Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. sumber energi tenaga angin, sumber energi tenaga air, hingga sumber energi tenaga

BAB I Pendahuluan. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Prof.Dr. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng. Vita Lystianingrum B.P, ST., M.Sc.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 L atar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

1. BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN. resistor, kapasitor ataupun op-amp untuk menghasilkan rangkaian filter. Filter analog

Reduksi Harmonisa dan Ketidakseimbangan Tegangan menggunakan Hybrid Active Power Filter Tiga Fasa berbasis ADALINE-Fuzzy

BAB I PENDAHULUAN. Renewable energy atau energi terbarukan adalah energy yang disediakan oleh alam

Latar Belakang dan Permasalahan!

1. BAB I PENDAHULUAN

I. PENDAHULUAN. Pengembangan energi ini di beberapa negara sudah dilakukan sejak lama.

BAB I PENDAHULUAN. Kebutuhan akan sumber energi listrik terus meningkat seiring meningkatnya

BAB I PENDAHULUAN. Perusahaan Listrik Negara (PLN) merupakan penyuplai listrik di Indonesia

BAB I PENDAHULUAN. Energi listrik adalah energi yang mudah dikonversikan ke dalam bentuk

BAB I PENDAHULUAN. Saat ini energi listrik adalah kebutuhan utama bagi semua orang di dunia.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Energi listrik sangat di butuhkan pada zaman modern ini, karena saat ini kebutuhan manusia akan teknologi

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Indonesia masih menghadapi persoalan untuk mencapai target

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. perhatian utama saat ini adalah terus meningkatnya konsumsi energi di Indonesia.

DESAIN DAN IMPLEMENTASI MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) MIKROKONTROLLER AVR. Dosen Pembimbing

BAB I PENDAHULUAN. dilihat dari teknologi yang terus berkembang [1]. seperti halnya teknologi mobil

BAB I PENDAHULUAN. Energi listrik merupakan salah satu energi yang sangat penting dalam

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. induk agar keandalan sistem daya terpenuhi untuk pengoperasian alat-alat.

BAB 1 PENDAHULUAN. energi listrik yang ada di Indonesia. Dengan meningkatnya kebutuhan akan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. jumlah ketersediaan yang semakin menipis dan semakin mahal, membuat biaya

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Inverter merupakan suatu rangkaian elektronik yang berfungsi sebagai

BAB I PENDAHULUAN. menggunakan rangkaian elektronika yang terdiri dari komponen-komponen seperti

Sistem MPPT Untuk PV dan Inverter Tiga Fasa yang Terhubung Jala-Jala Menggunakan Voltage-Oriented Control

PERANCANGAN STAND ALONE PV SYSTEM DENGAN MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) MENGGUNAKAN METODE MODIFIED HILL CLIMBING

BAB I PENDAHULUAN. kehidupan manusia saat ini, dimana hampir semua aktivitas manusia berhubungan

1 BAB I PENDAHULUAN. Dalam kehidupan sehari-hari, listrik telah menjadi salah satu kebutuhan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Gambar 1.1 Sumber energi di Indonesia (Overview Industri Hulu Migas, 2015)

BAB 1 PENDAHULUAN. tertentu seperti beban non linier dan beban induktif. Akibat yang ditimbulkan adalah

BAB I PENDAHULUAN. terkecuali di Indonesia. Menipisnya bahan bakar fosil sebagai sumber energi, sistem

I Wayan Rinas. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali, *

1 BAB I PENDAHULUAN. terbarukan hanya sebesar 5.03% dari total penggunaan sumber energi nasional.

1. BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN. sehari-hari. Tingginya kebutuhan sarana transportasi harus ditunjangi

Sistem PLTS OffGrid. TMLEnergy. TMLEnergy Jl Soekarno Hatta no. 541 C, Bandung, Jawa Barat. TMLEnergy. We can make a better world together CREATED

BAB IV ANALISA POTENSI UPAYA PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK PADA GEDUNG AUTO 2000 CABANG JUANDA (JAKARTA)

BAB I PENDAHULUAN. sebagai salah satu kebutuhan utama bagi penunjang dan pemenuhan kebutuhan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Sistem Catu Daya Listrik dan Distribusi Daya

