Laboratorium Renewable Energy and Smart Grid merupakan lab riset yang baru dibentuk di awal tahun 2020. Lab ini hadir seiring bertambahnya sumber daya manusia dan ekspansi ruang lingkup riset energi dalam pengembangan risetnya.
Penelitian renewable energy (energi terbarukan) dikembangkan untuk menjawab tantangan dalam ketersediaan energi yang ramah lingkungan, efektifitas manajemen energi, serta penerapannya. Sedangkan Smart Grid adalah kunci untuk penggunaan sumber daya energi dengan penggunaan teknologi jaringan listrik modern, informasi dan komunikasi analog atau digital, sehingga manfaatnya lebih signifikan dan menguntungkan. Integrasi Smart Grid ke dalam energi terbarukan merupakan suatu tantangan yang memungkinkan penggunaan energi terbarukan secara efisien. Teknologi Smart Grid memungkinkan dapat mengatasi karakter variabilitas, generated distribution, dan biaya awal yang tinggi dalam tantangan pembangkit listrik energi terbarukan. Selain itu, Smart Grid menawarkan manfaat tambahan yang dapat memudahkan transisi ke energi terbarukan.
Pemodelan Smart Grid dan Energi Terbarukan
Pemodelan adalah aspek penting dan mendasar dalam membentuk pola pikir pembelajaran dan penelitian Smart Grid dan Energi Terbarukan, maka di dalam Laboratorium Smart Grid dan energi terbarukan diperlukan suatu kompetensi pemodelan. Mengingat Smart Grid terutama dikembangkan sebagai respon atas peningkatan integrasi pembangkit listrik intermittent ke sistem kelistrikan interkoneksi maupun isolated maka pemodelan smart grid dan energi terbarukan terdiri dari sub kompetensi berikut :
- Desain dan pemodelan pembangkit listrik tenaga surya
- Desain dan pemodelan pembangkit listrik tenaga angin
- Desain dan pemodelan pembangkit listrik hybrid.
- Pemodelan dan simulasi perencanaan sistem kelistrikan
- Pemodelan dan simulasi operasi sistem kelistrikan.
Kelima sub kompetensi ini dikembangkan dengan menggunakan sejumlah komputer dengan spesifikasi tinggi untuk memudahkan pemodelan dan simulasi yang memberikan hasil yang valid. Sedangkan sejumlah perangkat lunak spesifik berlisensi perguruan tinggi melengkapi proses penelitian dan pembelajaran dalam ranah pemodelan tersebut.
Perangkat lunak yang diperlukan adalah sebagai berikut :
- PV Sys dan perangkat lunak sejenis untuk mendukung desain dan pemodelan pembangkit listrik tenaga surya
- WASP dan perangkat lunak sejenis seperti WindoGrapher untuk mendukung desain dan pemodelan pembangkit listrik tenaga angin.
- Homer dan perangkat lunak sejenis untuk mendukung desain dan pemodelan pembangkit listrik hybrid.
- Plexos dan perangkat lunak sejenis seperti PSS/E untuk mendukung pemodelan dan simulasi perencanaan sistem kelistrikan
- Digsilent Power Factory dan perangkat lunak sejenis seperti PSS/E Sincal untuk mendukung pemodelan dan simulasi perencanaan serta operasi sistem kelistrikan
- ETAP untuk mendukung pemodelan dan simulasi perencanaan dan operasi sistem kelistrikan skala industri seperti industri perminyakan dan sebagainya.
Sistem SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) di Kelistrikan
Inti dari sistem cerdas adalah kendali dan akuisisi data. Seluruh fungsi tersebut dapat dilakukan oleh suatu Sistem SCADA yang pada pengembangannya dapat digabungkan dengan sistem IoT (Internet of Thing). Kompetensi SCADA memerlukan setidaknya 3 kompetensi dasar sebagai berikut :
- Melakukan perencanaan dan sistem SCADA di suatu sistem kelistrikan
- Melakukan pengoperasian sistem SCADA di suatu sistem kelistrikan.
- Melakukan evaluasi kinerja sistem SCADA di suatu sistem kelistrikan
Perencanaan sistem SCADA dilakukan menggunakan perangkat lunak yang umum dalam pengembangan sistem SCADA. Terdapat sejumlah perangkat lunak yang sudah dikembangkan oleh industri sehingga kompetensi ini memerlukan kerjasama yang erat dengan kalangan industri. Perangkat lunak tersebut diantaranya adalah Surveillance yang dikembangkan oleh Surveillance (Kanada), E-Design yang dikembangkan oleh ABB (Swedia) atau perangkat lunak lainnya yang dikembangkan oleh Siemens (Jerman).
