ANALISIS DATA LIDAR UNTUK PEMODELAN INSTALASI PHOTOVOLTAIC PADA ATAP BANGUNAN DI SEBAGIAN WILAYAH JAKARTA PUSAT
MALAA SALISA, Dr. Iswari Nur Hidayati, S.Si., M.Sc.
2024 | Skripsi | KARTOGRAFI DAN PENGINDRAAN JAUH
Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan dasar
hidup manusia. Sebagai contoh DK Jakarta yang saat ini masih dipenuhi dengan
energi berbahan dasar fosil yang didukung dengan data nasional penggunaan
energi fosil untuk pembangkit listrik mencapai 82% pada tahun 2022. Seiring
berjalannya waktu permintaan energi berbahan dasar fosil ini terus meningkat
yang memberikan efek buruk terhadap ekosistem bumi seperti perubahan iklim,
pencemaran udara, dan kerusakan lahan. Oleh karena itu, diperlukan terobosan
baru untuk memberikan solusi terkait dengan permasalahan ini. Saat ini
pengembangan pemanfaatan energi surya sebagai salah satu sumber energi bersih
berkembang pesat di Indonesia. Pemanfaatan energi ini menjadi agenda global
untuk meningkatkan pasokan energi terbarukan. Untuk mendukung hal tersebut,
diperlukan penelitian yang mendukung untuk identifikasi lokasi yang potensial
digunakan pemasangan panel photovoltaic di atap bangunan dan estimasi
produksi energi listrik dari radiasi matahari pada setiap bangunan dalam satu
tahun.
Sistem radar data penginderaan jauh, salah satunya
citra LiDAR, menjadi salah satu solusi untuk identifikasi atap bangunan yang
digunakan untuk instalasi photovoltaic serta melakukan estimasi produksi
energi listrik dari radiasi matahari pada setiap bangunan dalam satu tahun
dengan memanfaatkan Sistem Informasi Geografis (SIG). Penelitian ini mempunyai
tujuan yaitu, menganalisis atap bangunan yang sesuai untuk instalasi photovoltaic,
mengetahui potensi energi listrik yang dihasilkan, serta menganalisis
ketercapaian kemandirian energi dengan menghitung nilai coverage degree
(CD) di sebagain wilayah Jakarta Pusat. Metode yang digunakan dalam penelitian
ini adalah menggunakan pendekatan penginderaan jauh untuk menghitung perkiraan
total radiasi matahari yang diterima oleh atap bangunan selama periode satu
tahun dibuat dengan menggunakan alat Area Solar Radiation menggunakan
data DSM dengan resolusi spasial 60 cm yang diperoleh dari LiDAR. Lapisan yang
mewakili permukaan yang sesuai untuk panel surya atap dibuat dengan menerapkan
ambang batas untuk variabel seperti aspect, slope, radiasi matahari, dan
luas bangunan. Hal ini memungkinkan penghapusan permukaan yang tidak sesuai
dengan kriteria atap bangunan. Produksi daya listrik di wilayah kajian
ditentukan dengan menerapkan rumus konversi ke permukaan yang sesuai. Untuk
menerapkan konsep Nearly Zero Emission Community (n-ZEC), digunakan
rumus untuk menghitung nilai CD.
Hasil Penelitian ini menunjukkan estimasi produksi
listrik dari photovoltaic panel sebesar 368.395.498,4 kWh/tahun dan
total 15.301 bangunan yang dianggap cocok untuk instalasi photovoltaic
dengan akurasi lapangan 95%-96%. Analisis menunjukkan bahwa sistem konversi
energi matahari dapat memenuhi 6,94?ri kebutuhan energi listrik di area kajian.
Namun nilai ini belum cukup memenuhi ketercapaian kemandirian energi melalui
konsep n-ZEC. Oleh karena itu diperlukan cara lain agar hal tersebut dapat
dicapai di masa yang akan datang. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa
pemanfaatan LiDAR dapat digunakan untuk menganalisis atap bangunan yang sesuai
untuk instalasi photovoltaic serta dapat mengetahui potensi energi
listrik yang dihasilkan.
Electrical energy is one of the basic needs of human
life. For example, the Special Region of Jakarta is currently still filled with
fossil-based energy, which is supported by national data on the use of fossil
energy for electricity generation reaching 82% by 2022. Over time, the demand
for fossil-based energy continues to increase, which has adverse effects on the
earth's ecosystem such as climate change, air pollution, and land damage.
Therefore, a new breakthrough is needed to provide solutions related to this
problem. Currently, the development of solar energy utilization as a clean
energy source is growing rapidly in Indonesia. The utilization of this energy
has become a global agenda to increase the supply of renewable energy. To
support this, research is needed to identify potential locations for installing
photovoltaic panels on building roofs and estimating the production of
electrical energy from solar radiation on each building in one year.
The Remote Sensing Data Radar System, one of which is
LiDAR imagery, is one solution for identifying building roofs used for
photovoltaic installations and estimating the production of electrical energy
from solar radiation in each building in one year by utilizing Geographic
Information Systems (GIS). This research has the objectives of analyzing the
roofs of buildings that are suitable for photovoltaic installations, knowing
the potential electrical energy produced, and analyzing the achievement of energy
independence by calculating the coverage degree (CD) value in some areas of
Central Jakarta. The method used in this research is to use a remote sensing
approach to calculate the estimated total solar radiation received by the roof
of the building during a one-year period made using the Area Solar Radiation
tool using DSM data with a spatial resolution of 60cm obtained from LiDAR. A
layer representing surfaces suitable for rooftop solar panels was created by
applying thresholds to variables such as aspect, slope, solar radiation
received, and area. This allows the removal of surfaces that do not fit the
building roof criteria. The electric power production in the study area was
determined by applying a conversion formula to the appropriate surface. Then, to
apply the Nearly Zero Emission Community (n-ZEC) concept, a formula is used to
calculate the Coverage Degree (CD).
The results of this study show that the estimated
electricity production from photovoltaic panels is 368,395,498.4 kWh/year with
a total of 15,301 buildings suitable for photovoltaic installation with field
accuracy of 95%-96%. The CD value indicates that using only solar energy
conversion systems, 6.94% of the electrical energy demand in the study area can
be covered by renewable energy with photovoltaic technology. However, this
value is not enough to fulfill the achievement of energy independence through
the Nearly Zero Emission Community (n-ZEC) concept. Therefore, other ways are
needed so that this can be achieved in the future. From the results of the
research, it can be concluded that the use of Lidar can be used to analyze the
roof of a building that is suitable for photovoltaic installation and can
determine the potential electrical energy generated.
Kata Kunci : Photovoltaic atap, LiDAR, SIG, Energi Surya