I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.  14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 ,   p p .   322 ~ 3 3 5   I SS N:  2252 - 8 8 1 4 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijaas . v 14 . i 2 . pp 322 - 3 3 5           322     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   Techno - econ o mic  ana ly sis  and o ptimiza tion o so la energy   sy stems: a ca se st udy  at Ar - Ra niry  St a te  Is la mic  Uni v ersity       F a hm y   Rina nd a   Sa pu t ri,   Rica rdo   L inels o n,  M uh a m m a d Sa lehud d in,  M uh a m m a Dz a k y   Al - H a ida r   D e p a r t me n t   o f   En g i n e e r i n g   P h y s i c s,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   I n f o r ma t i c s ,   U n i v e r si t a M u l t i m e d i a   N u s a n t a r a ,   Ta n g e r a n g ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   16 2 0 2 4   R ev is ed   Feb   19 2 0 2 5   Acc ep ted   Mar   28 ,   2 0 2 5       Th is  re se a rc h   e x a m in e th e   imp lem e n tatio n   o a   so lar  p o we g e n e ra ti o n   sy ste m   a Ar - Ra n ir y   S tate   Isla m ic  Un iv e rsit y   (UIN   Ar - Ra n iry ),   s p e c ifi c a ll y   fo c u sin g   o n   t h e   F a c u lt y   o Tarb i y a h   a n d   Ke g u ru a n   b u il d in g .   T h e   st u d y   a ims   to   e n h a n c e   e n e rg y   e fficie n c y ,   a ss e ss   e c o n o m ic  fe a sib il it y ,   a n d   re d u c e   e n v iro n m e n tal  imp a c ts  b y   o p t imiz in g   so lar  e n e rg y   p o ten ti a l   th ro u g h   v a riab les   su c h   a lo c a m e teo r o lo g ica c o n d it io n s,  p a n e o rien tatio n ,   t il t   a n g les ,   a n d   s y ste m   e fficie n c ies .   Util izin g   P VSy st  s o ftwa re   fo si m u latio n s,   th e   r e se a rc h   e v a lu a tes   tec h n ica p e rfo rm a n c e ,   li fe   c y c le  c o sts,  a n d   c a rb o n   d io x id e   (CO₂ )   e m issio n   re d u c ti o n s.   Th e   re su lt in d ica te  th a t   th e   so lar   P h o t o v o lt a ic  ( PV )   s y ste m   c a n   g e n e ra te  2 5 1 , 2 1 4   k Wh   a n n u a ll y   wh il e   re d u c in g   CO₂   e m issio n b y   1 7 3 , 0 9 5   k g .   Eco n o m ica ll y ,   t h e   in v e stm e n is  d e e m e d   fe a sib le,  with   a   p a y b a c k   p e rio d   o 7 . 8   y e a rs,  a   lo we c o st  o e n e rg y   (LCOE)  c o m p a re d   to   S tate   El e c tr icity   C o m p a n y   ( PL N )   tariffs,   a   p o siti v e   n e t   p re se n v a l u e   (NPV),   a n d   a   h ig h   i n tern a ra te o re t u rn   (IRR).   Alth o u g h   th e re   a re   m in o lo ss e in   th e rm a a n d   m o d u le  q u a li ty ,   th e   sy ste m   re m a in e ffe c ti v e .   Th is   stu d y   c o n tri b u tes   sig n ifi c a n t ly   to   su sta i n a b le  e n e rg y   p o li c ies   in   h i g h e e d u c a ti o n   a n d   re c o m m e n d fu rth e l o n g - term   p e r fo rm a n c e   m o n it o r in g   a n d   e x p lo ra ti o n   o f   a d d it io n a re n e wa b le  e n e rg y   tec h n o lo g ies   o n   c a m p u s.   K ey w o r d s :   C ar b o n   d io x id em is s i on   Pay b ac k   p er i o d   PVSy s t so f twar e   R en ewa b le  en er g y   So lar   en er g y   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Fah m y   R in an d Sap u t r i   Dep ar tm en t o f   E n g in ee r in g   Ph y s ics,  Facu lty   o f   E n g i n ee r in g   an d   I n f o r m atics   Un iv er s itas   Mu ltime d ia  Nu s an tar a   Scien tia  B o u lev ar d   St. ,   C u r u g   San g er en g ,   Kela p Du a,   T a n g er an g   Dis tr ict ,   B an ten ,   I n d o n e s ia   E m ail: f ah m y . r i n an d a@ u m n . a c. id       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   ad d r ess in g   g l o b al  ch allen g es  r elate d   to   clim ate  ch an g a n d   d ep e n d en ce   o n   f o s s il  f u els,  th u s o f   r en ewa b le  e n er g y   [ 1 ] ,   p ar ticu l ar ly   s o lar   en er g y ,   h as  b ec o m e   to p   p r io r ity   [ 2 ] .   So lar   e n er g y   o f f er s   s ig n if ica n t   p o ten tial  as  clea n   a n d   s u s tai n ab le  en er g y   s o lu ti o n ,   p ar ticu lar ly   f o r   tr o p ical   r eg io n s   lik I n d o n esia  [ 3 ] ,   [ 4 ] Ad v an ce d   s im u latio n   to o ls   s u ch   as  PVSy s t,  wid ely   ad o p ted   g lo b ally ,   ar n o in cr e asin g ly   ap p lied   to   o p tim ize  th e   d esig n   o f   p h o to v o ltaic  s y s tem s   tailo r ed   to   th co u n tr y ' s   tr o p ical  c o n d itio n s   [ 5 ] Fu r th e r m o r e in ter n et  o f   th in g s   ( I o T )   tech n o lo g ies  is   em er g in g   as  cr itical  co m p o n e n in   s m ar e n er g y   m an ag e m en t   s y s tem s ,   en ab lin g   lo ca lized   s o lu tio n s   f o r   I n d o n esia' s   r en ewa b le  en er g y   s ec to r .   I n d o n esia,  lo ca ted   alo n g   th e   eq u ato r ,   b en ef its   f r o m   o p tim a s u n lig h in ten s ity   y ea r - r o u n d   [ 6 ] ,   [ 7 ] Data   f r o m   th Natio n al  E n er g y   C o u n cil  s h o ws  th at  th p o ten tial  f o r   s o lar   en er g y   in   I n d o n esia  av er a g es     4 . 8   k W h /m ²/ d ay ,   eq u iv ale n to   1 1 2 , 0 0 0   GW p   [ 8 ] ,   wh ich   is   ten   tim es   th e   p o ten tial  o f   d ev el o p ed   co u n tr ies  lik e   Ger m an y   an d   E u r o p [ 9 ] .   T h is   p o ten tial  p r o v id es  s tr o n g   f o u n d atio n   f o r   d e v elo p in g   n atio n al  s tr ateg ies  in   s o lar   en er g y   u tili za tio n .   T h e   I n d o n esian   g o v er n m en h as  d em o n s tr ated   its   co m m itm en to   r en ewa b le  en er g y   th r o u g h   th e   Nat io n al  E n er g y   Po licy   an d   th Gen e r al  Natio n al  E n er g y   Plan   [ 1 0 ] .   