Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam pengembangan teknologi energi terintegrasi (Integrated Energy System/IES), peningkatan efisiensi energi secara keseluruhan menjadi salah satu fokus utama. Sistem energi terintegrasi tidak hanya bertujuan memaksimalkan penggunaan energi terbarukan, tetapi juga untuk mengoptimalkan konversi dan distribusi energi melalui berbagai bentuk energi heterogen, seperti listrik, panas, dan energi kimia. Namun, tantangan yang dihadapi dalam IES ini semakin menonjol, khususnya dalam hal kualitas energi, ketidakpastian penggunaan energi, dan intensitas emisi karbon.
Artikel ini secara khusus membahas pengembangan teori pemodelan sistem “flow” dalam konteks aliran energi, eksergi, peningkatan entropi, dan emisi karbon. Di sini, energi dipandang tidak hanya sebagai entitas fisik, tetapi juga sebagai aliran yang melibatkan berbagai aspek kualitas energi. Model ini memungkinkan analisis menyeluruh terhadap konversi multi-energi serta distribusinya dalam sistem, di mana penghubung multi-energi atau multi-energy coupling berperan sangat penting.
Pendefinisian komponen umum dalam aliran multi-energi menjadi langkah kunci dalam penelitian ini. Melalui level abstraksi yang terintegrasi, model ini mencoba mendefinisikan aliran energi secara lebih terstruktur dan seragam. Ini dilakukan dengan pendekatan yang memungkinkan analisis dari berbagai aspek kualitas energi secara bersamaan, seperti eksergi dan emisi karbon. Selain itu, pendekatan ini menekankan perlunya restrukturisasi kondisi pembatas dalam proses penghubung multi-energi sehingga model tetap unik dan operasional dalam setiap kondisi.
Salah satu inovasi utama dari penelitian ini adalah pengenalan model flow hub yang memungkinkan pengukuran dan analisis kualitas energi dengan menggunakan kerangka matriks standar. Model ini berperan sebagai penghubung yang memastikan bahwa distribusi energi antara berbagai bentuk energi dapat berjalan secara optimal, seraya mempertimbangkan batasan-batasan teknis dan ekonomi dari sistem tersebut. Model ini juga memperkenalkan metode perhitungan baru yang mempertimbangkan elemen-elemen analisis kualitas energi seperti eksergi, entropi, dan intensitas karbon.
Dalam konteks flow hub, penting bagi sistem energi untuk mencapai keseimbangan optimal antara konversi energi dan kualitas energi yang dihasilkan. Perbedaan antara berbagai bentuk energi, seperti listrik dan panas, membutuhkan pendekatan pemodelan yang terintegrasi sehingga konversi energi tidak hanya efisien tetapi juga menjaga kualitas energi dalam sistem. Dengan kata lain, model ini memberikan cara baru dalam memahami bagaimana energi dapat dialirkan, dikonversi, dan didistribusikan dalam sistem energi terintegrasi secara lebih efektif.
Dari perspektif teknik sistem termal dan energi terbarukan, model flow hub menawarkan solusi komprehensif untuk mengatasi tantangan besar dalam pengelolaan energi modern. Dengan meningkatnya ketergantungan pada energi terbarukan, seperti matahari dan angin, menjaga kualitas energi dalam sistem energi terintegrasi menjadi sangat krusial. Pendekatan yang ditawarkan dalam penelitian ini memungkinkan pengelolaan energi yang lebih baik dalam menghadapi fluktuasi energi terbarukan, serta pengurangan emisi karbon yang signifikan.
Kesimpulannya, model flow hub ini menawarkan pendekatan inovatif dalam pengelolaan dan analisis sistem energi terintegrasi. Melalui penyempurnaan model ini, kita dapat memahami bagaimana aliran energi dalam sistem dapat dioptimalkan sehingga kualitas energi, efisiensi, dan keberlanjutan dapat dicapai secara maksimal. Penelitian ini memberikan kontribusi penting bagi perkembangan teknologi energi terintegrasi dan menjadi landasan untuk aplikasi yang lebih luas di masa depan.
