Integrasi Energi Baru Terbarukan Pada Sistem PLN

0
103
Pembangkit Listrik Tenaga Surya Oelpuah. FOTO: VIBIZMEDIA.COM/MARULI SINAMBELA

Khusus untuk pembangkit-pembangkit EBT yang energinya bersifat intermittent, daya mampu netto dari pembangkit tidak diperhitungkan ke dalam reserve suatu neraca daya karena tidak memberikan firm capacity. Ini berlaku juga untuk pembangkit EBT intermittent yang dioperasikan secara hybrid (PLTH) dengan pembangkit-pembangkit thermal eksisting. Adapun untuk PLTH yang dilengkapi dengan baterai/ sistem penyimpanan energi (energy storage), maka daya mampu netto dari PLTH tersebut dapat dihitung sebagai tambahan pada reserve margin sejumlah firm capacity total dari pembangkit tersebut.

Pengembangan kelistrikan ke depan terutama di sisi pembangkitan akan terus menuju ke EBT atau pembangkit dengan teknologi yang ramah lingkungan seiring dengan upaya PLN dan pemerintah untuk bertransisi ke net zero emission. Dengan transisi energi, konsep konvensional pengembangan pembangkit yang umumnya terfokus hanya pada 2 pilar yaitu affordability (least cost) dan security of supply (keandalan), akan beralih ke 3 pilar dengan menambahkan acceptability (environmental consideration) dalam pertimbangan pemilihan pembangkit.

Pemenuhan ketiga pilar tersebut merupakan tantangan bagi PLN karena harga teknologi pembangkit yang ramah lingkungan masih tinggi. Diproyeksikan ke depan seiiring dengan makin banyaknya kebutuhan teknologi pembangkit dan inovasi teknologi, harga pembangkit maupun teknologi semakin murah. Hal ini akan sangat berpengaruh pada biaya yang akan dikeluarkan menuju target net zero emission.

Pembangkit EBT khususnya pembangkit yang bersifat intermittent atau Variable Renewable Energy (VRE) baik utility scale maupun terdistribusi, memiliki karakter yang berbeda dengan pembangkit jenis lainnya, sehingga dalam integrasinya ke sistem harus memperhatikan dan memenuhi hal-hal di bawah ini:

  1. Produksi energi dari PLTS dan PLTB harus terprediksi dengan proyeksi perubahan cuaca (weather forecast) karena sifatnya yang intermittent. Dalam rangka menjaga kestabilan sistem, produksi PLTS dan PLTB harus dapat diprediksi dengan akurat, sehingga pengembangan pembangkit PLTS dan PLTB harus dilengkapi dengan peralatan sensor cuaca (contoh: pyranometer untuk PLTS dan anemometer untuk PLTB, serta peralatan sensor lainnya) yang harus terintegrasi dengan sistem komunikasi di Control Center PLN sehingga dapat dimonitor dan memiliki resolusi dalam satuan waktu tertentu.
  2. Produksi PLTS dan PLTB tidak mengganggu kestabilan sistem. Karakter intermittent dari PLTS dan PLTB agar tidak mengganggu kestabilan sistem agar diantisipasi oleh satu atau lebih solusi, antara lain:
    1. Instalasi dan operasi untuk peralatan-peralatan pengaturan frekuensi 
otomatis dan pengatur tegangan otomatis pada seluruh pembangkit konvensional baik pembangkit existing maupun pembangkit baru harus menaati aturan jaringan yang berlaku.
    2. Perubahan pola operasi pembangkit dengan kemampuan high ramping rate yang disesuaikan dengan operasi dari PLTS dan PLTB.
    3. Instalasi battery energy system storage (BESS) sebagai buffering. 
PLTA Pumped Storage dengan teknologi variable speed drive pada motor pompa. Solusi-solusi buffering. 
  3. Diperlukan antisipasi untuk pembangkit VRE yang terkoneksi ke sistem dengan menggunakan power electronic karena tidak memiliki inersia sehingga diperlukan beberapa solusi, antara lain:
    1. Perubahan pola operasi pembangkit termal konvensional skala besar 
yang dioperasikan untuk menjaga inersia sistem tetapi pembebanannya 
tidak pada kondisi paling optimal.
    2. Teknologi inverter yang mampu merespon layaknya governor pembangkit 
termal (virtual inertia).
    3. Instalasi synchronous condenser (prioritas untuk pembangkit 
eksisting yang tidak di dispatch).
  4. Diperlukan antisipasi duck curve sebagai akibat produksi PLTS dan rooftop PV yang masif di jaringan distribusi pada siang hari, antara lain:
    1. Pemanfaatan pembangkit yang mempunyai ramping rate yang tinggi 
seperti PLTA, pumped storage, PLTG/MG dan BESS.
    2. Penentuan technical minimum load dari pembangkit-pembangkit yang 
bersifat base seperti PLTU Batubara dan PLTP, baik secara teknis 
maupun kontraktual.
    3. Penentuan kontrak gas yang dapat menyesuaikan dengan pola operasi 
PLTS dan rooftop PV.
    4. Pemanfaatan PLTU batubara di Jerman dan Denmark telah dimodifikasi 
(retrofit) untuk dapat beroperasi dengan technical minimum load yang rendah serta ramping rate yang lebih tinggi dan berfungsi sebagai load follower untuk mengimbangi intermiten dari PLTS yang sangat besar. Perlu kajian lanjutan antara penerapan retrofit yang memiliki biaya cukup besar dibandingkan dengan membangun pembangkit load follower berbahan bakar gas yang investasinya lebih murah namun biaya operasinya lebih tinggi.
  5. Setiap peralatan power electronic pada PLTS dan PLTB yang terkoneksi ke sistem paling tidak memiliki fitur:
    1. Kemampuan Low Voltage Ride Through, sehingga saat terjadi gangguan di sistem yang menyebabkan penurunan tegangan, tidak menyebabkan PLTS/PLTB ikut trip.
    2. Kemampuan support tegangan seperti jenis pembangkit konvensional lainnya yang tercantum pada Aturan Jaringan yang berlaku.
    3. Kemampuan Low Frequency Ride Through, sehingga saat terjadi gangguan di sistem yang menyebabkan penurunan frekuensi, tidak menyebabkan PLTS/PLTB ikut trip.
    4. Kemampuan “half” frequency control, yaitu pada saat frekuensi sistem naik namun keluaran daya dari PLTS/PLTB turun dan saat frekuensi sistem turun namun keluaran daya dari PLTS/PLTB tidak boleh turun (tetap).

Seluruh solusi di atas harus dikoordinasikan dan dipenuhi sejak awal pengembangan pembangkit EBT dengan sifat intermiten (VRE) sehingga dapat memenuhi aspek teknis, aspek ekonomis, serta sudah memenuhi aturan jaringan (grid code) dan standar yang berlaku di PLN. Dukungan pemerintah dalam hal ini diperlukan untuk menetapkan dan menekankan pelaksanaan grid code yang mengakomodir isu keandalan sistem akibat injeksi VRE.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here