Numerical Analysis for Optimization on a Hybrid Solar Photovoltaic Power Plant on Nusa Penida Island Using a Vertical Bifacial Photovoltaic

Khalisha, Keeya (2024) Numerical Analysis for Optimization on a Hybrid Solar Photovoltaic Power Plant on Nusa Penida Island Using a Vertical Bifacial Photovoltaic. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201246-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (27MB) | Request a copy

Abstract

Meningkatnya permintaan energi berdampak pada penggunaan energi yang semakin meningkat dimana sumber utamanya masih berasal dari minyak bumi, batubara, dan gas alam. Dengan sumber yang terbatas dan tidak terbarukan, maka perlu dicari sumber energi alternatif yang terbarukan untuk memenuhi permintaan yang terus meningkat. Menurut PT. Perusahaan Listrik Negara (PLN), pada bulan Agustus 2023, Indonesia memiliki potensi energi terbarukan sebesar 3.686 GW, yang mana 89,4% berasal dari energi surya. Pada tahun 2022, PLN Indonesia Power (IP) mulai menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Hibrida (PLTH) di Pulau Nusa Penida. Pembangkit listrik hibrida ini merupakan gabungan dari sel fotovoltaik (PV), sistem penyimpanan energi baterai (BESS) untuk PV, dan pembangkit listrik tenaga diesel. Kapasitas pembangkit listrik tenaga surya mencapai 4,2 MWP dengan total 7.780 panel yang masing-masing dipasang pada sudut 10˚ dan azimuth 64˚ Selatan-Barat atau -64˚ dan 116˚ Utara-Timur atau 116˚. Dalam upaya mengoptimalkan potensi energi surya secara penuh karena merupakan energi terbarukan variabel (VRE), maka dibuatlah model baru yaitu PV bifacial (BF). Beberapa penelitian dengan menggunakan PV BF vertikal menunjukkan bahwa daya keluaran yang diperoleh paling besar. Pada penggunaan model ini di PLTH Pulau Nusa Penida, desain PV horizontal yang ada masih menghasilkan energi yang lebih besar dibandingkan dengan PV BF vertikal, sedangkan pada penggunaan PV BF vertikal dapat menurunkan nilai daya keluaran sebesar 60% dari 7.624.897 kWh menjadi 3.031.283 kWh. Namun apabila membandingkan desain MF dengan BF, desain BF selalu menunjukkan daya keluaran yang lebih besar, yaitu hingga 4% dibandingkan dengan desain MF karena energi diperoleh dari sisi belakang PV yang sudut kemiringan terbaik untuk digunakan adalah 10˚. Dengan daya keluaran yang lebih tinggi dari BF PV dibandingkan dengan MF PV yang ada, produksi CO2 dari PLTH Pulau Nusa Penida dapat dikurangi hingga 3% yaitu sebesar 4.1119,74 tCO2/kWh. Tidak hanya itu, biaya BF PV juga ternyata sama dengan MF PV
===================================================================================================================================
The increased energy demand results in using more energy where the main sources still come from oil, coal, and natural gas, respectively. With limited and non-renewable sources, alternative energy sources that are renewable must be sought to meet the increasing demand. According to PT. Perusahaan Listrik Negara (PLN), in August 2023, Indonesia has 3.686 GW of renewable energy potential, of which 89,4% comes from solar energy. In 2022, PLN Indonesia Power (IP) started using the Solar Hybrid Power Plant (PLTH) on Nusa Penida Island. This hybrid power plant is a combination of photovoltaic (PV) cells, a battery energy storage system (BESS) for the PV, and a diesel power plant. The solar power plant capacity reaches 4,2 MWP with a total of 7.780 panels, each of which is mounted at a 10˚ angle and azimuth of 64˚ South-West or -64˚ and 116˚ North-East or 116˚. In pursuance of fully optimizing the solar energy potential since it is variable renewable energy (VRE), a new model has been made, which is a bifacial (BF) PV. Some research using vertical BF PV has shown the highest power output to be obtained. When using this model on PLTH Nusa Penida Island, the existing horizontal PV design still produces more energy than vertical BF PV, whereas using vertical BF PV can decrease 60% of the power output value from 7.624.897 kWh to 3.031.283 kWh. But when comparing the MF to the BF design, the BF design always shows greater output, up to 4% than the MF design since the energy is obtained from the rear-side of the PV, where the best tilt angle to use is 10˚. Following the higher power output from BF PV than the existing MF PV, the CO2 production from PLTH Nusa Penida Island can be reduced up to 3% which is 4.1119,74 tCO2/kWh. Not only that, but the cost of BF PV also turns out to be the same as MF PV.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Photovoltaic, Bifacial, Vertical, CO2 Reduction.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting. T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ810.5 Solar energy
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Keeya Khalisha
Date Deposited:	12 Aug 2024 08:28
Last Modified:	27 Aug 2024 07:52
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/114333

Actions (login required)

View Item