Prediksi Degradasi Daya Modul Photovoltaic Polycrystalline Menggunakan Random Forest

Authors

  • Dwi Listiawati Institut Teknologi PLN
  • Samsurizal Samsurizal Institut Teknologi PLN
  • Yulisya Zuriatni Institut Teknologi PLN
  • Rudina Okvasari Institut Teknologi PLN

DOI:

https://doi.org/10.29407/e4119y18

Keywords:

Machine learning, random forest, degradasi, photovoltaic

Abstract

Degradasi daya pada modul photovoltaic (PV) jenis polycrystalline merupakan permasalahan penting yang memengaruhi efisiensi dan keandalan sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Variasi sudut kemiringan, intensitas iradiasi matahari, arus keluaran, dan suhu modul menyebabkan karakteristik degradasi yang bersifat nonlinier sehingga sulit dimodelkan menggunakan pendekatan matematis konvensional. Penelitian ini bertujuan memprediksi degradasi daya modul PV polycrystalline menggunakan pendekatan machine learning berbasis algoritma Random Forest. Data penelitian diperoleh dari hasil pengukuran lapangan dengan variasi sudut kemiringan 0°–65°, nilai iradiasi matahari, arus keluaran, dan suhu permukaan modul. Degradasi daya dihitung sebagai persentase penurunan daya keluaran terhadap daya maksimum modul. Model Random Forest dilatih menggunakan empat variabel input, yaitu sudut kemiringan, iradiasi, arus, dan suhu modul, kemudian dievaluasi menggunakan Mean Absolute Error (MAE), Root Mean Square Error (RMSE), dan koefisien determinasi (R²). Hasil pengujian menunjukkan bahwa model mampu memprediksi degradasi daya dengan nilai MAE sebesar 2,08%, RMSE sebesar 2,99%, dan R² sebesar 0,7008. Analisis feature importance mengindikasikan bahwa arus keluaran merupakan faktor paling dominan dengan kontribusi 52,1%, diikuti oleh iradiasi matahari sebesar 24,9%, sudut kemiringan sebesar 12,8%, dan suhu modul sebesar 10,2%. Hasil ini menegaskan efektivitas Random Forest dalam memodelkan hubungan nonlinier degradasi daya PV. Penelitian selanjutnya dilakukan dengan penambahan parameter lingkungan, serta perbandingan dengan metode deep learning untuk meningkatkan akurasi prediksi

Downloads

Download data is not yet available.

References

T. T. Gultom, “Pemanfaatan Photovoltaic Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Surya,” Jurnal Mudira Indure, vol. 1, no. 3, pp. 33–42, 2015, [Online]. Available: http://www.jurnalmudiraindure.com/pemanfaatan-photovoltaic-sebagai-pembangkit-listrik-tenaga-surya/

[2] A. Makkulau, Christiono, and Samsurizal, “Characteristics of Temperature Changes Measurement on Photovoltaic Surfaces Against Quality of Output Current on Solar Power Plants,” 2019 International Conference on Technologies and Policies in Electric Power and Energy, TPEPE 2019, pp. 20–23, 2019, doi: 10.1109/IEEECONF48524.2019.9102630.

[3] M. . A. Samsurizal , Christiano, “Evaluasi Sudut Kemiringan Terhadap Pengaruh Irradiance Pada Array Photovoltaic Jenis Monocristalline,” Jurnal Ilmiah Setrum, vol. 8, no. 1, pp. 28–34, 2019.

[4] S. Samsurizal, A. Makkulau, and C. Christiono, “Analisis Pengaruh Sudut Kemiringan Terhadap Arus Keluaran Pada Photovoltaic Dengan Menggunakan Regretion Quadratic Method,” Energi & Kelistrikan, vol. 10, no. 2, pp. 137–144, 2019, doi: 10.33322/energi.v10i2.286.

[5] D. Bayangan, P. Panel, T. Daya, and K. Photovoltaic, “Jurnal Ilmiah Setrum,” vol. 9, no. 2, pp. 50–62, 2020.

[6] L. Yin, J. Li, N. Wang, and F. Gao, “Deep predictive data representation model control for photovoltaic maximum power point tracking under partial shading conditions,” Energy Convers Manag, vol. 322, Dec. 2024, doi: 10.1016/j.enconman.2024.119171.

[7] F. Ramezani and M. Mirhosseini, “Shading impact modeling on photovoltaic panel performance,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 212, p. 115432, Apr. 2025, doi: 10.1016/j.rser.2025.115432.

[8] A. M. Nassef, M. A. Abdelkareem, H. M. Maghrabie, and A. Baroutaji, “Review of Metaheuristic Optimization Algorithms for Power Systems Problems,” Sustainability, vol. 15, no. 12, p. 9434, Jun. 2023, doi: 10.3390/su15129434.

[9] A. Makkulau, Samsurizal, and M. Fikri, “Pengaruh Intensitas Matahari Terhadap Karakteristik Sel Surya Jenis Polycristaline Menggunakan Regresi Linear,” vol. 10, no. 1, pp. 69–76, 2021.

[10] H. Rathore, H. K. Meena, and P. Jain, “Prediction of EV Energy consumption Using Random Forest And XGBoost,” in 2023 International Conference on Power Electronics and Energy (ICPEE), IEEE, Jan. 2023, pp. 1–6. doi: 10.1109/ICPEE54198.2023.10060798.

[11] H. A. Salman, A. Kalakech, and A. Steiti, “Random Forest Algorithm Overview,” Babylonian Journal of Machine Learning, vol. 2024, pp. 69–79, Jun. 2024, doi: 10.58496/BJML/2024/007.

[12] N. Atikah, B. Pramono Jati, and D. Nugroho, “Analisis Pengaruh Suhu Terhadap Daya Output pada Panel Surya Monocrystalline dan Polycrystalline 50 Wp,” CYCLOTRON, vol. 7, no. 02, pp. 18–25, Jul. 2024, doi: 10.30651/cl.v7i02.21822.

[13] A. Makkulau, S. Samsurizal, and S. Kevin, “Karakteristik Temperatur Pada Permukaan Sel Surya Polycrystalline Terhadap Efektifitas Daya Keluaran Pembangkit Listrik Tenaga Surya,” SUTET, vol. 10, no. 2, pp. 69–78, Dec. 2020, doi: 10.33322/sutet.v10i2.1291.

Downloads

Published

2026-01-24

How to Cite

Prediksi Degradasi Daya Modul Photovoltaic Polycrystalline Menggunakan Random Forest. (2026). Seminar Nasional Teknologi & Sains, 5(1), 1032-1040. https://doi.org/10.29407/e4119y18

Similar Articles

1-10 of 76

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)