T h Nat io n al  E n er g y   Po licy   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       Tech n o - ec o n o mic  a n a lysi s   a n d   o p timiz a tio n   o f so la r   en erg y   s ystems :   a   ca s …  ( F a h my  R i n a n d a   S a p u tr i)   323   s ets  an   am b itio u s   tar g et  t o   in cr ea s th co n t r ib u tio n   o f   n e an d   r e n ewa b le  e n er g y   to   2 3 o f   th e   n atio n al   en er g y   m ix   b y   2 0 2 5 ,   with   s p ec if ic  g o al  o f   6 . 5   GW   f o r   s o lar   en er g y .   Ho wev er ,   b y   t h en d   o f   2 0 2 0 ,   th e   cu r r en t in s talled   ca p ac ity   o f   s o lar   p o wer   p la n ts   h as o n ly   r ea c h ed   1 8 1 . 2   MW,  f a r   f r o m   th s et  tar g et  [ 1 1 ] .   Un iv er s ity   b u ild i n g s   ar e   s ig n if ican en er g y   c o n s u m er s   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] ,   with   u s ag e   p atter n s   t h at  v ar y   b ased   o n   th in s titu tio n ' s   f o cu s   an d   s p ec ializatio n .   E lectr icity ,   th e   p r im ar y   en er g y   s o u r ce ,   p o wer s   h ea tin g ,   co o lin g ,   lab o r ato r ies,  lig h tin g ,   elev at o r s ,   an d   ed u ca tio n al   tech n o l o g ies  [ 1 3 ] Ar - R an ir y   State  I s lam ic  Un iv er s ity     ( UI Ar - R an ir y ) ' s   Facu lty   o f   T ar b iy a h   an d   Keg u r u an   b u il d in g   is   o n r elev a n ex am p le  as  it  s u p p o r ts   th r ee   m ain   s p ec ializatio n s : m u ltime d ia,   n etwo r k   c o m p u ter   tech n o l o g y ,   a n d   s o f twar e n g in ee r in g .   T h ese  th r ee   f ield s   r eq u ir e   h ig h   en e r g y   co n s u m p tio n   to   s u p p o r th e   o p er atio n   o f   co m p u ter   lab s ,   n etwo r k   h a r d war e,   a n d   o th er   elec tr o n ic  d ev ices.  T h la r g en er g y   d em an d   m ak es  th Fa cu lty   o f   T ar b iy ah   a n d   Keg u r u an   b u ild in g   an   id ea l   ca n d id ate  f o r   a   s tu d y   o n   th e   a p p licatio n   a n d   o p tim izatio n   o f   s o lar   e n er g y .   Sev e r al  p r ev io u s   s tu d ies  h av e   u s ed   PVSy s f o r   s o lar   p o wer   d esig n   a n aly s is ,   s o m o f   wh ich   wer co n d u cte d   in   co astal  ar ea s   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] ,   an d   ed u ca tio n al  b u ild in g s   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   T h ap p licatio n   o f   s o lar   en er g y   in   th e   Facu lty   o f   T ar b iy ah   an d   Keg u r u an   b u ild in g   s er v e s   n o o n l y   f o r   e n er g y   e f f icien cy   b u also   as  an   ed u ca tio n al  t o o l,   in tr o d u cin g   r en ewa b le   en er g y   tech n o lo g ies  to   s tu d en ts   an d   lectu r e r s .   W ith   its   h ig h   en er g y   n ee d s   an d   f o cu s   o n   in f o r m atio n   an d   co m m u n icatio n   te ch n o lo g y   p r o g r am s ,   th b u ild in g   is   an   id ea s ite  f o r   s tu d y in g   s o lar   p o we r   im p le m en tatio n .   Ho wev e r ,   d esp ite  I n d o n esia' s   v ast  s o lar   en er g y   p o ten tial,  its   ap p licatio n   in   ed u ca tio n al  b u ild in g s   r em ain s   u n d er u tili ze d .   T h la ck   o f   o p tim izatio n   tailo r ed   to   l o ca co n d itio n s ,   s u ch   as  p a n el  o r ie n tatio n   an d   ec o n o m ic  f ea s ib ilit y ,   f u r t h er   h in d er s   its   ad o p tio n T h f in d i n g s   ar ex p ec te d   to   o f f er   p r ac tical  s o lu tio n s   f o r   th b u ild in g   an d   c o n tr ib u te  to   t h d ev elo p m en o f   s u s tain ab le  en er g y   s tr ateg ies  in   h ig h er   e d u ca tio n ,   s er v in g   as  m o d el  f o r   o th er   in s titu tio n s   n atio n ally   an d   in ter n atio n ally .   T h is   r esear ch   will e m p lo y   an   o p tim izatio n   a p p r o ac h   to   m ax im ize  t h ef f ici en cy   an d   ec o n o m ic  f ea s ib ilit y   o f   s o lar   p o wer   p lan im p lem en tatio n   at  UI Ar - R an ir y ,   s p ec if ically   f o r   th Facu lty   o f   T ar b iy ah   an d   Keg u r u an   b u ild in g s .   T h th eo r etica f r am ewo r k   in c lu d es  tech n ical,   ec o n o m ic,   an d   en v i r o n m e n tal  an aly s is   o f   th s o lar   p o wer   p lan s y s tem ,   tak in g   in to   ac co u n v ar iab les  s u ch   as  s o lar   p an el  o r ien tatio n ,   tilt   an g le,   s y s tem   co m p o n en ef f icien cy ,   an d   l o ca m eteo r o lo g ical  co n d itio n s .   Simu latio n s   will  b co n d u cte d   u s in g   PVSy s s o f twar e,   co m p r eh en s iv s im u latio n   to o f o r   d esig n in g   a n d   ev alu atin g   th p er f o r m an ce   o f   s o lar   p o wer   p la n t sy s tem s .   Sev er al  s tu d ies  h av ex p lo r ed   th o p tim izatio n   an d   d esig n   o f   s o lar   p o wer   g e n er atio n   s y s tem s   u s in g   s o f twar s u ch   as  MA T L AB   an d   PVs y s t.  Fo r   ex am p le,   L i n elso n   et  a l [ 1 8 ]   d ev el o p ed   an   AI - b ased   s o lar   tr ac k er   s y s tem   u s in g   MA T L AB / Simu lin k   to   o p tim ize  p h o to v o ltaic  p an el  o r ien tatio n   b y   im p lem en tin g   p r o p o r tio n al - in te g r al - d e r iv ativ ( PID )   co n tr o f o r   m in im al   er r o r .   T h ey   f o u n d   th at  th s y s tem   ef f ec tiv ely   tr ac k s   th s u n   f r o m   s u n r is to   s u n s et,   m ax im izin g   s o lar   en er g y   u tili za tio n   an d   r esettin g   th e   p an el  p o s itio n   f o r   th n ex d a y .   