I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   40 ,   No .   2 N o v em b e r   2 0 2 5 ,   p p .   5 4 5 ~ 5 5 7   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 40 .i 2 . pp 545 - 5 5 7          545     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   On - g rid   v s.  o ff - g r id  pho tov o ltaic sy stems for sm a r g reenho uses a  t e chno - econ o mic ca se study       Art hu Sim o ra ng k ir,   L ev in  H a lim   C e n t e r   o f   C o n t r o l ,   A u t o m a t i o n ,   a n d   S y st e ms E n g i n e e r i n g ,   D e p a r t me n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g   Te c h n o l o g y ,   P a r a h y a n g a n   C a t h o l i c   U n i v e r si t y ,   B a n d u 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   Feb   13 2 0 2 5   R ev is ed   J u l   4 2 0 2 5   Acc ep ted   Oct   14 2 0 2 5       In teg ra ti n g   p h o t o v o lt a ic  (P V)   s y ste m in to   a g ric u lt u ra l   a p p li c a ti o n s   h a s   g a in e d   si g n if ica n a tt e n t io n   a a   su sta in a b le  e n e rg y   s o lu ti o n .   Ho we v e r,   th e   fe a sib il it y   o f   o n - g ri d   a n d   o ff - g rid   P V   sy ste m fo r   sm a rt  g re e n h o u s e   a p p li c a ti o n i n   In d o n e sia   re m a in u n c lea r.   Th is   stu d y   c o m p a re b o t h   sy ste m s'   te c h n ica p e rfo rm a n c e ,   e c o n o m ic  v iab i li ty ,   a n d   re g u lato r y   c h a ll e n g e th ro u g h   sim u lati o n a n d   c a se   stu d ies   in   Lem b a n g ,   Ba n d u n g .   T h e   a n a ly sis  c o n si d e rs  so lar  ra d iatio n   le v e ls,  sh a d in g   e ffe c ts,  in sta ll a ti o n   c o sts,   e n e rg y   in d e p e n d e n c e ,   a n d   lo n g - t e rm   o p e ra ti o n a e fficie n c y .   Re su l ts  in d ica te  th a wh i le  o n - g ri d   s y ste m o ff e lo we in it ial  i n v e stm e n a n d   se a m les s   in teg ra ti o n   wit h   th e   u t il it y   g ri d ,   re g u lato r y   c o n stra i n ts  a n d   l imi ted   c a p a c it y   a p p ro v a ls  p o se   sig n ifi c a n b a rri e rs.  De sp it e   h i g h e i n it ial  c o sts,  o ff - g rid   sy ste m p ro v id e   e n e rg y   in d e p e n d e n c e   a n d   l o n g - term   c o st   b e n e fit b y   e li m in a ti n g   d e p e n d e n c y   o n   g ri d   e lec tri c it y   a n d   a v o id i n g   b u re a u c ra ti c   h u r d les .   T h e   stu d y   c o n c l u d e t h a o ff - g rid   P s y ste m a re   a   m o re   p ra c ti c a l   a n d   s u sta in a b le   so l u ti o n   fo r   sm a rt  g re e n h o u se   a p p li c a ti o n i n   I n d o n e sia ,   m a in ly   wh e re   g r id   c o n n e c ti o n   p r o c e ss e s a r e   c o m p lex   o u n re li a b le.   K ey w o r d s :   Of f - g r id   On - g r id   Ph o to v o ltaic  s y s tem   R en ewa b le  en er g y   Sm ar t g r ee n h o u s e   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 :   L ev in   Halim   C en ter   o f   C o n tr o l,  A u to m atio n ,   an d   Sy s tem s   E n g in ee r in g ,   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g   Facu lty   o f   E n g in ee r in g   T ec h n o lo g y Par a h y an g an   C ath o lic  Un iv er s ity   B an d u n g ,   4 0 1 4 1 ,   I n d o n esia   E m ail: h alim lev in @ u n p ar . ac . i d       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e   d e m a n d   f o r   s u s t a i n a b l e   a g r i c u l t u r e   i s   i n c r e as i n g   d u e   t o   t h e   n e e d   f o r   e f f i c i e n t   r e s o u r c e   m a n a g e m e n a n d   c l i m a te   r es i li e n c e   i n   f a r m in g   p r a c t i c es .   I m p r o v i n g   r e s o u r c e   e f f i c ie n c y   is   c r u ci a l   f o r   s u s ta i n a b l e   a g r ic u l t u r e .   S u s t ai n a b l e   a g r i c u lt u r e   b a l a n c e s   h u m a n   n u t r i t i o n a l   n e e d s   w i t h   e n v i r o n m e n t a l   p r e s e r v a t i o n   a n d   e c o n o m i c   v i a b i l i t y ,   a d d r e s s i n g   f o o d   s ec u r i t y ,   e n e r g y   s u s t a i n a b il i t y ,   a n d   e c o l o g i c a l   s t ew a r d s h i p   [ 1 ] .   C l i m at e - s m a r a g r i c u l t u r e   p r a c ti c es ,   s u c h   as   s o i l   a n d   w a te r   c o n s e r v at i o n ,   n u t r i e n t   m a n a g e m e n t ,   e a r l y   m a t u r i n g   s e e d s ,   a n d   i n n o v a t i v e   g r e e n h o u s e ,   a r e   v i t al   f o r   b u i l d i n g   r e s i li e n c e   a g ai n s c l i m a t e   v a r i a b i li t y   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   Ph o to v o ltaic  ( PV)   s y s tem s   h a v b ee n   wid el y   ad o p ted   f o r   r e n ewa b le  en er g y   g e n er atio n ,   p r o v id in g   clea n   an d   s u s tain ab le  alter n ativ to   f o s s il  f u els.  Ag r iv o ltai s y s tem s   o p tim ize  lan d   u s b y   co m b in i n g   s o lar   en er g y   g e n er atio n   with   ag r ic u ltu r e,   r ed u ci n g   co m p etitio n   f o r   lan d   r eso u r ce s   [ 4 ] - [ 6 ] .   Stu d ies  s h o th at   ag r iv o ltaic  s y s tem s   ca n   m ain tain   o r   ev en   im p r o v cr o p   y iel d s   an d   q u ality .   Fo r   in s tan ce ,   g r ap s u g ar   c o n ten t   r em ain ed   s tab le  u n d e r   PV  p an els,  an d   m aize   y ield   was  h ig h er   u n d e r   ag r iv o ltaic  c o n d itio n s   co m p a r ed   t o   wh o le  lig h t,  esp ec ially   u n d er   d r o u g h t stre s s   [ 7 ] - [ 9 ] .   Sm ar g r ee n h o u s es  in teg r ate  au to m atio n   tech n o lo g ies,  s u c h   as  r ea l - tim m o n ito r in g   an d   co n tr o lled   ir r ig atio n ,   to   o p tim ize  cr o p   g r o wth   wh ile  r ed u cin g   m an u al   lab o r .   I o T   d ev ices  en ab le  p r ec is tr ac k in g   an d   co n tr o o f   g r ee n h o u s en v ir o n m en ts ,   in clu d in g   tem p er atu r e,   h u m id ity ,   an d   s o il  m o is tu r e.   T h is   tech n o lo g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  40 ,   No .   2 ,   No v em b er   20 25 5 4 5 - 5 5 7   546   s u p p o r ts   au t o m atio n   in   i r r ig atio n   an d   clim ate  c o n tr o l,  r ed u cin g   th n ee d   f o r   m a n u al  in ter v en tio n   a n d   im p r o v in g   cr o p   m an ag em e n [ 1 0 ] - [ 1 2 ] .   Sm ar t   g r ee n h o u s es  co n tr ib u te  t o   s u s tain ab le  ag r icu ltu r b y   m i n i m i z i n g   r es o u r c e   u s e   a n d   en v i r o n m e n t a l   i m p a c t ,   s u p p o r t i n g   f o o d   s e c u r i t y   i n   c h a l le n g i n g   c l i m a t es   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .     On - g r id   PV  s y s tem s   ar co m m o n ly   u s ed   i n   u r b an   an d   in d u s tr ial  s ettin g s ,   o f f er i n g   s tab ilit y ,   r eliab ilit y ,   an d   th a b ilit y   to   e x p o r e x ce s s   en er g y   to   t h g r i d .   I n   c o n tr ast,  o f f - g r i d   s y s tem s   ar p r ef er r e d   f o r   r em o te  lo ca tio n s   with o u r elia b le  g r id   ac ce s s .   