Penelitian mengenai desain pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) atap di Kota Makassar menunjukkan bahwa investasi energi surya rumah tangga memiliki potensi teknis dan ekonomi yang menjanjikan. Studi ini dilakukan oleh Gatot Suprayogi, Jaka Windarta, dan Asep Yoyo Wardaya dari Universitas Diponegoro Semarang dan dipublikasikan pada 2026 di International Journal of Education and Life Sciences (IJELS). Penelitian menganalisis desain PLTS atap berkapasitas 3300 Wp pada rumah dengan sudut kemiringan atap 15 derajat di Perumahan Nusa Tamalanrea Indah, Makassar.
Penelitian menyoroti meningkatnya kebutuhan energi listrik di Indonesia seiring pertumbuhan penduduk dan aktivitas ekonomi. Data PT PLN menunjukkan jumlah pelanggan listrik nasional mencapai 96,2 juta pelanggan pada 2025, dengan pelanggan rumah tangga sebagai pengguna terbesar. Di sisi lain, pemerintah melalui Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral menargetkan kuota PLTS atap sebesar 3,9 GW pada periode 2024–2025 sebagai bagian dari percepatan transisi energi bersih nasional.
Menurut peneliti, posisi geografis Indonesia di garis khatulistiwa memberikan potensi energi matahari yang sangat besar. Namun, pasokan listrik nasional masih didominasi pembangkit berbasis bahan bakar fosil seperti batu bara, diesel, dan gas yang menghasilkan emisi karbon dioksida penyebab efek rumah kaca. Pemanfaatan PLTS atap dinilai dapat membantu mengurangi ketergantungan rumah tangga terhadap listrik berbasis energi fosil.
Penelitian dilakukan menggunakan perangkat lunak PVsyst untuk mensimulasikan performa sistem PLTS atap sesuai kondisi iklim Kota Makassar. Analisis melibatkan berbagai variabel teknis seperti sudut atap, arah radiasi matahari, luas atap rumah, kondisi cuaca, jenis modul fotovoltaik (PV), inverter, hingga sistem kontrol otomatis seperti Automatic Transfer Switch (ATS).
Desain PLTS difokuskan pada rumah dengan luas atap sekitar 90 meter persegi. Setelah memperhitungkan area tangki air dan ruang perawatan, peneliti memperkirakan sekitar 62,3 meter persegi area atap dapat dimanfaatkan untuk pemasangan panel surya. Luasan tersebut mampu menampung hingga 24 modul PV.
Sistem yang dianalisis menggunakan enam modul PV mono-kristalin dengan total kapasitas terpasang sebesar 3.300 Wp. Peneliti memilih modul mono-kristalin karena memiliki efisiensi lebih tinggi dibanding modul poli-kristalin, meskipun harga pasarnya relatif lebih mahal.
Hasil penelitian menunjukkan kebutuhan listrik rumah tangga mencapai rata-rata 15,284 kWh per hari untuk penggunaan 24 jam, sedangkan konsumsi listrik pada siang hari sekitar 8,184 kWh. Karena produksi listrik tenaga surya paling optimal terjadi pada siang hari, sistem dirancang untuk memaksimalkan penyerapan energi matahari pada pukul 10.00 hingga 15.00.
Berdasarkan simulasi PVsyst, PLTS atap tersebut mampu menghasilkan sekitar 5.541 kWh listrik per tahun. Sebanyak 88,7 persen energi yang dihasilkan langsung digunakan untuk kebutuhan rumah tangga, sedangkan 11,3 persen disimpan dalam baterai. Peneliti juga mencatat sekitar 953 kWh energi listrik tidak termanfaatkan karena sistem dirancang sebagai self-consumption rooftop solar system yang belum menyalurkan listrik kembali ke jaringan PLN.
Penelitian ini juga menyajikan analisis ekonomi investasi PLTS atap. Total biaya awal pemasangan diperkirakan mencapai sekitar Rp30,665 juta yang mencakup pembelian panel surya, baterai, inverter, sistem kontrol, instalasi, dan biaya perawatan. Biaya pemeliharaan tahunan diperkirakan sekitar Rp250 ribu untuk pembersihan dan perawatan rutin panel surya.
Dari hasil simulasi ekonomi, investasi PLTS atap diperkirakan mampu menghasilkan penghematan biaya listrik sekitar Rp4,31 juta per tahun. Analisis penelitian menunjukkan:
- Payback Period (PP): 7 tahun 2 bulan
- Net Present Value (NPV): Rp27,95 juta
- Internal Rate of Return (IRR): 8 persen
- Estimasi keuntungan bersih: Rp19,94 juta
Grafik payback period pada halaman 13 menunjukkan keuntungan kumulatif mulai positif setelah tahun kedelapan dan terus meningkat selama umur operasional sistem yang diperkirakan mencapai 20 tahun.
Selain aspek ekonomi, penelitian juga menekankan pentingnya sistem keamanan instalasi PLTS atap. Sistem dirancang menggunakan Automatic Transfer Switch (ATS), Solar Charge Controller (SCC), timer otomatis, pemutus arus listrik, dan perlindungan instalasi sesuai standar PUIL dan IEC. Sistem ini memungkinkan perpindahan otomatis antara listrik tenaga surya dan listrik PLN ketika produksi energi matahari tidak mencukupi.
Menurut Gatot Suprayogi dan tim peneliti Universitas Diponegoro, PLTS atap dapat menjadi solusi nyata dalam mendukung transisi energi nasional sekaligus mengurangi emisi gas rumah kaca. Peneliti menilai peningkatan penggunaan PLTS atap di sektor rumah tangga dapat membantu mengurangi ketergantungan terhadap pembangkit listrik berbasis bahan bakar fosil.
Penelitian juga merekomendasikan perlunya dukungan pemerintah melalui kebijakan subsidi, penyederhanaan regulasi ekspor listrik PLTS atap, serta peningkatan akses masyarakat terhadap teknologi energi surya, terutama di daerah terpencil. Selain itu, peneliti menyoroti pentingnya pengembangan sistem daur ulang limbah panel surya dan baterai untuk menjaga keberlanjutan lingkungan di masa depan.
Profil Penulis
- Gatot Suprayogi – Universitas Diponegoro Semarang; bidang keahlian energi terbarukan dan desain sistem PLTS atap.
- Jaka Windarta – Universitas Diponegoro Semarang.
- Asep Yoyo Wardaya – Universitas Diponegoro Semarang.
Sumber Penelitian
Suprayogi, G., Windarta, J., & Wardaya, A. Y. (2026). Design Analysis of a 3300 Wp Rooftop Solar Power Plant with a 15° Roof Angle at the Nusa Tamalanrea Indah Housing Complex in Makassar City. International Journal of Education and Life Sciences (IJELS), Vol. 4 No. 4, April 2026, hlm. 419–438.
0 Komentar