DOI: https://doi.org/10.14710/jati.20.3.155-162

OPTIMASI PENGGUNAAN SISTEM HYBRID PANEL SURYA-PLN UNTUK MEMINIMASI BIAYA ENERGI LISTRIK JANGKA PANJANG (STUDI KASUS: 20 TAHUN)

F. Edwin Wiranata  -  Universitas Atma Jaya Yogyakarta, Indonesia
*Ika Kristiyani  -  Universitas Atma Jaya Yogyakarta, Indonesia
Timothy Laheba  -  Universitas Atma Jaya Yogyakarta, Indonesia

Citation Format:
Abstract

Integrasi panel surya dengan jaringan PLN menjadi salah satu solusi menjanjikan untuk mengurangi ketergantungan energi fosil dan biaya listrik. Namun, penentuan kapasitas panel surya optimal yang mempertimbangkan degradasi efisiensi dan biaya investasi masih menjadi tantangan terutama bagi konsumen rumah tangga yang memiliki luas area terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung kapasitas panel surya optimal yang meminimasi total biaya selama 20 tahun. Metodologi penelitian ini meliputi penentuan parameter sebagai data awal, pemodelan matematika, simulasi untuk optimasi serta analisis sensitivitas. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah model optimasi non-linear dengan variabel kapasitas panel surya (S), degradasi efisiensi tahunan (0,5%), dan biaya energi PLN (Rp1700/kWh). Analisis dilakukan melalui simulasi numerik untuk berbagai kapasitas S. Pada studi kasus dengan kebutuhan energi 5000 kWh/tahun, kapasitas optimal adalah 4 KWp (26,7 m²), menghasilkan total biaya Rp 48.000.000,- selama 20 tahun (penghematan 71,8% dibandingkan tanpa panel surya). Model ini memberikan kerangka kuantitatif untuk memilih ukuran sistem hybrid yang optimal, dengan sensitivitas terhadap harga panel surya dan degradasi efisiensi.

 

Abstract

[Optimization of the Solar Panel-PLN Hybrid System to Minimize Long-Term Electricity Costs: A 20-Year Case Study] Integration of solar panels with the PLN network is a promising solution to reduce dependence on fossil fuels and electricity costs. However, determining the optimal solar panel capacity that accounts for efficiency degradation and investment costs remains a challenge, especially for household consumers with limited land area. This study aims to calculate the optimal solar panel capacity that minimizes the total cost over a 20-year period. The research methodology includes determining parameters as initial data, mathematical modeling, simulation for optimization, and sensitivity analysis. The method used is a non-linear optimization model with variables such as solar panel capacity (S), annual efficiency degradation (0.5%), and PLN energy costs (IDR 1700/kWh). Numerical simulations were conducted for various solar panel capacities (S). In a case study with an energy requirement of 5000 kWh/year, the optimal capacity was found to be 4 KWp (26.7 m²), resulting in a total cost of IDR 48 million over 20 years, which represents a 71.8% savings compared to not using solar panels. This model provides a quantitative framework for selecting the optimal hybrid system size, with sensitivity to solar panel prices and efficiency degradation.

Keywords: solar panel; renewable energy; optimization; hybrid

Fulltext View|Download
Keywords: panel surya; energi terbarukan; optimasi; hybrid

Article Metrics:

