Mengenal Peran dan Manfaat dari Smart Grid Dalam Operasi Sistem Tenaga Listrik

Apa Itu Smart Grid?

Mungkin saudara pernah mendengar tentang Smart Grid di berita atau dari buku energi yang pernah saudara baca , tapi tidak semua orang tahu apa itu grid, apalagi " Smart Grid " atau "Jaringan Cerdas " . 

Dalam bahasa sederhana Smart Grid adalah sistem pendistribusian tenaga listrik yang terhubung membentang dari beberapa pusat pembangkit listrik (PLTD, PLTMH, PLTB, dll) ke beberapa " jaringan " listrik untuk dapat dihubungkan ke pelanggan sebagai pengguna energi listrik dalam memberikan kemudahan dalam menjalankan aktifitas di rumah, kantor dan di unit usaha (bisnis / Industri/ sosial) .

"Jaringan" dalam hal ini adalah jaringan listrik baik tegangan tinggi, menengah dan tegangan rendah, bisa berupa saluran transmisi, gardu induk, trafo distribusi, dan saluran distribusi yang terhubung membentuk sistem operasi tenaga listrik yang mempunyai fungsi untuk menyalurkan listrik dari pembangkit listrik ke pelanggan (rumah, industri, bisnis atau pelanggan sosial).

Secara umum smart grid terintegrasi dengan teknologi informasi dan telekomunikasi melalui seperangkat peralatan yang diawali sensor pengukur, pengaman dan pengendali sebagai data masukan yang terhubung dengan central processing unit (CPU) untuk dianalisa sehingga menghasilkan optimasi pengoperasian sistem tenaga listrik yang andal dan efisien.

Dengan kata lain bahwa "seluruh Informasi tersebut diintegrasikan dan dianalisis untuk mengoptimalkan sumber daya, mengurangi biaya, meningkatkan keandalan, dan meningkatkan efisiensi operasi tenaga listrik" .

" Jadi jaringan cerdas merupakan sistem otomatis cerdas untuk memantau aliran listrik agar tercipta distribusi listrik yang lebih efisien, berkualitas, andal dan ekonomis dengan perhatian utama pada kelestarian alam dan lingkungan sekitar guna mewujudkan kemandirian energi " .

Smart Grid menawarkan juga banyak peluang bagi pelanggan listrik yang memiliki instalasi PLTS Atap untuk mengurangi biaya tagihan listrik bulanan karena energi listrik yang dihasilkan oleh PLTS Atap dapat dititipkan ke jaringan listrik PLN dan pelanggan kapan saja bisa mengambil energi yang dititipkan di jaringan PLN dengan dikenakan biaya titip sebesar 35%.

Selain Itu disaat waktu charging ke jaringan PLN energi yang dihasilkan bisa digunakan untuk keperluan konsumsi peralatan listrik yang dimiliki oleh pelanggan seperti untuk menyalakan lampu penerangan, pompa air , seterika dan peralatan listrik yang lain.

Apa yang Membuat Grid “Cerdas?”

Teknologi digital yang diterapkan pada smart grid memungkinkan komunikasi dua arah antara pengelola operasi sistem tenaga listrik dan pelanggannya melalui proses penginderaan di sepanjang jalur transmisi Gardu Induk dan jalur distribusi hingga alat ukur transaksi energi di pelanggan, inilah yang membuat jaringan listrik cerdas.

Smart Grid terdiri dari : sensor, sistem kontrol, cpu yang di komputer, algorithma yang digunakan pada aplikasi operasi sistem tenaga listrik, peralatan otomatisasi, serta teknologi dan peralatan yang bekerja bersamanya , tetapi dalam sistem ini penerapan teknologi yang bekerja pada jaringan tenaga listrik akan merespon secara digital, seperti : permintaan kebutuhan listrik yang selalu berubah sangat cepat (real time).

Apa yang dilakukan Smart Grid?

Smart Grid merupakan peluang bagi pelanggan maupun PLN sebagai pengelola sistem tenaga listrik , konsep ini yang belum pernah ada sebelumnya dan setelah permen ESDM no No. 4/2020 untuk menggerakkan industri energi ke era baru dalam keandalan, ketersediaan, dan efisiensi yang akan berkontribusi pada lingkungan, efisiensi, ekonomi, dan optimasi operasi tenaga listrik.

Manfaat Smart Grid Untuk Operasi Sistem Tenaga Listrik, meliputi:

a. Pemulihan gangguan bisa lebih cepat setelah terjadi gangguan karena terdeteksi oleh sensor yang terhubung dengan sistem kontrol secara computerized.

b. Mengurangi biaya operasi dan pemeliharaan sistem operasi tenaga listrik yang, pada akhirnya menurunkan biaya listrik bagi konsumen, mengingat sumber energi terbarukan yang menjadi pilihan utama untuk dioperasikan.

c. Mengurangi konsumsi listrik pada saat beban puncak, dengan mengalihkan sebagian listrik yang dikonsumsi listrik pada saat PLTS Atap berproduksi dengan demikian akan membantu menurunkan tarif listrik.

d. Peningkatan integrasi sistem energi terbarukan skala besar sehingga bauran energi semakin meningkat dan pada akhirnya bisa mengurangi emisi gas karbon dioksida / emisi gas rumah kaca.

e. Transmisi listrik lebih hemat apabila semakin banyak pelanggan yang memasang PLTS Atap.

f. Integrasi yang lebih baik dari sistem pembangkit listrik milik pelanggan ( seperti PLTS Atap) termasuk sistem energi terbarukan dengan jaringan milik PLN 

g. Keamanan dan kemandirian energi semakin meningkat mengingat bauran energi semakin bertambah .

