SIAHAAN, Parluhutan and Sulistyo, Sulistyo and Kusdiyantini, Endang (2026) TINJAUAN MODEL DAN SIMULASI PEMANFAATAN ENERGI POTOVOLTAIK UNTUK MEMPRODUKSI HIDROGEN DI IBU KOTA NUSANTARA. Masters thesis, UNIVERSITAS DIPONEGORO.

	Text Cover awal.pdf Download (40kB)
	Text COVER LENGKAP.pdf Restricted to Repository staff only Download (625kB)
	Text BAB I.pdf Download (565kB)
	Text BAB II.pdf Download (876kB)
	Text BAB III.pdf Restricted to Repository staff only Download (1MB)
	Text BAB IV.pdf Restricted to Repository staff only Download (1MB)
	Text BAB V.pdf Restricted to Repository staff only Download (273kB)
	Text DAFTAR PUSTAKA.pdf Download (236kB)

Abstract

Permintaan energi di Indonesia terus meningkat seiring pertumbuhan penduduk dan perekonomian. Ibukota Jakarta sebagai studi kasus representatif, konsumsi energi sektor trasportasi menunjukkan peningkatan signifikan setiap tahun. Kenaikan ini berkontribusi menurunkan kualitas udara dan berdampak negatif terhadap kesehatan masyarakat. Untuk mencegah kondisi serupa terjadi di Ibu Kota Nusantara (IKN), penelitian ini mengkaji produksi hidrogen hijau untuk mendukung transportasi berbasis Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV). Dilakukan mengevaluasi kelayakan teknis, keekonomian, dan manfaat lingkungan dari sistem Proton Exchange Membrane Water Electrolyzer (PEMWE) dengan pembangkit solar pv untuk memprduksi hidrogen skala besar di IKN.
Model dinamis PEMWE dikembangkan dan disimulasikan menggunakan Matlab/Simulink/Simscape pada temperature operasi 60 °C, 80 °C, dan 100 °C densitas arus 1,2 A/cm2 and 1,4 A/cm2. Parameter kinerja utama yang dievaluasi meliputi fluks difusi air pada membran, gaya elekro-osmotik, laju produksi hidrogen dan effisiensi system. Hasil penelitian menunjukan operasi 80 °C dengan densitas arus 1,2A/cm2 memberikan performa paling optimal yaitu 3,000.62 kg H2/hari dengan kebutuhan listrik 143,617 kWh. Konsumsi energi specifik 47.9 kWh/kg, lebih baik dibandingkan kisaran komersial 51-55 kWh/kg. Kapasitas produksi diestimasi mampu memasok sekitar 1,500 unit FCEV berpotensi reduksi emisi CO2 sebesar 13,112.7 kg CO2-eq per hari. Analisa ekonomis menggunakan Levellized Cost of Hydrogen (LCOH), dengan WACC 6% dan umur proyek 20 tahun, menghasilkan CAPEX terannualisasi sekitar USD 31 juta dan opex USD 577ribu dengan LCOH USD 3.0 /kg H2 sesuai target biaya hidrogen hijau 2030.
Sebagai kesimpulan PEMWE-Solar pv di IKN terbukti layak secara teknis, kompetitif secara ekonmis dan memberikan dampak lingkungan yang baik.
Kata kunci: PEMWE, Sinar surya, Hidrogen, FCEV, Emisi CO2, LCOH

Energy demand in Indonesia continue to rise inline with population and economic growth, Using Jakarta city of Indonesia as representative case, energy consumption in the vehicles transportation sector has risen significanly yearly. The escalation constributes to deteriorating air quality and impact to public health. To prevent similar condition in new capital city Nusantara (IKN) conducted research green hydrogen production to support Fuel Cell Electriccal Vehicle (FCEV)-based transportation.The objective is to evaluate the technical, economical and environmental benefit of a Solar-pv power driven Proton Exchange membrane Water Eelectrolysis (PEMWE) system for hydrogen generation in IKN.
A dynamic model PEMWE model was developedsnd simulated using Matlab/Simulink/Simscape under operating temperature of 60 °C, 80 °C, and 100
°C at current density of 1,2 and 1,4 A/cm2. Kay performance indicator evaluated include membrane water diffusion flux, electro-osmotic drag, hydrogen production rate and system efficiency. Rusult shown operation 80 °C, current density 1,2 A/cm2 achieved optimal performance, indicate a hydrogen output of 3,000.62 kg/day with electrical consumption of 143,617 kWh and specific energy consumption of 47,9 kWh/kg outperforming commercial PEMWErage 51-55 kWh. Hydrogen production is estimate to fuel approximately 1,500 FCEVs correnponding to a potential CO2 emission reduction of 13,112.7 kg CO2-eq/day. Economic analysis using the Levellized Cost of Hydrogen (LCOH), a 6% WACC and 20-years project life, yield annualized CAPEX of roughly MUSD 31 and OPEX KUSD 577 per year.
In conclusion, Solar-pv powered PEMWE system development in IKN is demonstrates holistic feasibility in term of technical viable, economically competitive and invirontment impactful
Keywords: PEMWE, Solar iradiance, Hydrogen, FCEV, CO2 Emission, LCOH

Actions (login required)

View Item