Terbit online pada laman web jurnal: http://journal.
id/index.
php/JASENS JOURNAL OF APPLIED SMART ELECTRICAL
NETWORK AND SYSTEMS (JASENS)
Vol.
6 No.
118 - 124
ISSN Media Elektronik: 2723-5467 Desain PLTS Off-Grid Dengan Teknologi Penyimpanan Energi Pumped Storage Di Kabupaten Mahakam Ulu Muhamad Cahyo Samudro1.
Widodo Pudji Muljanto2 .
Irmalia Suryani Faradisa 3.
Sotyohadi4 Teknik Elektro.
Teknik Industri.
Institut Teknologi Nasional Malang cahyosamudro76@gmail.
com, 2widodo_pm@lecturer.
id*, 3irmalia_suryani_faradisa@lecturer.
sotyohadi@lecturer.
Abstract This research presents the design of an off-grid Solar Power Plant (PLTS) integrated with pumped storage energy technology in Mahakam Ulu Regency.
East Kalimantan, as a sustainable energy solution for remote regions.
The main objective of this study is to develop a reliable, efficient, and environmentally friendly power generation system by utilizing local renewable energy potential.
The research methodology includes identifying 24-hour load demand, analyzing PLTS capacity based on solar radiation potential, calculating hydrological parameters such as water head and flow rate, and determining the capacity and dimensions of key components, including turbines, penstock pipes, pumps, inverters, and storage reservoirs.
The technical data show a reservoir volume of 141.
872 mA, a head height of 100 meters, a penstock diameter of 1.
02 meters, a PLTS capacity of 9,6 MWp using 12.
800 solar panels, and a 12 MW inverter.
The analysis results indicate that the designed system can maintain continuous electricity supply during nighttime or low-solar conditions through stored potential energy This configuration significantly reduces dependency on diesel generators, decreases carbon emissions, and supports the national clean energy transition agenda.
This study offers a novel approach to the development of off-grid solar power systems integrated with pumped storage technology for 3T .
nderdeveloped, frontier, and outermos.
regions by utilizing local topographical characteristics and available water resources.
Keywords: solar power plant, pumped storage energy, renewable energy, clean Energy Transition, rural electrification Abstrak Penelitian ini membahas perancangan sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) off-grid yang dikombinasikan dengan teknologi penyimpanan energi pumped storage di Kabupaten Mahakam Ulu.
Kalimantan Timur, sebagai solusi penyediaan energi berkelanjutan di wilayah terpencil.
Tujuan utama penelitian ini adalah menghasilkan rancangan sistem energi yang andal, efisien, dan ramah lingkungan dengan memanfaatkan potensi energi terbarukan lokal.
Metode penelitian meliputi identifikasi kebutuhan energi beban selama 24 jam, analisis kapasitas PLTS berdasarkan potensi radiasi matahari, perhitungan parameter hidrologis seperti tinggi jatuh air .
, debit aliran, serta perancangan kapasitas dan dimensi komponen utama, yaitu turbin, pipa penstock, pompa, inverter, dan waduk penyimpanan.
data teknis yang digunakan menunjukkan volume waduk sebesar 141.
872 mA, tinggi head 100 meter, diameter pipa penstock 1,02 meter, kapasitas PLTS 9,6 MWp dengan 12.
800 panel surya, serta inverter berkapasitas 12 MW.
Hasil analisis menunjukkan bahwa sistem yang dirancang mampu menjaga kontinuitas pasokan energi listrik pada malam hari atau saat radiasi matahari rendah melalui pemanfaatan energi potensial air.
Sistem ini terbukti dapat mengurangi ketergantungan terhadap generator diesel, menurunkan emisi karbon, serta mendukung transisi energi bersih nasional.
Penelitian ini menawarkan pendekatan baru dalam pengembangan sistem PLTS off-grid berbasis pumped storage untuk wilayah 3T dengan memanfaatkan potensi topografi dan sumber daya air lokal.
Kata kunci: pembangkit listrik tenaga surya, penyimpanan energi air, energi terbarukan, transisi Energi Bersih, elektrifikasi Diterima Redaksi : 15-10-2025 | Selesai Revisi : 30-12-2025 | Diterbitkan Online : 31-12-2025 Pendahuluan Salah satu wilayah tersebut adalah Kabupaten Mahakam Ulu.