Saat pemadaman listrik terjadi, teknologi Smart Grid dapat didesain mampu mendeteksi dan mengisolasi pemadaman, mengantisipasi sebelum menjadi pemadaman skala besar sehingga akan meminimalkan pemadaman listrik dan meminimalkan dampak yang terjadi. 

" Teknologi smart grid ini juga akan membantu memastikan pemulihan listrik dengan cepat dan strategis setelah keadaan darurat terjadi " .

Misalnya, dari hasil scanning oleh smart grid mengarahkan pasokan listrik ke layanan darurat, selain itu Smart Grid lebih memilih untuk memanfaatkan pembangkit listrik yang tidak terganggu (misal : milik pelanggan) untuk menghasilkan pasokan listrik saat jaringan tidak tersedia pasokan listrik dari pembangkit utama, dalam hal ini daya listrik yang dimiliki pelanggan bisa digunakan sebagai blackstart bila saluran transmisi dan daya listriknya memenuhi persyaratan untuk disalurkan ke peralatan bantu pembangkit utama yang digunakan untuk start pemulihan.

Bahkan melalui smart grid mampu menggabungkan pembangkit yang masih bisa beroperasi dan jaringan yang tidak terganggu untuk membentuk sub sistem maka sebagian pelanggan yang terhubungan dengan subsistem tersebut masih bisa mendapatkan pasokan listrik sampai penormalan sistem yang mengalami gangguan secara bertahap hingga normal kembali.

Selain itu, Smart Grid merupakan upaya untuk mengatasi infrastruktur energi yang mengalami ketingalan teknologi termasuk keterbatasan kapasitas sehingga perlu ditingkatkan atau diganti. Ini adalah cara untuk mengatasi efisiensi energi, dan untuk meningkatkan kesadaran konsumen tentang hubungan antara konsumsi listrik yang bersumber energi terbarukan dengan yang energi fossil sehingga bisa memberikan dampak lingkungan sekitar yang lebih bersih .

Memanen listrik dari energi yang bersumber dari angin, matahari, air meski dalam skala kecil bisa dilakukan oleh sebagian besar pelanggan PLN karena peralatan yang dibutuhkan cukup sederhana di jual dipasaran, mudah dipelihara dan ini merupakan kekuatan besar untuk mewujudkan kemandirian energi sehingga keamanan sistem energi nasional meningkat atau terjaga.

Pada umumnya algorithma yang diterapkan pada smart grid system dimulai dari energy yang bersumber dari non fossil seperti : PLTP, PLTA, PLTBiomassa yang di mix dengan PLTU Batubara dan PLTGU dengan pertimbangan kedua jenis pembangkit listrik ini mempunyai daya listrik yang lebih besar sehingga keandalan pasokannya dapat dikendalikan disamping pertimbangan lebih ekonomis sedang kekurangan daya yang dibutuhkan pada siang hari dipenuhi dari PLTS dan PLTB mengingat efektif energi yang dihasilkan pada saat matahari bersinar dan kecepatan angin cukup untuk memutar turbin angin.

Dasar pertimbangan penerapan " algorithma smart grid " tidak harus seperti diatas namun sangat ditentukan oleh kondisi sistem dan karakteristik energi listrik yang dikonsumsi pelanggan (beban pelanggan) secara harian, mingguan dan bulanan yang secara prinsip mengutamakan optimasi operasi sistem tenaga listrik tanpa mengurangi kualitas dan keandalan sistem .

Bisa terjadi pada sistem yang memiliki beban puncak di siang hari seperti di Singapore dengan yang memiliki beban puncak di malam hari seperti di Jawa-Bali akan menerapkan algorithma yang berbeda.

Sebagai contoh untuk sistem yang beban puncak pada siang hari menerapkan prinsip " menyerap sebanyak-banyak nya pembangkit dari PLTS Atap yang terpasang di pelanggan " disamping memprioritaskan PLTB yang terhubung pada sistem tersebut agar dapat mengurangi konsumsi minyak atau gas mengingat pada saat beban puncak dapat energi tambahan dari PLTS dan PLTB.

Meski algorithma yang diterapkan pada smart grid tergantung kondisi yang ada di sistem operasi namun algorithma yang diterapkan mempunyai prinsip :

1. Mengkonsumsi Energi Bersih Sebanyak-Banyaknya, untuk mengurangi emisi gas karbon dioksida.

2. Menjaga kualitas pasokan energi listrik mengutamakan keandalan agar pelanggan tidak mengalami kendala dalam menjalankan bisnisnya mengingat bisnis yang dijalankan pelanggan membutuhkan kepastian pasokan listrik dari penyedia.

3. Terbentuk optimasi operasi sistem tenaga listrik, meski saat ini optimasi berdasarkan nilai keekonomiaan agar harga jual energi listrik tidak memberatkan pelanggan namun tidak menutup peluang pada masa yang akan datang optimasi berdasarkan bauran energi agar penyediaan energi listrik tidak menambah emisi gas karbon dioksida.

Apabila tuntutan terhadap kontribusi negara atas penurunan suhu bumi akibat tingginya emisi gas karbon dioksida (efek rumah kaca) maka algorithma yang diterapkan pada smart grid akan mengutamakan peningkatan bauran energi dengan memperbanyak konsumsi energi terbarukan sedang untuk optimasi, keandalan dan ekonomis bisa disesuaikan.

Konsep inilah yang tentunya akan menggeser teknologi saat ini untuk bisa menyesuaikan dengan kondisi yang akan terjadi di masa yang akan datang .

Perusahaan yang maju tentunya perusahaan yang mampu menangkap tanda-tanda perubahan dan menyiapkan diri untuk bertransformasi agar tidak hilang ditelan jaman.


Ditulis oleh : Dwi Suryo Abdullah

Pemerhati Listrik