Percepatan transisi energi nasional menuntut pembangunan pembangkit energi terbarukan yang tidak hanya selesai tepat waktu, tetapi juga mampu beroperasi secara optimal. Pada proyek Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) skala besar, perubahan spesifikasi teknologi maupun kondisi tapak selama proses perencanaan dan konstruksi dapat memengaruhi kinerja pembangkit dalam jangka panjang. Oleh karena itu, evaluasi berbasis simulasi menjadi bagian penting dalam memastikan setiap perubahan desain tetap menghasilkan performa sistem yang optimal.
Isu tersebut menjadi fokus hasil penelitian tesis Lutfiari Erlianto, mahasiswa Magister Teknik Sistem (MeTSi) Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada dari konsentrasi Teknik Sistem Energi Baru dan Terbarukan (EBT). Penelitian berjudul “Simulasi Optimasi dan Analisa Dampak Perubahan PV Modul serta Deviasi Lahan Terhadap Kinerja Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan Perangkat Lunak PVSyst: Studi Kasus PLTS IKN 10 MW (Bagian 50 MW)” menganalisis pengaruh perubahan spesifikasi modul fotovoltaik (PV) dan kondisi topografi lahan terhadap performa PLTS IKN sebagai salah satu proyek strategis nasional dalam mendukung target bauran energi terbarukan Indonesia.
Penelitian dilatarbelakangi oleh perubahan spesifikasi modul PV dan kondisi topografi-geologi lahan yang terjadi selama transisi dari tahap Basic Engineering Design (BED) menuju Detailed Engineering Design (DED) hingga fase Engineering, Procurement, and Construction (EPC). Perubahan tersebut berpotensi memengaruhi produksi energi, efisiensi sistem, serta besarnya kerugian teknis apabila tidak dievaluasi secara komprehensif.
Penelitian menggunakan pendekatan deskriptif kuantitatif dengan memanfaatkan perangkat lunak PVSyst 8.1.4 untuk membangun model simulasi tiga dimensi sistem PLTS. Analisis mengombinasikan data meteorologi, pengukuran topografi dan geologi lahan, serta parameter kelistrikan guna mengevaluasi empat jenis modul PV monocrystalline dan tiga skenario perubahan kondisi lahan. Kinerja sistem diukur melalui indikator produksi energi tahunan, Performance Ratio (PR), specific yield, rasio DC/AC, serta berbagai komponen kerugian teknis pada sistem PLTS.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa modul PV 78HL4-BDV memberikan performa terbaik dibandingkan alternatif lainnya dengan produksi energi tahunan mencapai 17.426 MWh per tahun, nilai Performance Ratio (PR) sebesar 81,2%, dan rasio AC/DC sebesar 1,35. Sementara itu, skenario penataan lahan setelah proses land development menghasilkan konfigurasi paling optimal dengan Performance Ratio meningkat menjadi 83,1%, nilai Ground Coverage Ratio (GCR) sebesar 67,1%, serta penurunan kerugian sistem menjadi 0,62 kWh/kWp/hari.
Penelitian juga menunjukkan bahwa penggunaan modul bifacial dengan tegangan kerja (Vmpp) yang lebih tinggi mampu mengurangi rugi-rugi resistif pada kabel melalui penurunan arus operasi (Impp), sehingga meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan. Selain itu, proses land grading yang memperlebar jarak antarbaris modul dari enam meter menjadi 7,38 meter terbukti mampu mengurangi efek bayangan (near shading losses) yang selama ini menjadi salah satu sumber kehilangan energi pada PLTS skala besar di wilayah tropis.
Melalui kombinasi optimasi teknologi modul PV dan rekayasa topografi lahan, penelitian menghasilkan konfigurasi desain yang mampu meningkatkan Performance Ratio hingga 83,1% dengan produksi energi spesifik mencapai 13,22 MWh/MWp/tahun. Temuan tersebut mengonfirmasi bahwa penyesuaian spesifikasi teknologi dan penataan kondisi tapak secara simultan merupakan strategi yang efektif untuk memitigasi kerugian teknis sekaligus meningkatkan produktivitas pembangkit listrik tenaga surya.
Penelitian ini berada di bawah bimbingan Ahmad Agus Setiawan, S.T., M.Sc., Ph.D.. sebagai dosen pembimbing utama dan Roni Irnawan, S.T., M.Sc., Ph.D., SMIEEE sebagai dosen pembimbing pendamping. Melalui penelitian ini, MeTSi FT UGM terus mendorong pengembangan rekayasa sistem di bidang energi baru dan terbarukan melalui pemanfaatan simulasi berbasis data sebagai dasar pengambilan keputusan. Pendekatan tersebut memberikan rekomendasi yang dapat mendukung optimalisasi desain PLTS skala besar sehingga mampu meningkatkan efisiensi operasional, memperkuat implementasi proyek energi bersih, dan mempercepat pencapaian target transisi energi nasional.
Penulis: Arham