Perpustakaan Digital ITB

Peningkatan kebutuhan energi listrik dan pemanasan global mendorong pemanfaatan energi terbarukan. Energi surya merupakan salah satu energi terbarukan dengan sumber yang melimpah, bersih dan gratis. Namun, ketersediaan lahan yang cukup luas untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) semakin berkurang. Pengembangan PLTS terapung dapat menjadi solusi masalah tersebut. Penelitian mengenai optimasi performa PLTS terapung banyak dilakukan dengan menambahkan sistem pendingin yang terintegrasi dengan modul surya atau photovoltaic (PV). Hal ini dilakukan karena dengan menurunkan temperatur PV maka efisiensi sistem akan meningkat. Salah satu sistem pendingin yang tidak membutuhkan daya tambahan dalam operasinya adalah termosifon. Beberapa penelitian terdahulu membuktikan bahwa pendingin termosifon untuk PV terapung dapat meingkatkan daya dan efisiensi dibandingkan dengan instalasi PV di darat. Akan tetapi, penelitian sebelumnya menggunakan ketinggian reservoir yang cukup tinggi dan dapat menyebabkan shading pada PV terapung. Oleh karena itu, dilakukan simulasi computational fluid dynamic (CFD) sistem pendingin termosifon dengan reservoir sejajar modul PV. Simulasi CFD awal untuk mengetahui adanya aliran pada fluida pendingin termosifon sebelum proses fabrikasi. Selanjutnya dilakukan simulasi CFD akhir berdasarkan data yang didapatkan pada saat pengujian sebagai validasi dari pengujian yang dilakukan. Simulasi dilakukan secara transien dengan mengatur sifat-sifat dari fluida kerja sebagai fungsi temperatur (piecewise-linear). Metode SIMPLE dan model aliran laminar digunakan untuk menyelesaikan simulasi numerik CFD. Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem pendingin termosifon mampu secara efektif mendinginkan PV. Pengujian untuk PV terapung berpendingin termosifon dengan reservoir sejajar modul PV dan pengujian PV terapung tanpa pendingin (PV terapung konvensional) kemudian dilakukan untuk melihat pengaruh pemasangan sistem pendingin terhadap kenaikan daya dan efisiensi PV terapung dari pengujian PV daratnya. Hasil pengujian menunjukkan bahwa PV terapung berpendingin termosifon dapat menaikkan efisiensi dan daya sebesar 4,88% dan 4,65% relatif terhadap pengujian PV darat. Konfigurasi pengujian lainnya yaitu PV terapung tanpa pendingin dapat menaikkan efisiensi dan daya sebesar 2,57% dan 2,5% relatif terhadap pengujian PV darat. Selain itu, perhitungan kelayakan investasi berupa net present value (NPV), internal rate of return (IRR) dan payback period (PP) dilakukan untuk skema PLTS darat, PLTS terapung tanpa pendingin, PLTS terapung berpendingin termosifon dengan reservoir sejajar PV, dan PLTS terapung berpendingin termosifon dengan ketinggian reservoir 75cm. Hasil perhitungan ekonomi menunjukkan sistem PLTS terapung berpendingin termosifon dengan ketinggian 75cm merupakan skema yang paling menguntungkan dan skema PLTS darat merupakan skema yang paling tidak menguntungkan. Skema PLTS terapung berpendingin termosifon dengan reservoir sejajar PV berada di urutan ketiga setelah skema PLTS terapung tanpa pendingin, meskipun lebih menguntungkan dari PLTS darat namun harga pembelian sistem pendingin yang mahal dan kenaikan efisiensi yang tidak terlalu besar membuat skema ini belum bisa mengalahkan keuntungan investasi untuk skema PLTS terapung tanpa pendingin.