Provinsi Kalimantan Timur.
Akses terhadap energi listrik yang andal dan terjangkau yang merupakan daerah perbatasan dan tergolong merupakan salah satu indikator utama dalam dalam kategori tertinggal, terdepan, dan terluar .
T).
pembangunan ekonomi dan peningkatan kualitas hidup Keterisolasian wilayah ini, baik secara geografis Namun, hingga saat ini, masih terdapat maupun infrastruktur, menyebabkan sulitnya perluasan banyak wilayah di Indonesia yang belum sepenuhnya jaringan listrik dari sistem interkoneksi utama PLN, menikmati layanan listrik secara merata dan sehingga masyarakat setempat masih banyak Muhamad Cahyo Samudro1.
Widodo Pudji Muljanto2 .
Irmalia Suryani Faradisa 3.
Sotyohadi4 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
6 No.
118 Ae 124 bergantung pada pembangkit listrik berbasis bahan dimanfaatkan secara maksimal membuka peluang bakar fosil, seperti generator diesel.
Penggunaan untuk penerapan sistem penyimpanan energi air yang generator diesel, meskipun memberikan solusi jangka terintegrasi dengan PLTS.
Dengan memanfaatkan pendek terhadap kebutuhan listrik, memiliki sejumlah sumber daya alam lokal, sistem ini tidak hanya kelemahan yang signifikan.
Biaya operasionalnya menghadirkan solusi teknis terhadap keterbatasan akses sangat tinggi karena ketergantungan pada pasokan listrik, tetapi juga mendorong kemandirian energi bahan bakar yang harus didistribusikan melalui jalur masyarakat pedalaman.
transportasi darat dan sungai yang terbatas.
Selain itu.
Kebaruan penelitian ini terletak pada perancangan sistem ini juga memberikan dampak lingkungan yang sistem PLTS off-grid skala besar yang terintegrasi cukup besar akibat emisi karbon dan potensi dengan teknologi pumped storage sebagai media pencemaran lingkungan dari limbah bahan bakar.
penyimpanan energi utama pada wilayah 3T, dengan Dalam jangka panjang, pendekatan ini tidak hanya pendekatan desain teknis menyeluruh berbasis kondisi tidak efisien dari sisi ekonomi, tetapi juga bertentangan geografis dan hidrologis lokal di Kabupaten Mahakam dengan komitmen nasional terhadap transisi energi Ulu.
Berbeda dengan penelitian sebelumnya yang bersih dan mitigasi perubahan iklim.
Sebagai respons umumnya menggunakan baterai atau pumped storage terhadap tantangan tersebut, pengembangan sistem skala terhubung jaringan, penelitian ini menekankan pembangkitan energi terbarukan menjadi sangat kemandirian energi off-grid berbasis sumber daya lokal.
penting, khususnya yang memanfaatkan potensi lokal.
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) off-grid 2.
Metode Penelitian merupakan salah satu solusi strategis untuk Dalam penelitian ini, proses perancangan sistem PLTS menyediakan listrik di wilayah terpencil.
Indonesia, off-grid dengan teknologi penyimpanan energi pumped termasuk Kalimantan Timur, memiliki potensi energi storage di Mahakam Hulu dilakukan melalui beberapa surya yang melimpah sepanjang tahun.
PLTS
menawarkan keunggulan dalam hal kemudahan tahapan yang terstruktur.
Tahapan tersebut diawali instalasi, biaya operasional yang rendah, dan minim dengan identifikasi kebutuhan energi beban selama periode 24 jam sebagai dasar perhitungan kapasitas dampak lingkungan.
Namun.
PLTS juga memiliki Selanjutnya dilakukan analisis potensi keterbatasan utama, yaitu sifat intermiten dari sumber parameter teknis, seperti tinggi jatuh air .
, volume energi matahari yang menyebabkan ketidakstabilan waduk penyimpanan, serta kebutuhan jumlah modul.
pasokan energi, terutama saat malam hari atau cuaca mendung.
Selama ini, solusi umum untuk mengatasi Perancangan juga mencakup penentuan kapasitas intermittensi PLTS adalah penggunaan baterai kimia pompa, dimensi penstock dan pipa pengisi waduk, hingga pemilihan jenis turbin air yang sesuai dengan sebagai media penyimpanan energi.
