Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Laporan skripsi ini membahas tentang Photovoltaic Simulator yang dijalankan secara real time. Penelitian ini terbagi atas komponen software dan hardware. Komponen software meliputi Model Sel Surya yang dijalankan dengan MATLAB SimulinkTM menggunakan CMEX, sementara komponen hardware meliputi DC-DC converter, yaitu buck converter. Pertama-tama, model matematis dari photovoltaic atau sel surya akan dijelaskan terlebih dahulu. Kemudian, setelah didapat model matematis dari sel surya, Photovoltaic Simulator akan direalisasikan ke dalam MATLAB. Photovoltaic Simulator akan mengendalikan arus buck converter menggunakan pengendali IP dengan referensi terhadap model photovoltaic. Sinyal kendali dari pengendali IP akan dipakai untuk menghasilkan sinyal PWM, yang kemudian dikirimkan ke buck converter. Masukan berupa iradiansi dan suhu diberikan ke Photovoltaic Simulator, kemudian arus dan tegangan dari buck converter akan di-feedback-kan ke Photovoltaic Simulator.

---

This report will explain about Photovoltaic Simulator that is run in real time. This study consists of software and hardware components. Software components are Solar Cell Model that is run in MATLAB SimulinkTM using CMEX, while the hardware component is a DC-DC converter, which is a buck converter. First, the mathematical model of the solar cell will be explained. Then, the mathematical model of the solar cell is realized into MATLAB. The Photovoltaic Simulator will control the current of the buck converter using IP controller in the reference of the photovoltaic model. Control signals from IP controller are used to generate PWM signal, which then are sent to the buck converter. Irradiance and temperature inputs are given to the Photovoltaic Simulator, then the current and voltage outputs from buck converter will be used as feedbacks to the Photovoltaic Simulator."

"ABSTRAKSaat ini, panel surya fotovoltaik sedang umum digunakan untuk mengkonversi sinar matahari untuk menghasilkan listrik. Dalam sistem integrasi fotovoltaik surya, salah satu komponen utama seperti microinverters digunakan. Para ilmuwan sampai saat ini masih melakukan penelitian untuk mendapatkan desain terbaik dari microinverters agar mendapatkan performa yang sangat baik seperti efisiensi konversi yang sangat tinggi, distorsi harmonic yang rendah, dan biaya instalasi yang rendah. Dalam naskah ringkas ini, desain microinverters yang telah ada, Dual Active Inverter, yang didesain oleh Carr dan Balda akan dikembangkan untuk memiliki efisiensi konversi yang lebih tinggi. Tujuan utama dari tesis ini adalah untuk merancang microinverter yang dapat mengkonversi tegangan Direct Current menjadi tengangan Alternating Current dengan frekuensi 50 Hz. Untuk mencapai tujuan tersebut, beberapa langkah diperlukan dan akan dilakukan dalam dua semester berturut-turut. Tinjauan pustaka, proses desain, dan simulasi dilakukan pada semester pertama, Proses desain dan simulasi dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak bernama Plecs. Konstruksi purwarupa dan pengukuran dilakukan pada semester kedua. Berdasarkan hasil yang didapatkan, tegangan Direct Current berhasil dikonversi menjadi tegangan Alternating Current yang mempunyai frekuensi 50 Hz oleh desain yang dibuat. Efisiensi konversi tidak dapat ditingkatkan dikarenakan oleh kerugian yang disebabkan oleh hubungan yang tidak baik di dalam purwarupa dan kerugian lainnya.