I s lam   [ 1 9 ]   d es ig n ed   an d   ev alu ated   a   3 k W   g r id - co n n ec ted   r o o f t o p   s o lar   p h o to v o ltaic  ( PV )   s y s tem   f o r   r esid en tial  u s in   T etu lia,   Pan ch ag r ah ,   an d   B an g lad esh ,   u s in g   PVs y s s o f twar e.   T h e y   f o u n d   t h at  th s y s tem   g en er ates  4 , 1 7 2   k W h /y ea r   o f   AC   en er g y ,   s u p p l y in g   1 , 8 7 1   k W h /y ea r   o f   s u r p l u s   en er g y   t o   th g r i d   an d   p r e d ictin g   p o wer   o u tag es  with   b ac k u p   en e r g y   s to r a g e.   T h r esear ch   b y   Du h is   et  a l .   [ 2 0 ]   in v esti g ated   th e   im p ac o f   r o o f   al b ed o   o n   P p er f o r m an ce ,   u s in g   m o d el in g   an d   s im u latio n   t o   ass ess   s o lar   s tr u ctu r es  o n   h o r izo n tal  co n cr ete  tiles   with   ad ju s tab le  alb ed o   lev els.  T h ey   f o u n d   th at  in cr ea s in g   t h s u r f ac alb ed o   f r o m   0 . 2 5   to   0 . 7   s ig n i f ican tly   e n h a n ce s   y ea r ly   s o lar   PV  p o we r   g en er atio n ,   as  d em o n s tr ated   in   ca s s tu d y   at   Al - Mu s s aib   T ec h n ical  C o lleg u s in g   PVs y s s o f twar e.   Similar l y ,   L o r en t   et   a l.   [ 2 1 ]   ev al u ated   th f ea s ib ilit y   an d   ec o n o m ic  s u s tain ab ilit y   o f   i n s tallin g   s o lar   p o wer   s y s tem   in   u n iv er s ity   p ar k in g   ar ea   with   PVs y s s im u latio n .   T h s tu d y   ev alu at es  th f ea s ib ili ty   o f   s o lar   p o wer   s y s tem   in   Un iv er s ita s   Mu ltime d ia  Nu s an tar a   ( UM N ) ' s   b ac k   p ar k in g   ar ea ,   s h o win g   it  ca n   g en er ate  2 2 4   MWh   an n u ally ,   m ee 2 0 o f   en er g y   n ee d s ,   an d   r ed u c 2 , 7 7 5 . 5 1 3   t o n s   o f   ca r b o n   d io x id e   ( C O₂ ) ,   with   a   n e p r esen v alu ( NPV )   o f   R p .   4 . 3 8   b illi o n   a n d   an   in ter n al  r ate  o f   r et u r n   ( I R R )   o f   3 4 . 2 8 %.  Ma n y   r esear ch er s   u s PVSy s t to   d o   m o d elin g   an d   s im u latio n .   PVSy s t   h as  b ee n   u tili ze d   to   ass ess   PV   p o ten tial  in   v ar io u s   r eg io n s   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] ,   i n   th d esig n   a n d   p e r f o r m a n ce   an aly s is   o f   b o th   g r i d - co n n ec ted   an d   s t an d alo n PV  p o wer   p lan ts   [ 2 4 ]   as  well  a s   in   th an aly s is   o f   s h ad in g   ev en ts   o n   s o lar   p an els  [ 2 5 ] .   R esear ch   o n   s o lar   PV  s y s te m s   h as  u tili ze d   to o ls   lik e   P VSy s f o r   ass ess in g   p o te n tial,  d esig n in g   s y s tem s ,   an d   an aly zin g   s h a d in g   ef f ec ts .   Ho wev e r ,   lim ited   s tu d ies  ad d r ess   tr o p ical  r e g io n s ,   p ar ticu lar l y   r eg ar d in g   l o ca m eteo r o lo g ica co n d itio n s   an d   d esig n   p ar a m eter s .   T h is   s tu d y   b r id g es   th g ap   b y   o p tim izin g   PV  s y s tem s   at  UI Ar - R an i r y   in   Ace h ,   I n d o n esia,  u s in g   tech n ical  s im u latio n s   an d   e co n o m ic  f ea s ib ilit y   an aly s is ,   an d   m o d el  f o r   en er g y   ef f icien c y   in   e d u ca tio n al  in s titu tio n s .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   I n   th is   s ec tio n ,   th m eth o d o lo g y   em p lo y ed   in   t h is   s tu d y   is   p r esen ted ,   d etailin g   t h r esear ch   ap p r o ac h ,   to o ls   an d   tech n i q u e s ,   d ata  co llectio n   m eth o d s ,   an d   d ata  an aly s is   p r o ce d u r es.  T h o b jectiv o f   th is   r esear ch   is   to   ev alu ate  an d   o p tim ize  th im p lem en ta t io n   o f   s o lar   p o wer   g en er atio n   s y s tem   at     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 2 2 - 335   324   UI Ar - R an ir y ,   f o cu s in g   o n   t h Facu lty   o f   T ar b iy a h   an d   K eg u r u a n   b u ild in g .   T o   ac h ie v th is ,   q u an titativ m eth o d   b ased   o n   s im u latio n   i s   ad o p ted ,   wh ich   f ac ilit ates  co m p r eh e n s iv ass ess m en o f   en er g y   e f f icien cy ,   e co n o m ic   f ea s ib ilit y ,   an d   e n v ir o n m en tal   im p ac ts   ass o ciate d   with   th e   s o lar   p o wer   s y s tem .   T h e   f lo w   o f   th e   m eth o d o l o g y   is   illu s tr ated   in   f lo wch ar Fig u r 1 ,   wh ich   o u tli n es th s tep - by - s tep   p r o ce s s   o f   th s tu d y .           Fig u r 1 .   Flo wch ar o f   r esear c h       2 . 1 .     Resea rc a pp ro a ch   T h is   s tu d y   em p l o y s   q u an t itativ m eth o d   b ased   o n   s im u latio n   to   ev alu ate  a n d   o p tim ize  th im p lem en tatio n   o f   s o lar   p o wer   g en er atio n   s y s tem .   T h o b ject  lo ca tio n   is   in   th UI Ar - R an ir y ,   esp ec ially   th Facu lty   o f   T a r b iy ah   an d   Keg u r u an   b u ild in g .   T h is   ap p r o ac h   allo ws  f o r   an   i n - de p t h   an aly s is   o f   e n er g y   ef f icien cy ,   ec o n o m ic  f ea s ib ilit y ,   an d   th en v ir o n m en tal  im p ac o f   th s o lar   s y s tem   wh ile  p r o v id i n g   p r ac tical   r ec o m m en d atio n s   f o r   ef f ec tiv e   im p lem en tatio n .     2 . 2 .     T o o ls   a nd   t ec hn iqu es   T h is   r esear ch   u tili ze s   th PVSy s s o f twar f o r   s im u latio n   a n d   an aly s is   o f   th s o lar   s y s tem .   PVSy s i s   s o f twar d ev elo p ed   b y   th e   Un iv er s ity   o f   Ge n ev th at   p r o v id es  c o m p r e h en s iv to o ls   f o r   d esig n in g   an d   an aly zin g   p h o to v o ltaic  s y s te m s .   