STUDI KOMPARASI MPPT ANTARA SOLAR CONTROLLER MPPT M10-20A DENGAN MPPT TIPE INCREMENTAL CONDUCTANCE SEBAGAI CHARGER CONTROLLER LAPORAN TUGAS AKHIR

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. rendah banyak dibahas dalam forum-forum kelistrikan. Permasalahan kualitas daya

peralatan-peralatan industri maupun rumah tangga seperti pada fan, blower, pumps,

DESAIN DAN IMPLEMENTASI MAKSIMUM POWER POINT TRACKER MELALUI DETEKSI ARUS

Simulasi Maximum Power Point Tracking pada Panel Surya Menggunakan Simulink MATLAB

BAB I PENDAHULUAN. yang dipakai adalah tegangan dan arus bolak-balik ( AC). Sedangkan tegangan dan arus

BAB I PENDAHULUAN. perhatian utama pada dunia industri. Banyak faktor yang menjadi penentu kualitas daya dari

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. Sistem distribusi tiga (3) fasa digunakan untuk melayani beban-beban tiga (3)

BAB I PENDAHULUAN. Salah satu bagian penting dari sistem tenaga listrik adalah operasi sistem

BAB I PENDAHULUAN. I.I Latar Belakang

Sistem PLTS Off Grid Komunal

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PV-Grid Connected System Dengan Inverter Sebagai Sumber Arus. Pada Beban Resistif

1 BAB I PENDAHULUAN. listrik. Di Indonesia sejauh ini, sebagian besar kebutuhan energi listrik masih disuplai

OPTIMASI PENYALURAN DAYA PLTM SALIDO KE JARINGAN DISTRIBUSI PLN

BAB I PENDAHULUAN. masyarakat seperti publik, bisnis, industri maupun sosial. Hampir disemua sektor,

Desain Boosting MPPT Tiga Level untuk Distributed Generation Tiga Fasa Presented by: Hafizh Hardika Kurniawan

BAB I PENDAHULUAN. untuk pembangkitan energi listrik. Upaya-upaya eksplorasi untuk. mengatasi krisis energi listrik yang sedang melanda negara kita.

Oleh : Aries Pratama Kurniawan Dosen Pembimbing : Prof. Dr.Ir. Mochamad Ashari, M.Eng Vita Lystianingrum ST., M.Sc

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. reasonable, karena kekurangan pasokan daya tentu paling tepat diatasi

BAB III PENGGUNAAN KAPASITOR SHUNT UNTUK MEMPERBAIKI FAKTOR DAYA. daya aktif (watt) dan daya nyata (VA) yang digunakan dalam sirkuit AC atau beda

BAB I PENDAHULUAN. kebijakan dan target untuk mendukung pengembangan dan penyebaran teknologi

BAB I PENDAHULUAN. adanya tambahan sumber pembangkit energi listrik baru untuk memenuhi

DESAIN SISTEM HIBRID PHOTOVOLTAIC-BATERAI MENGGUNAKAN BI-DIRECTIONAL SWITCH UNTUK CATU DAYA KELISTRIKAN RUMAH TANGGA 900VA, 220 VOLT, 50 HZ

BAB 1 PENDAHULUAN. Untuk menjamin kontinuitas dan kualitas pelayanan daya listrik terhadap

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Secara Mandiri Untuk Rumah Tinggal

I. PENDAHULUAN. pertumbuhan ekonomi dan industri serta pertambahan penduduk. Listrik

MODEL SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA TERPADU DENGAN BATERAI TERHUBUNG JARINGAN LISTRIK

Rooftop Solar PV System

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. dibawah Kementrian Keuangan yang bertugas memberikan pelayanan masyarakat

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. bahan bakar fosil sebagai bahan bakar pembangkitannya. meningkat. Untuk memenuhi kebutuhan energi yang terus-menerus meningkat

BAB IV SIMULASI 4.1 Simulasi dengan Homer Software Pembangkit Listrik Solar Panel

BAB III CAPACITOR BANK. Daya Semu (S, VA, Volt Ampere) Daya Aktif (P, W, Watt) Daya Reaktif (Q, VAR, Volt Ampere Reactive)

