Rancang Bangun dan Analisis Kinerja Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya Bifacial (PLTS) pada Keramba Waduk Cengklik

Dwi Mukti Laksono; Rizki Nurilyas Ahmad

doi:10.69693/ijim.v4i3.2207

Authors

Dwi Mukti Laksono Universitas Muhammadiyah Surakarta
Rizki Nurilyas Ahmad Universitas Muhammadiyah Surakarta

DOI:

https://doi.org/10.69693/ijim.v4i3.2207

Keywords:

PLTS Apung, Bifacial, Karamba

Abstract

Peningkatan kebutuhan energi listrik mendorong pemanfaatan sumber energi terbarukan yang lebih efisien dan berkelanjutan. Salah satu alternatif yang memiliki potensi besar adalah Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) terapung berbasis panel surya bifacial yang mampu memanfaatkan radiasi matahari dari kedua sisi modul. Penelitian ini bertujuan merancang dan mengimplementasikan sistem PLTS terapung berbasis panel surya bifacial pada keramba di Waduk Cengklik serta menganalisis pengaruh media reflektor terhadap karakteristik keluaran sistem. Metode penelitian meliputi perancangan sistem, implementasi perangkat keras berbasis Arduino Uno, validasi sensor PZEM-004T, serta pengujian performa menggunakan tiga media reflektor, yaitu air, seng, dan galvalum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sensor PZEM-004T memiliki tingkat kesalahan rata-rata sebesar 0,14% untuk tegangan, 0,80% untuk arus, dan 0,88% untuk daya sehingga layak digunakan sebagai instrumen pengukuran. Analisis performa menunjukkan bahwa media air menghasilkan daya beban rata-rata tertinggi sebesar 44,06 W dengan rugi-rugi daya terendah sebesar 4,38 W dibandingkan media seng dan galvalum. Kondisi tersebut mengindikasikan bahwa pemanfaatan radiasi pantul (albedo) dari permukaan air berkontribusi terhadap peningkatan keluaran daya panel surya bifacial. Pengujian kinerja harian selama tiga hari juga menunjukkan bahwa peningkatan intensitas radiasi matahari diikuti oleh kenaikan tegangan, arus, dan daya keluaran sistem, sedangkan pada kondisi tanpa radiasi matahari beban sepenuhnya disuplai oleh baterai. Secara keseluruhan, sistem yang dikembangkan mampu menghasilkan daya maksimum hingga 60 W, melampaui target penelitian sebesar 50 W, sehingga implementasi PLTS terapung berbasis panel surya bifacial pada keramba berpotensi menjadi solusi penyediaan energi listrik yang andal dan berkelanjutan di kawasan perairan.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Achmadany, F. G., Saputra, G. S., & Nurpulaela, L. (2024). Perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Pada Sistem Lightning Protection And Monitoring Device Fajar. Jurnal Ilmiah Wahana Pendidikan, 10(21), 290–303.

Alnavis, N. B., Wirawan, R. R., Solihah, K. I., & Nugroho, V. H. (2024). Energi listrik berkelanjutan: Potensi dan tantangan penyediaan energi listrik di Indonesia. Journal of Innovation Materials, Energy, and Sustainable Engineering, 1(2), 119–139. https://doi.org/10.61511/jimese.v1i2.2024.544

Arucu, M. (2026). Electrothermal Coupling in Floating Photovoltaic Systems : A Modi ed Shockley Framework for Performance Enhancement. ACTA PHYSICA POLONICA A, 149(4). https://doi.org/10.12693/APhysPolA.149.157

Bening, A. K., Nadhiroh, N., Satrio, G. S., Putra, H. R., & Catur, M. D. (2025). Analisa Perbandingan Suhu Panel dan Daya PLTS Terapung vsGrounded Berbasis IoT. Jurnal Otomasi Kelistrikan Dan Energi Terbarukan, 7, 18–26.

Cinantya, P., Widiastuti, H., & Lumombo, L. (2025). Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Surya Terapung pada Waduk Sumber Air Minum di Batam. Jurnal Profesi Insinyur Indonesia, 2(2), 65–70.

Cosgun, A. E., & Demir, H. (2024). Investigating the Effect of Albedo in Simulation-Based Floating Photovoltaic System: 1 MW Bifacial Floating Photovoltaic System Design. Energies, 17(4). https://doi.org/10.3390/en17040959

Farrar, L. W., Bahaj, A. S., James, P., Anwar, A., & Amdar, N. (2022). Floating solar PV to reduce water evaporation in water stressed regions and powering water pumping: Case study Jordan. Energy Conversion and Management, 260(1), 1–16. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115598

Ganesan, K., Winston, D. P., Sugumar, S., & Jegan, S. (2023). Performance analysis of n-type PERT bifacial solar PV module under diverse albedo conditions. Solar Energy, 252(June 2022), 81–90. https://doi.org/10.1016/j.solener.2023.01.020

Garrod, A., & Ghosh, A. (2023). A Review of Bifacial Solar Photovoltaic Applications. Front Energy, 17(1), 704–726.

Hammoumi, A. El, Chita, S., Motahhir, S., & Ghzizal, A. El. (2022). Solar PV energy: From material to use, and the most commonly used techniques to maximize the power output of PV systems: A focus on solar trackers and floating solar panels. Energy Reports, 8(1), 11992–12010.