---

ABSTRACT<>br>Nowadays solar photovoltaic panels are commonly used within the houses to convert the sun rsquo s rays to generate electricity. Within the solar photovoltaic integration system, one of the main components such as microinverters is used. Scientists are still conducting research to obtain the best design of the microinverters to get excellent performances such as high conversion efficiency, low total harmonic distortion, and low installation cost. In this paper, an existing design of the microinverter, Dual Active Inverter, by Carr and Balda is developed to have higher conversion efficiency. The main objective of the thesis is to design the microinverter which able to inverts the DC voltage into 50 Hz AC voltage. To achieve the objective of the thesis, several steps were done in two consecutive semesters. Literature review, design process, and simulation were done in the first semester as the first part of the thesis. The design and the simulation of the microinverters were done by using Plecs software. Prototype construction and measurement were done in the second semester as the second and final part of the thesis. Based on the results, the DC voltage was successfully inverted into 50 Hz AC voltage by the proposed design. The conversion efficiency was not able to be improved due to the losses which caused by improper connection of the prototype and other losses. "

"Dalam dunia transisi energi, kinerja modul Photovoltaic (PV) sangat penting untuk penghasilan daya yang efisien. Mengingat terdapat potensi yang menjanjikan untuk meningkatkan output daya nominal dari modul PV dengan cara menurunkan suhu, selanjutnya adalah apakah peningkatan tersebut sebanding dengan biaya tambahan. Studi ini berfokus pada peningkatan kinerja panel PV dengan mengurangi suhu operasionalnya menggunakan solusi pendinginan yang kompak dan ekonomis. Dengan menggunakan konsep perpindahan panas laten, kantong berisikan Phase Change Material (PCM) ditempatkan pada permukaan belakang panel PV untuk menyerap panas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan PCM berbahan Soy-Wax dan Parafin dapat mengurangi suhu panel sebesar 10°C selama Peak Sun Hour (PSH) dan meningkatkan stabilitas tegangan sebesar 8%. Sehingga hal ini dapat meningkatkan kinerja dan mempertahankan umur pakai panel. Nilai LCOE panel dengan PCM sebesar Rp 518.05/kWh, sedangkan panel referensi sebesar Rp 576.48/kWh. Hasil ini menunjukkan kelayakan ekonomi dan potensi manfaat dari penerapan solusi pendinginan yang dapat diterapkan pada pasar modul PV di Indonesia. Hal ini dapat berkontribusi pada kemajuan praktik energi berkelanjutan.

---

In the world of energy transition, the performance of photovoltaic (PV) modules is important for efficient power generation. Since it is a promising effort to improve the nominal power output of a PV module by decreasing its temperature, the next consideration is whether the improvement would be worth the extra cost. This study focuses on improving the performance of a PV panel by reducing its operating temperature with a compact and economical cooling solution. Using the concept of latent heat transfer, a pouch of Phase Change Materials (PCM) is attached to the back surface of PV panel to extract the heat. The result shows that the application of Soy-Wax and Paraffin PCM decreases panel temperature by 10 °C during peak hours and improves voltage stability by 8% thus improving performance and maintaining panel lifetime. LCOE of the PCM-Cooled Panel is Rp 518.05/kWh, while the LCOE of Reference Panel is at Rp 576.48/kWh. These findings demonstrate the economic feasibility and potential benefits of implementing the proposed cooling solution in the Indonesian PV module market, contributing to the advancement of sustainable energy practices."

"Pemanfaatan energi surya sebagai sumber energi listrik terbarukan di Indonesia perlu dipercepat untuk mencapai target bauran energi terbarukan sebesar 23% pada tahun 2025 dan Net Zero Emission (NZE) pada tahun 2060. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi surya adalah melalui sistem fotovoltaik dengan teknik Maximum Power Point Tracking (MPPT) bersama dengan penggunaan boost converter. Algoritma Perturb and Observe (P&O) memiliki kelemahan berupa osilasi steady-state yang tinggi pada Large Step P&O (LSPO) dan tracking speed yang lambat pada Small Step P&O (SSPO). Penelitian ini mengembangkan algoritma Modified P&O (MPO) yang memanfaatkan metode estimasi open-circuit voltage untuk mengatasi kelemahan pada algoritma P&O. Algoritma MPO membagi kurva operasi PV menjadi empat bagian untuk mengkombinasikan tracking speed dari LSPO dan kestabilan dari SSPO. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak Simulink MATLAB dengan data iradiasi dan suhu dari Kota Depok. Hasil penelitian menunjukkan bahwa algoritma LSPO dan MPO cocok digunakan pada iradiasi rendah, algoritma MPO cocok digunakan pada iradiasi menengah, dan algoritma SSPO cocok digunakan pada iradiasi tinggi. Perlu penggunaan baterai untuk menyimpan daya yang melebihi spesifikasi boost converter agar algoritma MPO bekerja dengan optimal pada kondisi iradiasi tertinggi. Secara keseluruhan, algoritma MPO lebih baik daripada algoritma SSPO dan LSPO karena menghasilkan nilai mean yang tinggi seperti LSPO dan memiliki osilasi steady-state yang kecil seperti SSPO.