ANALISIS DAMPAK PEMASANGAN DISTIBUTED GENERATION (DG) TERHADAP PROFIL TEGANGAN DAN RUGI-RUGI DAYA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 18 BUS

STUDI TERHADAP UNJUK KERJA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA 1,9 KW DI UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN

Materi Sesi Info Listrik Tenaga Surya. Politeknik Negeri Malang, Sabtu 12 November 2016 Presenter: Azhar Kamal

KINERJA PHOTOVOLTAIC GRID CONNECTED SYSTEM

1 BAB I PENDAHULUAN. mikrohidro (PLTMh) contohnya yang banyak digunakan di suatu daerah terpencil

Perbandingan Efisiensi Energi Pengontrol T2FSMC dan Pid pada Prototype Panel Surya

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENGANTAR OPERASI SISTEM TENAGA LISTRIK.

PENGUJIAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA DENGAN POSISI PLAT PHOTOVOLTAIC HORIZONTAL

BAB I PENDAHULUAN. Sejalan dengan tingkat kehidupan dan perkembangan teknologi, kebutuhan

BAB I PENDAHULUAN. perkembangan teknologi kala ini. Peralatan-peralatan yang biasa dijalankan secara

1. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. manusia.dari kebutuhan yang sifatnya mendasar seperti untuk kebutuhan rumah

BAB I PENDAHULUAN. hampir setiap kehidupan manusia memerlukan energi. Energi ada yang dapat

P R O P O S A L. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), LPG Generator System

Transkripsi:

Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Pada beberapa tahun terakhir kebutuhan energi sudah sangat meningkat. Hal ini terlihat dari mulai berkembangnya berbagai kemajuan teknologi yang semuanya memerlukan energi listrik, serta diiringi dengan pertumbuhan ekonomi dan peningkatan populasi. Akibatnya semakin membengkaknya kebutuhan energi listrik oleh masyarakat [1]. Sumber energi utama yang digunakan sekarang adalah bahan bakar fosil yang termasuk energi tak terbarukan. Energi tak terbarukan itu jumlahnya terbatas dan jika digunakan secara terus menerus maka jumlahnya akan habis. Jika energi fosil ini terus dieksplorasi, tanpa ada upaya mengimbanginya dengan energi terbarukan, dunia dapat dipastikan mengalami krisis energi di masa yang akan datang [2]. Salah satu solusi dalam masalah ini adalah dengan pemanfaatan energi terbarukan. Pemanfaatan sumber energi terbarukan semakin meningkat dengan berkurangnya ketergantungan pada penggunaan energi fosil dalam mendukung program pengembangan energi terbarukan (EBT)[3]. Disamping faktor teknis dan ekonomis, kebijakan dari negara juga menjadi faktor pendorong kondisi ini. Di Indonesia, kebijakan ini diatur melalui PP No. 79 tahun 2014 tentang kebijakan energi nasional dimana ditargetkan bahwa pemanfaatan sumber energi terbarukan dalam energi nasional sebesar 23% pada tahun 2025 dan 31% pada tahun 2050[4]. Salah satu bentuk pemanfaatan energi terbarukan yang terkenal luas pada saat ini adalah energi matahari melalui photovoltaic / sel surya yang dapat mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Dalam pemanfaatan energi surya pada pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) ini tidak terlepas dari komponen penting yang mendukungnya, yaitu PV-inverter. PV-inverter merupakan peralatan yang menghubungkan antara photovoltaic selaku sumber daya dengan beban / jaringan listrik. Melalui PV-inverter ini dapat mengubah tegangan DC yang dihasilkan dari photovoltaic tadi menjadi tegangan AC, sehingga energi listrik tersebut dapat dimanfaatkan untuk peralatan listrik ataupun dihubungkan ke jaringan [5]. Selain itu PV-inverter juga berperan penting dalam memaksimalkan 1