Meskipun secara Untuk teknis memungkinkan, baterai menghadapi tantangan menggambarkan alur kegiatan secara lebih sistematis, serius dari sisi ekonomi dan keberlanjutan, seperti metode penelitian ini disajikan dalam bentuk flowchart biaya investasi awal yang tinggi, umur pakai yang terbatas, serta persoalan terkait limbah dan daur ulang pada Gambar 1.
material berbahaya.
Oleh karena itu, dibutuhkan alternatif sistem penyimpanan energi yang lebih ekonomis, andal, dan ramah lingkungan untuk mendukung operasi PLTS secara berkelanjutan.
Teknologi Pumped Hydro Energy Storage (PHES) atau penyimpanan energi air dengan sistem pompa menawarkan potensi sebagai solusi jangka panjang yang berkelanjutan.
Teknologi ini bekerja dengan prinsip memanfaatkan surplus energi dari PLTS untuk memompa air ke kolam penampungan di elevasi lebih tinggi, dan kemudian melepaskan air tersebut ke kolam bawah melalui turbin untuk menghasilkan listrik saat PHES tidak hanya memiliki efisiensi konversi energi yang tinggi .
Ae85%), tetapi juga umur operasional yang panjang, biaya pemeliharaan rendah, penyimpanan berbasis baterai kimia.
Konsep ini sangat cocok diterapkan di wilayah dengan kondisi topografi berbukit dan ketersediaan sumber air yang Kabupaten Mahakam Ulu memiliki potensi pengembangan sistem pumped storage berskala kecil hingga menengah.
Bentuk wilayah yang berbukit, keberadaan sungai-sungai kecil, serta lahan yang belum Muhamad Cahyo Samudro1.
Widodo Pudji Muljanto2 .
Irmalia Suryani Faradisa 3.
Sotyohadi4 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
6 No.
118 Ae 124 P = yAyQygyH Keterangan :
A air = Massa Jenis Air 1000 g = Percepatan Gravitasi 9,8 m/s H =Tinggi Jatuh Air Q = Debit Air .
= Effisiensi Volume dan Luas Waduk Waduk memiliki peran penting dalam sistem pumped storage sebagai media penyimpanan dan pengaliran air.
Kapasitas energi potensial yang dapat disimpan sangat ditentukan oleh besarnya volume serta luas waduk yang dimiliki.
Oleh karena itu untuk mengetahui kemampuan waduk dalam menampung air yang akan digunakan pada proses konversi energi.
Nilai volume dan luas waduk dapat diperoleh berdasarkan hubungan antara kedalaman, luas permukaan, serta kondisi topografi area dengan menggunakan persamaan berikut:
Volume Waduk = Q y Gambar 1.
Diagram Alir Penelitian Mengidentifikasi energi beban Keterangan :
Q adalah debit air (/) T waktu Pengisian .
Langkah awal dalam merancang sistem pembangkit listrik terdistribusi adalah melakukan identifikasi Luas Waduk = Volume waduk ( ) .
kedalaman waduk .
terhadap kebutuhan energi beban secara menyeluruh.
Analisis ini bertujuan untuk mengetahui total konsumsi energi harian yang dibutuhkan oleh pengguna di lokasi 2.
Pipa Penstock studi, baik untuk beban rumah tangga, fasilitas umum.
Pipa penstock merupakan komponen utama yang maupun kebutuhan operasional lainnya.
Informasi ini berfungsi menyalurkan air dari upper reservoir menuju menjadi dasar dalam menentukan kapasitas pembangkit turbin dengan tekanan tertentu.
Desain dan dimensi dan sistem penyimpanan energi yang akan digunakan.
pipa penstock sangat memengaruhi efisiensi aliran serta Dalam tahap ini, dilakukan inventarisasi peralatan besarnya kehilangan energi akibat gesekan di sepanjang listrik yang digunakan, termasuk daya masing-masing saluran.
Oleh karena itu, analisis terhadap peralatan .
, durasi pemakaian harian .
, serta karakteristik pipa penstock diperlukan untuk jumlah unit.
Data tersebut kemudian digunakan untuk menentukan kapasitas aliran yang optimal serta menghitung total energi beban harian dalam satuan meminimalkan rugi-rugi tekanan dengan rumus :
Watt-hour (W.
Agar pasokan listrik tetap stabil dan berkelanjutan.
