Keterbatasan akses listrik dan karakteristik sumber energi terbarukan yang berubah
menjadi tantangan dalam penyediaan energi pada wilayah terpencil. Penelitian ini
bertujuan menganalisis kinerja PLTS, kinerja dan efisiensi PLTPH, kinerja sistem hybrid
PLTS-PLTPH, serta kemampuan energi yang dihasilkan untuk memenuhi kebutuhan
beban penerangan. Pengujian dilakukan secara eksperimental di laboratorium
menggunakan prototipe sistem hybrid PLTS-PLTPH yang dianalisis pada empat
kelompok pengujian, yaitu PLTS, PLTPH, hybrid, dan beban LED. PLTS diuji selama
tujuh hari pada pukul 07.00-17.00 dengan 77 titik pengamatan. PLTPH diuji selama tujuh
hari pada pukul 18.00-03.00 dengan 70 titik pengamatan pada debit tetap 15,60 L/menit
dan head 1,20 m. Hasil pengujian menunjukkan PLTS menghasilkan daya rata-rata
16,069 W, daya maksimum 27,36 W, energi rata-rata 172,75 Wh/hari, dan tingkat
pemanfaatan daya puncak 91,20% terhadap kapasitas nominal panel 30 Wp. PLTPH
menghasilkan daya rata-rata 2,278 W, daya maksimum 2,40 W, energi rata-rata 20,49
Wh/malam, koefisien variasi daya 3,46%, dan efisiensi rata-rata 74,50%. Pada kondisi
hybrid, daya rata-rata sebesar 18,347 W dengan kontribusi relatif PLTS 87,58% dan
PLTPH 12,42%, sedangkan energi gabungan sebesar 193,24 Wh/periode. Beban LED 5
W selama 12 jam membutuhkan energi 60 Wh. Energi PLTS dan hybrid lebih besar
daripada kebutuhan tersebut, sedangkan energi PLTPH belum mencukupi apabila
digunakan sendiri. Pada perhitungan beban, energi baterai awal 90 Wh masih tersisa
55,40 Wh pada akhir periode setelah memperhitungkan konsumsi beban dan tambahan
energi PLTPH sesuai data yang digunakan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada
kondisi prototipe yang diuji, PLTS menjadi sumber utama, PLTPH berperan sebagai
sumber pendukung, dan kombinasi keduanya mampu menyediakan energi yang
mencukupi kebutuhan beban penerangan 5 W selama periode analisis.