---

The utilization of solar energy as a renewable electricity source in Indonesia needs to be accelerated to achieve the renewable energy mix target of 23% by 2025 and Net Zero Emission (NZE) by 2060. One way to increase the efficiency of solar energy use is through photovoltaic systems with Maximum Power Point Tracking (MPPT) techniques along with the use of a boost converter. The Perturb and Observe (P&O) algorithm has drawbacks such as high steady-state oscillations in Large Step P&O (LSPO) and slow tracking speed in Small Step P&O (SSPO). This study develops a Modified P&O (MPO) algorithm that utilizes the open-circuit voltage estimation method to address the weaknesses in the P&O algorithm. The MPO algorithm divides the PV operation curve into four parts to combine the tracking speed of LSPO and the stability of SSPO. The simulation was conducted using Simulink MATLAB software with irradiation and temperature data from Depok City. The study results show that LSPO and MPO algorithms are suitable for low irradiation, the MPO algorithm is suitable for medium irradiation, and the SSPO algorithm is suitable for high irradiation. A battery is needed to store the power that exceeds the boost converter specifications to optimize the MPO algorithm's performance under the highest irradiation conditions. Overall, the MPO algorithm is superior to the SSPO and LSPO algorithms because it produces a high mean value like LSPO and has low steady-state oscillations like SSPO."

"Listrik dengan sumber energi terbarukan terus mengalami peningkatan. Namun tidak banyak di Indonesia yang memanfaatkan energi tersebut untuk suatu pembangkit listrik yang mandiri dan optimal.Dengan Photovoltaics (PV) sebagai alat yang menyerap dan mengubah energi matahari menjadi energi listrik, maka energi listrik yang dihasilkan dari sumber energi matahari tersebut diperkirakan sangat besar hasilnya. Maka dari itu Sistem Stand Alone Photovoltaic merupakan sebuah solusi untuk pengadaan listrik di tempat yang terisolir aliran listrik ataupun bagi yang ingin memiliki sistem listrik sendiri baik untuk tempat tinggal ataupun tempat usaha. Profil beban dan langkah mendesain sistem sangat berpengaruh untuk membangun sebuah sistem Stand Alone Photovoltaic yang optimal sesuai kebutuhan, yaitu meliputi ukuran array PV, sistem baterai dan inverter serta efektivitas biayamenjadi sebuah faktor .Maka dari itu perlu suatu metode yang optimal untuk merancang sistem tersebut, dimana energi yang dihasilkan besar namun memiliki biaya awal yang rendah. Maka dari itu dengan membandingkan tiga buah metode perancangan sistem, akan mendapatkan metode yang paling optimal dengan energi yang besar yaitu 20172,8 Wh dan dengan nilai biaya awal yang rendah yaitu Rp 78,400,000 untuk merancang sebuah sitem Stand Alone Photovoltaic, sehingga energi matahari pun dapat dioptimalkan sebagai pembangkit listrik.

---

Electricity with renewable energy sources continues to increase. But not many in Indonesia who make use of the energy for an independent power plant and optimal. With Photovoltaics (PV) as a tool to absorb and convert solar energy into electrical energy, then the energy is electricity generated from solar energy sources are estimated to be very big results. Therefore Stand Alone Photovoltaic System is a solution for the provision of electricity in place of isolated power or for those who want to have its own electricity system both for the residence or place of business.