Berdasar perhitungan sebagai = 4 Keterangan :
Energi yang digunakan (Kw.
Faktor.
Penggunaan = Daya maksimum .
W) y waktu .
D adalah diameter dalam pipa () Potensi Daya Turbin Air Qpompa adalah debit air pompa .
/) V Kecepatan aliran (/) Potensi daya yang dapat dihasilkan oleh turbin air 2.
Parameter Head Loss dan Efisiensi Ketinggian sangat dipengaruhi oleh parameter hidrolik yang Dalam sistem pumped storage, energi potensial air meliputi tinggi jatuh air .
, debit aliran, serta yang mengalir dari upper reservoir menuju turbin tidak efisiensi sistem turbin.
Semakin besar nilai head dan sepenuhnya berubah menjadi energi mekanik.
Sebagian debit aliran, maka semakin besar pula energi potensial dari energi tersebut hilang akibat adanya gesekan dan yang dapat dikonversi menjadi energi mekanik melalui turbulensi aliran air di sepanjang jalur aliran, turbin dihitung menggunakan rumus :
khususnya pada pipa penstock serta komponen hidrolik Kehilangan energi ini disebut sebagai head Muhamad Cahyo Samudro1.
Widodo Pudji Muljanto2 .
Irmalia Suryani Faradisa 3.
Sotyohadi4 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
6 No.
118 Ae 124 loss, yang perlu diperhitungkan untuk mengetahui 2.
8 Data Spesifikasi Sistem besarnya head efisien yang benar-benar dapat dimanfaatkan oleh turbin.
Nilai head efisien ini Dalam perancangan sistem PLTS off-grid yang berperan penting dalam menentukan kemampuan turbin terintegrasi dengan teknologi pumped storage, menghasilkan daya.
Hubungan antara head total, head beberapa loss, dan head efisien dapat dinyatakan melalui menyederhanakan perhitungan dan menyesuaikan persamaan berikut :
dengan kondisi lapangan.
Nilai efisiensi turbin dan generator masing-masing sebesar 87% ditentukan 1,852 Ea = 10,67 1,852 1,852 .
berdasarkan spesifikasi teknis peralatan komersial.
Efisiensi inverter sebesar 98,7% mengacu pada data teknis inverter skala industri yang umum digunakan Keterangan :
pada sistem PLTS kapasitas besar.
Nilai radiasi 10,67 adalah Konstanta HazenAeWilliams matahari rata-rata harian ditentukan berdasarkan Ea adalah head loss () aplikasi solar globe atlas sebesar 4,65 jam.
Head sistem C adalah Koefisien kekasaran HazenAeWilliams sebesar 100 meter ditetapkan berdasarkan perbedaan D adalah diameter dalam pipa () elevasi alami kawasan Batu Dinding di Kabupaten Mahakam Ulu, sedangkan debit air dihitung 6 Turbin Air berdasarkan kebutuhan daya turbin dan kapasitas penyimpanan energi pumped storage.
Asumsi-asumsi Turbin merupakan perangkat utama pada sistem ini digunakan untuk menghasilkan desain sistem yang pembangkit pumped storage yang berperan dalam realistis, aman, dan dapat diimplementasikan secara mengubah energi potensial air dari waduk atas menjadi teknis.
Rincian spesifikasi komponen disajikan pada energi mekanik melalui perputaran poros.
Energi Tabel berikut :
mekanik tersebut kemudian dikonversi menjadi energi Tabel 1.
Data Spesifikasi Sistem listrik dengan bantuan generator.
Pemilihan tipe turbin Komponen Jumlah Efisiensi (%) harus menyesuaikan dengan tinggi jatuh .
dan Turbin Air debit air yang tersedia.
Analisis kondisi hidrologis Generator dan topografi di Mahakam Hulu menjadi sangat penting Motor Pompa dalam menentukan spesifikasi turbin Inverter Solar PV Hasil dan Pembahasan Bab ini menyajikan hasil dari proses perancangan sistem PLTS Off-Grid yang dilengkapi dengan teknologi penyimpanan energi pumped storage di wilayah Mahakam Ulu.
Desain yang dihasilkan mencakup konfigurasi sistem, kapasitas komponen utama, serta skema integrasi antara PLTS dan sistem Gambar-gambar menggambarkan visualisasi dari hasil desain tersebut.