T h ese  s y s tem s   ar id ea f o r   u r b an   an d   in d u s tr ial  ap p licatio n s   w h e r e   g r i d   i n f r a s t r u c t u r e   i s   r e a d i l y   a v a i l a b l e ,   p r o v i d i n g   a   s e a m l e s s   i n t e g r a t i o n   w i t h   e x i s t i n g   e n e r g y   s y s t e m s   [ 1 5 ] .   Of f - g r id   s y s tem s   ar cr u cial  f o r   elec tr if icatio n   i n   r em o te  o r   r u r al  a r ea s   wh er g r id   ex te n s io n   is   n o f ea s ib le   d u to   g eo g r a p h ical  co n s tr ain ts   an d   h ig h   co s ts   [ 1 6 ] - [ 1 8 ] .     Ho wev er ,   th tech n ical  an d   ec o n o m ic  tr a d e - o f f s   b etwe en   o n - g r id   a n d   o f f - g r id   PV  s y s tem s   f o r   s m ar g r ee n h o u s ap p licatio n s   in   I n d o n esia  r em ain   u n clea r .   On - g r id   PV  s y s tem s   g en er ally   h a v lo wer   elec tr icity   g en er atio n   co s ts   th an   o f f - g r i d   s y s tem s ,   b en ef itin g   f r o m   State  E lectr icity   C o m p an y   ( PLN’ s )   n et  m eter in g   s ch em e.   Un f o r tu n ately ,   r ec en r eg u la to r y   ch a n g es,  s u ch   as  Min is ter ial  R eg u latio n   No .   2   o f   2 0 2 4   ( Per m en   E SDM  No .   2 /2 0 2 4 ) ,   h av el im in ated   n et  m eter in g   an d   i n tr o d u ce d   q u o tas  f o r   r o o f to p   s o lar   in s tallat io n s ,   lim itin g   th eir   ec o n o m ic  attr a ctiv en ess   [ 1 9 ] .   Me an w h ile,   o f f - g r id   s y s tem s   ca n   b ec o n o m i ca lly   v iab le  in   r em o te  ar ea s   with   co s tly   g r i d   ex ten s io n s .   T h e y   o f f er   lo wer   n et  p r esen co s th a n   d iesel  g en er atio n ,   esp ec ially   wh en   in teg r ated   with   h ig h - v alu c r o p   c u ltiv atio n   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   T h er is   lim ited   r esear ch   o n   h o lo ca s o lar   r ad iatio n   lev els,  r eg u lato r y   co n s tr ain ts ,   an d   en e r g y   d em an d   p atter n s   a f f ec th e   f e asib ilit y   o f   ea ch   s y s tem .   I n d o n esia's   tr o p ical  clim ate  p r o v i d es  ab u n d an s o lar   r ad iatio n ,   b u v ar iatio n s   in   s ea s o n al  ir r ad ian ce   an d   s h ad in g   ef f ec ts   ca n   s ig n if ican tly   im p ac th p er f o r m a n ce   o f   PV   s y s tem s .   Sh ad in g   ca n   ca u s s ig n if ican p o wer   lo s s es  in   PV  s y s tem s .   Fo r   in s tan ce ,   s h ad in g   q u a r ter ,   h a l f ,   a n d   t h r e e - q u a r t e r s   o f   a   P V   m o d u l e   c a n   r e d u c e   p o w e r   o u t p u t   b y   3 3 . 7 % ,   4 5 . 1 % ,   a n d   9 2 . 6 % ,   r e s p e c t i v e l y   [ 2 2 ] .   S h a d i n g   a l s o   l e a d s   t o   m u l t i p l e   p e a k s   i n   t h e   p o w e r - v o l t a g e   c u r v e ,   c o m p l i c a t i n g   p o w e r   o u t p u t   o p t i m i z a t i o n   [ 2 3 ] .   Ad d itio n ally ,   r e g u lato r y   ch all en g es,  s u ch   as  PLN’ s   g r id   c o n n ec tio n   ap p r o v als,  tech n ical  c ap ac ity   r estrictio n s ,   an d   ad m in is tr ativ d elay s ,   h a v cr ea ted   b ar r ier s   to   o n - g r id   PV  a d o p t i o n   i n   a g r i c u lt u r e   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   M e a n w h il e ,   e n e r g y   d e m a n d   p a t t e r n s   i n   s m ar t   g r e e n h o u s e s   f l u ct u a t e   d u e   t o   t h e   o p e r a t i o n   o f   a u t o m a t e d   i r r ig a t i o n ,   v e n t i l at i o n ,   a n d   m o n i t o r i n g   s y s t e m s ,   r e q u i r i n g   a   w e l l - m at c h e d   e n e r g y   s u p p l y .   Mo r eo v er ,   th lo n g - ter m   co s ts   an d   m ain ten an c ch allen g es  o f   in teg r atin g   PV  s y s tem s   with   au to m ated   g r ee n h o u s es  r em ain   u n d er e x p lo r e d   d esp ite  th eir   p o ten tial  to   r ed u ce   f o s s il  f u el  d ep en d en ce   an d   g r ee n h o u s g as   em is s io n s .   Ho wev er ,   th e   in itial  co s ts   o f   PV  m o d u les  a n d   b atter y   s to r ag e   u n its   ar s ig n if ican t   ch allen g es [ 2 6 ] .   Ad d itio n al  b a r r ier s ,   s u ch   as lo ca l la n d - u s r eg u latio n s   an d   e n v ir o n m en tal  im p ac t a s s ess m en t s   ( E I As),   m u s also   b co n s id er ed   f o r   o f f - g r id   s y s tem s .   Fu r th er m o r e,   p r ev io u s   ca s s tu d ies,  s u ch   as  th s o lar - p o wer ed   m icr o g r i d   p r o ject  in   Mu ar E n g g elam ,   Kalim a n tan ,   h ig h lig h th im p o r tan ce   o f   co m m u n it y   en g ag em e n t a n d   r eg u lato r y   co m p lian ce   f o r   s u cc ess f u lly   d ep l o y in g   o f f - g r id   s y s tem s   in   r u r al   I n d o n esia [ 2 7 ] .   R esear ch   co m p ar in g   o n - g r id   a n d   o f f - g r id   PV   s y s tem s   f o r   s m ar g r ee n h o u s es  in   I n d o n esia  is   lim ited ,   m ak in g   it   ch allen g in g   f o r   s tak eh o ld er s   to   d eter m in e   th e   m o s ef f ec tiv s o lu tio n   am id   co m p lex   f ac to r s   s u ch   as   s tr ict  PLN  r eg u latio n s ,   lim ited   in ce n tiv es,  an d   h ig h   b atter y   c o s ts .   T h is   s tu d y   co m p r eh en s iv ely   co m p ar es  b o th   s y s tem s   th r o u g h   ca s s tu d y   o f   a   s m ar g r e en h o u s in   L e m b an g ,   B an d u n g ,   e v alu atin g   th eir   p er f o r m a n ce ,   co s ts ,   an d   in s tallatio n   ch allen g es  u n d er   cu r r e n r eg u lato r y   an d   tech n ical  c o n d itio n s .   T h e   f in d in g s   p r o v id p r ac tical  in s ig h ts   to   s u p p o r in f o r m ed   r e n ewa b le  en er g y   in v estme n ts ,   en h an ce   ag r ic u ltu r al  p r o d u ctiv ity ,   r ed u ce   f o s s il f u el  r elian ce ,   an d   alig n   with   I n d o n esia’ s   n atio n al  s u s tain ab ilit y   o b jectiv es .       2.   M E T H O D   T h i s   r e s ea r c h   e m p l o y e d   a   m i x e d - m e t h o d s   a p p r o a c h .   T h e   s t u d y   b e g a n   w i t h   a   c o m p r e h e n s i v e   l i t e r a t u r r e v i e w   t o   es t a b li s h   a   t h e o r e t i c al   f r a m e w o r k   a n d   i d e n t i f y   r e l e v a n t   e x i s t i n g   r e s ea r c h ,   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   1 .           Fig u r 1 .   Me th o d o lo g y   f lo wch ar   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         On - g r id   vs.  o ff - g r id   p h o to v o lta ic  s ystems   fo r   s ma r t g r ee n h o u s es:  a   tech n o -   ( A r th u r   S im o r a n g kir )   547   T h r esear ch   b e g an   with   s ele ctin g   an   in n o v ativ g r ee n h o u s in   L em b an g ,   B an d u n g ,   b a s ed   o n   its   s u itab le  clim atic  co n d itio n s   f o r   PV - b ased   ag r icu ltu r e.   T h is   was  f o llo wed   b y   d etailed   s ite  s u r v ey   to   c o llect   m eteo r o lo g ical   d ata,   in clu d i n g   s o lar   ir r ad iatio n ,   air   tem p er atu r e,   an d   wea th er   p atter n s ,   o b tain e d   f r o m   Me teo n o r m   8 . 1   an d   lo ca l   s en s o r s .   