Untuk proyek-proyek off-grid, pertanyaan pertama hampir selalu sama: Berapa banyak daya yang dibutuhkan oleh pembangkit listrik tenaga surya seluler saya?
Tidak ada jawaban yang cocok untuk semua hal. Peringkat daya yang dibutuhkan harus dihitung, bukan dipilih begitu saja. Salah satu asumsi yang salah dapat mengakibatkan pengerjaan ulang yang mahal: sistem yang berukuran terlalu kecil mungkin gagal menopang beban, sementara sistem yang terlalu besar akan mengikat modal dalam kapasitas yang mungkin tidak akan pernah terpakai.
Panduan ini menguraikan metode pengukuran, menyediakan tabel referensi cepat untuk skenario pengoperasian umum, dan menjelaskan mengapa modul PV, inverter, dan penyimpanan energi harus dihitung secara terpisah.
Mulailah dengan Menghitung Tiga Nilai Utama
Konsumsi Energi Harian (kWh/hari)
Ini adalah titik awal untuk semua perhitungan ukuran. Yang penting adalah listrik aktual yang dikonsumsi selama 24 jam—bukan jumlah rating peralatan atau jumlah perangkat dikalikan dengan daya terukurnya.
Ada tiga cara untuk memperkirakan konsumsi di lokasi:
- Periksa riwayat pembacaan meter. Ini umumnya merupakan metode paling akurat untuk proyek dengan sambungan jaringan listrik atau generator diesel.
- Hitung dari daftar peralatan. Perkirakan konsumsi energi setiap perangkat dengan mengalikan daya terukurnya dengan jam pengoperasian hariannya.
- Gunakan proyek serupa sebagai referensi.
Metode ketiga biasanya digunakan untuk kamp konstruksi atau lokasi penambangan yang baru didirikan. Perkiraan umum industri adalah: kamp konstruksi yang dapat menampung 30 orang: 60–120 kWh/hari; Kamp konstruksi berkapasitas 100 orang: 250–400 kWh/hari.
Kekuatan Puncak dan Faktor Permintaan
Daya puncak menentukan kapasitas inverter yang dibutuhkan, sedangkan konsumsi energi harian menentukan kapasitas PV yang dibutuhkan. Ini adalah dua parameter yang berbeda.
Peralatan di lokasi biasanya tidak beroperasi pada beban penuh secara bersamaan. Faktor permintaan sebesar 0,6–0,8 biasanya digunakan dalam perkiraan teknik. Dengan asumsi faktor permintaan 1,0 dapat mengakibatkan inverter berukuran besar, sehingga kelebihan kapasitas tidak terpakai sepanjang siklus hidup proyek.
Salah satu pertimbangan penting adalah peralatan dengan motor berdaya tinggi, seperti pompa air, penghancur, dan peralatan pengangkat. Arus awalnya harus dihitung secara terpisah. Arus pengasutan sesaat pada motor induksi yang menggunakan pengasutan langsung dapat mencapai 5–7 kali arus pengenalnya. Jika masalah ini tidak diatasi, bahkan inverter berukuran memadai pun dapat membuat perlindungannya terputus.
Konsumsi Energi Malam Hari sebagai Persentase Penggunaan Harian
Angka ini menentukan konfigurasi penyimpanan energi. Untuk kamp-kamp yang sebagian besar tidak dihuni pada siang hari namun mengkonsumsi listrik dalam jumlah besar pada malam hari, konsumsi listrik pada malam hari seringkali melebihi 50% dari penggunaan sehari-hari. Untuk stasiun pompa yang beroperasi terutama pada siang hari, porsi penggunaan pada malam hari mungkin di bawah 20%.
Semakin rendah pembagian malam hari, semakin banyak penyimpanan yang berfungsi sebagai fungsi tambahan. Semakin tinggi porsinya, semakin penting penyimpanan energi pada sistem secara keseluruhan.