daya yang diserap oleh photovoltaic dalam mekanisme maksimum power point tracker (MPPT) [6], serta berperan dalam pengintegrasian tegangan keluaran PV inverter terhadap jaringan yang dibangun dengan mekanisme sistem kontrol yang ada [7]. Kemajuan teknologi PV inverter telah memungkinkan pembangkitan tenaga listrik dari tenaga matahari dilakukan dengan mudah, murah dan dalam skala sangat kecil (ratusan watt), serta dapat dihubungkan ke jaringan tenaga listrik pada level saluran distribusi sekunder atau distribusi tegangan rendah yaitu level tegangan jaringan tenaga listrik dimana instalasi konsumen dihubungkan (di Indonesia 380/220 Volt) [8]. Kondisi ini memberikan akses yang semakin luas bagi masyarakat umum untuk menjadi produsen (usahawan) tenaga listrik, berubah dari yang sebelumnya hanya menjadi konsumen pasif. Dengan tren perkembangan pemanfaatan energi terbarukan ini, membuat banyaknya PLTS yang akan dibangun dan semakin banyak juga PV-inverter yang akan tersinkronisasi dengan jaringan tenaga listrik. Sekilas jika melihat fenomena tersebut adalah suatu hal yang postif, namun ternyata jika dilihat dari analisa tenaga listrik yang dilakukan ternyata akan menimbulkan gangguan yang merugikan, diantaranya seperti menyebabkan distorsi harmonisa pada jaringan akan bertambah, yang akan menyebabkan pemanasan berlebih pada jaringan, menurunkan faktor daya, dan mendegradasi kapasitas penyaluran sistem distribusi. Dampak negatif lain adalah gangguan tegangan pada titik dimana PV-inverter tersebut dihubungkan (point of common coupling, PCC). Secara tradisional PV-inverter didisain bekerja dengan factor daya satu (unity power factor), hanya meyuntikkan jenis daya aktif (kw) tanpa komponen daya reaktif (kvar) ke dalam jaringan tenaga listrik. Akibatnya pada PCC tegangan jaringan akan bertambah, semakin banyak PVinverter yang terhubung, semakin besar pertambahan tegangan yang terjadi. Selanjutnya, pada kondisi tertentu tegangan akan melampaui standar yang dibolehkan dan akan menyebabkan kerusakan pada peralatan jaringan distribusi maupun peralatan konsumen yang terhubung [3]. Melihat fenomena gangguan yang terjadi, maka diperlukan suatu mekanisme tambahan dalam PV-inverter. Beberapa metode yang ada saat ini telah diusulkan untuk mengurangi masalah gangguan tegangan. Seperti menurunkan set point 2

beban tap changer pada substation tegangan tinggi/rendah. Namun metode ini tidak menjamin profil tegangan akan berada dalam batas yang dapat diterima. Di jepang, penanggulangan masalah ini, dilakukan dengan pembatasan suplai daya ke jaringan manakala tegangan telah melampaui ambang yang ditentukan [10]. Di Jerman, PVinverter disetting untuk terputus (disconnect) dari jaringan manakala tegangan dan frekuensi (sebagai indikator daya di jaringan) berubah pada level yang ditentukan [10,11]. Teknik ini kurang disukai dari aspek ekonomi karena tidak menguntungkan bagi pemilik modul-modul photovoltaic yang telah berinvestasi namun terbatasi dalam menjual energi yang dibangkitkan dari modul-modul tersebut [10]. Teknik yang lain adalah dengan suplai daya reaktif pada jaringan yang dilakukan dengan peralatan khusus supplier daya reaktif, seperti mesin sinkron, dan capasitor bank. Selain dengan peralatan-peralatan yang dipasang secara terpisah tersebut, teknik lain yang dikembangkan adalah dengan fasilitas/fungsi pembangkitan dan suplai daya reaktif. Jahangiri mengusulkan tingkat level daya reaktif dilakukan dengan membentuk suatu fungsi terbatas yang menghubungkan level daya reaktif yang harus dibangkitkan dengan perubahan tegangan yang terjadi [10]. Kelemahan metode ini adalah pembentukan fungsi yang menghubungkan besarnya daya reaktif terbangkit dengan berbagai parameter yang sifatnya khas untuk setiap lokasi. Pemanfaatan metoda penambahan kemampuan suplai daya reaktif menjadi peluang dalam menghasilkan jenis PV-inverter baru, karena umumnya pada saat ini masih didominasi PV-inverter yang tidak dilengkapi dengan fasilitas tersebut. Namun beberapa kendala yang dihadapi dalam metoda penambahan kemampuan suplai daya reaktif pada disain sebuah PV-inverter adalah : 1. Penentuan porsi daya reaktif terhadap kapasitas PV-inverter (rasio kvar/kw). PV-inverter memiliki rating kapasitas kva tertentu, sehingga diperlukan jumlah daya reaktif tepat untuk dibangkitkan sehingga masih tetap dapat mengkompensasi perubahan tegangan. Suplai daya reaktif yang terlalu tinggi akan membatasi daya aktif yang disalurkan sebaliknya suplai daya reaktif yang terlalu kecil tidak akan cukup untuk mengkompensasi perubahan tegangan. Untuk itu perlunya ada algoritma optimasi yang tepat dalam sistem kontrol PV-inverter. 3

