Pemanfaatan sumber energi baru terbarukan (EBT) atau renewable energy di semua negara selalu meningkat setiap tahunnya. Hal ini menunjukkan adanya kepedulian manusia terhadap penggunaan bahan bakar fosil yang membahayakan bumi dan makhluk hidup. Jumlahnya yang tak terbatas serta potensi kapasitas listrik yang dihasilkan cukup besar membuat industri PV (photovoltaic), wind turbin, generator, dan industri komponen EBT lainnya juga ikut menggeliat. Tak heran jika dibeberapa negara yang mengimplementaisikan renewable energy sebagai sumber pembangkit listrik semakin menyerap lapangan pekerjaan. Berikut adalah perkembangan pemanfaatan renewable energy dari beberapa negara di dunia.
Pemanfaatan pembangkit listrik EBT tidak hanya bisa digunakan secara single atau sendiri, namun juga bisa dilakukan secara hybrid. Pembangkit listrik tenaga hybrid adalah pembangkit listrik yang menggunakan dua sumber pembangkit, seperti PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) sebagai sumber utama dan diesel generator atau genset (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel – PLTD) sebagai sumber energi cadangan. Pengaturan pemakaian sumber didasarkan pada load profile atau profil beban. Biasanya, di saat beban rendah, beban disuplai dengan PV module dan baterai (selama kondisi baterai masih penuh) sehingga diesel tidak perlu bekerja. Namun saat kondisi beban di atas 50% beban inverter(tergantung setting parameter) atau baterai sudah kosong, diesel mulai bekerja untuk mensuplai beban dan sebagian mensuplai baterai sampai beban diesel mencapai 70-80% (tergantung setting parameter). Saat kondisi beban puncak, diesel dan inverter akan beroperasi parallel apabila kapasitas diesel tidak mampu mensuplai beban puncak. Semua pengaturan dan penyettingan diatur oleh Hybrid Controller.
Seiring perkembangan teknologi, pemanfaatan sumber pembangkit tidak hanya bisa dilakukan oleh dua sumber pembangkit sekaligus. Teknologi smart grid menjadi teknologi andalan integrasi beberapa sumber pembangkit baik pembangkit konvensional dan pembangkit EBT dilengkapi dengan sistem komunikasi dan pengontrolan dua arah. Menurut IEEE, smart grid adalah integrasi beberapa pembangkit listrik dan pendistribusian energi dengan suatu jaringan yang memiliki karakteristik komunikasi dan informasi dua arah, serta memiliki kemampuan monitoring dan cepat merespon setiap perubahan apapun dari power plant sampai konsumen .
Komponen terpenting dalam Smart grid adalah pembangkit baik pembangkit konvensional eksisting sampai dengan pembangkit EBT, sistem ICT (Information & Communication Technology) , sistem pengontrolan dan monitoring energi listrik dari mulai pembangkitan, transmisi, distribusi, sampai konsumen dengan komunikasi dua arah, dan monitoring energi yang dapat dilakukan oleh konsumen. Tujuan dari smart grid adalah mendapatkan kualitas listrik yang handal, dengan jumlah kapasitas sesuai dengan demand respon, dan pengontrolan pemakaian listrik yang baik sehingga reabilitas atau kehandalan kualitas listrik optimal dan efisien.
Berikut adalah infographic implementasi smart grid di Amerika yang sedang berjalan.
Pembangkit listrik di Amerika telah mengintegrasikan pembangkit konvensional berbahan dasar minyak (fosil) dan renewable energy (PV, wind turbine, microhydro, dan nuklir). Untuk mengintegrasika beberapa sumber tersebut, frekuensi dari masing-masing output energi listrik yang dihasilkan pembangkit harus disamakan. Listrik tersebut kemudian ditransmisikan ke jaringan listrik utama. Di saat kapasitas listrik yang dihasilkan lebih besar dibanding beban atau saat beban rendah, energi listrik akan disimpan dalam Power Storage berupa baterai.
Beberapa sebaran area di Amerika juga memiliki mikrogrid, yaitu integrasi beberapa sumber pembangkit konvensional dan renewable energi dengan skala yang kecil atau sedang (larger network). Pemakaian mikrogrid dapat dikhususkan untuk suatu kawasan tertentu, baik perkantoran ataupun daerah residensial (perumahan). Dan beberapa rumah juga telah memandirikan listrik mereka dengan menggunakan SHS (Solar Home System).
Dengan adanya mikrogrid, area tersebut tidak tergantung dengan jaringan listrik utama. Kelebihan output listrik dari mikrogrid dapat dijual ke jaringan utama sehingga jaringan listrik utama memiliki kapasitas tambahan dan konsumen pun mendapatkan pendapatan, dan juga sebaliknya ketika output dari mikrogrid berkurang maka konsumen akan membeli listrik dari jaringan utama. Dan saat terjadi gangguan, area mikrogrid tersebut juga dapat mengisolasi dirinya agar tidak terkena dampak pemadaman dari jaringan listrik utama. Selain itu, konsumen juga difasilitasi smart meter yang merupakan perangkat metering listrik sebagai monitoring utama dalam sistem smart grid yang memiliki komunikasi dua arah. Konsumen dapat melihat status penggunaan listrik, billing, sampai pemutusan listrik di air, gas, atau perangkat listrik lainnya di rumah mereka secara online.
