
Dipublikasikan: Senin, 01 Desember 2025
Teknologi BIPV pada Bangunan Perkotaan: Potensi Energi, Efisiensi, dan Tantangan Integrasi
Pertumbuhan kebutuhan energi listrik pada sektor bangunan perkotaan, serta meningkatnya tuntutan terhadap reduksi emisi karbon, mendorong penerapan strategi desain arsitektur berbasis energi terbarukan. Salah satu teknologi yang semakin relevan dalam mendukung transisi menuju Net Zero Energy Building (NZEB) adalah Building-Integrated Photovoltaics (BIPV). Teknologi ini mengintegrasikan modul fotovoltaik ke dalam elemen bangunan, seperti fasad, atap, skylight, atau shading, sehingga mampu berfungsi ganda sebagai pembangkit listrik sekaligus komponen struktural dan arsitektural. Dengan demikian, BIPV tidak hanya menyediakan energi listrik, tetapi juga mengoptimalkan pemanfaatan ruang serta meningkatkan kualitas desain bangunan secara keseluruhan.
Menurut laporan internasional, sektor bangunan saat ini menyumbang sekitar 36% konsumsi energi global dan 37% emisi karbon operasional, sehingga menjadikannya salah satu sektor yang perlu segera ditransformasikan melalui pemanfaatan energi terbarukan dan peningkatan efisiensi energi. Berbeda dengan Building-Applied Photovoltaics (BAPV) yang hanya diaplikasikan pada permukaan bangunan, Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) menuntut integrasi desain sejak tahap konseptual. Pendekatan ini memungkinkan optimasi kinerja energi, aspek estetika, serta fungsi ruang secara simultan.
Teknologi BIPV dan Jenis Modul

Teknologi Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) dapat diterapkan pada berbagai elemen bangunan, antara lain:
-
Fasad vertikal (PV façade)
-
Atap pengganti genteng (solar roof tile / solar shingle)
-
Jendela semi-transparan (PV glazing)
-
Kanopi dan skylight
Tabel berikut menyajikan jenis modul fotovoltaik (PV) yang umum digunakan dalam sistem Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) beserta karakteristik utamanya.
| Jenis Modul PV | Efisiensi Umum | Karakteristik |
|---|---|---|
| Monocrystalline silicon | 18–22% | Efisiensi tinggi, cocok untuk aplikasi atap dan fasad dengan keterbatasan area |
| Polycrystalline silicon | 15–18% | Lebih ekonomis dengan performa energi yang moderat |
| Thin film (a-Si, CIGS) | 8–13% | Fleksibel, ringan, serta sesuai untuk aplikasi arsitektural dan bentuk lengkung |
| Semi-transparent PV glass | 10–15% | Mendukung pencahayaan alami sekaligus meningkatkan estetika fasad kaca bangunan |
Kinerja Energi dan Efisiensi Bangunan
Kinerja energi sistem Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) sangat dipengaruhi oleh intensitas radiasi matahari, kondisi iklim, serta orientasi dan sudut pemasangan modul. Di wilayah tropis seperti Indonesia, intensitas radiasi surya harian rata-rata mencapai 4–5,4 kWh/m², sehingga memungkinkan capaian produksi energi tahunan sebesar 247–350 kWh/m²/tahun, bergantung pada sudut kemiringan panel, lokasi geografis, tingkat shading, serta performance ratio sistem.
Selain berfungsi sebagai pembangkit listrik, BIPV juga berkontribusi signifikan terhadap peningkatan efisiensi termal bangunan. Penerapan BIPV pada sistem double-skin façade, misalnya, mampu mengurangi beban pendinginan melalui penyerapan radiasi matahari oleh modul PV serta terbentuknya sirkulasi udara pasif pada ruang antar kulit bangunan. Berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan BIPV dapat memberikan:
-
Pengurangan konsumsi energi pendinginan dan pencahayaan sebesar 4,8–8,6% per tahun
-
Penghematan energi total bangunan hingga 15,8–27,7% per tahun, terutama ketika dikombinasikan dengan strategi insulasi termal dan optimasi building envelope
Dengan demikian, BIPV berperan sebagai strategi ganda, yaitu sebagai media produksi energi terbarukan sekaligus sistem manajemen termal yang efektif dalam meningkatkan kinerja energi bangunan secara keseluruhan.
