Simulasi Perancangan Tekno-Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Atap Sistem On-Grid dan Hybrid pada Sektor Rumah Tangga di Desa Tembok, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng Menggunakan PVsyst

Abstract

Transisi energi sektor rumah tangga perdesaan dihadapkan pada tantangan variabilitas profil beban dan aturan Zero Export Peraturan Menteri ESDM Nomor 2 Tahun 2024, di mana daya surplus ke jaringan PLN tidak dihitung sebagai pengurangan tagihan. Penelitian ini bertujuan menganalisis kinerja teknis, neraca energi, dan kelayakan finansial 25 tahun dari perancangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) atap sistem on-grid dan hybrid di Desa Tembok, Kabupaten Buleleng, Bali, serta mengevaluasi dampak optimasi geometri atap (tilt dan azimuth). Metodologi penelitian menerapkan pemodelan prediktif berbasis simulasi PVsyst 8.1.4 terhadap 15 rumah sampel yang mewakili variasi daya PLN (900 VA, 1300 VA, dan 2200 VA) dengan evaluasi 60 skenario kombinasi konfigurasi sistem dan geometri atap. Evaluasi finansial dianalisis menggunakan metode Discounted Cash Flow pada discount rate 6,0%. Hasil simulasi menunjukkan optimasi geometri atap meningkatkan penerimaan radiasi surya tahunan menjadi 2.056–2.074 〖"kWh/m" 〗^2 "/tahun" . Namun, ketiadaan kompensasi ekspor menyebabkan curtailment masif pada rumah tangga berbeban malam dan beban rendah, dengan energi terbuang (EUnused) membengkak hingga 82,5%–99,7%. Sebaliknya, sistem hybrid menekan EUnused hingga mendekati 0 kWh/tahun dan menaikkan Performance Ratio hingga 79,73%. Evaluasi finansial mengungkapkan hanya 2 dari 60 skenario (3,33%) yang dinyatakan layak ("NPV">0), yang seluruhnya berasal dari sistem on-grid sampel minimarket daya 2200 VA. Seluruh skenario hybrid dinyatakan tidak layak akibat tingginya investasi awal dan reinvestasi BESS LiFePO4 pada tahun ke-10. Disimpulkan bahwa dalam kerangka Zero Export, kelayakan ekonomi PLTS atap ditentukan oleh kesesuaian profil beban harian (load matching), sehingga perancangan disarankan beralih ke pendekatan Demand-Driven.