T h s o f twar s u p p o r ts   s i m u latio n s   o f   g r id - c o n n ec ted   s y s tem s ,   s tan d alo n e   s y s tem s ,   p u m p in g   s y s tem s ,   an d   DC - g r id   s y s tem s   f o r   p u b lic   t r an s p o r tatio n   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   PVSy s is   also   eq u ip p e d   with   an   ex ten s iv m eteo r o l o g i ca d atab ase  an d   PV  co m p o n e n d ata,   in cl u d in g   s o u r ce s   lik e   Me te o No r m   V7 . 1 ,   NASA ' s   s u r f ac m eteo r o lo g y   an d   s o lar   en er g y   ( NASA - SSE ) ,   an d   p h o to v o ltaic  g eo g r ap h ical  in f o r m atio n   s y s tem   ( PVGI S ) .     2 . 3   Da t a   c o llect io n   T h in itial  s tag o f   th s tu d y   in v o l v ed   th co llectio n   o f   m eteo r o l o g ical  d ata  an d   tech n ical   s p ec if icatio n s .   Glo b al  h o r izo n tal  ir r ad ian ce   ( GHI )   d ata  was  o b tain ed   f r o m   th Gl o b al  So lar   Atlas  web s ite  to   d eter m in th in te n s ity   o f   s o lar   r ad iatio n   at  th s tu d y   s ite.   I n f o r m atio n   r eg ar d i n g   latitu d an d   lo n g itu d e   co o r d in ates  was  also   tak en   f r o m   th s ite.   Fu r th er m o r e,   th clo s est  lo ca tio n   to   th s u b s tati o n   f o r   s o lar   s y s tem   in s tallati o n   was  ascer tain ed   u s in g   th I n d o n esian   Geo - en er g y   p o r tal.   Data   o n   th lo ca tio n   an d   c o n s tr u ctio n   ar ea   o f   s o lar   p an els we r o b tain ed   th r o u g h   th Go o g le  E ar th   Pro   ap p licatio n .       S tart   En d   De fin e   Re se a rc h   Ob jec ti v e   A d o p t  Qu a n t itativ e   Si m u la ti o n - B a s e d  Ap p ro a c h   Da ta Co ll e c ti o n   S imu late   with   P Vs y st   An a ly z e   S imu lati o n   Re su lt s   Im p lem e n tatio n   Re c o m m e n d a ti o n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       Tech n o - ec o n o mic  a n a lysi s   a n d   o p timiz a tio n   o f so la r   en erg y   s ystems :   a   ca s …  ( F a h my  R i n a n d a   S a p u tr i)   325   2 . 4   Sim ula t e   wit h P VSy s t   Usi n g   th co llected   d ata,   s im u latio n s   wer co n d u cted   in   P VSy s to   m o d el  th e   s o lar   p o w er   s y s tem 's   p er f o r m an ce .   Par am eter s   s u c h   as  p an el   o r ien tatio n ,   tilt   an g le,   an d   s y s tem   co n f ig u r atio n   wer o p tim ized   to   m ax im ize  en er g y   p r o d u ctio n .   T h s im u latio n   p r o ce s s   aim ed   to   id en tify   th m o s ef f icien co n f ig u r atio n   wh ile  m in im izin g   c o s ts   an d   en v ir o n m en tal  im p ac ts .   S im u latio n   u s in g   s o f twar is   also   im p o r ta n b ef o r e   th e   ac tu al  in s tallatio n   o f   th s o lar   p o wer   g en er atio n   s y s tem   [ 2 ] .     2 . 5   Ana ly ze   s im ula t io n r esu lt s   T h s im u latio n   o u tp u ts   wer an aly ze d   to   ass ess   th s y s tem ' s   p er f o r m an ce ,   ec o n o m ic  v ia b ilit y ,   an d   en v ir o n m en tal  co n tr ib u tio n s .   Key   m etr ics  in clu d e d   en e r g y   p r o d u ctio n   ca p ac ity ,   s y s tem   p er f o r m an ce   r atio ,   life   cy cle  co s ts ,   an d   th p a y b ac k   p er io d   o f   th in v estme n t.  T h e   en v ir o n m e n tal  a n aly s is   f o cu s ed   o n   q u an tify in g   CO₂   e m is s io n   r ed u ctio n s   attr ib u tab le  to   th s o lar   s y s tem .     2 . 6   I m ple m ent a t io re co mm enda t io ns   B ased   o n   th s im u latio n   r esu lts   an d   an aly s is ,   p r ac tical  r ec o m m en d atio n s   wer d e v elo p e d   to   g u id e   th ef f ec tiv im p lem en tatio n   o f   th e   s o lar   p o wer   s y s tem .   T h ese  in clu d ed   o p tim izin g   t h tilt   an g le,   p an el  o r ien tatio n ,   a n d   e n er g y   m a n a g em en s tr ateg ies.  T h e   s tu d y   also   h ig h lig h ted   p o licy   im p lic atio n s   to   en co u r ag e   b r o ad e r   ad o p tio n   o f   r e n ewa b l en er g y   in   ed u ca tio n al  i n s titu tio n s   ac r o s s   I n d o n esia.  T h es f in d in g s   u n d er lin e   th p o ten tial o f   s im u latio n - b as ed   ap p r o ac h es in   d esig n in g   e f f icien t a n d   s u s tain ab le  s o lar   en er g y   s y s tem s .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I n   th is   s ec tio n ,   we  p r esen th f in d in g s   f r o m   th s im u l atio n   an d   an aly s is   o f   th e   s o lar   p o wer   g en er atio n   s y s tem   d esig n ed   f o r   th e   Facu lty   o f   T ar b iy a h   an d   Keg u r u an   at   UI Ar - R an ir y .   T h e   r esu lts   h ig h lig h th ef f ec tiv e n ess   o f   th i m p lem en ted   s o lar   p h o to v o ltaic  s y s tem ,   d etail in g   its   g eo g r ap h ical   p o s itio n in g ,   g r i d   co n f ig u r atio n ,   en er g y   lo s s es,  o v er all  p er f o r m an ce ,   an d   ec o n o m ic  v iab ilit y .   E ac h   s ec tio n   will   d elv in to   im p o r tan t   asp ec ts   o f   th s y s tem ,   in clu d in g   th o p tim izatio n   o f   th PV  p an el  tilt   an d   az im u th ,   th s elec tio n   o f   co m p o n en ts ,   an d   th ass ess m en o f   en er g y   p r o d u ctio n   e f f icien cy .   Ad d itio n al ly ,   we  will  d is cu s s   th f in an cial  i m p licatio n s ,   in clu d in g   t h in itial  in v estme n an d   p ay b ac k   p er io d ,   wh ile  also   ad d r ess in g   th e   en v ir o n m en tal  b en e f its   d er iv e d   f r o m   th r e d u ctio n   o f   C O₂   e m is s io n s .     3 . 1 .     