Hybrid Matahari-Angin Skala Laboratorium: Analisis Performa dan Korelasi Linier dengan Variabel Cuaca

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan menganalisis performa prototipe pembangkit listrik hybrid berbasis energi matahari dan angin skala kecil yang dirancang untuk aplikasi rumah tangga. Sistem ini mengintegrasikan panel surya dan turbin angin melalui pengatur pengisian daya menuju satu sistem penyimpanan baterai, sehingga mampu mempertahankan kontinuitas suplai energi listrik pada kondisi cuaca bervariasi. Pengujian dilakukan secara eksperimental dengan mengukur arus, tegangan, intensitas iradiasi, dan kecepatan angin selama periode harian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya maksimum sistem surya mencapai 20,32 W pada pukul 12.00 dengan intensitas iradiasi 776 W/m², sedangkan turbin angin menghasilkan daya maksimum 3,41 W pada kecepatan angin 2,6 m/s. Efisiensi konversi energi panel surya berkisar antara 2,40–2,62%, sedangkan efisiensi turbin angin relatif stabil pada 30–34%. Analisis regresi linear menunjukkan hubungan yang sangat kuat antara intensitas iradiasi dan daya keluaran (R² = 0,9867; r = 0,9933) serta antara kecepatan angin dan daya keluaran (R² = 0,9883; r = 0,9941). Hasil ini mengindikasikan bahwa kedua sistem memiliki performa yang konsisten dan responsif terhadap perubahan kondisi lingkungan. Sistem hybrid yang dikembangkan mampu memanfaatkan keunggulan komplementer dari masing-masing sumber energi, menghasilkan suplai daya yang lebih stabil dan berkelanjutan. Penelitian ini menegaskan potensi implementasi sistem hybrid surya–angin untuk mendukung elektrifikasi mandiri di daerah dengan intensitas radiasi tinggi dan kecepatan angin sedang.