Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Kemunculan sumber energi terbarukan yang bersifat intermiten dan tidak dapat diprediksi seperti tenaga angin dan surya telah membawa tantangan besar bagi stabilitas frekuensi sistem tenaga modern. Dalam konteks ini, Sistem Penyimpanan Energi Hibrida (Hybrid Energy Storage System/HESS) yang umumnya terdiri dari baterai dan ultrakapacitor, mampu memberikan respons cepat untuk membantu menjaga stabilitas frekuensi. Artikel ini secara komprehensif menjelaskan strategi penawaran dinamis bagi operator HESS independen untuk menyediakan layanan regulasi frekuensi di pasar berbasis kinerja pada skema day-ahead. Pendekatan ini bertujuan untuk memaksimalkan keuntungan bersih operator HESS berdasarkan mekanisme penyelesaian dua tahap dengan mempertimbangkan degradasi HESS.
Sistem HESS memiliki keunggulan dibandingkan sistem penyimpanan energi berbasis baterai (Battery Energy Storage System/BESS), terutama dalam hal respons yang lebih cepat dan kinerja yang lebih baik dalam menyediakan layanan regulasi frekuensi. Untuk mencapai optimalisasi, pendekatan ini menggunakan algoritma pembagian frekuensi berbasis VSQF yang memungkinkan pemisahan optimasi antara baterai dan ultrakapacitor. Hal ini memungkinkan setiap komponen berfungsi pada kapasitas terbaiknya. Dengan pemisahan ini, baterai dapat fokus pada penyimpanan energi dalam durasi lebih lama, sementara ultrakapacitor digunakan untuk menyediakan respons cepat pada perubahan frekuensi mendadak.
Selain itu, proses optimasi dalam setiap tahap didorong oleh algoritma Snake Optimizer yang telah ditingkatkan, yang dikombinasikan dengan fungsi penalti untuk memenuhi berbagai batasan terkait HESS dan pasar. Fungsi penalti ini memungkinkan operator untuk menyesuaikan tingkat pengisian daya (State of Charge/SoC) secara fleksibel tanpa mengorbankan profitabilitas. Fleksibilitas dalam pengelolaan SoC ini terbukti mampu meningkatkan keuntungan ekonomi sebesar 9,06% dibandingkan dengan pengelolaan SoC yang lebih ketat, yang mengharuskan SoC berada di tingkat tertentu pada akhir operasi.
Studi ini juga membandingkan kinerja HESS dengan sistem penyimpanan energi berbasis baterai (BESS) konvensional. Hasilnya menunjukkan bahwa HESS memiliki keunggulan ekonomi yang signifikan, dengan profit yang lebih tinggi sebesar 18,59% dibandingkan BESS. Keunggulan ini tidak hanya berasal dari efisiensi yang lebih baik dalam hal respon cepat, tetapi juga dari kemampuan HESS untuk mengelola degradasi komponen secara lebih efektif, yang memperpanjang umur sistem dan menekan biaya pemeliharaan.
Manfaat ekonomi yang diperoleh dari pengelolaan SoC konservatif melalui penyesuaian koefisien penalti juga merupakan salah satu poin penting dalam penelitian ini. Fleksibilitas dalam penentuan SoC memungkinkan operator untuk memaksimalkan potensi profit tanpa mengorbankan stabilitas operasional atau umur sistem. Hal ini menunjukkan bahwa pendekatan penawaran dinamis yang dikembangkan dalam penelitian ini mampu memberikan solusi yang lebih efektif dan efisien untuk memenuhi kebutuhan pasar energi modern, terutama di era penetrasi energi terbarukan yang semakin tinggi.
Secara keseluruhan, strategi penawaran dinamis yang diusulkan dalam penelitian ini memberikan panduan yang berharga bagi pengembangan pasar energi masa depan. Dengan mengintegrasikan teknologi HESS dan algoritma optimasi canggih, operator dapat meningkatkan keuntungan ekonomi sekaligus memberikan kontribusi besar terhadap stabilitas sistem tenaga. Dalam konteks transisi energi yang sedang berlangsung, sistem HESS dapat memainkan peran kunci dalam memastikan kelangsungan dan stabilitas operasional grid di tengah meningkatnya adopsi energi terbarukan yang intermiten.