C o n cu r r en tly ,   p o wer   s en s o r s   wer i n s talled   to   m ea s u r th e   en er g y   co n s u m p tio n   o f   th e   g r ee n h o u s e’ s   au to m ated   ir r ig atio n   s y s te m ,   v e n tilatio n ,   a n d   I o T   m o n ito r in g   d ev ices.   Nex t,   th PV  s y s tem   co m p o n en ts in clu d in g   s o lar   p an els,  in v er ter   s elec tio n ,   b atter ies,  an d   ca b le  len g th s wer s p ec if ied   b ased   o n   c o llected   d ata  an d   m a n u f ac tu r er   s p ec if i ca tio n s .   E n er g y   r eq u ir em en ts   f o r   th a u to m ated   ir r ig atio n   s y s tem   wer ca lc u lated   p r ec is ely .   B o t h   o n - g r id   a n d   o f f - g r id   PV  s y s tem s   wer th en   s im u lated   u s in g   PVs y s 7 . 2 ,   ad ju s ted   to   lo ca l   co n d itio n s .   Fin ally ,   co m p ar ativ p er f o r m an ce   an d   ec o n o m ic  an aly s is   wer ca r r ied   o u u s in g   life   cy cle   c o s an aly s is   ( L C C A)   to   id e n tify   th e   m o s t   o p tim al   an d   ec o n o m icall y   v ia b le  PV   s y s tem   f o r   th g r ee n h o u s o v e r   2 5   y ea r s .   So m f o r m u las  ar e   u s ed   to   d e cid th e   s p ec if icatio n s   o f   th e   c o m p o n en ts   f o r   th d esig n   o f   t h o f f - g r id   PV   s y s tem .   In   ( 1 )   s h o ws th c alcu latio n   f o r   th s o lar   p a n el  c ap ac ity .        =       ( )    (  / ² /  )     ( 1 )     So lar   p an el  ca p ac ity   ( W p )   r e p r esen ts   th m ax im u m   p o wer   o u tp u o f   t h p an els,  m ea s u r ed   in   w att - p ea k .   T h e   to tal  d aily   e n er g y   r eq u ir em en ( to tal  lo ad ,   i n   k W h )   is   d eter m in ed   b y   t h h o u s eh o ld ' s   o r   s y s tem 's  en er g y   co n s u m p tio n .   Glo b al   Ho r izo n tal  I r r ad ia n ce   ( GHI ,   in   k W h /m ²/d ay )   in d icate s   th am o u n o f   s o lar   en er g y   r ec eiv ed   p er   s q u a r m eter   p er   d a y   at  g iv en   lo ca ti o n ,   cr u cial  f ac to r   in   d eter m in in g   th n ec ess ar y   s o lar   p an el  s ize.   I n   ( 2 )   is   u s ed   to   ca lcu late  th n u m b er   o f   s o l ar   p an els.                 =            ( 2 )     T h to tal  s o lar   p an el  s y s tem   c ap ac ity   ( W p )   r e p r esen ts   th o v er all  p o wer   o u t p u r e q u ir ed ,   m ea s u r ed   in   W att - p ea k .   T h en er g y   d e m an d s   o f   th s y s tem   d eter m i n th is   v alu e.   T h W p   s o lar   p an el ,   o r   in d i v id u al  p an el  ca p ac ity ,   in d icate s   th m ax im u m   p o wer   o u tp u o f   a   s in g le  s o lar   p an el,   wh ic h   is   also   m ea s u r ed   in   W att - p ea k .   T o   d eter m in th n u m b er   o f   s o lar   p a n els  n ee d ed ,   y o u   wo u ld   d iv id th to tal  s y s tem   ca p ac ity   ( W p )   b y   th in d iv id u al  p an el  ca p ac ity   ( W p   s o lar   p an el ) .     T h o f f - g r i d   PV  s y s tem   r eq u i r es  b atter y th e   b at ter y   ca p a city   b ased   o n   th d aily   to tal  l o ad   ca n   b e   ca lcu lated   u s in g   ( 3 ) .             ( ) =       ( )   ×       ×        ( )   ( 3 )     T h r e q u ir ed   b atter y   ca p ac ity   ( Ah )   is   ca lcu lated   co n s id er i n g   s ev e r al   k ey   f ac to r s .   T h ese  i n clu d t h ef f icien cy   o f   th b atter y   s y s tem   ( ex p r ess ed   as  d ec im al  o r   p er ce n tag e ) ,   th b atter y ' s   v o ltag ( V) ,   th t o tal   d aily   en er g y   c o n s u m p tio n   in   watts  ( W ) ,   an d   th d esire d   n u m b er   o f   b ac k u p   d ay s th n u m b er   o f   d ay s   th s y s tem   m u s t   o p er ate  with o u r ec h ar g in g   w h ich   is   n am ed   au t o n o m o u s   d ay s   ( AD) .   T h f o r m u la  b alan ce s   th ese  elem en ts   to   d eter m in th e   ap p r o p r iate  b atter y   ca p ac ity   t o   m e et  th s y s tem 's en er g y   d e m an d s :      =         ( )     ( 4 )     T h s o lar   ch ar g c o n tr o ller ' s   cu r r en ca p ac ity   ( SC C ) ,   m ea s u r ed   in   am p er es,  is   cr u cial  f o r   m an ag in g   th f lo o f   elec tr icity   f r o m   t h s o lar   p an els  to   th e   b atter y   b an k .   T h is   ca p ac ity   is   d eter m in ed   b y   th e   p ea k   p o wer   ( W p )   o f   th s o lar   p a n el   ar r ay ,   m ea s u r ed   i n   watts,  an d   th v o ltag ( V)   o f   th b atter y   s y s tem ,   m ea s u r ed   in   v o lts ,   as  s h o wn   in   ( 4 ) .   T h SC C   en s u r es  th at  th ch a r g c o n tr o ller   ca n   h a n d le  th e   m ax i m u m   cu r r en o u tp u t   o f   th s o lar   p an els wh ile  p r o te ctin g   th b atter y   b a n k   f r o m   o v er ch ar g in g .   On   th o th e r   h a n d ,   t h ec o n o m ic  ca lcu latio n   will  co n s id er   s ev er al  ca lcu latio n s   s u ch   as  n et  p r esen co s ( NPC ) ,   lev elize d   co s o f   elec tr icity   ( L C OE ) ,   r etu r n   o n   in v estme n ( R OI ) ,   t o tal  s av in g s ,   an d   p ay b ac k   p er io d .      =  + & ( 1 + ) = 1 +    ( 1 + )     ( 5 )     T h NPC   is   ca lcu lated   to   ass ess   th to tal  in v estme n t   an d   o p er atio n al  co s ts   o v er   th s y s tem ' s   life tim e.   T h in itial  in v estme n c o s ( ) ,   r ep r esen ts   th u p f r o n ex p en s e s   in cu r r ed   f o r   p u r ch asin g   an d   in s tallin g   th PV  s y s tem ,   in clu d in g   s o lar   p an els,  in v er ter s ,   b atter ies  ( f o r   o f f - g r i d   s y s tem s ) ,   an d   in s tallatio n   co s ts .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  40 ,   No .   2 ,   No v em b er   20 25 5 4 5 - 5 5 7   548   o p er atio n al  an d   m ai n ten an ce   c o s t   ( & ) ,   r ef er s   to   th an n u al  ex p e n s es r eq u ir ed   f o r   r o u tin in s p ec tio n s ,   s o lar   p an el  clea n in g ,   in v er ter   r ep air s ,   an d   m in o r   co m p o n en r ep lace m e n ts .   T h e   r ep lace m en co s ( )   ac co u n ts   f o r   th co s o f   r ep lacin g   m ajo r   co m p o n en ts   th a h av s h o r ter   life s p a n   th a n   th o v er all   PV  s y s tem ,   s u ch   as  b atter ies  in   o f f - g r id   s y s tem s   an d   in v er ter s .   T h d is co u n r at ( )   ca lcu lates  th e   p r esen v alu o f   f u t u r co s ts   an d   ty p ically   r an g es  b etwe en   3 - 1 0 %.  T h y ea r   ( )   r ep r esen ts   s p ec if ic  y ea r   with in   th an aly s is   p er io d ,   in d icatin g   wh en   o p er atio n al,   m ai n ten an ce ,   o r   r ep lace m en co s t s   o cc u r .   L astl y ,   th l if etim ( ) ,   m ea s u r ed   in   y ea r s ,   d ef in es  th s y s tem ' s   to tal  o p er atio n al  p er io d ,   ty p ically   2 5   y ea r s   f o r   PV  s y s tem s ,   as sh o wn   in   ( 5 ) .        =  ( 1 + )   ( 6 )     T h L C OE ,   as  s h o wn   in   ( 6 )   is   an   ec o n o m ic  m etr ic   u s ed   to   c alcu late  th co s o f   elec tr icity   g en er atio n   p er   k ilo watt - h o u r   ( USD/k W h )   o v e r   th e   s y s tem ' s   life tim e.   I is   k ey   i n d icato r   f o r   co m p ar in g   th c o s t - ef f ec tiv en ess   o f   d if f er en p o wer   g en er atio n   tech n o lo g i es,  in clu d in g   o n - g r i d   an d   o f f - g r i d   PV  s y s tem s .   