Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam upaya mencapai keberlanjutan global, integrasi pembangkit listrik energi terbarukan (REPP) untuk mendukung pengisian Kendaraan Listrik (EV) dan Kendaraan Sel Bahan Bakar (FCV) menjadi langkah yang sangat strategis. Studi ini mengeksplorasi optimalisasi berbagai konfigurasi REPP yang tidak hanya menyediakan listrik untuk EV, tetapi juga menghasilkan hidrogen hijau untuk FCV. Dengan emisi gas rumah kaca yang mendekati nol, implementasi REPP untuk transportasi berbasis energi terbarukan merupakan solusi yang penting dalam mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan menekan emisi karbon di sektor transportasi.
Makalah ini secara komprehensif membahas empat konfigurasi REPP mandiri, yang mencakup turbin angin, panel fotovoltaik (PV), konverter daya, sel bahan bakar, elektroliser, dan tangki hidrogen. Dengan pendekatan optimalisasi berdasarkan potensi energi terbarukan dan persyaratan beban energi, penelitian ini bertujuan untuk meminimalkan biaya sambil meningkatkan efisiensi sistem. Pemilihan sistem energi yang paling optimal didasarkan pada kriteria Biaya Sekarang Bersih (NPC), biaya produksi listrik, dan biaya hidrogen hijau. Metode ini menghasilkan wawasan yang mendalam tentang pengelolaan sumber energi terbarukan untuk mendukung infrastruktur kendaraan listrik dan hidrogen.
Salah satu temuan menarik dari penelitian ini adalah bahwa konfigurasi sistem PV-baterai memiliki NPC terendah sebesar 11 juta Euro. Ini menunjukkan bahwa panel surya dengan penyimpanan baterai adalah opsi yang paling hemat biaya dalam menyediakan listrik untuk pengisian EV. Sebaliknya, sistem yang menggabungkan PV, turbin angin, dan sel bahan bakar memiliki NPC tertinggi, yang disebabkan oleh tingginya biaya turbin angin dan sel bahan bakar. Meskipun demikian, sistem hybrid ini menawarkan fleksibilitas dan keandalan lebih tinggi dalam menyediakan energi dari berbagai sumber terbarukan.
Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa biaya produksi hidrogen hijau berada dalam rentang yang sangat kompetitif, yaitu antara 4,78 Euro per kilogram hingga 5,55 Euro per kilogram. Hidrogen hijau yang dihasilkan dari elektrolisis air ini menjadi bahan bakar bersih yang sangat penting dalam mendukung transisi ke kendaraan berbahan bakar hidrogen (FCV). Efisiensi produksi hidrogen yang dicapai oleh sistem REPP sangat penting dalam menekan biaya operasional dan meningkatkan kelayakan ekonomi dari solusi energi terbarukan ini.
Secara total, sistem REPP yang dioptimalkan dalam penelitian ini mampu menghasilkan sekitar 11,76 juta kWh listrik per tahun, dan 177.607 kg hidrogen hijau. Angka-angka ini menggarisbawahi potensi besar yang dimiliki oleh sistem energi terbarukan dalam mendukung kebutuhan energi untuk transportasi. Selain itu, konfigurasi optimal membutuhkan sistem PV dengan kapasitas 6 MWp, yang didukung oleh baterai berkapasitas 1800 kWh untuk penyimpanan energi. Penyimpanan energi menjadi elemen kunci dalam menjaga kontinuitas suplai listrik untuk pengisian EV, terutama saat ketersediaan energi surya rendah.
Penelitian ini memberikan wawasan yang sangat bermanfaat bagi pengembangan infrastruktur pengisian EV dan FCV berbasis energi terbarukan. Optimalisasi kapasitas dan konfigurasi sistem pembangkit listrik dari energi surya dan angin memungkinkan efisiensi yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah. Pendekatan ini menjadi solusi yang dapat diterapkan secara luas untuk mendukung keberlanjutan transportasi di masa depan, terutama dalam mengurangi jejak karbon sektor transportasi.
Secara keseluruhan, studi ini menawarkan peta jalan yang jelas bagi pengembangan infrastruktur energi terbarukan untuk mendukung kendaraan listrik dan hidrogen di masa depan. Optimalisasi REPP tidak hanya memungkinkan efisiensi biaya dan pengurangan emisi karbon, tetapi juga memperkuat transisi menuju energi terbarukan yang lebih luas dan berkelanjutan. Transportasi berbasis EV dan FCV yang didukung oleh energi bersih merupakan langkah penting menuju masa depan yang lebih hijau dan lebih ramah lingkungan.