G eo g r a ph ica po s it io n a djustm ent   o f   P t ilt  a nd   a zim uth   T h g eo g r ap h ical  p o s itio n   o f   a n   ar ea   g r ea tly   af f ec ts   th o p ti m izatio n   o f   th az im u t h   d ir ec t io n   an d   tilt   an g le  o f   p h o to v o ltaic  p an els,  s o   th s ettin g   o f   th ese  two   p a r am eter s   m u s b a d ju s ted   s p ec if ically   f o r   ea ch   lo ca tio n .   B ased   o n   t h g e o g r a p h ical  an aly s is   o f   th e   UI Ar - R an ir y ,   esp ec ially   t h Facu lt y   o f   T ar b iy ah   an d   Keg u r u an   b u ild i n g ,   wh ic h   is   lo ca ted   in   Ko p elm Dar u s s alam ,   Sy iah   Ku ala  Su b d is tr ict,   B an d Ace h   C ity   as  a   s im u latio n   o b ject  in   th e   s o lar   p o wer   p lan d esig n   r esear ch .   T h b u ild in g   is   lo ca ted   in   I n d o n esia,  with in   th Asi an   r eg io n   at  g eo g r ap h ical  c o o r d in ates  5 . 5 7 9 8 °   N   an d   9 5 . 3 6 8 0 °   E ,   with   an   altitu d o f   1 2   m eter s   ab o v s ea   lev el  as  s h o wn   in   t h in ter ac tiv e   m ap   Fig u r 2 .   T h s ite  is   in   th I n d o n esian   s tan d ar d   tim z o n ( UT C +7 ) ,   with   tim d if f er en ce   o f   0   h o u r   3 9   m in u tes  b etwe en   lo ca tim an d   s o lar   tim e.   T h m eteo r o lo g ical  d ata  u s ed   in   th s im u latio n   o f   th s o lar   PV  d esig n   o n   th is   b u ild in g   was  im p o r te d   f r o m   t h Me teo   s o u r ce ,   w h ich   allo wed   f o r   an   in - d e p th   a n aly s is   o f   th e   s o lar   en e r g y   p o ten tial  o f   th e   s ite.   T h g eo g r ap h ical  co o r d i n ates  an d   altitu d o f   t h Facu lty   o f   T ar b i y ah   an d   Keg u r u a n   b u ild in g   p r o v id an   ac cu r ate  b asis   f o r   th o p tim izatio n   o f   th s o lar   PV  s y s tem ,   en s u r in g   t h at  p ar am eter s   s u ch   as  th tilt   an d   o r ien tatio n   o f   th p h o to v o ltaic  p an els  ca n   b ad ju s ted   to   m ax im ize  th ab s o r p tio n   o f   s o lar   r ad iatio n ,   tak in g   in to   ac co u n t th s p ec if ic  co n d itio n s   o f   s o lar   tim an d   p o s itio n   at  th is   lo ca tio n .   T h r o u g h   s im u latio n   an d   e v alu atio n   u s in g   PVSy s s o f twar e ,   th is   r esear ch   r ev ea ls   th at  th s o lar   PV  s y s tem   d esig n ed   with   f ix ed   tilt ed   p lan co n f ig u r atio n ,   tilt   o f   3 0 ° ,   an d   an   az im u th   o f   0 °   ( f ac in g   s o u th ) ,   p r o d u ce s   g lo b al  r a d iatio n   at  t h co llecto r   p la n o f   1 7 3 7   k W h /m ²  p er   y ea r .   T h s o lar   p a n el  o r ien tatio n   with   a   tilt   o f   3 0 °   an d   an   az im u th   o f   0 °   was  ch o s en   b ec au s it  is   co m m o n   c o n f ig u r atio n   i n   tr o p ical  r eg io n s   s u ch   as   I n d o n esia  to   m ax im ize  th a b s o r p tio n   o f   s o lar   r ad iatio n .   B ased   o n   Fig u r e   3 ,   th tr a n s p o s itio n   f ac to r   v al u o f   0 . 9 5   in d icate s   th at  a b o u t   9 5 o f   th s o lar   r ad iatio n   r ea ch i n g   th ea r th ' s   s u r f ac is   s u cc ess f u lly   ca p tu r ed   b y   th s o lar   p an el.   Ho we v er ,   th er is   p o wer   lo s s   o f   5 . 3 co m p ar e d   to   th o p tim al  co n d itio n s ,   wh ich   ca n   b ca u s ed   b y   v ar io u s   f ac to r s   s u ch   as  tem p er atu r e,   s h ad i n g ,   o r   m o d u le  d eg r ad atio n .   No n eth eless ,   th g lo b al  r ad iatio n   r ec ei v ed   b y   th s o lar   p an els  r ea ch ed   1 7 3 7   k W h /m ²  p er   y e ar ,   wh ich   is   q u ite  h ig h   v al u an d   in d icate s   th g r ea en er g y   p o ten tial  o f   th e   s ite.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 2 2 - 335   326       Fig u r 2 .   I n ter ac tiv e   m a p   v ie PVSy s t           Fig u r 3 .   Field   PV  o r ien tatio n   p ar am eter       3 . 2 .     G rid  s y s t em   T h s o lar   p o wer   g en e r atio n   s y s tem   at  th Facu lty   o f   T a r b iy ah   a n d   Keg u r u an   UI Ar - R an ir y   b u ild in g   is   d esig n e d   with   ca r ef u an d   s tr ateg ic   s elec tio n   o f   co m p o n en ts   wh er e   th s y s te m   o v e r v iew  ca n   b   T he   F a c ult o f   T a r biyah  a nd  Ke gur ua n   buil ding,   U I Ar - R a nir y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       Tech n o - ec o n o mic  a n a lysi s   a n d   o p timiz a tio n   o f so la r   en erg y   s ystems :   a   ca s …  ( F a h my  R i n a n d a   S a p u tr i)   327   s ee n   in   Fig u r 4 .   T h s o lar   p an el  u s ed   is   th L o n g So lar   L R 5 - 6 6 HI H - 5 0 0 G2   ty p e,   wh ich   is   a   m o n o cr y s tallin m o d u le  with   h ig h   r ep u tatio n   f o r   en er g y   co n v er s io n   ef f icien c y .   T h u s o f   3 4 0   o f   th ese  m o d u les  r ep r esen ts   an   attem p to   ac h iev s ig n if ican s y s tem   ca p ac ity ,   with   ea ch   m o d u le' s   p ea k   p o wer   o f     5 0 0   W p   u n d er   s tan d ar d   test   c o n d itio n s   ( STC),   r esu ltin g   in   to tal  s y s tem   p ea k   p o wer   o f   1 7 0   k W p .   T h is   lar g e   ca p ac ity   is   d esig n ed   to   m ee t h s u b s tan tial  en er g y   n ee d s   o f   th Facu lty   o f   T ar b iy ah   a n d   Keg u r u a n   b u ild i n g   UI Ar - R an ir y .           Fig u r 4 .   Sy s tem   o v er v iew       T h s y s tem   co n f ig u r atio n   s h o wn   in   Fig u r 5   co n s is ts   o f   2 0   s tr in g s ,   with   ea ch   s tr in g   co n s is tin g   o f     1 7   m o d u les  c o n n ec ted   in   s er ies.  