NP C   r ep r esen ts   th n et  p r esen t   co s t   d e n o tes  th to tal   en er g y   o u tp u p e r   y ea r   in   k ilo watt - h o u r s ,   wh ile    is   th e   d is co u n r ate   ap p lied   to   a d ju s f u tu r e   en er g y   v alu es  to   p r es en ter m s ,     r ep r esen ts   a   s p ec if ic  y ea r   with in   th e   an aly s is   p er io d ,   an d     is   th to tal  life tim o f   th s y s tem ,   ty p ic ally   2 5   y ea r s   f o r   PV sy s tem s .      =                   × 100%     ( 7 )     R OI   is   f in a n cial  m etr ic   u s ed   to   ev alu ate   th e   p r o f itab ilit y   o f   a n   in v estme n in   a   PV  s y s tem .   I m ea s u r es  th p er ce n tag e   r etu r n   r elativ e   to   th i n itial  in v e s tm en b y   co n s id er in g   th to tal  elec tr icity   co s t   s av in g s   o v er   t h s y s tem ' s   life t im e.   T o tal  elec tr icity   co s s av in g s   r ep r esen ts   th to tal  a m o u n o f   m o n ey   s av ed   b y   g en er atin g   elec tr icity   with   t h PV sy s tem   in s tead   o f   p u r ch asin g   it f r o m   th e   g r id   u s in g   ( 8 ) .          =   ×   ×   ( 8)       T o tal  I n itial  I n v estme n in cl u d es  th u p f r o n co s ts   o f   p u r ch asin g   an d   in s tallin g   th P s y s tem .     h ig h er   R OI   in d icate s   m o r p r o f itab le  in v estme n t,  with   o n - g r id   PV  s y s tem s   ty p icall y   ac h iev in g   h ig h er   r etu r n s   d u t o   lo wer   in itial  co s ts   an d   p o te n tial  r ev e n u e   f r o m   g r id   ex p o r t.   Me an wh ile,   o f f - g r id   s y s tem s   m a y   h av lo wer   R OI   d u to   a d d it io n al  b atter y   c o s ts   b u t p r o v id e   en er g y   in d ep e n d en ce ,   as sh o wn   in   ( 7 ) .          =               ( 9 )     T h p ay b ac k   p e r io d ,   as  s h o wn   in   ( 9 ) ,   is   f in an cial  m etr ic  th at  m ea s u r es  th tim e   r eq u ir ed   f o r   an   in v estme n to   r ec o v er   its   in itial  co s th r o u g h   ac cu m u lated   s av in g s   o r   r ev en u e.   s h o r t er   p ay b ac k   p e r i o d   in d icate s   f aster   R OI ,   m ak in g   th p r o ject  m o r f i n an cially   a ttra ctiv e.       3.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O N   T h co o r d in ate  lo ca tio n   o f   th e   Sm ar Gr ee n h o u s is   ( 6 °4 9 ' 1 6 1 0 7 °4 0 ' 3 6 E ) .   T h to tal  d aily   lo ad   o f   th g r ee n h o u s is   ass u m ed   to   b 2 6 4 0   W h   f o r   t h o f f - g r i d   s y s tem ,   wh ich   will  b ex p la in ed   in   Sectio n   3 . 2 .   Ho wev er ,   t h to tal   p o wer   lo ad   f o r   o n - g r id   s y s tem s   d if f e r s ,   as  th e   f ar m e r ' s   h o u s is   f ac to r e d   in t o   th e   ca lcu latio n   an d   h as a   to t al  lo a d   o f   7 . 1   k W ,   b ased   o n   a n   o n - s ite  s u r v ey .     3 . 1 .     Desig n a nd   s im ula t io o f   on - g rid  PV   s y s t em   PVs y s s o f twar was  u tili ze d   to   d esig n   an d   s im u late  th e   o n - g r id   PV   s y s tem .   P Vsy s is   w id ely   u s ed   s im u latio n   s o f twar in   th s o l ar   en er g y   in d u s tr y   f o r   d esig n i n g   s o lar   p an el  s y s tem s   [ 2 8 ] .   PVs y s s im u latio n   s o f twar r eq u ir es  s ev er al  in p u ts ,   in clu d in g   t h lo ca tio n   o f   th PV  s y s tem   in s tallatio n ,   th d aily   lo ad   o f   th e   g r ee n h o u s e,   th tilt   an g le  an d   o r ien tatio n   o f   th s o lar   p a n els,  an d   an y   s u r r o u n d in g   o b jects  th at  m a y   ca s t   s h ad o ws o n   th p an els.    PVs y s en co m p ass es  s ev er al  im p o r tan c o n ce p ts   f o cu s ed   o n   m o d elin g   an d   an al y zin g   s o lar   en er g y   s y s tem s .   T h s o f twar en ab l es  u s er s   to   p r ed ict  th e   p er f o r m an ce   o f   s o lar   p a n el  s y s tem s   b ased   o n   s ev e r al   f ac to r s ,   s u ch   as c lim ate  co n d itio n s ,   s o lar   p an el  o r ien tatio n ,   m o d u le  ef f icien cy ,   a n d   s y s tem   ca p ac ity .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         On - g r id   vs.  o ff - g r id   p h o to v o lta ic  s ystems   fo r   s ma r t g r ee n h o u s es:  a   tech n o -   ( A r th u r   S im o r a n g kir )   549   3 . 1 . 1 .   I s o   s ha din g   dia g ra m   T h r esu lts   o f   th e   I s o - s h ad i n g s   d iag r am   s im u latio n   co n s is o f   v ar io u s   in f o r m atio n ,   n a m ely   tilt   an d   az im u th   an g les,  th e   s u n ' s   p ath   with   altitu d an d   az im u th ,   a n d   th s u n ' s   p o s itio n   s p r ea d   ac r o s s   s ev en   p ath s   in   1   y ea r ,   an d   s u n   tim ( 0 7 . 0 0 - 1 7 . 0 0 ) .   Fig u r 2   T h is   is   an   is o - s h ad in g   a n aly s is   p er f o r m e d   with   1 5 °  tilt   an d   0 °   az im u th ,   s h o win g   th e   s u n ' s   p o s itio n   ar o u n d   4   PM.   T h e   is o - s h ad in g   r esu lts   in d icate   t h a th h i g h est  s o lar   ir r ad ian ce   lev el  o n   th PV  p a n el  o cc u r s   b etwe en   1 1   AM   an d   1 2   PM.   T h s im u latio n   s h o ws  7   m o n th s   o f   s u n   p ath s   with   v ar y in g   s u n   p o s itio n s .   J u n 2 2 n d   ( p ath   1 )   r ec e iv es  s ig n if ican tly   m o r s u n li g h th an   Dec em b er   2 2 n d   ( p ath   7 ) .   On   J u n e   2 2 nd ,   b ef o r 1 0   AM ,   th e   az im u th   is   ap p r o x im ately   6 5 °  ( n o r th ea s t) ,   with   th s u n   in   th e   n o r th ea s r elativ to   th n o r t h   ( th r esear ch   lo ca tio n ) .   Fro m   1 0   AM   to   2   PM,   th s u n   is   p o s itio n ed   n o r th   ( az im u th   0 °)  at  a   h ig h e r   altitu d th an   u s u al  d u t o   th e   s o u th er n   h e m is p h er e' s   s u m m er   ( clo s er   to   th e q u ato r ) .   Fro m   2   PM  to   6   PM,   th s u n   m o v es  to war d s   6 5 °  ( n o r th wes t)   r elativ to   th n o r th   b ef o r s ettin g .   T h er ef o r e,   th o p tim al  p a n el  p o s itio n   a n d   an g le  ar d eter m in ed   to   b 1 5 ° f ac in g   n o r th .           Fig u r e   2 .   I s o   s h ad in g   d iag r am   P Vsy s t     3 . 1 . 2 .   Sy s t em   pro du ct io   T h s im u latio n   r esu lts   o f   th e   p r o d u ctio n   s y s tem   co n s is o f   s ev er al  p iece s   o f   in f o r m atio n ,   n am ely   th e   en er g y   g e n er ated   p e r   y ea r   af t er   d ed u ctin g   s y s tem   lo s s es  w ith   m o n th ly   v a r iatio n s   an d   th an n u al  o p e r atin g   r atio .   T h s y s tem   Pro d u ctio n   in   Fig u r 3   illu s tr ates  th an n u al  en er g y   o u t p u o f   th PV  s y s tem ,   p ea k in g   i n   J u n an d   r ea ch in g   its   lo west  p o in in   J an u ar y .   Key   p e r f o r m an ce   in d icato r s   f o r   t h is   o n - g r id   s y s tem   in clu d e   s tr in g   lo s s es  ( L c)   o f   0 . 5   k W h /k W p /d ay ,   s y s tem   lo s s es  ( L s )   o f   0 . 