Referensi Daya Cepat untuk Skenario Pengoperasian Umum
Tabel berikut merangkum rentang umum untuk enam skenario pengoperasian umum. Angka-angka ini didasarkan pada pengalaman industri; persyaratan proyek sebenarnya harus diverifikasi berdasarkan daftar beban.
| Skenario Operasi | Konsumsi Energi Harian (kWh) | Daya Puncak (kW) | Konsumsi Malam Hari | Kapasitas PV yang Direkomendasikan | Penyimpanan Energi yang Direkomendasikan |
| Kamp konstruksi 30 orang | 60–120 | 15–25 | 50%–60% | seri 20kW | 40kWh |
| Kamp konstruksi 100 orang | 250–400 | 50–70 | 50%–60% | Seri 56–75 kW | 121kWh |
| Dua pompa drainase 22 kW (satu beroperasi, satu siaga) | 200–300 | 40–50 | Di bawah 20% | seri 56kW | Opsional, sesuai kebutuhan |
| Lampu situs 12 × 400 W (10 jam di malam hari) | 50 | 5 | 100% | seri 20kW | 40kWh |
| Stasiun pangkalan telekomunikasi (beroperasi 24/7) | 60–90 | 3–5 | 100% | seri 20kW | 40kWh |
| Mesin las, peralatan pemotong dan perkakas listrik kecil | 80–150 | 20–40 | Sekitar 30% | seri 56kW | Opsional, sesuai kebutuhan |
Untuk menggunakan tabel ini, pertama-tama kenali skenario pengoperasian dan periksa kisaran mana yang sesuai dengan konsumsi energi harian. Jika daya puncak dan konsumsi energi harian menunjukkan ukuran sistem yang berbeda, gunakan peringkat daya yang lebih tinggi sebagai titik awal, lalu verifikasi apakah kapasitas PV mencukupi.
Mengapa Modul PV, Inverter, dan Penyimpanan Energi Harus Diukur Secara Terpisah
Rasio DC/AC: Kapasitas PV Biasanya Lebih Tinggi Dari Nilai Output Inverter
Output modul PV dinilai berdasarkan kondisi pengujian standar: suhu modul 25°C, radiasi 1.000 W/m², dan koefisien massa udara AM1,5. Ketika suhu lembar belakang modul mencapai 65°C di lokasi, modul silikon kristalin dengan koefisien suhu -0,3%/°C mungkin mengalami pengurangan keluaran sekitar 12%–14%.
Jika kapasitas PV dan nilai keluaran inverter dicocokkan dengan rasio 1:1, sistem mungkin tidak dapat mencapai nilai keluaran inverter pada waktu terpanas hari itu, sehingga sebagian kapasitas inverter tidak dimanfaatkan.
Praktik industri yang umum adalah mengukur kapasitas PV terpasang sebesar 1,1–1,3 kali lipat dari nilai output inverter. Rasio ini dikenal sebagai rasio DC/AC. Ini bukan rating yang dilebih-lebihkan; ini membantu memanfaatkan radiasi matahari yang tersedia dengan lebih baik.
Cara Menghitung Kapasitas Penyimpanan Energi
Kapasitas penyimpanan energi bergantung pada konsumsi listrik malam hari dan kedalaman pelepasan (DoD) yang diizinkan.
| Konsumsi Malam Hari sebagai Bagian dari Penggunaan Sehari-hari | Penyimpanan yang Diperlukan untuk Konsumsi 100 kWh/hari | Deskripsi |
| 20% | Kira-kira. 22–25 kWh | Hanya mencakup penerangan dan komunikasi malam hari, dengan asumsi kedalaman debit 90%. |
| 40% | Kira-kira. 45–50 kWh | Mencakup beban produksi tambahan pada malam hari |
| 60% | Kira-kira. 67–75 kWh | Untuk skenario pengoperasian sepanjang waktu, dengan kapasitas tambahan yang disediakan untuk hari berawan atau hujan |
| 100% (base station telekomunikasi) | Kira-kira. 110–120 kWh | Memerlukan pertimbangan desain selama 2–3 hari berawan atau hujan berturut-turut |
Perhitungannya dapat dinyatakan sebagai:
Kapasitas penyimpanan energi = Konsumsi energi harian × Porsi konsumsi malam hari Kedalaman pelepasan × Faktor cadangan cuaca berawan (1,0–1,3)
Faktor redundansi dapat diverifikasi berdasarkan data meteorologi lokal dengan menggunakan modul sistem off-grid JRC PVGIS.