T h is   co n f i g u r atio n   was  ch o s en   to   e n s u r c o m p atib ilit y   with   th v o ltag a n d   cu r r en ch a r ac t er is tics   o f   th in v er ter   u s ed   as  well  as  to   m ain tain   o v er all  s y s tem   ef f icien c y .   T h is   ar r an g e m en aim s   to   o p tim ize   en er g y   o u tp u wh ile  m ain tain i n g   s y s tem   s tab ilit y   an d   r eliab ilit y   u n d er   v ar io u s   o p er atio n a l   co n d itio n s .           Fig u r 5 .   Sin g le  lin e   d iag r a m       Th s y s tem   is   eq u ip p ed   with   th r ee   Su n g r o SG5 0 - C m o d el  in v er ter   u n its ,   ea ch   with   an   o u tp u p o wer   o f   5 0   k W ac ,   b r in g i n g   th to tal  o u t p u ca p ac ity   to   1 6 5   k W ac .   Su n g r o w   in v er te r s   ar k n o wn   f o r   th eir   h ig h   ef f icien cy   an d   r eliab ilit y ,   m ak in g   th em   th r i g h ch o ice   f o r   th is   s y s tem .   T h c o m b i n atio n   o f   L o n g So lar   m o d u les  an d   Su n g r o in v er te r s   is   ch o ice  th at  h as  p r o v en   ef f ec tiv in   lar g e - s ca le  p h o to v o ltaic  ap p licatio n s ,   co m b in in g   cu ttin g - e d g tech n o lo g y   a n d   r eliab ilit y .   T h u s e   o f   m o n o cr y s tallin m o d u les  p r o v id es  s ig n if ican ad v an tag es  in   ter m s   o f   en e r g y   co n v er s io n   ef f icien c y ,   alt h o u g h   th e r is   d r o p   in   p er f o r m an ce   at  h i g h er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 2 2 - 335   328   o p er atin g   tem p er atu r es,  s u c h   as  5 0   °C ,   wh ich   ar co m m o n   in   I n d o n esia' s   tr o p ical  clim ate.   C o n s id er atio n   o f   th ese  th er m al  f ac to r s   is   im p o r t an t in   s y s tem   p er f o r m an ce   e v a lu atio n ,   as th ey   ca n   af f ec t e f f i cien cy   an d   o u tp u t.     3. 3   L o s s es   I n   an aly zi n g   th e   lo s s es  o f   t h s o lar   p o wer   g e n er atio n   s y s tem   at  th Facu lty   o f   T ar b iy ah   an d   Keg u r u an   UI N   Ar - R an ir y   b u ild in g ,   v ar io u s   lo s s   f ac to r s   n ee d   to   b e   tak en   in to   ac co u n t   to   g et  a n   ac c u r ate   p ictu r o f   th o v er all  ef f icien c y   o f   t h s y s tem .   T h e r m al  lo s s   is   o n o f   th s ig n if ican t   f ac to r s ,   wh ich   is   ca u s ed   b y   th in cr ea s in   m o d u le  te m p er atu r d u to   s o lar   r a d iatio n .   B ased   o n   Fig u r 6 ,   th is   th er m al  lo s s   f ac to r   in v o lv es  r ad iatio n - r elate d   te m p er atu r co e f f icien ( Uc)   o f   2 9 . 0   W /m ²K,   wh ile  th win d - r elate d   te m p er atu r e   co ef f icien ( Uv )   is   0 . 0   W /m ²K/m /s .   T h ese  co ef f icien ts   a r u s ed   to   ca lcu late  th e   p o wer   d r o p   d u e   to   in c r ea s ed   tem p er atu r e,   w h ich   ca n   r ed u ce   th o v er all  e f f icien cy   o f   th s o lar   p an el.   T h lo s s es  in   th DC   ca b les  ar ca u s ed   b y   th elec tr ical  r esis tan ce   in   th ca b les  co n n ec tin g   th s o lar   m o d u les.  W ith   to tal  ar r a y   r e s is tan ce   o f   3 6   m Ω ,   th p o wer   lo s s   th at  o cc u r s   u n d er   STC  is   1 . 5 %.  T h lo n g er   an d   s m aller   th cr o s s - s ec tio n   o f   th ca b le,   th g r ea te r   th e   r esis tan ce   an d   p o wer   lo s s es  th at  o cc u r .   M o d u le   q u ali ty   lo s s es  ar e   th r esu lt  o f   im p er f ec tio n s   in   th e   m o d u le s ,   s u ch   as  m an u f a ctu r in g   d e f e cts  o r   v ar iatio n s   in   ch ar ac ter is tics   b etwe en   m o d u les,  with   lo s s es  r ea ch in g   - 0 . 8 %.  T h ese  lo s s es  ar d if f icu lt  t o   av o i d   co m p letely   as th ey   ar r elate d   to   th p r o d u ctio n   q u ali ty   o f   th e   m o d u les.   Mo d u le  m is m atch   lo s s es  o cc u r   wh en   th er a r d if f e r en ce s   in   elec tr ical  ch ar ac ter is tics   b etwe en   m o d u les  in   s tr in g ,   with   lo s s es  r ea ch in g   2 . 0 at   th m a x im u m   p o wer   p o i n ( MPP) .   T h is   d if f er e n ce   ca n   af f ec th to tal  o u tp u p o wer   o f   th s y s te m .   Strin g   m is m atch   lo s s es,  ca u s ed   b y   cu r r en d if f er en ce s   b etwe en   d if f er en s tr in g s ,   r esu lt  in   p o wer   lo s s   o f   0 . 1 %.  T h cu r r e n im b alan ce   o n   ea ch   s tr in g   c an   af f ec th o v er all   s y s tem   ef f icien cy .   T h in cid e n ce   an g le  m o d if ie r   ( I AM )   lo s s   f ac to r   r ef er s   to   th in f lu en ce   o f   th in cid en an g le  o f   s o lar   r ad iatio n   th at  is   n o p er p en d icu lar   to   th m o d u le  s u r f ac e.   T h I AM   p r o f ile  u s ed   s h o ws  th at  at   0 °  an d   2 5 °  in cid en an g les,  th I AM   v alu is   1 . 0 0 0 ,   wh ile  at  4 5 °  in cid en an g le,   th I AM   v alu d r o p s   to   0 . 9 9 5 ,   a n d   at  9 0 °   in cid e n a n g le,   th e   I AM   v alu e   r ea ch es   0 . 0 0 0 .   T h is   s h o ws  th at  th e   lar g er   th e   an g le  o f   in cid en ce ,   th s m aller   th p r o p o r tio n   o f   lig h ab s o r b e d   b y   th s o lar   ce ll,  s o   th p o we r   g en er ated   is   also   r ed u ce d .   T h lo s s   an al y s is   o f   t h d esig n ed   s o lar   s y s tem   is   s h o w n   in   Fig u r e   7 .   T h e   lo s s   d iag r am   p r o v id es   a   co m p r eh e n s iv g u id e   to   th f a cto r s   th at  af f ec th co n v er s io n   ef f icien cy   a n d   en er g y   o u tp u t   o f   th s y s tem .   