Smartgrid Energy Optimization

Apa itu Smartgrid Energy??

Smart Grid adalah teknologi yang menggabungkan antara teknologi informasi, jaringan komunikasi, dan kelistrikan. Gunanya adalah untuk menghemat penggunaan energi listrik. Smart grid ini menggunakan konsep jaringan cerdas dalam penggunaannya.

Teknologi smart grid dapat berkontribusi pada pengurangan emisi gas rumah kaca dengan meningkatkan efisiensi dan konservasi, memfasilitasi integrasi energi terbarukan,  dan memungkinkan penggunaan mobil listrik (Plug in Hybrid Electric Vehicle - PHEV). Selain itu, konsumen dapat mengontrol penggunaan listriknya.

Gambar Teknologi Smart Grid

Skema smart grid

Teknologi smart grid seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas terdiri dari jaringan komunikasi, sensor canggih, dan peralatan pemantauan, yang mendasari konsep baru pembangkitan dan penyaluran daya. Smart grid memungkinkan adanya aliran daya dua arah, hal ini dikarenakan banyaknya pembangkitan yang terdistribusi terutama pada wilayah beban. Aliran daya ini perlu diatur agar didapatkan kinerja jaringan yang efisien dan optimal. Untuk mengatur aliran daya tersebut diperlukan pengaturan pada peralatan atau aset-aset yang berada pada jaringan, maka dari itu smart grid sangat erat kaitannya dengan teknologi komunikasi dan informasi. Pengaturan ini dapat dilakukan karena smart grid memiliki sistem komunikasi data dua arah.

Metode pengaturan didapatkan berdasarkan data yang terkumpul pada IT-based control. Sensor dalam jumlah besar yang digunakan akan terus memantau (real time) data konsumsi energi, data cuaca, kondis peralatan, dan status operasi. Data dikirim melalui infrastruktur komunikasi dua arah dari berbagai titik pemantauan pada smart grid menuju pusat kontrol. Data tersebut kemudian digunakan untuk memprediksikan apa yang akan terjadi serta untuk mendapatkan strategi kontrol yang optimal pada sistem.

4 bagian besar dari sistem smart grid

1.  Bagian sistem tenaga

Bagian ini merupakan bagian utama dalam smart grid yang akan dioptimalkan operasinya. Peralatan-peralatan baru sistem tenaga dalam smart grid antara lain energi terbarukan, penyimpan energi, dan beban bergerak

2. Bagian kontrol

Dalam smart grid perlu diimplementasikan metode dan algoritma kontrol baru yang mampu memantau komponen dalam jaringan, mendiagnosa secara cepat, memprediksi kondisi, dan memiliki respon yang sesuai untuk suatu kejadian. Gambar 2 menunjukkan bahwa kontrol menjadi bagian dalam jaringan. Tabel 1 menunjukkan teknologi kontrol modern pada smart grid. Sistem kontrol smart grid membutuhkan teknologi sensor dan pengukuran yang informatif.

3. Bagian komunikasi

Jaringan komputer dan komunikasi data memainkan peranan penting dalam sistemsmart grid. Sistem komunikasi yang digunakan harus mempunyai kecepatan yang memadai, mempunyai dua arah komunikasi, dan terintegrasi secara penuh sehingga menjadikan smart grid begitu dinamis dan interaktif untuk pertukaran data dan daya secara real time.

4. Bagian aplikasi

Smart grid membutuhkan aplikasi dan piranti real time yang membuat operator dapat membuat keputusan dengan cepat. Pendukung keputusan ini membutuhkan peralatan yang menghubungkan jaringan dengan pengguna. Aplikasi dan peralatan tersebut haruslah mudah untuk digunakan.

Aplikasi Smart  Grid

Solar Panel, atau panel surya adalah contoh pengaplikasian dari smart grid. Teknologi ini memungkinkan penggunaknya untuk menghemat tenaga listrik secara langsung. Solar panel ini menggunakan cahaya matahari yang kemudian diconvert menjadi energi listrik. Pada siang hari panel ini menyerap cahaya matahari, kemudian dapat digunakan untuk kebutuhan listrik di rumah, kantor atau tempat lainnya. 

Gambar Panel Surya

Selanjutnya ada Smart meter atau AMI, AMI ini dapat menyimpan data listrik yang telah digunakan pada interval waktu tertentu dalam sehari. Smart meter atau AMI memberikan proses komunikasi yang terus-menerus sehingga pemantauan dapat dilakukan secara real time, dengan adanya smart socket pada AMI beban listrik pada rumah tangga dapat dipantau. Teknologi demand side management awal adalah peralatan dynamic demandyang mensensor beban jaringan dengan memantau perubahan frekuensi. Peralatan-peralatan seperti pendingin/pemanas ruangan di rumah atau industri, diatur sikluskerjanya untuk menghindari pengaktifan dalam kondisi puncak.

Gambar Smart Meter

Keuntungan Smartgrid

Self healing: Istilah self healing, sebenarnya hanya mengacu pada kemampuan Smart Grid untuk mengantisipasi, mendeteksi dan merespon terhadap masalah atau gangguan yang terjadi pada sistem. Menggunakan informasi yang dikirim secara realtime oleh sensor-sensor yang dipasang di seluruh sistem, Smart Grid dapat secara cepat bereaksi untuk mengatasi gangguan yang terjadi. Contohnya bila terjadi gangguan pada suatu sistem distribusi di suatu daerah yang mengakibatkan padamnya listrik di daerah tersebut, maka alat-alat proteksi yang dipasang di daerah tersebut akan mengisolasi gangguan sumber gangguan sehingga tidak mengakibatkan pemadaman yang lebih luas ke daerah yang jauh dari sumber gangguan.

Consumer participation : konsumen lebih tahu bagaimana cara berhemat listrik dengan pertimbangan informasi real time tentang keadaan sistem. Lebih jauh lagi, bila pelanggan memiliki panel surya atau turbin angin, mereka dapat menggunakan sendiri, menyimpan, atau menjual listrik yang dihasilkan kepada produsen. Hal ini dimungkinkan karena tiap-tiap rumah sudah terkoneksi ke dalam sistem secara dua arah, sehingga listrik tidak hanya mengalir dari sistem ke rumah, tapi juga dari rumah ke sistem.

High quality power : konsep sistem yang lebih stabil dimana losses atau rugi-rugi bisa lebih dihindari