1 4   k W h /k W p /d ay ,   an d   th n et  en er g y   d eliv er ed   to   t h u s er   ( Yf )   o f   4 . 5 5   k W h /k W p /d ay .           Fig u r 3 .   Sy s tem   p r o d u ctio n   P Vsy s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  40 ,   No .   2 ,   No v em b er   20 25 5 4 5 - 5 5 7   550   3 . 1 . 3 .   B a la nces  a nd   m a in re s ults   Me teo r o lo g ical  d ata  f r o m   M eteo n o r m   8 . 1   s im u latio n s   id en tifie d   s ev er al  k ey   asp ec ts   f o r   f u r th er   an aly s is   o f   PV  s y s tem   p er f o r m an ce .   T h ese  in clu d Glo b al  Ho r izo n tal  I r r a d iatio n   ( m e asu r in g   to tal  s o lar   r ad iatio n   o n   h o r izo n tal  s u r f ac e) ,   Dif f u s Ho r izo n tal  I r r ad iatio n   ( m ea s u r i n g   s ca tter ed   an d   in d ir ec s o lar   r ad iatio n ) ,   a v er ag m o n th l y   am b ien tem p er at u r e,   Glo b al   I n cid en I r r ad iatio n   ( m ea s u r in g   s o lar   r ad iatio n   r ec eiv ed   b y   th s o lar   p an el  s u r f ac e) ,   a n d   Glo b al   E f f ec tiv I r r ad iatio n   ( m ea s u r in g   t h ef f ec tiv s o lar   r ad iatio n   f o r   elec tr icity   g e n er atio n ,   ac co u n tin g   f o r   f ac t o r s   lik in cid en t   an g le  an d   o p tic al  lo s s es).   T ab le  1   p r esen ts   k ey   d ata  f o r   ca lcu latin g   o n - g r id   PV  s y s tem   p er f o r m an ce .   T h is   in clu d es  E Ar r ay   ( to tal  en er g y   g e n er ated   b y   all  s o lar   p an els  o v e r   s p ec if ic   p e r io d ,   m o n th ly   o r   an n u ally ) ,   E - User   ( to tal  en er g y   co n s u m ed   b y   c o n n ec ted   lo a d s ) ,   E - So lar   ( to tal  s o lar   en e r g y   c o llected   b y   th p a n els),   th ac tu al  e n er g y   g en er ated   b y   th s y s tem ,   E - Gr id   ( to tal  en er g y   f ed   in to   th u t ilit y   g r id ) ,   an d   E FrG r id   ( to tal  en er g y   d r awn   f r o m   th u tili ty   g r id   to   s u p p lem en t   in s u f f icien PV  s y s tem   g en er atio n ) .   T h ese  f iv d ata   p o in ts   ar cr u cial  f o r   o n - g r id   PV sy s tem   an aly s is .       T ab le  1 .   B alan ce s   an d   m ai n   r e s u lts   PV s y s t     G l o b H o r   k W h / ²   D i f f H o r   k W h / ²   T_ A m b   °C   G l o b I n c   k W h / ²   G l o b Ef f   k W h / ²   EA r r a y   k W h   E_ U ser   k W h   E_ S o l a r   k W h   E_ G r i d   k W h   Ef r F r i d   k W h   Jan u a r y   1 4 3 . 5   7 4 . 0 1   1 6 . 1 2   1 3 1 . 1   1 2 3 . 4   1 7 3 . 3   2 1 8 . 6   1 2 0 . 7   4 7 . 4 2   9 7 . 9 4   F e b r u a r y   1 4 6 . 4   7 1 . 5 4   1 5 . 8 7   1 3 8 . 5   1 3 1 . 1   1 8 3 . 4   1 9 7 . 5   1 2 0 . 7   5 7 . 3 2   7 6 . 7 7   M a r c h   A p r i l   M a y   Ju n e   Ju l y   A u g u st   S e p t e m b e r   O c t o b e r   N o v e mb e r   D e c e m b e r   Y e a r   1 5 6 . 8   1 5 2 . 5   1 5 6 . 0   1 5 0 . 4   1 5 5 . 9   1 6 2 . 9   1 6 5 . 5   1 8 1 . 4   1 4 9 . 7   1 5 1 . 7   1 8 7 2 . 8   7 2 . 6 9   6 3 . 9 6   5 9 . 1 1   5 4 . 1 7   5 7 . 6 0   6 4 . 0 4   5 8 . 4 7   7 7 . 8 9   8 2 . 0 6   7 0 . 4 6   8 0 5 . 9 9   1 6 . 6 4   1 6 . 9 0   1 7 . 3 7   1 6 . 8 6   1 6 . 6 4   1 6 . 7 3   1 6 . 6 7   1 7 . 0 6   1 6 . 5 2   1 6 . 5 2   1 6 . 6 6   1 5 5 . 1   1 5 9 . 8   1 7 1 . 9   1 6 9 . 8   1 7 4 . 4   1 7 4 . 0   1 6 8 . 7   1 7 4 . 0   1 3 8 . 8   1 3 6 . 6   1 8 9 2 . 7   1 4 7 . 1   1 5 2 . 1   1 6 3 . 8   1 6 2 . 2   1 6 6 . 7   1 6 6 . 2   1 6 0 . 6   1 6 5 . 3   1 3 1 . 2   1 2 8 . 8   1 7 9 8 . 5   2 0 4 . 4   2 0 9 . 7   2 2 5 . 8   2 2 4 . 9   2 3 0 . 7   2 2 9 . 6   2 2 0 . 1   2 2 9 . 0   1 8 4 . 5   1 8 0 . 5   2 4 9 6 . 0   2 1 8 . 6   2 1 1 . 6   2 1 8 . 6   2 1 1 . 6   2 1 8 . 6   2 1 8 . 6   2 1 1 . 6   2 1 8 . 6   2 1 1 . 6   2 1 8 . 6   2 5 7 4 . 0   1 3 1 . 0   1 3 0 . 5   1 3 8 . 1   1 3 7 . 4   1 3 9 . 5   1 4 0 . 0   1 3 2 . 7   1 4 4 . 6   1 2 6 . 9   1 2 5 . 2   1 5 8 7 . 3   6 7 . 3 9   7 3 . 1 2   8 1 . 1 8   8 1 . 1 0   8 4 . 5 2   8 3 . 0 0   8 0 . 9 6   7 7 . 9 0   5 2 . 2 6   4 9 . 9 1   8 3 6 . 1 1   8 7 . 6 5   8 1 . 0 4   8 0 . 4 9   7 4 . 1 8   7 9 . 0 7   7 8 . 6 3   7 8 . 8 1   7 4 . 0 5   8 4 . 6 9   9 3 . 3 9   9 8 6 . 7 2       3 . 1 . 4 .   L o s s   dia g ra m   Pv s y s t ' s   lo s s   d iag r am   s im u latio n   r e v ea ls   s ev er al  k ey   f ac to r s   im p ac tin g   s o lar   p a n el  s y s tem   en er g y   o u tp u t.  T h ese  in clu d s h ad in g   f r o m   s u r r o u n d in g   o b jects,  r ed u ce d   s u n lig h p en etr atio n   d u to   d u s an d   d ir t   ac cu m u latio n ,   v ar iatio n s   in   s u n lig h in cid e n ce   an g le,   p r e d ict ed   p an el  d e g r ad atio n   o v e r   tim e,   tem p er atu r e - r elate d   ef f icien cy   l o s s es,  ir r ad ian ce   lev els  b elo s tan d ar d   ex p ec tatio n s ,   m ater ial  d e f ec ts   with in   th p an els   th em s elv es,  en er g y   lo s s es  f r o m   ca b le  r esis tan ce ,   an d   th e   cr u cial  r o le  o f   r eg u lar   s y s tem   m ain ten an ce   in   m in im izin g   o v er all  lo s s es   Fig u r e   4   illu s tr ates l o s s   d iag r am   PVs y s t.            Fig u r 4 .   L o s s   d iag r am   PVs y s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         On - g r id   vs.  o ff - g r id   p h o to v o lta ic  s ystems   fo r   s ma r t g r ee n h o u s es:  a   tech n o -   ( A r th u r   S im o r a n g kir )   551   3 . 2   Desig n a nd   ca lcula t io o f   o f f - g rid  PV   s y s t em   T h g r ee n h o u s in   th is   s tu d y   ca s h as  v ar iab le  d aily   lo ad .   Sev er al  s en s o r s   r eq u ir co n tin u o u s   2 4 - h o u r   o p e r atio n ,   wh ile  m o to r s   an d   p u m p s   o p e r ate  o n ly   t wice   d aily   f o r   o n e   h o u r .   T ab le  1   p r o v id es  a   co m p r eh e n s iv b r ea k d o wn   o f   th s en s o r s ,   m o to r s ,   an d   p u m p s   u s ed   in   th g r ee n h o u s s y s tem .   I lis t s   ea ch   co m p o n en t,  s p ec if y in g   its   d ail y   u s ag e   d u r atio n   in   h o u r s   an d   th to tal  n u m b e r   o f   u n its   em p l o y ed .   T h is   d etailed   in f o r m atio n   is   cr u cial  f o r   ac cu r ately   ass ess in g   th o v er all   en er g y   d em an d   o f   th g r ee n h o u s an d   d esig n in g   an   ap p r o p r iate  s o lar   en er g y   s y s te m .   B ased   o n   th T ab le  2 ,   th e   s m ar g r ee n h o u s is   ass u m ed   to   h av e   d ail y   lo ad   o f   2 6 4 0   W h .   T h e   g r ee n h o u s lo ca tio n   h as  Glo b al  Ho r izo n tal  I r r ad ian ce   ( GH I )   o f   1 6 3 2   k W h /m ²/d ay .   As  s h o wn   in   th Me th o d   s ec tio n ,   f ir s t ,   we  h av t o   ca lc u late  th n u m b er   o f   s o lar   p an els  an d   th s ize  o f   t h s o lar   p a n els ,   wh ich   is   u s in g   ( 1 )   an d   ( 2 ) ,   wh ich   will r esu lt i n   ( 1 0 )   an d   ( 1 1 ) .      =       (  )    (  / ² /  ) = 2640   1632   / 2 1617      ( 1 0 )                 =        = 1617    550    3     ( 1 1 )       T ab le  2 .   