Rancang Bangun Hybrid Photovoltaic dan Wind Turbine Generator Sebagai Sumber Daya Lampu Penerangan Jalan Umum

Krisis energi adalah masalah yang sangat fundamental di Indonesia khususnya masalah energi listrik. Sebagian besar aktivitas manusia berhubungan dengan peralatan dan teknologi yang menggunakan listrik sebagai sumber energi. Sedangkan bahan bakar fosil akan terancam kelangkaannya dalam beberapa tahun kedepan. Pemanfaatan sumber energi baru terbarukan mulai diimplementasikan salahsatunya adalah pemasangan panel surya pada lampu penerangan jalan umum (PJU). Namun dalam praktiknya, banyak lampu jalan yang tidak menyala pada saat musim hujan tiba. Dimana intensitas cahaya matahari sudah tidak sebesar musim kemarau. Oleh karena itu dibutuhkan energi tambahan untuk menjaga kontinyuitas nyala lampu PJU. Penelitian ini bertujuan untuk menjaga kontinyuitas lampu penerangan jalan umum dan mengurangi daya serta dimensi photovoltaic yang biasa digunakan pada lampu PJU tenaga surya. Pada penelitian ini dikaji pengaruh kecepatan angin terhadap daya yang dihasilkan generator, pengaruh intensitas matahari terhadap daya yang dihasilkan photovoltaic, rancang sistem hybrid photovoltaic dan wind turbine generator, energi dan efisiensi yang dihasilkan oleh wind turbine generator dalam satu hari. Penelitian ini menguraikan tentang perancangan sistem, penentuan spesifikasi alat, perancangan wind turbine, gearbox, penyearah tak terkontrol 3 fasa, boost converter, dan perangkat lunak mikrokontroler Pembuatan alat pada penelitian ini hanya meliputi penyearah tak terkontrol 3 fasa, boost converter, dan sensor tegangan, sedangkan wind turbine dan gearbox hanya berupa rancangan. Komponen lain seperti photovoltaic, generator magnet permanen, mikrokontroler, Battery Control Regulator (BCR), dan lampu penerangan jalan umum mengikuti spesifikasi yang ada di pasaran. Pengujian dilakukan pada masing-masing blok rangkaian meliputi pengujian generator magnet permanen, penyearah tak terkontrol 3 fasa, Pembangkit sinyal picu, boost converter, sensor tegangan, baterai, sistem hybrid, dan wind turbine generator. Sistem hybrid dilakukan dengan menggabungkan energi dari photovoltaic dan wind turbine generator melalui dua buah battery control regulator sebelum masuk ke baterai. Selanjutnya energi yang tersimpan pada baterai akan digunakan untuk menanggung beban lampu penerangan jalan umum. Berdasarkan hasil pengukuran didapatkan bahwa Wind turbine generator mulai mengalirkan daya ke baterai pada putaran 400 rpm. Daya maksimal yang dihasilkan dalam satu hari sebesar 28,352 W yang terjadi pada kecepatan angin 8,247 m/s. Photovoltaic 120 Wp dengan radiasi cahaya matahari di kota malang sebesar 3,805 kWh/m2 dapat menghasilkan energi sebesar 415,091 Wh dalam satu hari. Efisiensi rata-rata yang dihasilkan oleh wind turbine generator dalam satu hari sebesar 17,912 %. Energi yang dihasilkan oleh wind turbine generator dalam satu hari dapat menanggung energi sebesar 15,68 % dari energi beban harian yang dibutuhkan. Dengan tambahan energi angin pada lampu penerangan jalan umum, daya photovoltaic yang digunakan akan berkurang dari 150 Wp menjadi 120 Wp. Dimensi dari photovoltaic yang digunakan juga akan berkurang dari 2x (1200x550x35mm) menjadi 1 x (1482x676x35mm). Untuk penyempurnaan penelitian ini, Penggunaan jenis turbin angin yang memanfaatkan gaya lift seperti tipe Darrieus agar efisiensi yang dihasilkan oleh wind turbine generator lebih besar