Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam era transisi energi yang semakin mendesak, pemanfaatan teknologi penyimpanan energi menjadi sangat penting untuk mendukung eksploitasi energi terbarukan, terutama di daerah yang tidak terhubung dengan jaringan listrik. Energi terbarukan, seperti tenaga surya dan angin, memiliki sifat intermiten yang dapat menyebabkan ketidaksesuaian antara pasokan dan permintaan energi. Oleh karena itu, sistem penyimpanan energi hibrida (HESS) yang menggabungkan berbagai jenis penyimpanan energi dapat menjadi solusi yang efektif untuk meningkatkan keandalan dan efisiensi biaya dalam sistem energi terbarukan.
Penelitian ini melakukan perbandingan teknis dan ekonomi dari sepuluh konfigurasi HESS yang berbeda, termasuk kombinasi penyimpanan energi termal, penyimpanan hidro pompa, penyimpanan hidrogen, baterai, dan superkapasitor. Dengan pendekatan ini, peneliti berusaha untuk menemukan konfigurasi HESS yang optimal yang tidak hanya memenuhi kebutuhan energi tetapi juga mempertimbangkan aspek biaya dan keandalan. Hal ini sangat relevan, mengingat tantangan yang dihadapi dalam mengintegrasikan sumber energi terbarukan ke dalam sistem energi yang ada.
Salah satu kontribusi penting dari penelitian ini adalah pengembangan indeks keandalan probabilistik baru yang disebut Loss of Power Supply Probability with Probability of Exceedance (LPSP-PoE). Indeks ini dirancang untuk menangani ketidakpastian jangka panjang dari sumber daya energi terbarukan secara kuantitatif. Dengan menggunakan LPSP-PoE, peneliti dapat memberikan gambaran yang lebih jelas tentang risiko kehilangan pasokan energi, yang merupakan faktor kunci dalam perencanaan sistem penyimpanan energi.
Strategi manajemen energi terkoordinasi yang berbasis aturan juga dikembangkan untuk mengoptimalkan prioritas pengisian/pengosongan dan ambang operasi dari berbagai HESS. Melalui model optimasi multi-objektif yang bertujuan untuk meminimalkan biaya bersih saat ini dan LPSP-PoE, penelitian ini berhasil menemukan ukuran komponen dan ambang operasi yang optimal. Hasil ini menunjukkan bahwa pendekatan yang sistematis dan berbasis data dapat menghasilkan solusi yang lebih baik dalam pengelolaan sistem penyimpanan energi.
Dari hasil studi kasus yang dilakukan, ditemukan bahwa konfigurasi penyimpanan energi termal-baterai memiliki biaya bersih saat ini yang optimal pada tingkat keandalan tertinggi, yaitu 3,3472 miliar USD. Angka ini menunjukkan penghematan yang signifikan, antara 6,98% hingga 69,85% dibandingkan dengan konfigurasi HESS lainnya. Temuan ini menegaskan bahwa kombinasi penyimpanan energi termal dan baterai adalah konfigurasi HESS yang paling cost-effective, yang sangat penting untuk diterapkan di daerah terpencil.
Lebih lanjut, penelitian ini juga menunjukkan bahwa prioritas pengisian/pengosongan yang optimal dapat menghasilkan pengurangan biaya antara 29,6% hingga 75,2%. Selain itu, ambang operasi yang dioptimalkan selalu dapat mencapai LPSP terendah, yang menunjukkan keunggulan strategi operasi yang diusulkan. Hal ini memberikan wawasan berharga bagi para insinyur dan perencana energi dalam merancang sistem penyimpanan energi yang lebih efisien dan efektif.
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan kontribusi yang signifikan dalam bidang teknik sistem termal dan energi terbarukan. Dengan pendekatan yang komprehensif dan analisis yang mendalam, hasil penelitian ini tidak hanya bermanfaat untuk pengembangan teknologi penyimpanan energi, tetapi juga untuk kebijakan energi yang lebih berkelanjutan di masa depan. Diharapkan, temuan ini dapat menjadi acuan bagi penelitian lebih lanjut dan implementasi sistem penyimpanan energi hibrida di berbagai konteks, terutama di wilayah yang membutuhkan solusi energi yang inovatif dan berkelanjutan.
