Desain Pola Operasi Sistem Hibrida Sumber Energi Terbarukan pada Living Laboratory REIDI
DOI:
https://doi.org/10.46962/snte.25.102Keywords:
Energi Terbarukan , Pembangkit Listrik Hibrida , REIDI, Optimasi Biaya Operasional , PYOMOAbstract
Penggunaan energi terbarukan dalam pembangkit listrik telah menjadi prioritas strategis global untuk rencana energi jangka menengah dan panjang, didorong oleh meningkatnya kebutuhan energi dan kesadaran dampak lingkungan dari bahan bakar fosil. Tantangan utama berupa intermittensi dan ketergantungan kondisi cuaca diatasi melalui implementasi Hybrid Renewable Energy System (HRES) yang mengintegrasikan berbagai sumber energi terbarukan dengan teknologi penyimpanan energi. Penelitian ini bertujuan merancang pola operasi optimal untuk meminimalkan biaya pengoperasian sistem hibrida pada Renewable Energy Integration Demonstrator of Indonesia (REIDI) menggunakan optimasi PYOMO. Sistem terintegrasi meliputi pembangkit listrik tenaga surya, sistem penyimpanan baterai (LFP dan VRLA), sistem penyimpanan hidrogen (HESS), pembangkit biomassa, diesel generator, dan koneksi jaringan PLN. REIDI difungsikan sebagai pembangkit tenaga listrik yang menyuplai kebutuhan beban di Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) sekaligus sebagai laboratorium untuk menyimulasikan kondisi-kondisi kelistrikan hibrida baik dalam mode on-grid maupun off-grid. Untuk fungsi sebagai pembangkit, energi yang dihasilkan REIDI sebesar 3.925,69 kWh per hari dengan biaya operasional Rp 1.220.109,61 dan keuntungan Rp 4.334.738,58 tanpa memperhitungkan investasi. Jika memperhitungkan investasi, keuntungan turun menjadi Rp 1.139.261,85. Untuk pemanfaatan sebagai laboratorium dengan profil beban 4.786 kWh per hari, optimasi dilakukan pada empat skenario yaitu on-grid normal operasi, on-grid dengan pembatasan jaringan, off-grid baterai grid forming, dan off-grid diesel grid forming. Hasil penelitian menunjukkan skenario on-grid normal operasi mencapai efisiensi ekonomi tertinggi dengan biaya operasional Rp 6.905.072,15. Sistem PV menunjukkan konsistensi pemanfaatan 100% di seluruh skenario, sementara biomassa terbukti ekonomis sebagai baseload dengan biaya Rp 1.065,39 per kWh. Konfigurasi off-grid mengalami peningkatan biaya signifikan hampir satu setengah kali, mengonfirmasi trade-off fundamental antara efisiensi ekonomi dan kemandirian energi.
References
İ. Çetinbaş, B. Tamyürek, dan M. Demirtaş, “Design, Analysis and Optimization of a Hybrid Microgrid System Using HOMER Software: Eskişehir Osmangazi University Example,” Int. J. Renew. Energy Dev., vol. 8, no. 1, hlm. 65–79, Feb 2019, doi: 10.14710/ijred.8.1.65-79.
M. B. Yusuf, M. A. Baihaqi, dan E. K. Yulyawan, “Energi Terbarukan Optimal: Sistem Hibrid Solar Panel dengan Picohidro Kincir Vertikal sebagai Solusi Pembangkit Listrik Ramah Lingkungan,” INTRO J. Inform. Dan Tek. Elektro, vol. 2, no. 1, hlm. 1–5, Agu 2023, doi: 10.51747/intro.v2i1.1564.
A. N. Azizah dan S. Purbawanto, “Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Hibrid (PV dan Mikrohidro) Terhubung Grid (Studi Kasus Desa Merden, Kecamatan Padureso, Kebumen),” J. List. Instrumentasi Dan Elektron. Terap. JuLIET, vol. 2, no. 1, Mei 2021, doi: 10.22146/juliet.v2i1.64365.
Liyuan Chen dan Yun Liu, “Scheduling strategy of hybrid wind-photovoltaic-hydro power generation system,” dalam International Conference on Sustainable Power Generation and Supply (SUPERGEN 2012), Hangzhou, China: Institution of Engineering and Technology, 2012, hlm. 65–65. doi: 10.1049/cp.2012.1783.
A. Alimardani dan S. Jadid, “Optimum scheduling of the HRES for an isolated rural city in Iran,” AUT J. Electr. Eng., no. Online First, Mar 2019, doi: 10.22060/eej.2019.13946.5197.
P. P. Kumar dkk., “Optimal Operation of an Integrated Hybrid Renewable Energy System with Demand-Side Management in a Rural Context,” Energies, vol. 15, no. 14, hlm. 5176, Jul 2022, doi: 10.3390/en15145176.
Y. Sawle, S. C. Gupta, dan A. K. Bohre, “Techno-economic scrutiny of HRES through GA and PSO technique,” Int. J. Renew. Energy Technol., vol. 9, no. 1/2, hlm. 84, 2018, doi: 10.1504/IJRET.2018.090106.
V. Karthigeyan, M. Aswin, L. Priyanka, K. N. D. Sailesh, dan K. Palanisamy, “A comparative study of lithium ion (LFP) to lead acid (VRLA) battery for use in telecom power system,” dalam 2017 International Conference on Computation of Power, Energy Information and Commuincation (ICCPEIC), Melmaruvathur: IEEE, Mar 2017, hlm. 742–748. doi: 10.1109/ICCPEIC.2017.8290462.
G. Cau, D. Cocco, dan M. Petrollese, “Modeling and Simulation of an Isolated Hybrid Micro-grid with Hydrogen Production and Storage,” Energy Procedia, vol. 45, hlm. 12–21, 2014, doi: 10.1016/j.egypro.2014.01.003.
G. Cau, D. Cocco, M. Petrollese, S. Knudsen Kær, dan C. Milan, “Energy management strategy based on short-term generation scheduling for a renewable microgrid using a hydrogen storage system,” Energy Convers. Manag., vol. 87, hlm. 820–831, Nov 2014, doi: 10.1016/j.enconman.2014.07.078.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Seminar Nasional Teknik Elektro
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
