OPTIMASI PENGGUNAAN SISTEM HYBRID PANEL SURYA-PLN UNTUK MEMINIMASI BIAYA ENERGI LISTRIK JANGKA PANJANG (STUDI KASUS: 20 TAHUN) - Wiranata, F. Edwin; Kristiyani, Ika; Laheba, Timothy (J@ti Undip: Jurnal Teknik Industri, 2025)
Integrasi panel surya dengan jaringan PLN menjadi salah satu solusi menjanjikan untuk mengurangi ketergantungan energi fosil dan biaya listrik. Namun, penentuan kapasitas panel surya optimal yang mempertimbangkan degradasi efisiensi dan biaya investasi masih menjadi tantangan terutama bagi konsumen rumah tangga yang memiliki luas area terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung kapasitas panel surya optimal yang meminimasi total biaya selama 20 tahun. Metodologi penelitian ini meliputi penentuan parameter sebagai data awal, pemodelan matematika, simulasi untuk optimasi serta analisis sensitivitas. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah model optimasi non-linear dengan variabel kapasitas panel surya (S), degradasi efisiensi tahunan (0,5%), dan biaya energi PLN (Rp1700/kWh). Analisis dilakukan melalui simulasi numerik untuk berbagai kapasitas S. Pada studi kasus dengan kebutuhan energi 5000 kWh/tahun, kapasitas optimal adalah 4 KWp (26,7 m²), menghasilkan total biaya Rp 48.000.000,- selama 20 tahun (penghematan 71,8% dibandingkan tanpa panel surya). Model ini memberikan kerangka kuantitatif untuk memilih ukuran sistem hybrid yang optimal, dengan sensitivitas terhadap harga panel surya dan degradasi efisiensi. Abstract[Optimization of the Solar Panel-PLN Hybrid System to Minimize Long-Term Electricity Costs: A 20-Year Case Study] Integration of solar panels with the PLN network is a promising solution to reduce dependence on fossil fuels and electricity costs. However, determining the optimal solar panel capacity that accounts for efficiency degradation and investment costs remains a challenge, especially for household consumers with limited land area. This study aims to calculate the optimal solar panel capacity that minimizes the total cost over a 20-year period. The research methodology includes determining parameters as initial data, mathematical modeling, simulation for optimization, and sensitivity analysis. The method used is a non-linear optimization model with variables such as solar panel capacity (S), annual efficiency degradation (0.5%), and PLN energy costs (IDR 1700/kWh). Numerical simulations were conducted for various solar panel capacities (S). In a case study with an energy requirement of 5000 kWh/year, the optimal capacity was found to be 4 KWp (26.7 m²), resulting in a total cost of IDR 48 million over 20 years, which represents a 71.8% savings compared to not using solar panels. This model provides a quantitative framework for selecting the optimal hybrid system size, with sensitivity to solar panel prices and efficiency degradation.Keywords: solar panel; renewable energy; optimization; hybrid