Keterangan :
NS adalah Nilai spesifik kecepatan adalah kecepatan putaran turbin () adalah Head efektif turbin .
adalah Daya Turbin .
W) 7 Penentuan Kapasitas Inverter dan PV Dalam sistem PLTS off-grid, pemilihan kapasitas 3.
Identifikasi Beban inverter dan panel surya harus disesuaikan dengan Hasil Penelitian didapat berdasar dari faktor kebutuhan energi harian serta tingkat efisiensi konversi penggunaan dan faktor beban di Mahakam hulu energi.
Kapasitas yang tidak tepat dapat terutama terdapat pada PLTD Long bagun menyebabkan ketidakseimbangan antara suplai dan permintaan daya.
Oleh karena itu, diperlukan 31872 (Kw.
Faktor.
Penggunaan = pendekatan perhitungan untuk menentukan kapasitas 2200.
W) y 24 .
inverter dan PV yang ideal, sebagaimana ditunjukkan pada persamaan berikut:
Faktor.
Penggunaan = 1328 Kw Kapasitas Inverter = Peak Load y Safety Factor .
Ea :
Pemilihan Pltd Long bagun berdasar pada lokasi yang berdekatan dengan Plts Off grid pumped storage yang akan dilakukan lokasi penelitian hal ini menjadi pertimbangan berapa besar kapasitas generator yang akan dipasang dalam sistem yaitu sebesar 2 generator masing- masing berukuran 700 Kw.
Muhamad Cahyo Samudro1.
Widodo Pudji Muljanto2 .
Irmalia Suryani Faradisa 3.
Sotyohadi4 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
6 No.
118 Ae 124 Penentuan Lokasi Dari hasil perhitungan teknis berdasar pada rumus .
, diameter pipa penstock yang dibutuhkan Penentuan lokasi penempatan sistem PLTS Off-Grid adalah 1,02 m.
dan fasilitas penyimpanan energi pumped storage menjadi tahap krusial dalam perancangan sistem energi terbarukan ini.
Pada penelitian ini, kawasan wisata Batu Dinding di Mahakam Ulu dipilih sebagai lokasi utama karena memiliki karakteristik geografis yang sangat mendukung, baik dari sisi ketersediaan lahan yang luas maupun perbedaan elevasi yang signifikan.
Kawasan Batu Dinding menawarkan ketinggian alami sekitar 100 meter, yang sangat ideal untuk menciptakan head pada sistem pumped storage sehingga dapat memaksimalkan pemanfaatan energi potensial gravitasi dari sungai Selain itu, lokasi ini masih berada dalam kawasan yang dapat diakses oleh masyarakat sekitar dan berdekatan dengan pusat kebutuhan energi, sehingga memudahkan distribusi energi listrik yang Gambar 3.
Luas.
Volume Waduk dan Pipa Penstock Perhitungan dan Hasil Gambar Turbin Untuk menjamin efisiensi dan keandalan sistem penyimpanan energi berbasis pumped storage yang diintegrasikan dengan PLTS Off-Grid di Mahakam Ulu, diperlukan kajian teknis yang mendalam terhadap komponen utama sistem, salah satunya adalah turbin.
Turbin berperan sebagai pengubah energi potensial air yang disimpan di kolam atas menjadi energi mekanik, yang kemudian dikonversi menjadi energi listrik saat terjadi kebutuhan beban.
Dalam subbab ini, akan dipaparkan proses perancangan dan perhitungan parameter teknis turbin, termasuk debit air, ketinggian jatuh .
, efisiensi, daya keluaran, serta pemilihan jenis turbin yang paling sesuai dengan karakteristik Gambar 2.
Denah Lokasi topografi dan kebutuhan energi di lokasi studi.
Dari Luas.
Volume Waduk dan Diameter Pipa Penstock perhitungan rumus .
didapat daya turbin Perancangan sistem penyimpanan energi pumped sebesar 1400 kW 3dan debit air juga diperolah storage sangat bergantung pada kapasitas waduk dan perhitungan 1,64 / Selain itu, disertakan pula dimensi saluran penyalur air .
ipa penstoc.
Oleh representasi visual berupa gambar desain turbin yang karena itu, dalam tahap ini dilakukan analisis dan digunakan, guna memberikan gambaran menyeluruh estimasi terhadap luas permukaan waduk, volume air terhadap implementasi sistem.
