Analisis dan Perancangan Energi Terbarukan dengan Photovoltaic untuk Budidaya Tanaman Hidroponik pada Greenhouse Tropis

Abstract

Penerapan energi surya sebagai sumber energi bersih dan terbarukan pada bidang pertanian dikenal juga sebagai agrivoltaik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang kebutuhan energi listrik dan pemenuhannya dengan menggunakan photovoltaic pada budidaya tanaman hidroponik di dalam greenhouse tropis. Peralatan listrik yang digunakan dalam proses budidaya diantaranya adalah; pompa chiller, pompa irigasi, dan chiller. Penelitian ini dilakukan dengan tahapan identifikasi, pengukuran kebutuhan energi listrik, analisis potensi surya, dan perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya dengan beberapa skenario. Skenario tersebut ditentukan dengan cara mengurangi waktu operasional alat dari 24 jam menjadi 12 jam, 8 jam, dan 6 jam, khususnya pada peralatan root zone cooling¸ yang terdiri antara pompa chiller dan chiller. Perencanaan ini dilakukan dengan mencari kombinasi komponen sistem seperti modul surya, inverter, baterai, dan solar charge regulator (SCR) dengan perangkat lunak PVSYST untuk mendapatkan performa terbaik. Jumlah energi yang dibutuhkan untuk budidaya greenhouse dengan skenario I, yaitu sebesar 85,05 kWh, skenario II sebesar 58,14 kWh, skenario III sebesar 49,17 kWh, dan skenario IV sebesar 44,69 kWh. Berdasarkan hasil analisis dan perencanaan diperoleh kebutuhan sejumlah photovoltaic dengan kapasitas 450 Wp untuk skenario I hingga IV secara berurutan yaitu, 45 unit, 30 unit, 36 unit, dan 24 unit. Berdasarkan skenario tersebut, masing- masing sistem dilengkapi baterai dengan kapasitas total 296 AH 60 unit, 44 unit, 36 unit, dan 32 unit. Jumlah SCR untuk setiap skenario yaitu 5 unit SCR 5.000 Watt, 3 unit SCR 5.000 Watt. 4 unit SCR 3.750 Watt, dan 3 unit SCR 3.750 Watt. Performance ratio yang diperoleh, berkisar antara 77,2-78,5%, sehingga penggunaan sumber energi terbarukan dengan photovoltaic untuk budidaya hidroponik pada greenhouse layak untuk diaplikasikan