T h e   to tal  g lo b al  h o r izo n tal  r a d iatio n   r ec eiv e d   is   1 8 3 4   k W h /m ²,   wh ile  th r ad iatio n   r ec eiv ed   b y   th s o lar   p an el   co llecto r s   o n   an   a r ea   o f   8 0 7   m ²  is   1 6 8 1   k W h /m ².   W ith   co n v er s io n   ef f icien c y   at  STC o f   2 1 . 1 0 %,  th n o m in al   en er g y   t h at  th s y s tem   ca n   p r o d u ce   u n d er   id ea l c o n d itio n s   is   2 8 6 , 2 6 2   k W h .   Ho wev er ,   n u m b e r   o f   lo s s es  af f ec ted   th f i n al  en er g y   y ield .   L o s s es  d u to   n o n - o p ti m al  s o lar   r ad iatio n   lev els  co n tr ib u ted   6 . 2 2 o f   th to tal  en er g y   p r o d u ce d .   T h er m al  lo s s es  d u to   s o lar   p an el  tem p er atu r a cc o u n ted   f o r   2 . 3 1 %,  wh ile  lo s s es  ca u s ed   b y   m o d u le  q u ality   am o u n te d   to   0 . 5 8 %.  T h l o s s es  d u e   to   th m is m atch   b etwe en   th m o d u le  an d   th s tr in g ,   wh ic h   i n clu d es  th m is m atch   o f   elec tr ical  ch ar ac ter is tics ,   co n tr ib u ted   6 . 9 7 %.  Af ter   ac c o u n tin g   f o r   th ese  lo s s es,  th e   av ailab le  en er g y   is   r ed u ce d   to   2 5 8 , 6 2 1   k W h .   Fu r th er m o r e ,   lo s s es  in   th in v er ter ,   in cl u d in g   i n v er ter   e f f icien cy   wh ich   is   af f ec ted   b y   n o m in al  p o wer ,   m ax im u m   i n p u c u r r e n t,  an d   n o m in al  p o wer   v o ltag an d   th r e s h o ld ,   in cr ea s th lo s s es  to   2 . 0 2 %.  T h ese  lo s s es  also   in clu d e   th e n er g y   lo s s   d u to   o h m ic   r esis tan ce   in   th ca b les,  wh ich   ca u s es  th a v ailab le  en er g y   at   th e   in v er ter   o u t p u t to   b 2 5 1 , 2 1 4   k W h .   T h is   en er g y   is   th en   tr an s m itted   to   th g r i d .           Fig u r 6 .   Ar r ay   lo s s es     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       Tech n o - ec o n o mic  a n a lysi s   a n d   o p timiz a tio n   o f so la r   en erg y   s ystems :   a   ca s …  ( F a h my  R i n a n d a   S a p u tr i)   329       Fig u r 7 .   L o s s   d iag r am       3. 4   M a in  re s ults   T h s o lar   p o wer   p lan s y s tem   at  th Facu lty   o f   T ar b iy ah   an d   Keg u r u a n   UI Ar - R an ir y   b u ild in g   s h o ws  s ig n if ican p er f o r m an ce   with   an n u al  en er g y   p r o d u ctio n   r ea c h in g   2 5 1 , 2 1 4   k W h .   T h s p ec if ic  p r o d u ctio n   was r ec o r d ed   at  1 , 4 7 8   k W h /k W p   p e r   y ea r ,   wh ile  th p er f o r m a n ce   r atio   ( PR )   o f   th s y s tem   r ea ch ed   8 5 . 8 9 %.  T h is   h ig h   PR   r ef lects  th s y s tem 's  o p tim al  ef f icien cy   in   co n v er tin g   s o lar   e n er g y   in to   elec tr icity   th at  is   tr an s m itted   to   th g r id .   T h in itial  in v estme n r eq u i r ed   f o r   t h co n s tr u ctio n   o f   th is   s o lar   p o wer   s y s tem   am o u n ted   to     I DR   9 7 7 , 2 8 0 , 7 0 0 ,   with   s p ec if ic  co s o f   I DR   5 , 7 4 9 /W p .   Desp ite  r eq u ir in g   s ig n if ican in itial  in v estme n t,  th lo a n n u al   o p er atin g   co s t s   o f   I DR   1 8 4 , 2 6 6 , 8 0 7 ,   an d   an   esti m ated   p a y b ac k   p er i o d   o f   7 . 8   y ea r s ,   i n d icate   th at  th s y s tem   h as  g o o d   p o t en tial  r etu r n   o n   in v estme n t.  T h co s o f   e n er g y   g e n er ated   f r o m   th is   s o lar   p o we r   p lan is   ca lcu lated   at  I DR   7 2 5 /k W h ,   wh ich   is   ec o n o m ically   co m p etitiv co m p ar ed   to   co n v en tio n al  elec tr icity   tar if f s   f r o m   t h State  E lectr icity   C o m p an y   ( P LN ) .   Mo n th ly   o p er atio n al   d ata   s h o wed   th at  t h an n u al  g lo b al  h o r izo n tal  ir r ad iatio n   r ea ch e d     1 , 8 3 4 . 4   k W h /m ²,   with   d if f u s h o r izo n tal  ir r ad iatio n   o f   8 8 1 . 2 1   k W h /m ².   T h av er ag a m b ien tem p er atu r e   was  r ec o r d ed   at  2 7 . 5 0   °C .   T h g lo b al   ir r ad iatio n   at  th e   co l lecto r   p lan e   r ea ch e d   1 , 7 2 0 . 4   k W h /m ²,   wh ile  th e   ef f ec tiv ir r a d iatio n   a f ter   c o r r ec tio n   f o r   th e   an g le  o f   ar r i v a an d   s h a d in g   f ac to r   was  1 , 6 8 0 . 7   k W h /m ².   T h ef f ec tiv en er g y   g en e r ated   at  th o u tp u o f   th ar r a y   was  r ec o r d ed   at  2 5 6 , 4 4 4   k W h ,   a n d   th en er g y   d eliv er e d   to   th g r id   r ea ch e d   2 5 1 , 2 1 4   k W h ,   in d icatin g   th at  th s y s te m   is   o p er atin g   at  a   h ig h   ef f ici en cy ,   as  in d icate d   b y   th co n s is ten t   m o n th ly   PR   b etwe en   8 5   an d   8 7 % .     3. 5   Co s t   o f   s y s t em   I n   a n   ec o n o m ic   ev alu atio n   o f   th e   s o lar   p o wer   g en e r atio n   s y s tem   at  th Facu lty   o f   T a r b iy ah   a n d   Keg u r u an   UI Ar - R an ir y   b u i ld in g ,   th to tal  in s tallatio n   co s o f   th s y s tem   r ea ch ed   I DR   9 7 7 , 2 8 0 , 7 0 0   b ased   o n   Fig u r 8 .   T h is   co s in cl u d e s   v ar io u s   c o m p o n en ts ,   with   L o n g So la r   L R 5 - 6 6 HI H - 5 0 0 M   G2   s o lar   p a n els  as  th m ain   co m p o n e n t,  with   3 4 0   u n its   r eq u ir i n g   to tal   co s o f   I DR   1 6 1 , 8 1 1 , 2 0 0 .   I n   a d d iti o n ,   t h c o s f o r   th e   m o d u le  s u p p o r s tr u ctu r e,   Su n g r o SG5 0 - C in v er ter s   o f   wh ich   3   u n its   am o u n te d   to   I DR   5 2 , 4 2 3 , 5 0 0 ,   an d   v ar io u s   ad d itio n al  co m p o n en t s   in clu d in g   ca b les,  co m b i n er   b o x es,  as  well  as  m o n ito r i n g   s y s tem s ,   ad d ed   to   t h to tal  in s tallatio n   co s t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 2 2 - 335   330       Fig u r 8 .   