Dengan desain ini yang yang dapat disimpan, serta diameter pipa penstock yang merupakan design turbin francis yang nilai kecepatan digunakan untuk mengalirkan air dari waduk atas ke spesifiknya dihitung menggunakan rumus .
didapat waduk bawah saat proses pelepasan energi.
Penentuan nilai sebesar 89 yang cocok penerapannya dengan luas dan volume waduk didasarkan pada kebutuhan turbin francis bertujuan untuk memastikan bahwa energi harian masyarakat setempat, efisiensi turbin, turbin yang dirancang tidak hanya memenuhi aspek ketinggian head .
, serta jumlah siklus teknis, tetapi juga mampu beroperasi secara optimal pengisian dan pengosongan air dalam sehari.
Waduk dalam kondisi lingkungan Mahakam Ulu yang atas dirancang agar mampu menampung volume air memiliki tantangan geografis tersendiri.
Dengan yang cukup untuk menghasilkan energi listrik sesuai pendekatan ini, diharapkan sistem PLTS Off-Grid kebutuhan, dengan mempertimbangkan faktor-faktor dengan dukungan teknologi pumped storage dapat seperti evaporasi, kehilangan air, dan fluktuasi debit.
berjalan secara berkelanjutan dan efisien dalam jangka Berdasarkan perhitungan rumus .
didapat panjang.
hasil untuk Volume waduk sebesar 141.
872 3 dan untuk Luas waduk didapat hasil 2837 m2 .
Selain itu, diameter pipa penstock sangat memengaruhi debit aliran dan efisiensi sistem.
Diameter dihitung agar aliran air mampu menghasilkan tekanan yang optimal tanpa kehilangan energi berlebih akibat gesekan.
Pemilihan material pipa juga diperhitungkan untuk menghindari korosi dan menyesuaikan dengan tekanan Muhamad Cahyo Samudro1.
Widodo Pudji Muljanto2 .
Irmalia Suryani Faradisa 3.
Sotyohadi4 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
6 No.
118 Ae 124 Gambar 4.
Turbin 4 Kapasitas Inverter Gambar 5.
Single Line Diagram 5 Kapasitas PLTS Menentukan kapasitas inverter yang sesuai.
Inverter Setelah dilakukan analisis kebutuhan energi beban merupakan komponen penting dalam sistem PLTS offharian dan penentuan kapasitas inverter, langkah grid karena berfungsi untuk mengubah arus searah (DC) berikutnya dalam perancangan sistem adalah yang dihasilkan oleh panel surya dan disimpan dalam menentukan kapasitas Pembangkit Listrik Tenaga sistem penyimpanan menjadi arus bolak-balik (AC) Surya (PLTS) yang diperlukan untuk memenuhi yang dapat digunakan oleh peralatan listrik kebutuhan energi masyarakat secara berkelanjutan.
Pemilihan kapasitas inverter tidak hanya Penentuan kapasitas PLTS merupakan komponen kunci mempertimbangkan daya total beban, tetapi juga dalam desain sistem, karena besarnya kapasitas ini akan karakteristik beban .
nduktif atau resisti.
, faktor daya langsung memengaruhi efisiensi sistem, kapasitas .
ower facto.
, serta kemungkinan adanya lonjakan penyimpanan energi, serta biaya investasi awal.
beban awal .
tarting surg.
terutama pada peralatan Perhitungan kapasitas PLTS harus mempertimbangkan seperti pompa, kulkas, atau mesin cuci.
Oleh karena itu, beberapa parameter teknis utama, antara lain total kapasitas inverter harus cukup untuk menangani beban energi beban harian yang telah teridentifikasi, intensitas puncak serta mempertahankan stabilitas tegangan dan radiasi matahari rata-rata harian di lokasi Mahakam Ulu, frekuensi selama waktu operasi.
Selain itu, efisiensi derating factor sistem, serta efisiensi panel surya.
inverter juga memengaruhi performa keseluruhan Selain itu, perlu juga diperhitungkan faktor cadangan Inverter dengan efisiensi tinggi akan .
eserve facto.
untuk mengantisipasi penurunan meminimalkan kehilangan energi selama proses kinerja panel akibat kondisi lingkungan, akumulasi Dalam perhitungan ini, kapasitas inverter debu, suhu tinggi, dan degradasi modul seiring waktu.
akan ditentukan berdasarkan total daya beban Dalam sistem PLTS off-grid yang terintegrasi dengan maksimum, faktor keamanan .
afety fakto.