Load profile and designed the highly influential system to build a Stand Alone Photovoltaic systems are optimal, which include the size of the PV array, battery and inverter system as well as cost effectiveness is becoming a factor. Therefore need an optimum method to design the system, where energy produced large but has a lower initial cost. Thus by comparing the three methods in the design of the system, will get the most optimal method with great energy that is 20172,8 Wh and the low initial cost of $ 78,400 million to design a system for Stand Alone Photovoltaic Solar energy, which can also be optimized as a power plant."

"Gagasan awal dari proyek ini adalah penjajakan kemungkinan digunakannya teknologi fotovoltaik untuk pompa air clan klorinator kolam renang, yang ditawarkan oleh Allchlor Pty. Ltd., sebuah perusahaan yang berkedudukan di Brisbane, Australia, yang memproduksi klorinator untuk kolam renang. Tujuan proyek yang dilaporkan dalam skripsi ini pada intinya adalah merancang dan menganalisa sistem yang memanfaatkan tenaga surya, khususnya teknologi fotovoltaik untuk proses pemompaan dan klohnasi air pada kolam renang. Dengan demikian, tujuan umum yang hendak dicapai melalui proyek ini adalah untuk memasyarakatkan penggunaan teknologi energi yang terbarukan, khususnya tenaga surya, untuk melayani kebutuhan akan energi sehari-hari. Tujuan-tujuan tersebut berkenaan dengan makin mendesaknya kebutuhan untuk mencari pengganti bahan bakar fosil dikarenakan akibat-akibat buruknya kepada lingkungan dan kekurangan-kekurangan lainnya. Untuk tujuan ini, kesadaran masyarakat terhadap pentingnya penggunaan sistem yang memanfaatkan tenaga surya demi pelestarian lingkungan juga harus ditingkatkan. Pemilihan kolam renang sebagai objek didasarkan pada konsumsi energinya yang tergolong tinggi untuk kebutuhan operasinya. Perancangan sistem dilakukan berdasarkan kepada landasan yang digunakan di Australia, yaitu Australian Standard 4059.2 tahun 2002 untuk mengkompromisasikan syarat-syarat bagi pembangunan stand-alone power systems. Landasan yang digunakan di Australia ini dipersiapkan oleh sebuah komite yang terdiri dad para ahli dari industri, pemerintah, pengguna dan pihak-pihak lainnya yang berkaitan. Sehingga, penggunaan landasan ini dalam proses perancangan akan mengkompromisasikan pihak-pihak yang disebutkan diatas, termasuk talon pengguna, yang dalam hal ini berarti pemilik kolam renang. Proses analisa akan mengevaluasi pencapaian, kelebihan dan kekurangan dari sistem dilihat dari segi teknis dan juga dari segi ekonominya. Analisa dari segi ekonomi menjadi sangat penting dikerenakan hal ini akan menjadi penentu diterima atau tidaknya sistem ini oleh pemilik kolam renang. Untuk memasyarakatkan pentingnya pemanfaatan tenaga surya ini, pengembangan sebuah website juga telah dilakukan. Website tersebut mengintegrasikan informasi tentang proyek ini dari dalam, informasi-informasi dari berbagai organisasi dan perusahaan di dunia yang bergerak dibidang pemanfaatan energi terbarukan, serta sebuah perangkat lunak yang dapat digunakan untuk merancang dan menganalisa sistem tenaga surya yang sesuai dengan kondisi dan situasi kolam renang yang dimiliki pengguna. Untuk memenuhi tujuan-tujuan diatas, pada bagian apendik A dan apendik B terdapat contoh pengerjaan perancangan untuk sistem pompa air dan klorinasi yang memanfaatkan tenaga surya dengan teknologi photovoltaic (PV) untuk kolam renang yang bedokasi di kota Brisbane, Australia dengan berdasarkan kepada Australian Standard 4059.2 tahun 2002. Dengan contoh pengerjaan ini, diharapkan pengguna dapat memahami proses perancangan dad sistem yang mengenerasikan energi secara mandiri, terutama yang memanfaatkan tenaga surya dengan teknologi photovoltaic (PV). Pemahaman ini diharapkan dapat memotivasi mereka untuk menggunakan teknologi ini untuk kebutuhan mereka masing-masing. Istilah-istilah dalam Bahasa Inggris yang digunakan dalam skdpsi ini, yang memang pada awalnya ditulis dalam bahasa tersebut, dijelaskan pada apendik D."