Tantangan Implementasi BIPV
Meskipun menawarkan berbagai manfaat signifikan, penerapan Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) masih menghadapi sejumlah tantangan, baik dari aspek teknis maupun ekonomis. Tantangan-tantangan utama tersebut antara lain:
| Tantangan | Penjelasan Teknis |
|---|---|
| Biaya investasi awal yang tinggi | Struktur dan modul khusus BIPV dapat memiliki biaya 30–70% lebih tinggi dibandingkan sistem Building-Applied Photovoltaics (BAPV). |
| Penurunan efisiensi pada orientasi vertikal | Produksi energi dapat menurun 20–40% akibat sudut insiden radiasi yang kurang optimal. |
| Kompleksitas integrasi desain | Memerlukan kolaborasi lintas disiplin antara arsitek, insinyur struktur, dan kelistrikan sejak tahap perancangan awal. |
| Keterbatasan standar dan regulasi | Dibutuhkan standar khusus terkait keselamatan struktur, sistem kedap air, serta koneksi kelistrikan BIPV. |
| Konflik antara prioritas estetika dan sudut optimal modul | Pertimbangan desain arsitektural tidak selalu selaras dengan orientasi modul yang paling optimal secara energi. |
Namun demikian, prospek penerapan Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) terus menunjukkan tren peningkatan, yang didukung oleh beberapa faktor utama, antara lain:
-
Penurunan harga modul fotovoltaik sebesar 6–12% per tahun, seiring peningkatan skala produksi dan kematangan teknologi.
-
Dukungan kebijakan pemerintah melalui insentif serta penerapan standar green building yang mendorong integrasi energi terbarukan pada sektor bangunan.
-
Perkembangan tren arsitektur futuristik dan berkelanjutan yang mengadopsi fasad sebagai elemen aktif penghasil energi.
-
Inovasi teknologi modul BIPV, termasuk pengembangan modul transparan serta teknologi tandem perovskite–silicon dengan target efisiensi di atas 30% pada tahun 2030.
Studi Kasus di Indonesia: Teras FTMD sebagai Pelopor Implementasi BIPV
Salah satu contoh penerapan Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) di Indonesia adalah Teras FTMD (Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara), yang dirancang sebagai ruang publik edukatif berbasis energi surya. Pada proyek ini, Horizon Teknologi berperan sebagai perancang sekaligus pelaksana sistem BIPV, meliputi perancangan struktur kanopi, pemilihan modul PV semi-transparan, integrasi panel sebagai elemen atap, serta instalasi sistem kelistrikan secara menyeluruh.
Modul PV transparan yang diterapkan pada kanopi Teras FTMD tidak hanya berfungsi sebagai pembangkit listrik, tetapi juga sebagai elemen shading yang tetap memungkinkan masuknya cahaya alami. Pendekatan ini menciptakan ruang yang nyaman dan efisien energi untuk mendukung aktivitas mahasiswa. Secara operasional, sistem BIPV tersebut berkontribusi terhadap:
-
Penyediaan suplai listrik dari energi radiasi matahari
-
Pengurangan kebutuhan pencahayaan buatan pada siang hari
-
Peningkatan kenyamanan termal pada ruang terbuka
-
Fungsi edukatif sebagai media pembelajaran arsitektur berkelanjutan
Proyek ini menunjukkan bahwa BIPV bukan lagi sekadar konsep eksperimental, melainkan solusi praktis yang telah siap diterapkan pada berbagai tipe bangunan, termasuk bangunan komersial, fasilitas publik, dan institusi pendidikan di Indonesia.
Kesimpulan
Teknologi Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) merupakan komponen strategis dalam transformasi sektor bangunan menuju efisiensi energi dan dekarbonisasi kawasan perkotaan. Dengan kemampuan menghasilkan energi sebesar 247–350 kWh/m²/tahun serta potensi pengurangan konsumsi energi operasional bangunan hingga 15,8–27,7% per tahun, BIPV menempatkan diri sebagai teknologi kunci dalam pengembangan Net Zero Energy Building (NZEB).
Untuk mempercepat adopsi teknologi BIPV di Indonesia, diperlukan beberapa langkah utama, antara lain:
-
Penguatan regulasi serta standardisasi teknis pada tingkat nasional
-
Peningkatan kolaborasi multidisiplin antara arsitek, insinyur, akademisi, dan pelaku industri
-
Pengembangan riset dan inovasi BIPV yang berbasis pada karakteristik iklim tropis dan konteks lokal
Sebagai pelaku industri EPC energi terbarukan dengan pengalaman implementatif, Horizon Teknologi telah menunjukkan bahwa integrasi antara struktur, arsitektur, dan sistem energi dapat diwujudkan secara efektif, sebagaimana ditunjukkan melalui proyek Teras FTMD. Proyek ini menjadi rujukan nyata bagi penerapan BIPV di kawasan urban Indonesia sekaligus menegaskan bahwa teknologi BIPV telah siap berperan penting dalam percepatan transisi energi nasional.