Sedangkan pengoperasian dan evaluasi kinerja sistem SCADA memerlukan suatu perangkat simulator sistem SCADA yang memungkinkan peneliti dan mahasiswa peserta didik memahami bagaimana pengoperasian SCADA, persoalan-persoalan dalam pengoperasian SCADA dan evaluasi kinerja pengoperasian SCADA.
Simulator Smart Grid
Simulator Smart Grid adalah simulator pada skala laboratorium yang bisa menunjukkan secara riil pengoperasian sistem smart grid. Simulator Smart Grid setidaknya terdiri dari :
- Panel Surya PV
- Inverter dan Konverter
- Kincir Angin
- Controlled Lampu radiasi
- Controlled Blower
- Monitoring Panel
- Baterai/Storage
- Multimeter
- Radiation Sensor
- Wind flow Sensor
- Komputer
- LCD Monitor
Desain simulator smart grid yang dikembangkan di Telkom University mengikuti simulator smart grid yang dikembangkan di perguruan tinggi berskala internasional seperti NTU, Syracuse University, Ghent University,TU Delf dan simulator smart grid yang terdapat di industri seperti simulator smart grid di ABB dan Schenider.
Desain simulator smart grid ditunjukkan di gambar berikut :
Pembina Renewable Energy and Smart Grid:
| Kharisma Bani Adam S.T., M.T., Ph.D |
| Dr. Basuki Rahmat |
| Dr. Sudarmono Sasmono S.Si., M.T. |
| Ir. Ekki Kurniawan M.T. |
| Bandiyah Sri Aprillia S.Si., M.Sc. |
- Hybrid Power Plant
Pembangkit listrik hybrid adalah pembangkit yang terdiri dari sejumlah sumber energi primer dan storage yang mengalirkan daya aktif konstan ke grid bergantung pada fluktuasi beban di sistem. Seluruh persoalan dalam pengoperasian termasuk kondisi intermittent harus dapat ditangani oleh pembangkit itu sendiri. Saat ini model-model pembangkit hybrid yang didefinisikan atau yang sudah diimplementasikan belum berbicara mengenai suatu pembangkit dengan kemampuan menghandle persoalan intermitensi secara mandiri. Diperlukan suatu pendefinisian dan pendekatan baru terutama untuk sistem hybrid berbasis negara kepulauan.
- Energi Laut (Ocean Energy)
Energi laut adalah energi primer masa depan bagi kelistrikan. Terdapat sejumlah tipe pembangkit listrik yang memanfaatkan energi laut. Meskipun demikian, tipe pembangkit apa yang tepat diimplementasikan di negara kepulauan seperti Indonesia, serta bagaimana integrasinya dengan sistem interkoneksi eksisting maupun sistem isolated adalah topik yang masih memerlukan kajian yang dalam dan luas.
- Resilience
Resilience adalah kemampuan suatu sistem kelistrikan beroperasi kembali setelah mengalami gangguan. Integrasi pembangkit energi terbarukan kedalam sistem kelistrikan berdampak pada peningkatan kemungkinan gangguan oleh peristiwa alam. Sistem cerdas dalam sistem kelistrikan dapat meningkatkan level resilience sistem kelistrikan tersebut. Diperlukan suatu pemodelan yang dimulai dari analisis jenis gangguan peristiwa alam yang paling sering terjadi, model solusi untuk meningkatkan level resilience suatu sistem kelistrikan dan analisis hubungan antara level resilience yang diinginkan dan investasi untuk meningkatkan resilience di suatu sistem kelistrikan
- Intermitensi
Terdapat 2 jenis pembangkit energi terbarukan yang akan meningkat penetrasinya ke sistem kelistrikan, baik sistem kelistrikan besar yang terinterkoneksi maupun sistem isolated. Kedua jenis pembangkit tersebut adalah pembangkit listrik tenaga surya photovoltaic dan pembangkit listrik tenaga bayu. Persoalannya kedua jenis pembangkit tersebut adalah pembangkit intermittent, artinya ketersediaan energi primer pembangkitan sangat dipengaruhi oleh alam. Di negara kepulauan seperti Indonesia, sistem kelistrikan secara umum adalah sistem kelistrikan yang tidak cukup kuat mengatasi persoalan intermitensi tersebut, maka terbuka peluang bagi pengembangan pemodelan intermitensi beserta solusi teknis untuk mengatasi persoalan intermitensi tersebut.
