Analisis Tekno-Ekonomi Sistem PLTS Hybrid Berbasis Simulasi PVsyst di Muhammadiyah Agribusiness Center Gamping, Sleman

Fadel Haidarul Matin, Ahmad Agus Setiawan, S.T., M.Sc., Ph.D. ; Ir. Fadli Kasim, S.T., M.Sc., IPM, ASEAN Eng.

2026 | Skripsi | FISIKA TEKNIK

Penghapusan skema ekspor-impor listrik (net metering) melalui Permen ESDM No. 2 Tahun 2024 membuat keekonomian PLTS bergantung pada energi yang terserap beban. Karena itu, penentuan kapasitas menjadi krusial, terutama pada fasilitas akuakultur dengan beban kritis yang mengikuti siklus produksi-rehat. Penelitian ini membandingkan kinerja teknis dan mengevaluasi kelayakan ekonomi enam konfigurasi PLTS hybrid berkapasitas 1,65-9,90 kWp di Muhammadiyah Agribusiness Center Gamping, Sleman, dengan dua konfigurasi full off-grid (13,2 dan 16,5 kWp) sebagai pembanding.

Simulasi kinerja dilakukan menggunakan PVsyst v8.1.0 dan data meteorologi Meteonorm v9.0, sedangkan kelayakan ekonomi selama 25 tahun dengan tingkat diskonto 7,38% dianalisis menggunakan LCC, LCOE, NPV, SIR, ROI, dan DPP. Rancangan terpilih ditentukan melalui skoring 12 parameter teknis dan ekonomi, kemudian diuji dengan analisis sensitivitas satu arah.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan kapasitas menaikkan produksi energi, tetapi tidak meningkatkan pemanfaatannya secara sebanding karena oversupply meningkat hingga 36,37%. Hanya konfigurasi hybrid hingga 6,6 kWp yang layak secara ekonomi. Konfigurasi hybrid 4,95 kWp (V3) terpilih sebagai rancangan paling optimal dengan performance ratio 80,08%, solar fraction 45,56%, LCC total 8,95% lebih rendah daripada baseline PLN, LCOE efektif Rp1.348/kWh, NPV Rp24,66 juta, dan DPP 12,76 tahun. Kedua konfigurasi full off-grid tidak layak secara ekonomi; konfigurasi 13,2 kWp masih mengalami pemadaman, sedangkan konfigurasi 16,5 kWp mengalami oversupply 42,25?ngan LCOE efektif hampir dua kali tarif PLN, sehingga keduanya menandai batas rasional peningkatan kapasitas. Analisis sensitivitas menunjukkan tarif listrik PLN sebagai variabel yang paling menentukan kelayakan investasi, dengan NPV V3 bernilai nol apabila tarif turun 20,66% menjadi Rp1.348/kWh.

Removal of net metering under MEMR Regulation No. 2 of 2024 has made the economics of solar photovoltaic (PV) systems depend entirely on the energy consumed by the load. This makes capacity sizing critical for aquaculture facilities whose critical loads follow a production-rest cycle. This study evaluates the technical performance and economic feasibility of six hybrid PV configurations (1.65-9.90 kWp) at Muhammadiyah Agribusiness Center Gamping, Sleman, with two full off-grid configurations (13.2 and 16.5 kWp) as a supplementary assessment.

Performance was simulated using PVsyst v8.1.0 and Meteonorm v9.0 data, while the 25-year economic feasibility at a discount rate of 7.38% was analyzed using LCC, LCOE, NPV, SIR, ROI, and DPP. The selected design was determined by scoring 12 technical and economic parameters and was then tested with a one-way sensitivity analysis.

Results show that larger capacity increases energy production but does not proportionally increase its utilization, as oversupply rises to 36.37%. Only hybrid configurations up to 6.6 kWp are economically feasible. The 4.95 kWp hybrid configuration (V3) was selected as the optimal design, with a performance ratio of 80.08%, a solar fraction of 45.56%, a total LCC 8.95% lower than the grid-only baseline, an effective LCOE of IDR 1,348/kWh, an NPV of IDR 24.66 million, and a DPP of 12.76 years. Both full off-grid configurations were economically infeasible; the 13.2 kWp configuration still experienced load outages, while the 16.5 kWp configuration had 42.25% oversupply and an effective LCOE nearly twice the grid tariff, marking the rational limit of capacity expansion. Sensitivity analysis identified the grid electricity tariff as the most decisive variable; the NPV of V3 reaches zero if the tariff falls by 20.66% to IDR 1,348/kWh.

Kata Kunci : PLTS hybrid, analisis tekno-ekonomi, akuakultur, oversupply, PVsyst