Untuk baterai litium besi fosfat (LFP), nilai desain kedalaman pengosongan umumnya adalah 90%. Jangan menghitung berdasarkan asumsi 100% DoD, karena hal ini dapat membahayakan siklus hidup.
Siklus Hidup dan Jadwal Penggantian
Baterai litium besi fosfat dapat mencapainya 5.000–8.000 siklus pada kedalaman debit 80%.. Dengan asumsi satu siklus pengisian-pengosongan per hari, ini setara dengan sekitar 13–21 tahun. Ini lebih pendek dari umur layanan nominal 25 tahun yang umumnya ditentukan untuk modul PV. Oleh karena itu, penyimpanan energi mungkin memerlukan penggantian selama siklus hidup sistem dan tidak boleh diabaikan dalam perhitungan investasi.
Mencocokkan Proyek Anda dengan Salah Satu dari Enam Seri Produk
Pembangkit listrik tenaga surya bergerak ZM-Besta tersedia dalam enam seri daya, mencakup 20 kW hingga 200 kW, dengan total 24 model. Spesifikasi utama tercantum di bawah ini.
| Seri | Kapasitas PV Terpasang | Jenis Modul PV | Daya per Modul | Jejak yang Dikerahkan | Berat Produk (Tidak Termasuk Penyimpanan Energi) | Penyimpanan Energi Standar |
| 20kW | 15–20kW | TOPCon tipe-N | 690–720 W | 33–39 m × 4 m | 3,8–4,3 ton | 40kWh |
| 56kW | 40–56kW | TOPCon tipe-N | 440–460 W | 63–85 m × 6 m | 12,5–15 ton | 121kWh |
| 75kW | 56–77kW | TOPCon tipe-N | 440–460 W | 63–85 m × 6 m | 12–15 ton | Opsional, sesuai kebutuhan |
| 150kW | 109–152kW | TOPCon tipe-N | 510–530 W | 70–96 m × 12 m | 33–36 ton | 261kWh |
| 175kW | 133–175kW | TOPCon tipe-N | 510–530 W | 70–96 m × 12 m | 31–34,5 ton | Opsional, sesuai kebutuhan |
| 200kW | 148–204kW | TOPCon tipe-N | 580–600 W | 85–110 m × 12 m | 31–34 ton | Opsional, sesuai kebutuhan |
Spesifikasi umum di seluruh rangkaian produk:
- Sudut pemasangan: 25°
- Sudut termasuk bingkai: 130°
- Lapisan galvanis hot-dip pada rangka: ≥55 μm
- Lapisan seng-aluminium-magnesium pada rel pemandu: ≥275 g/m²
- Waktu penerapan: ≤30 menit
- Hambatan angin setelah penerapan: Kelas 9
- Resistensi semprotan garam: ≤C5
- Suhu pengoperasian: -20°C hingga +50°C
- Peringkat perlindungan dalam konfigurasi tersimpan: IP55
- Output inverter hibrida: 380 V/400 V, tiga fase, empat kabel
- Frekuensi: 50/60Hz
Empat Kesalahan Umum Ukuran yang Harus Dihindari
Cukup Menambahkan Peringkat Papan Nama Peralatan
Menambahkan nilai daya setiap item pada daftar peralatan biasanya menghasilkan perkiraan yang 30% –50% terlalu tinggi. Tidak semua peralatan beroperasi secara bersamaan, dan perbedaan tersebut dapat menyebabkan biaya sistem yang tidak diperlukan.
Mengabaikan Kerugian Output Terkait Suhu
Di area penambangan gurun dengan suhu sekitar 45°C, suhu lembar belakang modul PV dapat melebihi 70°C, sehingga mengurangi produksi hampir 15%. Mengukur sistem berdasarkan rating standar pada suhu 25°C dapat menghasilkan keluaran aktual yang lebih rendah dari perkiraan.