Concern dari teknologi smart grid adalah
- Pilihan pembangkit yang bervariasi
Meningkatnya emisi CO2 yang mengakibatkan global warming dan akan habisnya sumber energi fosil menjadi salah satu alasan pemanfaatan renewable energi untuk diintegrasikan ke sistem listrik. Smart grid menjadi teknologi sistem integrasi pembangkit yang handal untuk mengatasi hal ini.
- Meningkatkan efisiensi
Selain kapasitas pembangkit pada smart grid lebih besar dibanding sistem pembangkit konvensional, penggunaan banyak sumber pembangkit bisa dijadikan backup disaat terjadi blackout. Sumber pembangkit yang menyebar juga akan meningkatkan penggunaan asset, mengurangi kongesti grid, dan mengurangi outage dan gangguan sehingga efisiensi jaringan listrik lebih optimal.
- Mengakomodasi semua pembangkit dan pilihan sistem storage
Semua pembangkit pada smart grid saling terkoneksi sehingga konsumen dapat memilih untuk menggunakan pembangkit eksisting biasa atau menggunakan pembangkit EBT. Sistem storage berupa baterai memberikan fasilitas untuk menyimpan kelebihan energi listrik yang dihasilkan dan energi dapat dipergunakan di kemudian hari.
- Demand response
Smart grid memberikan fasilitas dan pilihan kepada konsumen untuk memilih listrik termurah dari yang dihasilkan beberapa provider listrik, bahkan konsumen dibebaskan untuk menghasilkan listrik sendiri (microgeneration) misalnya dengan menggunakan SHS. Selain itu, adanya smart meter sebagai pendukung smart grid dapat meningkatkan peran konsumen dalam pengontrolan dan monitoring penggunaan listriknya.
- Mengurangi power outage
Sistem pengontrolan dan outage management di saat jaringan failure sangat menjadi prioritas dalam implementasi smart grid. Dengan tidak bergantungnya pada satu jaringan listrik utama, power outage atau terputusnya listrik dapat diminimalisir.
- Mengembangkan electricity market
Meningkatnya penggunaan renewable energy serta sistem mikrogrid yang dapat dimanfaatkan oleh setiap konsumen membuat pasar industri energi alternative semakin berkembang dan bersaing. Konsumen juga bisa mendapatkan pendapatan dengan menjual energi listrik yang dihasilkan dari mikrogridnya.
- Self-healing
Smart grid memiliki beberapa sumber pembangkit yang bisa tersebar (distributed generation) ataupun terpusat (centralized generation). Kelebihan dari sistem kontrol pada smart grid adalah ketika jaringan utama atau pembangkit terjadi problem, jaringan akan cepat merecovery dirinya atau mengisolasi area yang problem tersebut sehingga tidak berpengaruh ke jaringan lainnya. Area yang memiliki mikrogrid juga tidak akan terpengaruh terhadap gangguan tersebut.
Indonesia patut berbangga karena sudah mulai menerapkan Smart Micro Grid walaupun skalanya masih kecil. Proyek tersebut dijalankan oleh BPPT (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi) yang mengintegrasikan PV (PLTS) dan baterai VRLA di Bilacenge, genset (PLTD) di Waitabula dan Waikabubak, serta mikrohidro (PLTMH) di Lokomboro.
Ketiga daerah tersebut tersebar dengan jarak yang lumayan jauh serta dibatasi bukit-bukit. Untuk mengatasi masalah tersebut, sistem komunikasi yang digunakan adalah Satelit (VSAT) dan bahasa pengontrollan menggunakan SCADA. Walaupun terdapat masalah dengan baterai, namun injeksi output PV dan genset ke listrik utama PLN telah sukses meski kapasitasnya dibatasi untuk mencegah ketidakstabilan di jaringan. Sistem monitoring dengan smart meter di sisi konsumen belum dijalankan karena belum adanya regulasi dari PLN sebagai pembuat kebijakan kelistrikan Indonesia.
Implementasi smart grid pada akhirnya akan melibatkan seluruh pihak, mulai dari pemerintah, regulator, industri, produsen sampai pemakai listrik. Investasi yang dibutuhkan cukup besar dan akan merubah sistem kelistrikan eksisting secara keseluruhan, terutama di negara berkembang seperti Indonesia yang sekarang masih menggunakan sistem konvensional. Namun dengan teknologi smart grid, produsen sampai konsumen listrik akan lebih aware tentang penggunaan listrik mereka. Penghematan listrik pun akan lebih terasa serta pemanfaatan renewable energy yang maksimal akan membuat lingkungan tetap hijau.
Leave a Reply