Perancangan Dan Analisis Kinerja Sistem Building Integrated Photovoltaic (BIPV) Untuk Produksi Energi Listrik: Studi Kasus Pada Rumah Sakit Pendidikan Universitas Jember

Darmawan, Lingga (2026) Perancangan Dan Analisis Kinerja Sistem Building Integrated Photovoltaic (BIPV) Untuk Produksi Energi Listrik: Studi Kasus Pada Rumah Sakit Pendidikan Universitas Jember. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6022231001-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (11MB) | Request a copy

Abstract

Peningkatan kebutuhan energi pada sektor bangunan berkontribusi signifikan terhadap emisi gas rumah kaca, sehingga memperparah tantangan lingkungan global. Sebagai respon, konsep green building menekankan efisiensi energi serta integrasi teknologi energi terbarukan. Salah satunya adalah sistem Building Integrated Photovoltaic (BIPV) yang menjanjikan karena mampu mengubah selubung bangunan menjadi komponen aktif penghasil energi. Penelitian ini berfokus pada perancangan dan analisis kinerja sistem BIPV yang diterapkan pada Rumah Sakit Pendidikan Universitas Jember, Jawa Timur, Indonesia, yang terletak di wilayah beriklim tropis dengan potensi energi surya yang tinggi. Penelitian diawali dengan survei lokasi secara komprehensif dan karakterisasi bangunan untuk menentukan permukaan yang sesuai bagi integrasi PV. Pemodelan tiga dimensi menggunakan SketchUp digunakan untuk merancang integrasi arsitektural dan struktural sistem BIPV, sehingga memenuhi aspek teknis sekaligus estetika. Selanjutnya, simulasi produksi energi dilakukan menggunakan perangkat lunak PVsyst untuk mengevaluasi berbagai skenario, termasuk variasi teknologi modul PV, sudut kemiringan, dan orientasi pemasangan. Parameter kinerja seperti potensi produksi energi tahunan, rasio kinerja, dan efisiensi sistem dibandingkan antar konfigurasi.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa modul Thin Film lebih adaptif terhadap kondisi iklim tropis dengan capaian hingga 87% dari output modul silikon kristalin. Konfigurasi optimal diperoleh pada kemiringan 15° untuk atap dan 70° untuk fasad, dengan potensi energi tahunan sebesar 324,86 MWh/tahun (atap), 121,88 MWh/tahun (fasad timur), dan 109.86 MWh/tahun (fasad barat). Temuan ini menegaskan kelayakan teknis penerapan BIPV pada bangunan layanan kesehatan skala besar serta menunjukkan potensi permukaan bangunan dalam memenuhi sebagian besar kebutuhan listrik. Selain itu, penelitian ini memberikan panduan desain praktis dan bukti kuantitatif untuk perumusan kebijakan di negara berkembang beriklim tropis, serta menekankan pentingnya integrasi sistem penyimpanan energi dan pemantauan kinerja jangka panjang guna meningkatkan keandalan dan keberlanjutan penerapan BIPV di Indonesia.
========================================================================================================================================
The increasing demand for energy in the building sector significantly contributes to greenhouse gas emissions, thereby intensifying global environmental challenges. In response, green building concepts emphasize energy efficiency and the integration of renewable energy technologies. Among these, Building Integrated Photovoltaic (BIPV) systems represent a promising solution by transforming building envelopes into active energy-generating components. This research focuses on the design and performance analysis of a BIPV system implemented at the Jember University Hospital, East Java, Indonesia, situated in a tropical climate region with high solar potential. The study began with a comprehensive site survey and building characterization to determine suitable surfaces for PV integration. Three-dimensional modelling using SketchUp was employed to design the architectural and structural integration of the BIPV system, ensuring both technical feasibility and aesthetic compatibility. Energy production simulations were conducted using PVsyst software to evaluate multiple scenarios, including variations in PV module technology, tilt angles, and installation orientations. Performance metrics such as annual energy yield, performance ratio, and system efficiency were compared across configurations. The simulation results show that Thin Film PV modules adapt better to tropical conditions, achieving up to 87% of crystalline silicon module output. The optimal configuration is a 15° rooftop tilt and 70° façade tilt, producing 324,86 MWh/year (rooftop), 121,88 MWh/year (east façade), and 109.86 MWh/year (west façade). These findings confirm the technical feasibility of BIPV in large-scale healthcare buildings and demonstrate the potential of building surfaces to supply a significant share of electricity demand. In addition, this study provides practical design guidelines and quantitative evidence for policy in tropical developing countries, while underscoring the importance of energy storage integration and long-term monitoring to ensure reliable and sustainable BIPV applications in Indonesia.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Building Integrated Photovoltaic (BIPV), green building, photovoltaic
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK1087 Photovoltaic power generation
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Lingga Darmawan
Date Deposited:	23 Jan 2026 10:15
Last Modified:	23 Jan 2026 10:15
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/130277

Actions (login required)

View Item