, dan teknologi pumped storage seperti yang dirancang efisiensi inverter yang dipertimbangkan.
Bagian berikut dalam penelitian ini, kapasitas PLTS tidak hanya menyajikan pendekatan perhitungan kapasitas inverter ditujukan untuk memenuhi kebutuhan beban langsung, menggunakan rumus .
, dengan mempertimbangkan tetapi juga untuk mengisi energi ke sistem daya beban maksimum yang teridentifikasi serta faktor penyimpanan saat produksi melebihi konsumsi.
Oleh koreksi yang relevan.
Hasil dari perhitungan didapat karena itu, sistem dirancang dengan pendekatan kapasitas inverter sebesar 11,52 MW dan mengikuti oversizing tertentu untuk memastikan ketersediaan tersedianya inverter di pasaran atau industri nilainya energi sepanjang waktu, termasuk pada hari-hari menjadi 12 MW dengan berjumlah 12 inverter dengan tingkat radiasi rendah.
Berdasarkan perhitungan kapasitas 1 MW yang akan menjadi dasar dalam kapasitas PLTS menggunakan pendekatan berbasis pemilihan spesifikasi inverter yang optimal untuk energi harian pada rumus .
didapat total mendukung sistem PLTS off-grid di Mahakam Ulu.
daya PLTS yang harus dihasilkan adalah sebesar 9,6 MWp dan banyaknya lembar PLTS yang dibutuhkan 800 lembar Panel PV, dan pada gambar 6 Muhamad Cahyo Samudro1.
Widodo Pudji Muljanto2 .
Irmalia Suryani Faradisa 3.
Sotyohadi4 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
6 No.
118 Ae 124 akan memperlihatkan konfigurasi sistem PV yang kebutuhan masyarakat sekaligus menyimpan energi mencakup jumlah modul, susunan array, dan orientasi surplus secara efisien.
Penelitian ini dapat menjadi Hasil perhitungan ini menjadi acuan utama referensi awal untuk implementasi proyek serupa di dalam menentukan dimensi dan tata letak sistem PLTS wilayah terpencil lainnya yang memiliki karakteristik yang optimal, efisien, dan sesuai dengan karakteristik geografis serupa, sekaligus mendorong pengembangan lokasi Mahakam Ulu.
energi terbarukan sebagai bagian dari agenda dekarbonisasi nasional.
Daftar Rujukan .
Gambar 6.
Konfigurasi PLTS Kesimpulan .
Penelitian ini berhasil merancang sistem pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) off-grid yang terintegrasi dengan teknologi penyimpanan energi pumped storage .
untuk wilayah Mahakam Ulu.
Kalimantan Timur.
Berdasarkan hasil perhitungan teknis, sistem yang dirancang memiliki kapasitas PLTS sebesar 9,6 MWp dan memanfaatkan 12.
800 panel PLTS dihasilkan tidak .
hanya mampu memenuhi kebutuhan beban masyarakat, tetapi juga dapat disimpan dalam sistem penyimpanan energi air melalui pemompaan ke waduk atas.
Teknologi pumped storage menjadi solusi alternatif yang ramah lingkungan.
Desain sistem PLTS off-grid yang dipadukan dengan teknologi penyimpanan energi pumped storage pada penelitian ini menunjukkan .
bahwa pendekatan berbasis potensi lokal dapat menjadi solusi yang efektif dalam menjawab tantangan elektrifikasi di wilayah terpencil seperti kabupaten .
Mahakam Ulu.
Pemanfaatan energi surya yang melimpah, dikombinasikan dengan penyimpanan energi melalui media air, memberikan ketersediaan energi .
listrik yang lebih stabil dan berkelanjutan tanpa ketergantunganterhadap bahan bakar fosil.
Sistem ini tidak hanya memberikan dampak teknis yang positif, tetapi juga berkontribusi terhadap pengurangan emisi .
karbon dan peningkatan kemandirian energi masyarakat.
Dengan keluaran daya generator sebesar 1400 kW dan volume waduk mencapai 144.
782 3 , sistem ini mampu menyediakan energi listrik yang andal untuk Priyohutomo.
Candra Riawan, and S.
Soedibyo.