C o s t o f   th e   s y s tem       T h an n u al  o p er atin g   co s o f   t h s y s tem ,   wh ich   in clu d es  m a in ten an ce ,   in v e r ter   r ep lace m e n t,  r ep air ,   clea n in g ,   a n d   s ec u r ity   f u n d s ,   a m o u n ts   to   I DR   1 1 1 , 4 5 4 , 1 0 0 .   C o n s id er in g   an   an n u al  in f latio n   o f   5 %,  th e   an n u al   o p er atio n al  co s is   ca lcu lated   to   b I DR   1 8 4 , 2 6 6 , 8 0 7 . 7 6 .   T h s y s tem   is   p r o jecte d   to   p r o d u ce   2 5 1 , 2 1 4   k W h   o f   en er g y   p er   y ea r .   B as ed   o n   th e   to tal  in s tallatio n   co s an d   an n u al  o p e r atio n al  c o s t,  th lev eli ze d   co s o f   en e r g y   ( L C OE )   o f   th is   s y s tem   is   I DR   7 2 5 . 0 0   p e r   k W h .     3. 6   F ina ncia a na l y s is   T h f in a n c ial  an al y s is   s u ch   as  in   Fig u r 9   s tated   th at   th e   s o lar   s y s tem   in   th Facu lty   o f   T a r b iy ah   an d   Keg u r u an   UI Ar - R an ir y   b u ild in g   was  co n d u cted   with   s i m u latio n   p er i o d   o f   2 0   y ea r s   s tar tin g   in   2 0 2 5 .   T h e   ec o n o m ic  p a r am eter s   u s ed   in c lu d in f latio n   r ate,   p r o d u ctio n   v ar iatio n   ca u s ed   b y   s y s tem   ag i n g ,   an d   d is co u n t   r ate,   ea ch   at  5 p er   y ea r .   T h an aly s is   also   co n s id er ed   an   an n u al  in c o m tax   o f   1 0 %,  a n   ad d itio n al  in co m e   tax   o f   5 %,  as we ll a s   d iv id e n d s   o f   5 0 % o f   th in co m g e n er a ted .   Dep r ec iab le  ass ets,  in clu d in g   L o n g So lar   L R 5 - 6 6 H I H - 5 0 0 G2   s o lar   p a n els,  s u p p o r t   s tr u ctu r es,  an d   Su n g r o SG5 0 - C in v er ter s ,   ar ca lcu lated   u s in g   th s tr aig h t - lin d ep r ec iatio n   m et h o d   o v e r   2 0   y ea r s ,   with   an   esti m ated   s alv ag v al u o f   ze r o .   T h to tal  d ep r ec ia b le  ass et  v alu r ea ch ed   I DR   7 2 4 , 4 2 8 , 5 8 0 .   Pr o ject  f in an cin g   in v o lv es   o wn   f u n d s   o f   I DR   1 0 0 , 0 0 0 , 0 0 0   an d   s u b s id ies  o f   I DR   3 0 0 , 0 0 0 , 0 0 0 .   R ev en u e   f r o m   elec tr icity   s ales   is   s et   b ased   o n   f ee d - in   tar if f   o f   I DR   1 , 0 0 0 . 0 0   p er   k W h ,   with   2 0 - y ea r   tar if f   g u ar an tee  an d   an   an n u al  tar if f   v a r iatio n   o f   5 %.  Af ter   th g u ar an tee  p er io d ,   th f eed - in   tar if f   is   ex p ec ted   to   d ec r ea s b y   1 0 %   p er   y ea r .   T h an al y s is   s h o ws  th at  th e   p ay b ac k   p e r io d   f o r   th is   s y s te m   is   7 . 8   y ea r s .   T h NPV  o f   th p r o ject  r ea ch ed   I DR   3 , 8 2 8 , 3 4 3 , 1 1 4 . 5 4 ,   with   an   I R R   o f   6 9 . 0 3 an d   r etu r n   o n   in v estme n ( R OI )   o f   5 6 5 . 3 %.  T o tal   d iv id en d s   p aid   ar esti m ated   at  I DR   3 , 9 2 9 , 4 3 2 , 2 1 6 . 1 1 .   T h ese  f in d in g s   s h o th at   in v est m en in   s o lar   PV  s y s tem   n o o n l y   p r o v id es  tec h n ical  b en e f its   b u also   o f f e r s   s u b s tan tial  ec o n o m ic  r etu r n s   in   th lo n g   ter m ,   co n f ir m in g   th f i n an cial  v iab il ity   o f   th is   p r o je ct.     T h d etailed   f in an cial  a n aly s is   o f   th s o lar   s y s tem   at  th Facu lty   o f   T ar b iy ah   a n d   Keg u r u an   UI N     Ar - R an ir b u ild i n g   is   s h o wn   in   Fig u r 1 0 .   T h ec o n o m i r esu lts   s h o th at  in   th f i r s y ea r ,   d esp ite  n o   r ev en u e   f r o m   elec tr icity   s ales  an d   a n   in itial  in v es tm en t   co s o f   I DR   1 0 0 , 0 0 0 , 0 0 0 ,   th er e   w as  s ig n if ican n et   lo s s .   Ho wev er ,   o v er   tim e,   r ev en u f r o m   elec tr icity   s ales  in cr ea s ed   co n s is ten tly ,   with   an n u al  n et  p r o f it  also   s ee in g   s u b s tan tial  in cr ea s e.   B y   y ea r   2 0 ,   a n n u al  r ev en u r ea ch ed   I DR   1 , 5 0 4 , 1 2 1 , 4 9 3   with   n et  p r o f it  o f     I DR   1 , 0 4 4 , 5 4 3 , 3 6 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       Tech n o - ec o n o mic  a n a lysi s   a n d   o p timiz a tio n   o f so la r   en erg y   s ystems :   a   ca s …  ( F a h my  R i n a n d a   S a p u tr i)   331   T o tal  cu m u lativ n et  p r o f it   o v er   th e   2 0 - y ea r   p e r io d   r ea ch e d   I DR   7 , 8 5 8 , 8 6 4 , 4 3 2 ,   an d   to tal  d iv id en d s   p aid   wer I DR   3 , 9 2 9 , 4 3 2 , 2 1 6 ,   r ep r esen tin g   a n   ac cu m u lat ed   n et  p r o f it   o f   5 8 0 . 0 o f   th in itial  in v estme n co s t.  C u m u lativ o p e r atin g   c o s ts   an d   d ep r ec iatio n   r ea c h e d   I DR   3 , 6 8 5 , 3 3 6 , 1 5 5 ,   with   t ax es  p aid   r ea c h in g     I DR   1 , 2 5 9 , 0 1 8 , 0 9 2 .   T h is   an al y s is   r ef lects  th ec o n o m ic  s u cc ess   o f   in v esti n g   in   s o lar   s y s tem   d esig n ed   to   p r o v id e   s u s tain ab le  s o u r ce   o f   r en ewa b le  en er g y ,   d eliv er i n g   p o s itiv r esu lts   in   ter m s   o f   b o th   n et  p r o f it  an d   r etu r n   o n   in v estme n t.           Fig u r 9 .   Fin an cial  a n aly s is           Fig u r 1 0 .   Fin an cial  an aly s is   d etailed   ec o n o m ic  r esu lt ( k I D R )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.