Harahap, P., Pasaribu, F. I., & Adam, M. (2020). Prototype Measuring Device for Electric Load in Households Using the PZEM-004T Sensor. Budapest International Research in Exact Science, 2(3), 347–361. https://doi.org/10.33258/birex.v2i3.1074

Herlambang, Y. D., Prasetiyo, B., Wahyono, Apriandi, N., Marliyanti, & Sutanto, B. (2023). Unjukkerja Panel Surya Tipe Terapung untuk Pembangkit Listrik. Jurnal Rekayasa Mesin, 18(3), 435–444.

Hidayat, T. N., Rohmat, S., & Sutrisno, S. (2021). Analisis Output Daya Pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya Dengan Kapasitas 10Wp, 20Wp, Dan 30Wp. Jurnal Crankshaft, 4(2), 9–18. https://doi.org/10.24176/crankshaft.v4i2.6013

Kalmani, S., Goswami, A., Bethel, B., & Kumba, K. (2026). Performance analysis of floating solar PV performance under microclimatic variations. Cogent Engineering, 13(1). https://doi.org/10.1080/23311916.2026.2640730

Karjadi, M. (2025). Optimalisasi Efisiensi Panel Surya dalam Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Skala Rumah Tangga. Ranah Research: Journal of Multidisciplinary Research and Development, 7(4), 3002–3010.

Kusuma, H. A., Refly, S., & Pramana, R. (2024). Implementasi Sistem Penerangan dan Proteksi Panel Surya Bugis di Kota Kotamadya Tanjung Pinang. Jurnal Hilirisasi IPTEKS, 7(3), 288–300.

Liestyowati, D., Rachman, I., Firmansyah, E., & Mujiburrohman. (2022). Rancangan Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Berkapasitas 100 WP dengan Inverter 1000 Watt. INSOLOGI: Jurnal Sains Dan Teknologi, 1(5), 623–634. https://doi.org/10.55123/insologi.v1i5.1027

Mangatur, C. O., Setiawan, I. N., & Kumara, I. N. S. (2023). Studi Potensi dan Perancangan PLTS Apung di Danau Batur Guna Mendukung Bali Clean Energy. Jurnal SPEKTRUM, 10(4), 317–328.

Mouhib, E., Micheli, L., Almonacid, F. M., & Fernandez, E. F. (2022). Overview of the Fundamentals and Applications of Bifacial Photovoltaic Technology: Agrivoltaics and Aquavoltaics. Energies, 15(23), 1–30.

Muntoha, G. B., Afifah, D. S. N., & Hayuhantika, D. (2023). Potensi Pantai Sine Kabupaten Tulungagung Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Jurnal Riset Rekayasa Elektro, 5(2), 115. https://doi.org/10.30595/jrre.v5i2.19650

Nava-Pintor, J. A., Alcalá-Rodríguez, U. E., Guerrero-Osuna, H. A., Mata-Romero, M. E., Lopez-Neri, E., García-Vázquez, F., Solís-Sánchez, L. O., Carrasco-Navarro, R., & Luque-Vega, L. F. (2025). Development and Evaluation of Solar Radiation Sensor Using Cost-Effective Light Sensors and Machine Learning Techniques. Technologies, 13(5), 1–31. https://doi.org/10.3390/technologies13050182

Prabawanti, I. I. D. A. A., Juwono, P. T., & Saputra, A. W. (2025). Analisis Penambahan Volume Waduk dan Peningkatan Nilai Manfaat Operasi Waduk Akibat Penggunaan PLTS Terapung di Waduk Gerokgak. STABILITA: Jurnal Ilmiah Teknik Sipil, 13(2), 69–74.

Pujianto, Aripriantoni, Sakey, P. A., & Waskito, W. (2019). Kinerja Sistem Array 13 PLTS Terapung 145 MW AC Cirata. 2–11.

Rinaldi, A., & Mulyono, J. (2021). Peluang Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Pada Genangan Waduk. Jurnal Infrastruktur Kementerian PUPR, 07(01), 1–11.

Riskiono, S. D., Oktaviani, L., & Sari, F. M. (2021). Implementation of the School Solar Panel System To Support the Availability of Electricity Supply At Sdn 4 Mesuji Timur. IJISCS (International Journal of Information System and Computer Science), 5(1), 34. https://doi.org/10.56327/ijiscs.v5i1.960

Tina, G. M., Osama, A., Mannino, G., Gagliano, A., Cucuzza, A. V., & Bizzari, F. (2025). Thermal Comparison of Floating Bifacial and Monofacial Photovoltaic Modules Considering Two Laying Configuration. Applied Energy, 389(3), 1–20.

Wibowo, L., Wahyusari, R., Yuwono, T., & Shofia, A. (2024). IoT-based high-accuracy monitoring system for on-grid photovoltaic power system using NodeMCU ESP8266 and PZEM004T. Journal of Mechatronics, Electrical Power, and Vehicular Technology, 15(2), 230–241. https://doi.org/10.55981/j.mev.2024.823

Yasin, M., Apriaskar, E., & Djuniadi. (2023). Simulasi Monitoring Arus, Tegangan, dan Daya Panel Surya. Emitor: Jurnal Teknik Elektro, 23(2), 87–92