AuStudi Kelayakan Water Pumped Energy Storage Sebagai Penyimpanan Energi PLTS Mandiri Pada Daerah Terisolir,Ay J.
FORTECH, vol.
2, no.
1, pp.
9Ae18, 2021, doi:
32492/fortech.
Yulanda.
Susilo.
Tama.
Sunardi.
Prakoso, and A.
Yanuar.
AuPerancangan Pembangkit Listrik Hybrid dengan Tenaga Surya dan Tenaga Mikrohidro,Ay Epic J.
Electr.
Power Instrum.
Control, vol.
7, no.
1, pp.
89Ae97, 2024, doi: 10.
32493/epic.
Hammad.
Al-Dahidi.
Aldahouk.
Majrouh, and S.
Al-Remawi.
AuTechnical.
Economic, and Environmental Investigation of Pumped Hydroelectric Energy Storage Integrated with Photovoltaic Systems in Jordan,Ay Sustain.
16, no.
4, 2024, doi: 10.
3390/su16041357.
Chegari.
Tabaa, and E.
Simeu.
AuOptimal Energy Management of a Hybrid System Composed of PV .
Wind Turbine .
Pumped Hydropower Storage , and Battery Storage to Achieve a Complete Energy Self-Sufficiency in Residential Buildings,Ay Ie Access, vol.
12, no.
July, pp.
126624Ae126639, 1109/ACCESS.
Silalahi.
Blakers.
Lu, and C.
Cheng.
AuIndonesiaAos Vast Off-River Pumped Hydro Energy Storage Potential,Ay Energies, vol.
15, no.
9, 2022, doi:
3390/en15093457.
Ansorena Ruiz et al.
AuLow-head pumped hydro storage:
A review on civil structure designs, legal and environmental aspects to make its realization feasible in seawater,Ay Renew.
Sustain.
Energy Rev.
, vol.
160, no.
September 1016/j.
Samosir.
Soetopo, and E.
Yuliani.
AuOptimasi Pola Operasi Waduk untuk Memenuhi Kebutuhan Energi Pembangkit Listrik Tenaga Air (Studi Kasus Waduk Wonogir.
,Ay J.
Tek.
Pengair.
, vol.
6, no.
1, pp.
108Ae115.
Sari.
Putra, and H.
Hasanuddin.
AuStudi Aliran Air dalam Pipa Penstock pada Sistem Mikrohidro dengan Pendekatan Computational Fluid Dynamics,Ay Prism.
Fis.
10, no.
3, p.
304, 2023, doi: 10.
26418/pf.
Lou.
Zhang, and Z.
Guo.
AuTwo-Stage Congestion Management Considering Virtual Power Plant With Cascade Hydro-Photovoltaic-Pumped Storage Hybrid Generation,Ay 186335Ae186347, 1109/ACCESS.
Syahrul and M.
Sahbana.
AuPengaruh Jenis Sudu terhadap Daya dan Efisiensi Turbin Air Kinetik Poros Horizontal,Ay Proton, vol.
10, no.
2, pp.
20Ae24, 2018.
Giljen.
NedeljkoviN, and Y.
Cheng.
AuThe Influence of Pump-Turbine Specific Speed on Hydraulic Transient Processes,Ay Stroj.
Vestnik/Journal Mech.
Eng.
, vol.
70, no.
5Ae6, pp.
231Ae246, 2024, doi: 10.
5545/sv-jme.
Nikijuluw.
Tanoto, and M.
Santoso.
AuPerencanaan Sizing dan Analisa Biaya Energi Sistem PLTS di Komunitas Desa Muara Langon.
Kabupaten Paser.
Kalimantan Timur,Ay J.
Tek.
Elektro, vol.
9, no.
2, pp.
56Ae61, 2016, doi: 10.
9744/jte.
Josia.
AuOff-Grid Solar PV System Design in Isolated Island for Sustainable Energy Access: A Case Study in Sukun Island.
Indonesia,Ay J.
Sol.
Energy Res.
, vol.
8, no.
1609Ae1621, 2023, doi: 10.
22059/jser.
Muhamad Cahyo Samudro1.
Widodo Pudji Muljanto2 .
Irmalia Suryani Faradisa 3.
Sotyohadi4 Journal of Applied Smart Electrical Network and System (JASENS ) Vol .
6 No.
118 Ae 124