Gr ee n h o u s co m p o n e n t u s ag an d   q u a n tity   C o m p o n e n t   Q u a n t i t y   D a i l y   u sa g e   ( H o u r s)   P o w e r   ( W )   To t a l   ( W h )   DHT   10   24   1   2 4 0   D S 1 8 B 2 0   5   24   0 . 5   60   ESP 3 2   S o i l   S e n s o r   R a s p i   4   P o w e r   S u p p l y   Ex h a u st   F a n   C o o l i n g   F a n   W a t e r   P u m p   M o t o r     5   10   1   1   2   2   1   1   24   24   24   24   2   2   2   2   To t a l   1   1   15   25   60   45   1 0 0   2 0 0     1 2 0   2 4 0   3 6 0   6 0 0   2 4 0   1 8 0   2 0 0   4 0 0   2 6 4 0       I n   ( 6 ) ,   th W p   s o lar   p an el ,   w h ich   is   th p ea k   p o wer   o f   th e   p an el  u n d er   s tan d ar d   test   co n d itio n s ,   is   u s ed   to   d eter m in e   th m ax im u m   o u tp u a n d   p e r f o r m an ce .   T h s elec tio n   o f   5 5 0   W p   r ep r ese n ts   th p ea k   p o wer   o f   th s o lar   p an el  av ailab le  i n   th lo ca l m ar k et.   On   th o th er   h an d ,   th b atter y   s p ec if icatio n   will  b ca lcu late d   co n s id er in g   d aily   s o lar   p a n el  lo ad   o f   2 6 4 0   W h   an d   ch o s en   au to n o m y   d ay s   o f   2 ,   m ax im u m   b atter y   ch ar g lim it  ( d ep th   o f   d is ch ar g   Do D)   o f   7 5 was  s et   to   p r eser v b atter y   h ea lth .   Giv en   1 2 b att er y   s y s tem ,   r eq u ir ed   ca p ac i ty   o f   5 8 6   Ah   was  ca lcu lated   b y   u s in g   ( 3 ) .   T h is   l ed   to   th e   ca lcu latio n   o f   a p p r o x im ately   5 8 6   Ah   an d   th s elec tio n   o f   s ix   1 0 0   Ah ,   1 2 b atter ies,  s h o wn   in   ( 1 2 ) .             ( ) =       ( )   ×       ×        ( ) = 2640 × 2 75% 12 586   ( 12)     T h s o lar   ch ar g c o n tr o ( SC C )   ca lcu latio n   was  p er f o r m ed   b y   d iv id i n g   th to tal  PV  en er g y   b y   1 6 5 0   W p   b y   th s y s tem   v o ltag o f   1 2 u s in g   ( 4 ) .   T h r esu lt  o f   th SC C   s p ec if icatio n   was  1 3 7 . 5   Ah ,   wh ich   led   to   th e   s elec tio n   o f   th SC C   s p ec if icatio n   o f   1 5 0   A,   as sh o wn   in   ( 1 3 ) .      =         ( ) = 1650 12 137 . 5       ( 1 3 )     3 . 3 .     E co no m ic  ca lcula t io n   PV  s y s tem s   h av b u d g et  p l an   f o r   t h eir   d ev elo p m e n t.  T w o   ty p es  o f   B o ar p r esen ted B o o n - g r id   an d   B o o f f - g r id ,   b ased   o n   th e   d esig n   o f   ea c h   s y s tem .   T ab le  3   d etails  th co m p o n en t s   o f   an   o n - g r id   PV  s y s tem ,   wh ile  T ab le  4   o u tlin es  th co m p o n en ts   o f   an   o f f - g r id   PV  s y s tem .   T h is   B o is   b ased   o n   th lo ca l   m ar k et  p r ice  i n   ea r ly   2 0 2 5   with   an   ass u m ed   r ate  o f   I DR   1 6 , 3 7 3   f o r   1   USD.   Fo r   o f f - g r id   s y s tem ,   th NPC   is   ca lcu lated   to   ass ess   th to ta in v estme n an d   o p er atio n al  co s ts   o v er   th s y s tem 's life tim ( 2 5   y ea r s ) ,   sh o wn   in   ( 1 4 )   an d   ( 1 5 )   f o r   o f f - g r id   an d   o n - g r id   s y s tem s ,   r e s p ec tiv ely .      =   + & ( 1 + ) = 1 +     ( 1 + ) =   2 , 4 3 6 . 09   +   2 , 7 9 1 . 20   +   2 , 972 . 00   =   U SD   8 , 2 2 7 . 29   ( 1 4 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  40 ,   No .   2 ,   No v em b er   20 25 5 4 5 - 5 5 7   552   T ab le  3 .   On - g r id   PV  s y s tem   B o Q     C o m p o n e n t   Q u a n t i t y   U n i t   U n i t   P r i c e   (USD)   To t a l   (USD)   S o l a r   P a n e l   ( 5 0 0   W p )   3   u n i t   9 1 . 6 2   2 7 5 . 0 8   I n v e r t e r   1 . 5   k w   1   u n i t   3 7 8 . 7 2   3 7 8 . 7 2   D C   W i r e   2 . 5   mm²   A C   W i r e   2 . 5   mm²   M C 4   c o n n e c t o r   Bi - D i r e c t i o n a l   e l e c t r i c i t y   m e t e r   V o l t a g e   c o n t r o l l e r   S o l a r   p a n e l   st r u c t u r e   D i g i t a l   m u l t i met e r   W i r e   c u t t e r   a n d   c r i mp i n g   t o o l   D C   c i r c u i t   b r a k e   G r o u n d i n g   K i t   P V C   P i p e   1   ¼   i n c h   1 6 0   1 6 0   2   1   1   2   1   1   1   1   40   met e r   met e r   u n i t   u n i t   u n i t   u n i t   u n i t   u n i t   u n i t   set   u n i t   0 . 4 9   0 . 9 2   2 . 4 4   7 9 . 4 4   9 1 . 6 2   3 0 . 8 1   1 8 . 9 5   1 2 . 6 3   1 8 . 9 5   1 8 . 9 5   4 . 5 9   To t a l   7 8 . 3 1   1 4 6 . 7 8   4 . 8 9   7 9 . 4 4   9 1 . 6 2   6 1 . 8 8   1 8 . 9 5   1 2 . 6 3   1 8 . 9 5   1 8 . 9 5   1 8 3 . 8 0   1 , 3 6 4 . 5 0       T ab le  4 .   Of f - g r id   PV  s y s tem   B o Q   C o m p o n e n t   Q u a n t i t y   U n i t     U n i t   P r i c e   (USD)   To t a l   (USD)   S o l a r   p a n e l   ( 5 5 0 W p )   3   u n i t   1 8 3 . 8 0   5 5 0 . 7 2   I n v e r t e r   3   k w   1   u n i t   5 1 2 . 6 0   5 1 2 . 6 0   D C   w i r e   2 . 5   mm²   A C   w i r e   2 . 5   mm²   B a t t e r y   1 0 0   A h   1 2 V   S C C   1 5 0   A   S o l a r   p a n e l   st r u c t u r e   D i g i t a l   m u l t i met e r   W i r e   c u t t e r   a n d   c r i mp i n g   t o o l   D C   c i r c u i t   b r a k e   G r o u n d i n g   K i t   10   10   6   1   2   1   1   1   1   met e r   met e r   u n i t   u n i t   u n i t   u n i t   u n i t   u n i t   set   0 . 4 9   0 . 9 2   1 5 2 . 8 7   3 0 5 . 7 3   3 0 . 8 1   1 8 . 9 5   1 2 . 6 3   1 8 . 9 5   1 8 . 9 5   To t a l   4 . 8 9   9 . 7 8   9 1 7 . 2 0   3 0 5 . 7 3   6 1 . 8 8   1 8 . 9 5   1 2 . 6 3   1 8 . 9 5   1 8 . 9 5   2 , 4 3 6 . 0 9       T h   o f   USD  2 , 4 3 6 . 0 9   r e p r esen ts   th u p f r o n ex p en s r eq u ir ed   f o r   p u r ch asin g   a n d   in s tallin g   th PV  s y s tem ,   in clu d in g   s o lar   p an els,  an   in v er ter ,   b atter y   ( f o r   o f f - g r id   s y s tem s ) ,   an d   in s tallatio n   f ee s .   T h i s   co s is   n o d is co u n ted   s in ce   it  o cc u r s   at  th b eg i n n in g   o f   th p r o ject.   T h to tal  &   o f   U SD  2 , 7 9 1 . 2 0   r ep r esen ts   th ass u m ed   s u m   o f   all  an n u al  ep en s es  o v er   2 5   y ea r s ,   d is co u n ted   at  5 r ate  to   r ef lect  th eir   p r esen v alu e.   T h y ea r l y   O& co s o f   USD  2 0 0   co v er s   r o u tin in s p ec tio n s ,   s o lar   p a n el  clea n in g ,   m i n o r ep air s ,   an d   in v er te r   s er v icin g .   Sin ce   th ese  co s ts   o cc u r   a n n u a lly ,   th ey   a r d is co u n ted   as  200 ( 1 . 05 ) 25 = 1   ,   with   k ey   v alu es  in clu d in g   USD  1 9 0 . 4 8   in   y ea r   1 ,   USD  1 5 6 . 7 1   i n   y e ar   5 ,   USD  1 2 2 . 7 8   in   y ea r   1 0 ,   an d   USD  5 9 . 7 2   i n   y ea r   2 5 ,   r esu ltin g   in   to tal  d is c o u n ted   v alu o f   USD  2 , 7 9 1 . 2 0 .     Me an wh ile,   th o f   USD  2 , 9 7 2 . 0 0   ac c o u n ts   f o r   b atter y   r ep la ce m en ts ,   wh ich   o cc u r   ev er y   1 0   y ea r s   at  an   ass u m ed   co s o f   USD  3 , 0 0 0   p er   r e p lace m en t.   Sin ce   r ep lace m en ts   h ap p en   i n   y ea r s   1 0   an d   2 0 ,   th ey   ar d is c o u n ted   u s in g   3000 ( 1 . 05 ) 10 + 3000 ( 1 . 05 ) 20   ,   y ield in g   p r esen v alu es  o f   USD  1 , 8 4 0 . 