Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Pengelolaan microgrid bertegangan rendah yang mencakup berbagai sumber energi, termasuk generator terdistribusi konvensional dan baterai penyimpanan, kini menjadi topik utama dalam mencapai efisiensi energi dan pengurangan biaya operasional. Artikel ini mengusulkan pendekatan optimasi yang bertujuan untuk meminimalkan total biaya operasional microgrid multi-energi. Pendekatan ini tidak hanya mempertimbangkan biaya operasi dari berbagai jenis generator terdistribusi, tetapi juga memperhitungkan biaya degradasi baterai penyimpanan, yang sering kali diabaikan dalam pengelolaan microgrid. Dengan adanya model perdagangan energi dengan jaringan listrik utama, makalah ini memberikan perspektif realistis tentang bagaimana microgrid dapat beroperasi secara ekonomis dan efisien dalam skenario nyata.
Salah satu aspek kunci dari pendekatan ini adalah penggunaan strategi “unit commitment” yang mengatur operasi generator terdistribusi. Unit commitment memungkinkan pengoperasian generator sesuai kebutuhan, dengan mempertimbangkan berbagai faktor pembatas realistis, seperti kapasitas maksimum generator, batasan penyimpanan energi, dan dinamika pasokan energi dari sumber terbarukan. Hal ini menjadikan studi kasus yang dihadirkan lebih dekat dengan kondisi nyata yang dihadapi oleh sistem microgrid di dunia nyata. Dalam konteks ini, pengelolaan microgrid menjadi lebih dinamis, fleksibel, dan adaptif terhadap perubahan kebutuhan energi.
Untuk menyelesaikan masalah optimasi yang dihadirkan, artikel ini menggunakan algoritma Particle Swarm Optimization (PSO), sebuah metode metaheuristik yang telah terbukti efektif dalam menyelesaikan masalah optimasi non-linear yang kompleks. PSO bekerja dengan cara meniru perilaku kawanan burung dalam mencari sumber makanan, di mana setiap “partikel” atau solusi dalam ruang pencarian terus bergerak dan diperbarui berdasarkan pengalaman terbaiknya sendiri serta pengalaman terbaik kawanan. Dalam studi ini, PSO digunakan untuk meminimalkan biaya total operasi microgrid dengan mempertimbangkan interaksi antara generator, baterai penyimpanan, dan sumber daya terbarukan.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa penggunaan baterai penyimpanan berperan penting dalam mengendalikan biaya operasional microgrid. Ketika baterai diisi pada saat energi terbarukan berlimpah atau saat harga listrik dari jaringan rendah, dan kemudian melepaskan energi saat harga listrik dari jaringan tinggi, biaya total operasional dapat ditekan secara signifikan. Ini merupakan strategi cerdas dalam mengelola microgrid, terutama di saat-saat fluktuasi harga listrik dan ketidakpastian pasokan energi dari sumber terbarukan.
Keuntungan lain dari pendekatan ini adalah kemampuannya untuk mengintegrasikan berbagai jenis generator terdistribusi, termasuk sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin. Fleksibilitas dalam pengoperasian berbagai jenis sumber energi ini memastikan bahwa microgrid dapat beroperasi dengan optimal dalam kondisi yang bervariasi, baik dari sisi pasokan energi maupun kebutuhan beban. Pendekatan ini juga memberikan wawasan tentang bagaimana unit-unit energi terdistribusi dapat saling berkoordinasi untuk mencapai efisiensi maksimum.
Dalam jangka panjang, optimasi microgrid seperti yang diusulkan dalam artikel ini dapat menjadi dasar bagi pengembangan sistem energi yang lebih hijau dan berkelanjutan. Dengan mengurangi biaya operasional, memperpanjang umur baterai, dan memaksimalkan pemanfaatan sumber daya terbarukan, kita tidak hanya meningkatkan efisiensi ekonomi tetapi juga berkontribusi pada pengurangan emisi karbon dan perlindungan lingkungan. Ini adalah langkah penting menuju masa depan energi yang lebih berkelanjutan.
Kesimpulannya, pendekatan optimasi berbasis PSO yang dikombinasikan dengan strategi unit commitment memberikan solusi cerdas untuk mengurangi biaya operasional microgrid bertegangan rendah. Studi ini menunjukkan bagaimana pengelolaan baterai, integrasi generator terdistribusi, dan perdagangan energi dengan jaringan utama dapat menghasilkan microgrid yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan, yang siap untuk menghadapi tantangan masa depan energi.