"Pemanfaatan sistem photovoltaic (PV) sangat penting dalam mencapai Sustainable Development Goal (SDG) nomor 7, yang bertujuan menyediakan energi bersih dan terjangkau untuk semua. Namun, salah satu kendala utama yang dihadapi dalam implementasi PV adalah efisiensi yang masih belum optimal, terutama dalam kondisi lingkungan yang berubah-ubah. Dalam penelitian ini, digunakan algoritma MPPT Incremental Conductance yang dikombinasikan dengan implementasi two-phase interleaved boost converter untuk meningkatkan efisiensi sistem PV dan mengurangi nilai ripple. Seluruh pengujian dilakukan melalui simulasi pada perangkat lunak Simulink MATLAB, serta menggunakan data aktual iradiasi dan suhu dari beberapa hari di bulan Agustus 2023. Hasil simulasi menunjukkan bahwa algoritma MPPT Incremental Conductance terbukti efektif dalam menemukan titik kerja optimal sistem PV pada kondisi Standard Test Conditions (STC). Implementasi two-phase interleaved boost converter pada sistem PV meningkatkan efisiensi daya keluaran secara signifikan, dengan penurunan persentase error dari 9.05% menjadi 5.85%, serta mengurangi ripple dari 2.31% menjadi 1.22%. Meskipun perubahan pada parameter dinamik tidak signifikan, dengan tracking speed yang hanya berubah sedikit dari 0.55 detik menjadi 0.53 detik, sistem MPPT ini mampu merespon perubahan kondisi lingkungan secara efektif, menjaga titik kerja optimal. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi MPPT Incremental Conductance dan two-phase interleaved boost converter efektif meningkatkan performa sistem pada kondisi iradiasi lebih dari 684 W/m2 hingga 1000 W/m2.

---

The utilization of photovoltaic (PV) systems is crucial in achieving Sustainable Development Goal (SDG) number 7, which aims to provide clean and affordable energy for all. However, one of the main challenges in the implementation of PV systems is the suboptimal efficiency, particularly under varying environmental conditions. In this study, the Incremental Conductance MPPT algorithm was used in combination with the implementation of a two-phase interleaved boost converter to improve the efficiency of the PV system and reduce ripple values. All testing was conducted through simulations in Simulink MATLAB software, using actual irradiation and temperature data from several days in August 2023. The simulation results showed that the Incremental Conductance MPPT algorithm effectively found the optimal operating point of the PV system under Standard Test Conditions (STC). The implementation of the two-phase interleaved boost converter in the PV system significantly increased the output power efficiency, with a reduction in error percentage from 9.05% to 5.85%, and reduced ripple from 2.31% to 1.22%. Although the changes in dynamic parameters were not significant, with tracking speed only slightly changing from 0.55 seconds to 0.53 seconds, this MPPT system was able to respond effectively to environmental condition changes, maintaining the optimal operating point. The results of this study indicate that the combination of the Incremental Conductance MPPT and two-phase interleaved boost converter is effective in improving system performance under irradiation conditions from 684 W/m2 to 1000 W/m2."