5 9   f o r   y ea r   1 0   an d   USD  1 , 1 3 1 . 4 1   f o r   y ea r   2 0 ,   s u m m i n g   u p   to   USD  2 , 9 7 2 . 0 0 .   C o m b in ed   with   th in itial  in v es tm en co s o f   USD   2 , 4 3 6 . 0 9 ,   th e   to tal  NPC   o f   t h o f f - g r i d   s y s tem   is   USD  8 , 2 2 7 . 2 9 ,   r ep r esen tin g   th e   life tim co s in   to d ay ' s   m o n etar y   v alu e.      = + & ( 1 + ) = 1 +  ( 1 + ) =   1 , 364 . 50   +   1 , 595 . 11   +     1 , 000 . 00   =   USD   3 , 959 . 61 (1 5 )     Fo r   an   o n - g r i d   s y s tem ,   th   ( USD  1 , 3 6 4 . 5 0 )   r e p r esen ts   th u p f r o n ex p en s r eq u ir e d   f o r   p u r ch asin g   an d   in s tallin g   th e   PV  s y s tem .   Sin ce   th is   co s is   in cu r r ed   at  th e   b eg i n n in g   o f   t h p r o ject,   it  is   n o s u b ject  to   d is co u n tin g .   th t o tal  &   ( USD  1 , 5 9 5 . 1 1 )   ac co u n ts   f o r   all  an n u al  s y s tem   o p er atio n   an d   m ain ten an ce   ex p en s es  o v er   2 5   y ea r s .   T h ese  co s ts   ar d is co u n ted   at  5 r ate  u s in g   th f o r m u la  150 ( 1 . 05 )   25 = 1   with   k ey   v alu es  s u ch   as  USD  1 4 2 . 8 6   in   y ea r   1 ,   USD  1 1 8 . 5 9   in   y ea r   5 ,   USD  9 2 . 0 8   in   y ea r   1 0 ,   an d   USD  4 4 . 7 9   in   y ea r   2 5 ,   lead in g   to   t o tal  d i s co u n ted   v alu e   o f   USD  1 , 5 9 5 . 1 1 .     Fin ally ,   th T o tal  R ep lace m en C o s ( USD  1 , 0 0 0 . 0 0 )   ac co u n ts   f o r   th in v e r ter   r ep lace m en in   y ea r   1 5 ,   wh ich   is   d is co u n te d   u s in g   1000 ( 1 . 05 ) 15   ,   r esu ltin g   in   p r esen v al u o f   USD  4 8 1 . 0 2 .   A d d in g   u p   all  th ese  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2         On - g r id   vs.  o ff - g r id   p h o to v o lta ic  s ystems   fo r   s ma r t g r ee n h o u s es:  a   tech n o -   ( A r th u r   S im o r a n g kir )   553   co m p o n en ts ,   th to tal   NPC   f o r   th o n - g r id   s y s tem   is   US 3 , 9 5 9 . 6 1 .   T h is   ca lcu latio n   h ig h lig h ts   th co s t - ef f ec tiv en ess   o f   th o n - g r id   s y s tem   co m p ar ed   to   th o f f - g r id   alter n ativ e,   as  it  av o id s   th h ig h   e x p en s es   ass o ciate d   with   b atter y   r ep lac em en ts .   On   th o th er   h an d ,   L C OE   is   ca lcu lated   to   d eter m in th co s o f   elec tr icity   g en er ated   b y   th PV   s y s tem   th r o u g h o u t its   life tim e,   s h o wn   in   ( 1 6 )   a n d   ( 1 7 )   f o r   o f f - g r id   a n d   o n - g r i d   s y s tem ,   r esp ec tiv ely .       =    8 , 227 . 29 1 , 587    ( 1 + 0 . 05 ) =    0 . 37 /    (1 6 )     T h NPC   f o r   th o f f - g r id   s y s tem   is   USD  8 , 2 2 7 . 2 9 ,   r e p r esen tin g   th to tal  life tim c o s t,  wh ich   in clu d es  th in itial  in v estme n t,  o p er atio n al  an d   m ain ten a n c ex p en s es,  an d   b atter y   r ep la ce m en co s ts .   T h e   s y s tem   g en er ates  an     o f   1 , 5 8 7   k W h   p er   y ea r .   5 d is co u n r ate  ( )   is   ap p lied   t o   ad ju s f u tu r e n er g y   p r o d u ctio n   to   its   p r esen v alu e,   co n s id er in g   ec o n o m ic  f lu ct u atio n s   o v er   t h s y s tem s   2 5 - y ea r   life tim ( ) .   B ased   o n   th ese  v alu es,  th L C OE   f o r   th o f f - g r id   s y s tem   is   ca lcu lated   as  USD  0 . 3 7 /k W h .   T h is   h ig h er   c o s is   p r im ar ily   d u to   th n ee d   f o r   b atter y   r e p lace m en ts   ev er y   1 0   y ea r s   an d   th l o wer   ef f icien cy   ass o ciate d   with   en er g y   s to r a g e.     W h ile  th o f f - g r id   s y s tem   p r o v id es  e n er g y   in d ep en d en ce ,   its   s ig n if ican tly   h ig h er   elec tr icity   g en er atio n   c o s t m ak es it a   m o r ex p en s iv alter n ativ e   th an   th o n - g r id   s y s tem .       =    3 , 95 9 . 61 2 , 574    ( 1 + 0 . 05 ) =    0 . 11 /    (1 7 )     T h NPC   f o r   th o n - g r id   s y s tem   is   USD  3 , 9 5 9 . 6 1 ,   r ep r ese n tin g   th e   to tal  life tim e   co s t.  T h s y s tem   g en er ates  an     o f   2 , 5 7 4   k W h   p e r   y ea r ,   wh ich   is   ass u m ed   to   b e   co n s is ten elec tr icity   s u p p ly .   5 d is co u n r ate  ( )   is   ap p lied   to   ad j u s f u tu r en er g y   p r o d u ctio n   to   its   p r e s en v alu e,   r ef lectin g   ec o n o m i co n d itio n s   o v er   th s y s tem 's 2 5 - y ea r   life tim ( ) .     B ased   o n   th ese  v alu es,  t h L C OE   f o r   th o n - g r id   s y s te m   is   ca lcu lated   as  USD  0 . 1 1 /k W h .   T h is   r elativ ely   lo co s r esu lts   f r o m   th ab s en ce   o f   b atter y   r e p lac em en ex p en s es  an d   lo wer   o p er atio n al  c o s ts ,   m ak in g   th e   o n - g r id   s y s tem   c o s t - ef f ec tiv o p tio n   wh er g r i d   co n n ec tiv ity   is   av ailab le.   T h R OI   ca lcu latio n   f o r   t h o f f - g r id   s y s tem   in v o lv es  d ete r m in in g   t h to tal  elec tr icity   c o s s av in g s   an d   co m p ar i n g   it to   th in itial  in v estme n t c o s t.  T h to tal  elec tr icity   co s t sav in g s   ar ca lcu la ted   u s in g   ( 1 8 ) ,   an d   th R OI   C alcu lated   is   s h o wn   in   ( 1 9 ) .          = 1 , 587   × 0 . 15   × 25 =    5 , 949 . 38   ( 1 8 )     wh er r ep r esen ts   th am o u n o f   elec tr icity   g en er ated   b y   th e   PV  s y s tem   ea ch   y ea r ,   wh ich   is   1 , 5 8 7   k W h /y ea r .     r ef er s   to   th co s o f   g r id   elec tr icity ,   ass u m ed   to   b USD  0 . 1 5 /k W h .     ( Sy s tem   L if etim e)   is   th t o tal  n u m b er   o f   y ea r s   th s y s tem   is   ex p ec te d   to   o p er ate,   s et  at  2 5   y ea r s .   P lu g g in g   th ese   v al u es  in to   th eq u atio n   r esu lts   in   to t al  s av in g s   o f   USD  5 , 9 4 9 . 3 8   o v er   th s y s tem s   life tim e.   Nex t,  th R OI   f o r m u la   is   ap p lied   to   d eter m i n th r et u r n   p e r ce n tag e,   as sh o wn   in   ( 2 1 ) .      = ( US D   5 , 94 9 . 38   US D   2 , 436 . 09 ) × 100% = 244 . 30%   ( 1 9 )     T h is   r esu lt  in d icate s   th at  th o n - g r i d   PV  s y s tem   r etu r n s   244 . 30%   o v er   2 5   y ea r s ,   m ea n in g   th co s t   s av in g s   f r o m   elec tr icity   g en e r atio n   f ar   ex ce e d   th in itial  in v estme n t.  T h h ig h   R OI   h ig h l ig h ts   th ec o n o m ic   ad v an tag o f   a d o p tin g   an   o n - g r id   s y s tem   in   lo ca tio n s   wi th   s t ab le  g r id   ac ce s s ,   as  it o f f er s   s i g n if ican t lo n g - ter m   f in an cial  b en e f its   with   m in im al  o n g o i n g   co s ts .   Fo r   an   o n - g r id   s y s tem ,   th t o tal  elec tr icity   co s s av in g s   is   ca lcu lated   u s in g   ( 1 8 ) ,   a n d   th R OI   C alcu lated   is   s h o wn   in   ( 1 9 ) .          = 2 , 574   × 0 . 15   × 25 =    9 , 652 . 50   ( 2 0 )     wh er r ep r esen ts   th am o u n o f   elec tr icity   th PV  s y s tem   g en er ates  ea ch   y ea r ,   w h ich   is   2 , 5 7 4   k W h /y ea r .     