Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Sistem irigasi tenaga surya telah muncul sebagai solusi revolusioner yang berkelanjutan untuk pertanian skala kecil di daerah pedesaan. Sistem ini menawarkan biaya operasional yang rendah dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, yang merupakan langkah besar menuju pertanian yang lebih ramah lingkungan dan efisien. Namun, meskipun memiliki banyak manfaat, penerapan sistem irigasi ini masih terkendala oleh sejumlah tantangan, seperti ketersediaan energi surya yang tidak konsisten, keausan sistem, dan akses terbatas untuk pemeliharaan di daerah terpencil.
Untuk memaksimalkan potensi sistem irigasi tenaga surya ini, peningkatan keandalan dan kinerja sistem sangat diperlukan. Baru-baru ini, sebuah penelitian telah mengembangkan sebuah kerangka berbasis copula untuk mengevaluasi keandalan, ketersediaan, dan profitabilitas sistem irigasi fotovoltaik tenaga surya. Kerangka kerja ini tidak hanya mengidentifikasi faktor-faktor kritis yang memengaruhi kinerja sistem, tetapi juga memberikan solusi yang lebih efektif untuk meningkatkan daya tahan dan keandalan sistem, terutama dalam konteks pertanian pedesaan yang sering menghadapi tantangan geografis dan infrastruktur.
Inovasi Kerangka Kerja Berbasis Copula untuk Meningkatkan Kinerja Sistem Irigasi
Salah satu kontribusi penting dari penelitian ini adalah pengembangan kerangka berbasis copula yang dapat mengevaluasi kinerja sistem irigasi tenaga surya dengan lebih akurat. Dengan memanfaatkan diagram transisi, teknik variabel tambahan, dan transformasi Laplace, kerangka ini mampu menghasilkan ekspresi komprehensif untuk menghitung indeks keandalan kunci. Kerangka kerja ini juga mengintegrasikan perbaikan umum dan redundansi subsistem penting, yang meningkatkan ketahanan dan ketangguhan sistem, terutama untuk aplikasi di daerah terpencil yang rentan terhadap kerusakan.
Melalui analisis teoretis dan simulasi numerik, penelitian ini berhasil menunjukkan bahwa penggunaan copula repair meningkatkan ketersediaan sistem hingga 2,92% dibandingkan dengan perbaikan umum. Hal ini mengindikasikan bahwa pendekatan ini dapat membantu mengatasi kegagalan sistem baik sebagian maupun total, meningkatkan kinerja sistem secara signifikan.
Peluang dan Tantangan di Indonesia
Indonesia, sebagai negara agraris dengan banyak daerah terpencil, memiliki potensi besar untuk memanfaatkan sistem irigasi tenaga surya dalam meningkatkan ketahanan pangan dan mendukung pembangunan pertanian yang berkelanjutan. Dengan banyaknya wilayah yang belum terjangkau oleh infrastruktur listrik konvensional, irigasi berbasis tenaga surya bisa menjadi solusi ideal untuk memenuhi kebutuhan air di sektor pertanian.
Namun, tantangan terbesar di Indonesia adalah ketersediaan teknologi yang tepat serta akses terbatas ke pemeliharaan dan perbaikan sistem. Daerah-daerah pedesaan yang terpencil seringkali tidak memiliki akses yang memadai untuk menggantikan atau memperbaiki komponen sistem yang rusak, yang mengurangi efisiensi sistem secara keseluruhan. Selain itu, ketersediaan energi surya yang tidak selalu konsisten akibat perubahan cuaca menjadi faktor pembatas lainnya.
Peluang besar bagi Indonesia terletak pada kemampuan untuk mengadaptasi teknologi ini dengan mempertimbangkan karakteristik lokal, seperti sumber daya alam dan kebutuhan pertanian setempat. Penggunaan pendekatan berbasis copula dalam desain dan implementasi sistem irigasi dapat membantu mengurangi ketergantungan pada jaringan listrik dan bahan bakar fosil, serta mengurangi risiko kegagalan sistem di wilayah yang sering mengalami cuaca ekstrem.
Kesimpulan
Sistem irigasi tenaga surya menawarkan solusi yang sangat potensial untuk memajukan pertanian di daerah pedesaan Indonesia. Dengan inovasi kerangka berbasis copula yang dapat meningkatkan keandalan dan kinerja sistem irigasi ini, diharapkan dapat menciptakan pertanian yang lebih efisien dan berkelanjutan. Indonesia, dengan sumber daya alam yang melimpah, memiliki kesempatan besar untuk memanfaatkan teknologi ini dalam memperkuat ketahanan pangan dan memajukan pembangunan pedesaan. Namun, untuk mewujudkan potensi ini, pemerintah dan sektor swasta perlu berkolaborasi dalam menyediakan dukungan kebijakan yang mendukung teknologi energi terbarukan, serta memperbaiki infrastruktur pemeliharaan dan perbaikan sistem di daerah terpencil. Dengan langkah-langkah yang tepat, Indonesia dapat memimpin transisi menuju pertanian yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan.