Mengukur Penyimpanan Energi untuk Beban Puncak
Penyimpanan energi menyumbang sebagian besar dari total biaya sistem. Mengukur penyimpanan berdasarkan daya puncak berarti membayar kapasitas penyimpanan sepanjang hari untuk menutupi puncak yang mungkin terjadi hanya selama dua jam. Pendekatan yang benar adalah mengukur penyimpanan berdasarkan konsumsi energi malam hari.
Mengabaikan Persyaratan Transportasi dan Pengangkatan
Peralatan dengan luas tapak 110 m × 12 m dan berat 34 t memerlukan pemeriksaan awal terhadap jalan akses lokasi, radius putar, dan kapasitas angkat derek. Jalan sementara di lokasi pertambangan seringkali dirancang untuk kendaraan ringan. Jika persyaratan akses dan pembongkaran kendaraan berat diabaikan, peralatan mungkin tiba di lokasi tetapi tidak mungkin untuk dibongkar.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Q1: Berapa banyak listrik yang dapat dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga surya bergerak 20 kW per hari?
Pembangkitan bergantung pada kondisi matahari setempat. Dengan asumsi 4,5 jam puncak matahari dan efisiensi sistem sebesar 0,75–0,8, setiap 1 kW kapasitas PV terpasang menghasilkan sekitar 3,4–3,6 kWh per hari. Oleh karena itu, sistem berkapasitas 20 kW akan menghasilkan sekitar 68–72 kWh/hari. Di wilayah dengan 5,5 jam puncak matahari, pembangkitan harian dapat mencapai sekitar 85 kWh. PVOUT lokal aktual dapat ditanyakan melalui koordinat di Atlas Surya Global.
Q2: Dapatkah sistem secara langsung memberi daya pada beban yang digerakkan motor?
Ya, tapi arus awal harus dihitung. Motor induksi 22 kW yang menggunakan pengasutan langsung dapat menarik arus sesaat sebesar 110–150 A. Inverter harus memiliki kemampuan beban berlebih yang cukup untuk menangani permintaan ini. Untuk motor berdaya tinggi, soft starter atau penggerak frekuensi variabel (VFD) direkomendasikan untuk mengurangi arus start dan lonjakan listrik yang terkait.
Q3: Dapatkah sistem beroperasi tanpa penyimpanan energi?
Ya. Untuk aplikasi yang sebagian besar mengkonsumsi listrik pada siang hari, seperti stasiun pompa dan operasi penghancuran, sistem dapat beroperasi tanpa penyimpanan energi, dengan inverter menyuplai daya sebagai respons terhadap beban. Namun, aplikasi yang membutuhkan daya cadangan pada malam hari atau saat cuaca mendung memerlukan penyimpanan energi.
Q4: Bisakah sistem diperluas?
Desain modular mendukung perluasan kapasitas dengan menambah dan menghubungkan unit tambahan secara paralel. Sebelum perluasan, periksa jumlah maksimum unit paralel inverter yang diizinkan dan kapasitas titik sambungan. Menambah kapasitas PV saja tanpa meningkatkan sistem distribusi listrik mungkin tidak cukup.
Q5: Berapa lama peralatan dapat beroperasi di lingkungan yang kaya garam?
Jajaran produk ditentukan dengan tingkat ketahanan terhadap semprotan garam sebesar ≤C5 dan lapisan rangka galvanis hot-dip sebesar ≥55 μm. Berdasarkan klasifikasi korosi ISO 12944, C5-M mengacu pada lingkungan laut yang sangat korosif, termasuk lokasi pesisir tertentu dalam jarak 500 m dari laut. Dengan tingkat perlindungan dan inspeksi berkala, sistem dapat mendukung masa layanan lebih dari 15 tahun. Masa pakai sebenarnya masih bergantung pada kondisi korosi spesifik lokasi dan frekuensi perawatan.
Hubungi: info@xzbesta.com
