, jurnal, internet dan lainnya. 2. Studi Lapangan : melakukan pengamatan langsung di lokasi kampus USU untuk mendapatkan data yang diperlukan. 3. Studi Bimbingan : diskusi dan tanya jawab dengan Dosen pembimbing yang telah ditunjuk oleh pihak Departemen Teknik Elektro FT-USU, mengenai topik yang berkaitan dengan Tugas Akhir ini. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini dapat diuraikan secara singkat sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN Bab ini menguraikan latar belakang penulisan, tujuan dan manfaat penulisan, batasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan. BAB II LAMPU PENERANGAN JALAN UMUM TENAGA SURYA (PJU-TS) Bab ini memberikan penjelasan mengenai Solar Cell secara umum serta aplikasi dan pengunaannya, prinsip kerja, konstruksi, jenis-jenis panel surya, perangkat yang terdapat di panel surya, modul surya, dan pengendaliannya (controller). BAB III TEKNIK PENERANGAN DAN SISTEM PERANCANGAN Bab ini menjelaskan perancangan system, perencanaan perhitungan dan rangkaian panel surya serta perangkat pendukungnya. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Bab ini membahas secara keseluruhan dari sistem dan dilakukan pengujian serta analisa data dan mengintegrasikan seluruh sistem dan pengujian. BAB V KESIMPULAN Bab ini membahas kesimpulan dari pembahasan, perencanaan, pengujian dan analisa berdasarkan data hasil pengujian sistem.