Electronic Theses and Dissertation

ABSTRAK

Banda Aceh, ibu kota Provinsi Aceh, terletak di ujung paling utara Pulau Sumatra, pada koordinat sekitar 5°33′ Lintang Utara dan 95°19′ Bujur Timur, suhu rata-rata berkisar antara 25°C hingga 32°C, rata-rata 4 hingga 5 jam, intensitas radiasi surya sekitar 5 kWh/m²/hari,yang merupakan bagian dari wilayah Indonesia, memiliki potensi energi surya yang melimpah dengan estimasi mencapai 112.000 GWp secara nasional. Pemanfaatan potensi ini menjadi relevan dalam upaya transisi menuju energi terbarukan yang berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem penempatan panel surya di SMK Negeri 2 Banda Aceh menggunakan perangkat lunak PVsyst untuk memaksimalkan produksi energi listrik. Lokasi penelitian berada di Desa Lhong Raya, Kecamatan Banda Raya, dengan koordinat geografis 05.52344° LU dan 095.320135° BT. Kompleks sekolah memiliki luas total atap 11.811 m² dengan dua sudut kemiringan, yakni 60° dan 70°. Metode penelitian melibatkan dua perbandingan daya total exiting dan daya optimalisasi dengan memanfaatkan data geografis, meteorologi, dan karakteristik teknis panel surya untuk menganalisis performa sistem melalui software PVsyst. Hasil simulasi menunjukkan bahwa sudut kemiringan, azimuth dan luas atap memengaruhi efisiensi konversi energi matahari secara signifikan. Azinuth yang optimal ditentukan berdasarkan posisi geografis dan intensitas radiasi matahari di lokasi penelitian. Kedua metode menunjukkan bahwa produksi energi optimal terjadi bila panel surya menghadap azimuth yang sesuai dan didukung oleh luas atap. dengan nilai energi masing-masing sebesar 3654 MWh (hasil perhitungan) dan 3676 MWh (hasil simulasi). Produksi energi terendah tercatat pada sudut 70°, dengan nilai 1953 MWh (perhitungan) dan 1955 MWh (simulasi) Secara rata-rata, variasi antara hasil perhitungan dan simulasi di semua sudut kemiringan kurang dari 1%. Faktor lain seperti distribusi suhu, dan kecepatan angin juga dianalisis untuk meningkatkan keakuratan simulasi. Penerapan sistem ini tidak hanya mampu memenuhi kebutuhan energi listrik sekolah secara mandiri dan ramah lingkungan, tetapi juga berfungsi sebagai media pembelajaran bagi siswa tentang teknologi energi terbarukan. Dengan integrasi sistem panel surya, sekolah berpotensi mengurangi ketergantungan pada listrik berbasis fosil, menekan biaya operasional, serta mendukung mitigasi perubahan iklim. Penelitian ini diharapkan menjadi panduan teknis bagi institusi pendidikan lain untuk mengadopsi solusi energi terbarukan dan memperkuat komitmen dalam mencapai pembangunan berkelanjutan.
Kata Kunci : Solar Energy, Solar Panel, PVsyst Software, Renewable Energ, Tropical Climate

ABSTRACT Banda Aceh, the capital of Aceh Province, is situated at the northernmost tip of Sumatra Island, approximately at coordinates 5°33′ North Latitude and 95°19′ East Longitude. The average temperature ranges from 25°C to 32°C, with an average of 4 to 5 hours of sunlight per day and a solar radiation intensity of about 5 kWh/m²/day. As part of Indonesia, Banda Aceh possesses abundant solar energy potential, with national estimates reaching 112,000 GWp. Harnessing this potential is crucial for the transition towards sustainable renewable energy. This research aims to design a solar panel placement system at SMK Negeri 2 Banda Aceh using PVsyst software to maximize electricity production. The study was conducted in Lhong Raya Village, Banda Raya District, with geographical coordinates 05.52344° N and 095.320135° E. The school complex has a total roof area of 11,811 m² with two inclination angles: 60° and 70°. The research methodology involved comparing existing power output with optimized power output by leveraging geographical and meteorological data, along with solar panel technical characteristics, to analyze system performance through PVsyst software. Simulation results indicate that the inclination angle, azimuth, and roof area significantly impact solar energy conversion efficiency. The optimal azimuth was determined based on the geographical position and solar radiation intensity at the research site. Both methods demonstrated that optimal energy production occurs when solar panels face the appropriate azimuth and are supported by sufficient roof area, yielding energy values of 3654 MWh (calculation results) and 3676 MWh (simulation results), respectively. The lowest energy production was recorded at a 70° angle, with values of 1953 MWh (calculation) and 1955 MWh (simulation). On average, the variation between calculation and simulation results across all inclination angles was less than 1%. Other factors such as temperature distribution and wind speed were also analyzed to enhance simulation accuracy. Implementing this system can not only independently and environmentally friendly meet the school's electricity needs but also serve as a learning medium for students on renewable energy technology. By integrating a solar panel system, the school has the potential to reduce its reliance on fossil fuel-based electricity, lower operational costs, and support climate change mitigation. This research is expected to provide technical guidance for other educational institutions to adopt renewable energy solutions and strengthen their commitment to achieving sustainable development. Keywords : Solar Energy, Solar Panel, PVsyst Software, Renewable Energ, Tropical Climate