DESAIN DAN OPTIMASI SISTEM PV TERAPUNG: EVALUASI TEKNIS, EKONOMI, DAN LINGKUNGAN DI WADUK TEMBESI, BATAM, INDONESIA TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh ADELIA MAYANG SARI NIM: 23222350 (Program Studi Magister Teknik Elektro) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Desember 2024 i ABSTRAK DESAIN DAN OPTIMASI SISTEM PV TERAPUNG: EVALUASI TEKNIS, EKONOMI, DAN LINGKUNGAN DI WADUK TEMBESI, BATAM, INDONESIA Oleh Adelia Mayang Sari NIM: 23222350 (Program Studi Magister Teknik Elektro) Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengoptimalkan performa sistem PLTS terapung untuk penyediaan energi listrik berkelanjutan di Kota Batam. Sistem fotovoltaik ini dirancang untuk memanfaatkan potensi waduk Tembesi sebagai lokasi instalasi PLTS terapung, yang menawarkan efisiensi lebih tinggi dan penggunaan lahan yang efisien dibandingkan dengan sistem fotovoltaik yang dipasang di darat. Perangkat lunak PVsyst digunakan untuk melakukan simulasi dan analisis kinerja sistem fotovoltaik dengan dua jenis modul fotovoltaik, yaitu monofacial dan bifacial. Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem fotovoltaik dengan modul bifacial menghasilkan energi yang lebih tinggi sebesar 7,17% dibandingkan dengan modul monofacial, dengan performance ratio 0,922 untuk bifacial dan 0,860 untuk monofacial. Selain itu, sistem fotovoltaik bifacial memiliki LCOE yang lebih rendah sebesar 0,066 USD/kWh dibandingkan dengan sistem fotovoltaik monofacial yang mencapai 0,070 USD/kWh. Penelitian ini juga menyoroti potensi pengurangan kehilangan air akibat evaporasi tahunan sebanyak 886.293 meter kubik/tahun, yang menambah manfaat keseluruhan dari teknologi FPV ini. Kata kunci: FPVPP, monofacial, bifacial, Tembesi, PVsyst, evaporasi ii ABSTRACT DESIGN AND OPTIMIZATION OF FLOATING SOLAR PV SYSTEMS: TECHNICAL, ECONOMIC, AND ENVIRONMENTAL ASSESSMENT OF TEMBESI RESERVOIR, BATAM, INDONESIA By Adelia Mayang Sari NIM: 23222350 (Master’s Program in Electrical Engineering) This research aims to design and optimize the performance of a Floating Photovoltaic Power Plant (FPVPP) system for sustainable electricity supply in Batam City. The photovoltaic system is designed to utilize the potential of Tembesi reservoir as the installation site, offering higher efficiency and efficient land use compared to ground-mounted PV systems. The study uses PVsyst software to simulate and analyze the photovoltaic system's performance with two types of PV modules, monofacial and bifacial. Simulation results show that the bifacial PV system generates 7.17% more energy compared to the monofacial module, with a performance ratio of 0.922 for bifacial and 0.860 for monofacial. Additionally, the bifacial PV system has a lower Levelized Cost of Energy (LCOE) of 0.066 USD/kWh compared to 0.070 USD/kWh for the monofacial PV system. This research also highlights a reduction in annual evaporation loss of 886,293 cubic meters per year, which adds to the overall benefits of this FPV technology. Keywords: FPVPP, monofacial, bifacial, Tembesi, PVsyst, evaporation DESAIN DAN OPTIMASI SISTEM PV TERAPUNG: EVALUASI TEKNIS, EKONOMI, DAN LINGKUNGAN DI WADUK TEMBESI, BATAM, INDONESIA HALAMAI{ PE,I{GE,SAHAN OIeh Adelia Mayang Sari NIM:23222350 (Progrnm Studi Magister Teknik Elektro) Institut Teknologi Bandung Menyetujui Tim Pembimbing TanggalL- I -rl$W (Burhanuddin Halimi, S.T, M.T, Ph.D.) }} ill % iv PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis Magister yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada penulis dengan mengikuti aturan HAKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin penulis dan harus disertai dengan kaidah ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Sitasi hasil penelitian Tesis ini dapat di tulis dalam bahasa Indonesia sebagai berikut: Sari, A. M. (2024): Desain dan Optimasi Sistem PV Terapung: Evaluasi Teknis, Ekonomi, dan Lingkungan di Waduk Tembesi, Batam, Indonesia, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung. dan dalam bahasa Inggris sebagai berikut: Sari, A. M. (2024): Design and Optimization of Floating Solar PV Systems: Technical, Economic, and Environmental Assessment of Tembesi Reservoir, Batam, Indonesia, Master’s Thesis, Institut Teknologi Bandung. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Dekan Sekolah Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. v GUIDELINES FOR USE OF THESIS The unpublished S2 thesis is registered and available at the Bandung Institute of Technology Library and is open to the public provided that copyright rests with the author following the applicable HaKI rules at the Bandung Institute of Technology. References to the literature are permitted, but quotes of summaries may only be authorized by author and must be accompanied by scientific rules to specify the source. Citation of this thesis results can be written in Indonesian as follows: Sari, A. M. (2024): Desain dan Optimasi Sistem PV Terapung: Evaluasi Teknis, Ekonomi, dan Lingkungan di Waduk Tembesi, Batam, Indonesia, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung. And in English as follows: Sari, A. M. (2024): Design and Optimization of Floating Solar PV Systems: Technical, Economic, and Environmental Assessment of Tembesi Reservoir, Batam, Indonesia, Master’s Thesis, Institut Teknologi Bandung. Reproduce or publish part or all of thesis must be granted by Dean of Graduates School Bandung Institute of Technology. vi HALAMAN PERUNTUKAN Tesis ini saya persembahkan kepada keluarga besar, sahabat, dan rekan kerja yang telah mendukung saya untuk melanjutkan kuliah S2 serta memberikan semangat dalam menyelesaikan tesis ini. vii KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan YME atas segala rahmat, dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Desain dan Optimasi Sistem PV Terapung: Evaluasi Teknis, Ekonomi, dan Lingkungan di Waduk Tembesi, Batam, Indonesia”. Penyusunan Tesis ini merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Magister Teknik Elektro, Sekolah Teknik Elektro dan Informatika, Institut Teknologi Bandung. Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Burhanuddin Halimi, S.T, M.T, Ph.D. sebagai Dosen Pembimbing Tugas Akhir sekaligus Dosen Akademik yang telah banyak memberikan ilmu dan wawasan kepada penulis. 2. Dr. Fathin Saifur Rahman, S.T., M.T. selaku dosen wali penulis yang telah memberikan masukan dan saran dalam perkuliahan dan pengerjaan tesis ini. 3. PT PLN (Persero) yang telah memberikan pembiayaan perkuliahan dari awal sampai dengan akhir. 4. Dosen-dosen Teknik Elektro ITB yang telah memberikan bekal ilmu yang berharga dan sangat menunjang dalam menyelesaikan thesis ini. 5. Keluarga penulis yang selalu memberi dukungan moriil dan materil. 6. Teman-teman pascasarjana Kerma PLN – ITB S2 Prodi Teknik Elektro Institut Teknologi Bandung. 7. Pihak-pihak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.