"Kebutuhan energi nasional Indonesia semakin meningkat setiap harinya. Seiring potensi yang belum dioptimalkan, energi terbarukan mulai dijadikan solusi, salah satunya energi surya. Sayangnya, panel surya dinilai masih memiliki efisiensi yang terbilang rendah dan sistem yang membutuhkan sumber penyokong atau media penyimpanan seperti baterai. Untuk meningkatkan performa dan mengamankan sistem yang rumit tersebut, juga dibutuhkan algoritma yang dapat mengatur saklar penghubung sistem secara optimal. Dalam desain yang diberikan, performa dan efisiensi sistem panel surya dapat ditingkatkan dengan pengendali surya MPPT. Pengendali tersebut menentukan tegangan referensi panel surya sehingga dapat memberikan keluaran daya maksimum sesuai dengan spesifikasinya. Sistem pengendali MPPT tersebut dioptimasi lagi dengan algoritma PI yang dapat mempercepat waktu tunak sistem. Baterai disusun paralel dengan beban dan dimodelkan sebagai media penyimpanan daya arus searah sekaligus suplai daya untuk beban saat panel surya tidak bekerja. Model kompleks tersebut dilengkapi sistem saklar otomatis dengan algoritma yang dirancang oleh penulis berdasarkan parameter sistem untuk mengamankan dan mengoptimasi kerja sistem. Pada pengujian, PI MPPT panel surya-baterai mengahasilkan keluaran yang sesuai keadaan nyata dengan waktu tunak yang kurang dari 1 detik. Sistem lalu disimulasikan pada dua kondisi acak berbeda, yaitu kondisi A dengan parameter acak yang ditentukan oleh penulis; dan B yaitu kondisi acak dengan basis nilai keadaan nyata sesuai data yang dikutip penulis. Sistem memberikan hasil yang dinilai optimal pada seluruh kondisi dengan algoritma saklar otomatis yang berfungsi menjaga sistem. Pada akhirnya, sistem yang diberikan penulis dapat menjadi acuan awal yang dikembangkan ataupun diaplikasikan pada sistem dengan skala yang lebih besar.

---

Indonesia electrical power demand is increasing day by day. Getting along with an unimproved potential source, renewable energy is starting to become a solution in need, such as solar energy. However, solar panel is still considered as an alternative with lower efficiency rate and a complex system that needs a backup source and direct current storage which is battery. In order to raise the performa as well as to secure the system with that kind of complexity, an algorithm to manage a joint switch between each system optimally is very much needed. In the design presented, the performance and efficiency given by solar panel system can be elevated by a MPPT Solar Charge Comtroller. The controller will determine the voltage reference maximizing the power output given by the solar panel. MPPT will then be optimized by a PI controller to reduce the settling time of the system. Battery is arranged paralelly with the load and is modelled as a DC power storage and as well as a power source for supplying the lload were the solar panel is not working. This block is equipped with an automatic switching system based on an algorithm created by writer considering all the parameters contained to optimize and secure the work of the system.When its in testing process, PI MPPT solar panel battery deliver a result suitable to a real condition with a below 1 second settling time. After that, the system is tested upon two random conditions, which are A with a random parameter stated by writer and B with a parameter based on a literature cited by writer. Eventually, the system is giving an appropriate result in all conditions with the switching algorithm is working properly. This result proves that the system and algorithm given by writer is eligible to be applied and develop further."

"As a tropical country, Indonesia has great solar energy potential, with an average solar radiation intensity of 4.8 kWh/m2/d. Consequently, the optimization of solar power plants in Indonesia is necessary. The objective of this paper is to investigate solar panel optimization in Indonesia using system advisor model (SAM) software. Optimization focuses on two main concerns, choice of photovoltaic (PV) type and optimum PV tilt angle. Research is conducted in three different cities in Indonesia. The annual energy production simulation is conducted on 5 kWDC PV on-grid systems with different PV types and slope angles. According to simulation results, Indonesia has a relatively low proper PV tilt angle, with a value of 11o, 11o and 6o for Jakarta, Makassar and Jayapura, respectively. It can also be derived that when compared to crystalline PV modules, thin film PV modules have better performance, with the highest annual energy production due to its temperature coefficient characteristics."