Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Mikro-grid yang memanfaatkan sumber energi terbarukan (renewable energy sources/RES) semakin menjadi solusi yang layak dalam menghadapi krisis iklim global saat ini. Namun, salah satu tantangan utama yang dihadapi dalam penerapan sistem mikro-grid adalah ketidakpastian besar yang disebabkan oleh variabilitas iklim dan ketidakpastian kinerja sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin. Penelitian ini mengkaji bagaimana faktor iklim mempengaruhi desain optimal mikro-grid melalui analisis tekno-ekonomi di 13.488 wilayah dengan berbagai karakteristik iklim.
Sebagai langkah awal, wilayah-wilayah ini dikelompokkan ke dalam sembilan kelompok berdasarkan kemiripan iklim, yang memungkinkan penelitian ini untuk mengidentifikasi korelasi antara desain mikro-grid optimal dengan sensitivitas terhadap perubahan iklim. Dengan pendekatan yang cermat, ditemukan bahwa wilayah-wilayah ini dapat diklasifikasikan ke dalam empat kategori utama berdasarkan sensitivitasnya terhadap perubahan iklim dan kecenderungan perubahan iklim tersebut. Di wilayah-wilayah yang sangat sensitif terhadap iklim, terjadi peningkatan ukuran modul fotovoltaik (PV) sebesar 6,79 ± 0,13% serta ukuran turbin angin dengan laju peningkatan yang sama. Hal ini berdampak pada kenaikan biaya keseluruhan sistem hingga 7,6%, yang berkisar 2 hingga 4 kali lebih tinggi dibandingkan wilayah lain yang kurang sensitif terhadap perubahan iklim.
Di sisi lain, wilayah yang kurang sensitif terhadap perubahan iklim, baik dengan kecenderungan iklim yang serupa maupun bertentangan, mengalami perubahan paling kecil dalam ukuran sistem mikro-grid akibat fluktuasi iklim. Meskipun wilayah dengan kecenderungan iklim yang berlawanan paling sensitif terhadap ukuran sistem, biaya totalnya tetap relatif stabil. Hal ini disebabkan adanya mekanisme kompensasi antara variasi ukuran modul PV dan turbin angin yang menyeimbangkan perubahan biaya. Dengan demikian, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa desain mikro-grid di wilayah dengan sensitivitas tinggi terhadap iklim memerlukan perhatian khusus dalam hal perencanaan ukuran dan biaya sistem.
Analisis ini memberikan wawasan penting tentang pengaruh iklim terhadap ukuran dan biaya sistem mikro-grid. Fluktuasi iklim ternyata memiliki dampak langsung pada kebutuhan ukuran komponen sistem dan, dengan demikian, mempengaruhi biaya total sistem. Terutama di wilayah dengan sensitivitas iklim tinggi, diperlukan strategi perencanaan yang adaptif untuk mengatasi peningkatan biaya akibat perubahan iklim. Sebaliknya, di wilayah yang kurang terpengaruh oleh iklim, perencanaan sistem mikro-grid dapat dilakukan dengan lebih fleksibel dan efisien dari segi biaya.
Salah satu temuan kunci dari penelitian ini adalah pentingnya mempertimbangkan variabilitas iklim dalam desain sistem mikro-grid. Mengabaikan faktor iklim dapat menyebabkan overestimasi atau underestimasi dalam ukuran sistem dan biaya, yang pada akhirnya mempengaruhi kinerja dan kelayakan ekonomi proyek mikro-grid. Penggunaan pendekatan tekno-ekonomi yang komprehensif untuk mempertimbangkan faktor-faktor ini membantu dalam mengembangkan desain yang lebih optimal dan berkelanjutan.
Secara keseluruhan, penelitian ini menyoroti pentingnya pendekatan multidisiplin dalam desain dan perencanaan sistem mikro-grid. Faktor-faktor seperti iklim, teknologi, dan ekonomi harus dipertimbangkan secara bersamaan untuk menghasilkan solusi yang efisien, berkelanjutan, dan ekonomis. Dalam konteks transisi energi global menuju sumber energi terbarukan, penelitian ini memberikan panduan yang sangat berguna untuk merancang sistem energi yang tahan terhadap perubahan iklim, serta mendukung keberlanjutan energi di masa depan.