2. Metode pemrosesan daya reaktif yang harus dibangkitkan dan metode injeksinya. Komponen daya aktif, reaktif dipresentasikan dalam bentuk tegangan dan arus. Untuk melakukan operasi, komponen-komponen daya yang terkandung harus diidentifikasi dengan cara dilakukan pemisahan (extraction). Maka dari itu, diperlukan teknik pemisahan komponen daya yang tepat dan cepat mengingat besaran ini berubah setiap saat. Permasalahan lainnya ketika besar arus daya reaktif telah teridentifikasi, bagaimana cara menginjeksikan daya reaktif ke jaringan dengan kemampuan untuk dapat diubah secara adaptif mengikuti perubahan tegangan jaringan. Berdasarkan uraian permasalahan tersebut, penulis mencoba untuk menghasilkan suatu teknologi baru PV-inverter dengan sistem kontrol yang dilengkapi fungsi pembangkitan daya reaktif. Sistem kontrol yang ada berisi algoritma yang dapat memonitor besaran daya yang dibangkitkan dan disalurkan dari modul photovoltaic serta memonitor dan mengkompensasi perubahan tegangan yang terjadi pada jaringan. Untuk melakukan kajian penerapan sistem kontrol ini, diperlukan model yang mewakili sistem PV-inverter satu fasa mengguanakan sistem kontrol tersebut yang akan dilakukan secara simulasi menggunakan perangkat lunak Matlab/Simulink tanpa harus merealisasikan secara real untuk menanggulangi biaya dan waktu. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan pada poin diatas, maka permasalahan yang akan dibahas pada penelitian ini yaitu : 1. Bagaimana membuat algoritma dari PV-inverter yang memiliki kemampuan suplai daya reaktif? 2. Bagaimana memodelkan PV-inverter tersebut yang dapat disimulasikan dengan software MATLAB/Simulink? 3. Bagaimana performansi sistem PV-inverter tersebut? 4

1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah : 1. Penelitian tugas akhir ini menggunakan perangkat lunak matlab / Simulink R2014. 1.4 Tujuan Penelitian 1. Membuat algoritma dari PV-inverter yang memiliki kemampuan suplai daya reaktif. 2. Membuat model simulasi dari PV-inverter yang memiliki kemampuan suplai daya reaktif. 3. Melakukan pengujian dari model simulasi dengan software MATLAB/Simulink untuk melihat unjuk kerja PV-inverter dengan kemampuan suplai daya reaktif. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini yaitu dapat memperlihatkan kemampuan suplai daya reaktif pada PV-inverter dalam menghadapi masalah gangguan tegangan pada jaringan. Dengan adanya sistem ini, tegangan yang ada pada jaringan akan menghasilkan tegangan yang optimal sehingga gangguan pada jaringan dapat dihindari. 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan tugas akhir ini disajikan dengan sistematika sebagai berikut : BAB I : PENDAHULUAN Pada bab ini membahas tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Pada bab ini membahasa tentang landasan teori yang berhubungan dengan inverter, PV inverter, photovoltaic sebagai Distributed Generation (DG), efek 5

pembangkit distribusi PV ke kualitas daya sistem, metode ekstraksi dan sinkronisasi, pengendali arus, serta kemampuan suplai daya reaktif. BAB III : METODOLOGI PENELITIAN Pada bab ini berisikan langkah-langkah penelitian yang akan dilakukan. BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini membahas tentang hasil penelitian dan analisa terhadap penelitian yang dilakukan. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran berdasarkan hasil dan analisa penelitian tugas akhir ini. 6