Article Info
Section: Case Studies
Language : ID
Recent articles
EVALUATION OF OFFICE CHAIR DESIGN FROM ERGONOMIC AND ANTHROPOMETRIC PERSPECTIVES A NOVEL DEMAND FORECASTING METHOD USING LOGISTIC REGRESSION AND CONJOINT ANALYSIS FOR PREDICTING THE VOLUME OF NEW TRANSPORTATION ACTIVITIES IMPLEMENTATION OF AGGREGATE PLANNING FOR SMES IN THE MANUFACTURING INDUSTRY OPTIMASI PENGGUNAAN SISTEM HYBRID PANEL SURYA-PLN UNTUK MEMINIMASI BIAYA ENERGI LISTRIK JANGKA PANJANG (STUDI KASUS: 20 TAHUN) More recent articles
Most cited articles
ANALISIS FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN KLASTER BATIK PEKALONGAN (STUDI KASUS PADA KLASTER BATIK KAUMAN, PESINDON DAN JENGGOT) PENILAIAN KUALITAS APLIKASI HALAL MUI DENGAN WEBQUAL 4.0 DAN PENGARUHNYA TERHADAP KEPUTUSAN PENGGUNAAN STUDI KOMPARASI DAN ANALISIS SWOT PADA IMPLEMENTASI KECERDASAN BUATAN (ARTIFICIAL INTELLIGENCE) DI INDONESIA INDUSTRI 4.0: TELAAH KLASIFIKASI ASPEK DAN ARAH PERKEMBANGAN RISET PENGARUH MOTIVASI KERJA DAN GAYA KEPEMIMPINAN TERHADAP DISIPLIN KERJA SERTA DAMPAKNYA PADA KINERJA KARYAWAN (STUDI KASUS PADA PT. PLN (PERSERO) APD SEMARANG) More cited articles
  1. Alnavis, N. B., Wirawan, R. R., Solihah, K. I., & Nugroho, V. H. (2024). Energi Listrik Berkelanjutan: Potensi dan Tantangan Penyediaan Energi Listrik di Indonesia. Journal of Innovation Materials, Energy, and Sustainable Engineering, 1(2), 119–139
  2. Amin, I., Harun, N., & Suyuti, A. (2018). Studi Potensi Energi Terbarukan di Kawasan Timur Indonesia Berbasis Analisis RETScreen International. INSYPRO: Information System and Processing, 2(2), 1–14
  3. Dei, T., & Batjargal, N. (2022). Technical and Economical Evaluation of Micro-Solar PV/Diesel Hybrid Generation System for Small Demand. International Journal of Renewable Energy Development, 11(4), 1101–1112
  4. Desai, A., Ray, A., & Mukhopadhyay, I. (2019). Theoretical Analysis of a Solar PV-Wind Hybrid Power System for Energy Generation in Kutch Region. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 322, 1–8. Melbourne, Australia: Deakin University
  5. Dwisari, V., Sudarti, & Yushardi. (2023). Pemanfaatan Energi Matahari: Masa Depan Energi Terbarukan. OPTIKA: Jurnal Pendidikan Fisika, 7(2), 376–384
  6. Hamoodi, S. A., Hamoodi, A. N., & Mohammed, R. A. N. (2024). Design and Simulation of Smart Grid Based on Solar Photovoltaic and Wind Turbine Plants. Journal Europeen des Systemes Automatises, 57(4), 953–961
  7. Jordan, D. C., & Kurtz, S. R. (2013). Photovoltaic degradation rates - An Analytical Review. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 21(1), 12–29
  8. Kartikasari, V., Asmoro, A. Y., Putra, A. F. P., Putri, D. O., & Anggraeni K.K, I. (2024). Penentuan Harga Tenaga Listrik pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan Metode Life Cycle Cost dan LCOE. Journal of Industrial View, 6(1), 65–76
  9. Pasaribu, S. E., Fadhilah, N. H. K., & Kusumah, I. H. (2023). Analisis Biaya Dan Kelayakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Pada Perumahan Taman Lestari Nagrak. JTEV (Jurnal Teknik Elektro dan Vokasional), 9(1), 129–138
  10. Quek, A., Abbas, A. R., Zaman, N. Z. I. S., Ata, W. N. S. W., Zainal, M. F., Yapandi, F. K. M., … Suhardi, A. (2024). Life Cycle Assessment of Large-Scale Solar Photovoltaic Plant based in Malaysia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 1372, 1–9. Ho Chi Minh, Vietnam
  11. Sanjaya, R. E., Gianto, R., & Junaidi. (2024). Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Sistem Hybrid Pada Jaringan Kelistrikan di Rumah Sakit Umum Yarsi Pontianak. Journal of Comprehensive Science, 3(9), 4382–4397
  12. Setyono, A. E., & Kiono, B. F. T. (2021). Dari Energi Fosil Menuju Energi Terbarukan: Potret Kondisi Minyak dan Gas Bumi Indonesia Tahun 2020 – 2050. Jurnal Energi Baru dan Terbarukan, 2(3), 154–162
  13. Suwitno, Sandhyavitri, A., Sukma, D. Y., Tampubolon, A., Kuliz, M. F. Al, Ramadhan, M. Z. F., & Julianto, R. (2024). Perancangan dan Implementasi Sistem Energi Mandiri Hibrid Sel Surya-PLN untuk Mendukung Server Sekolah di Pondok Pesantren Khairul Ummah 2 Pekanbaru. Unri Conference Series: Community Engagement, 758–765. Pekanbaru: Universitas Riau
  14. Syarif, M. I., & Yunus, Muh. Y. (2012). Rancang Bangun Hybrid Sistem Sel Surya dan Turbin Angin sebagai Sumber Energi Listrik Alternatif. Jurnal Teknik Mesin Sinergi, 10(1), 61–68
  15. Villa-Ávila, E., Arévalo, P., Ochoa-Correa, D., Villa-Ávila, M., Sempértegui-Moscoso, E., & Jurado, F. (2024). A New Methodology for Estimating the Potential for Photovoltaic Electricity Generation on Urban Building Rooftops for Self-Consumption Applications. Smart Cities, 7(6), 3798–3822
  16. Yin, Q., Li, A., & Han, C. (2024). The Role of Solar Photovoltaic Roofs in Energy-Saving Buildings: Research Progress and Future Development Trends. Buildings, 14(10), 1–25
  17. Yuwono, S., Diharto, D., & Pratama, N. W. (2021). Manfaat Pengadaan Panel Surya dengan Menggunakan Metode On Grid. Energi dan Kelistrikan: Jurnal Ilmiah, 13(2), 161–171
  18. Zaini, Z., Laksono, H. D., Kurnia, R., Darwison, D., Darmawan, D., Muharram, M., … Rusydi, M. I. (2022). Penerapan Sel Surya sebagai Energi Listrik Alternatif di Alfi Hidroponik Padang. Jurnal Andalas: Rekayasa Dan Penerapan Teknologi, 1(2), 71–75

Last update:

No citation recorded.

Last update: 2025-09-03 08:44:39

No citation recorded.