r ef er s   t o   th e   co s o f   g r id   elec tr icity ,   ass u m ed   t o   b e   USD  0 . 1 5 /k W h .     is   th to t al   n u m b er   o f   y ea r s   th s y s tem   is   ex p ec ted   to   o p er ate,   s et  at  2 5   y ea r s .   Plu g g in g   th ese  v alu es  in to   th eq u a tio n   r esu lts   in   to tal   s av in g s   o f   USD  9 , 6 5 2 . 5 0   o v er   th s y s tem s   life tim e.   Nex t,  th R OI   f o r m u la  is   ap p lied   to   d eter m in th r etu r n   p er ce n tag e,   as sh o w n   in   ( 1 9 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  40 ,   No .   2 ,   No v em b er   20 25 5 4 5 - 5 5 7   554    = ( US D   9 , 652 . 50 US D   1 , 364 . 50 ) × 100% = 707 . 40%   ( 2 1 )     T h is   r esu lt  in d icate s   th at  t h e   o n - g r id   PV  s y s tem   p r o v id e s   r etu r n   o f   7 0 7 . 4 0 o v er   2 5   y ea r s ,   m ea n in g   th c o s s av in g s   f r o m   elec tr icity   g en e r atio n   f a r   ex ce ed   th in itial  in v estme n t.  T h h i g h   R OI   h ig h lig h ts   th e   ec o n o m ic  a d v a n tag o f   ad o p tin g   an   o n - g r id   s y s tem   in   lo ca tio n s   with   s tab l g r id   ac ce s s ,   as  it  o f f er s   s ig n if ican t lo n g - ter m   f i n an cial  b en ef its   with   m in im al  o n g o in g   co s ts .   L astl y ,   th p ay b ac k   p er io d   f o r   th o n - g r i d   s y s tem   is   ca lcu lated   to   b e   3 . 5 4   y ea r s ,   d em o n s tr atin g   r ap id   R OI .   I n   c o n tr ast,  d u to   h ig h   b atter y   ex p e n s es,  th o f f - g r id   s y s tem   r eq u ir es  1 0 . 1 0   y ea r s   to   r ec o v er   its   in itial c o s ts .   T h p ay b ac k   p er i o d   o n - g r id   an d   o f f - g r id   is   ca lc u lated   as sh o wn   in   ( 2 2 )   a n d   ( 2 3 ) ,   r esp ec tiv ely .           =    2 , 436 . 09 ( 1 , 587  × 0 . 15 ) = 10 . 10      (2 2 )          =    1 , 364 . 50 ( 2 , 574  × 0 . 15 ) = 3 . 54      (2 3 )     3 . 4 .     Co m pa ra t iv a na ly s is   T h is   co m p ar ativ e   an aly s is   a s s es s es  th s u itab ilit y   o f   o n - g r id   a n d   o f f - g r id   PV  s y s tem s   f o r   g r ee n h o u s e.   On - g r id   s y s tem s   o f f er   s u p er io r   ef f icien cy   d u to   th ex is tin g   g r id   co n n ec tio n   an d   lo wer   in itial  co s ts   ( as  s h o wn   in   T ab le   1   c o m p ar ed   to   T ab le  2 ) .   T h e   lim ited   6 × 4 . 5   m   g r ee n h o u s s p ac f av o r s   o n - g r id   s y s tem s   s in ce   o f f - g r id   s y s tem s   r eq u ir ad d itio n al  b atter y   s p ac e,   r ed u cin g   cr o p   a v ailab ilit y .   Fu r th er m o r e,   o n - g r id   s y s tem s   ar e   ea s ier   to   m a in tain ,   elim in atin g   th e   n ee d   f o r   b atter y   r ep lace m en ts   e v er y   5 - 1 0   y ea r s ,   u n lik e   o f f - g r id   s y s tem s ,   m ak in g   th em   m o r p r ac tical  f o r   g r ee n h o u s e   o p er atio n s .     T h I n d o n esian   r eg u lato r y   e n v ir o n m en p r esen ts   s ig n if ica n p r ac tical  c h allen g es  f o r   o n - g r id   PV   s y s tem   in s tallatio n s .   Ob tain in g   th n ec ess ar y   p er m is s io n   f r o m   th n atio n al  elec tr icity   co m p an y   is   r estrictiv e   p r o ce s s .   Ap p licatio n s   ar e   o n ly   ac ce p ted   twice  y ea r ly ,   in   J an u ar y   an d   J u ly ,   c r ea tin g   len g th y   d elay s .   Fu r th er m o r e ,   th n atio n al  elec tr icity   co m p an y   d ictates  th s y s tem ' s   p o wer   ca p ac ity ,   o f ten   n ec ess itatin g   r ed u ctio n   i n   th d esire d   ca p a city   to   s ec u r ap p r o v al.   T h es e   lim itatio n s   s ev er ely   co n s tr a in   d esig n   f lex i b ilit y   an d   h a v f o r ce d   p r o jects to   d o wn s ize  th eir   PV sy s tem s   to   m ee t r eg u lato r y   r eq u ir em en ts .   W h ile  o f f - g r id   s y s tem s   h av e   h ig h er   in itial  co s t,  th ey   o f f er   s ev er al  ad v a n tag es  in   th e   lo n g   r u n .   Firstl y ,   th ey   p r o v id en e r g y   i n d ep en d en ce ,   allo win g   f ar m e r s   to   g en er ate  elec tr icity   with o u r ely in g   o n   th e   g r id   an d   r ed u cin g   t h eir   elec tr icity   b ills .   Seco n d ly ,   o f f - g r id   s y s tem s   ar n o s u b ject  to   t h ex ac p er m itti n g   r eq u ir em e n ts   as  o n - g r id   s y s tem s ,   wh ich   ca n   b a   s ig n if ican t   ad v a n tag in   s o m e   ar ea s .   T h is   is   b ec au s o f f - g r id   s y s tem s   o p er ate  in d ep en d en tl y   an d   d o   n o r eq u i r co n n e ctio n   to   th m ain   g r id .   Fin all y ,   th m ain ten a n ce   co s f o r   o f f - g r id   s y s tem s   ten d s   to   d ec r ea s o v er   tim e.   Fo r   e x am p le,   b atter y   r ep lace m en t   co s ts   will  l ik ely   b less   ex p en s iv in   t h f u tu r e   th an   th ey   ar e   to d ay .   T h is   m ak es  o f f - g r id   s y s tem s   m o r e   attr ac tiv f o r   f a r m er s   wh o   v alu en er g y   in d ep en d en ce ,   r e d u ce d   p er m itti n g   h u r d les,  an d   lo n g - ter m   co s t sav in g s .   life tim co s t   an aly s is   co m p ar in g   o n - g r id   an d   o f f - g r i d   PV  s y s tem s   h ig h lig h ts   s ig n if ican f in an cial  tr ad e - o f f s .   Of f - g r id   s y s tem s   h av h i g h er   l o n g - ter m   c o s ts   d u to   f r eq u en b atter y   r e p la ce m en ts   ev er y   5 10  y ea r s   an d   a n n u al  PV  p an el  d eg r ad atio n   o f   0 . 5 %,  lead in g   to   in cr ea s ed   L C OE .   On - g r i d   s y s tem s ,   lack in g   b atter y   ex p e n s es,  ty p ically   o f f er   lo wer   o p e r atio n al  co s ts h o wev er ,   r eg u lato r y   c o n s tr ain t s   s u ch   as  r em o v in g   n et  m eter in g   ( Per m en   E SDM  No .   2 /2 0 2 4 )   d im in is h   t h eir   ec o n o m ic  attr ac tiv e n ess ,   p o ten ti ally   m ak in g   o f f - g r i d   s o lu tio n s   f av o r a b le  f o r   ar ea s   with   lim ited   o r   u n r eliab le  g r id   ac ce s s .   T ab le  5   s u m m a r ize s   k ey   f in an cial  a n d   tech n ical  p ar am eter s   to   clar i f y   th ese  d if f er en ce s .       T ab le  5 .   Gr ee n h o u s co m p o n e n t u s ag an d   q u a n tity   P a r a me t e r   On - g r i d   s y st e m   Off - g r i d   s y st e m   I n i t i a l   C o s t   ( U S D )   U S D   1 , 3 6 4 . 5 0   U S D   2 , 4 3 6 . 0 9   O &M   C o s t   ( U S D / y e a r )   U S D   1 5 0   U S D   2 0 0   LC O ( U S D / k W h )   Li f e t i me   ( Y e a r s)   To t a l   N P C   ( U S D )   A n n u a l   E n e r g y   P r o d u c t i o n   ( k W h / Y e a r )   S e l f - S u f f i c i e n c y   R a t i o   ( S S R ,   o f f - g r i d )   G r i d   R e l i a n c e   R a t i o   ( G R R ,   O n - G r i d )   P a y b a c k   P e r i o d   ( Y e a r s)   U S D   0 . 1 1   25   U S D   3 , 9 5 9 . 6 1   2 , 5 7 4   N / A   6 0 %   3 . 5 4   U S D   0 . 3 7   25   %8 , 2 2 7 . 2 9   1 , 5 8 7   1 0 0 %   N / A   1 0 . 1 0         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.