Diterbitkan: 9 Juni 2024
Kontributor: Alexandra Jonker, Alice Gomstyn
Pembangkit listrik terdistribusi (DG) mengacu pada pembangkitan listrik yang dilakukan oleh sistem energi skala kecil yang dipasang di dekat konsumen energi. Sistem ini disebut sumber daya energi terdistribusi (DER) dan biasanya mencakup panel surya, turbin angin kecil , sel bahan bakar, dan sistem penyimpanan energi.
Pembangkit listrik konvensional dan terpusat membutuhkan tenaga listrik untuk menempuh jarak jauh melalui jalur transmisi yang rumit. Sistem pembangkit terdistribusi bersifat terdesentralisasi dan membutuhkan sedikit, atau tidak sama sekali, transportasi energi jarak jauh. Sistem DG dapat menyediakan daya pada rumah tangga dan bisnis individu. Sistem ini juga dapat terhubung ke microgrid, yang merupakan jaringan skala kecil yang memberi daya pada area lokal, seperti universitas, rumah sakit atau pangkalan militer.
Pembangkitan listrik terdistribusi membantu memperkuat ketahanan jaringan, mengurangi dampak lingkungan dari pembangkitan listrik, dan meningkatkan efisiensi energi. Dikenal juga sebagai pembangkitan terpencar atau pembangkitan di lokasi.
Sumber daya energi terdistribusi mencakup berbagai teknologi pembangkitan energi dan sistem penyimpanan. Mereka dapat beroperasi dengan sumber energi terbarukan atau bahan bakar fosil. Contoh umum meliputi:
Mikroturbin adalah mesin pembakaran kecil yang berjalan dengan biogas, gas alam, propana dan sumber bahan bakar lainnya. Sebagian besar menghasilkan antara 15 dan 300 kilowatt listrik.
Sel bahan bakar menghasilkan listrik melalui proses termokimia yang biasa menggunakan hidrogen. Sel bahan bakar hidrogen dapat digunakan dalam kendaraan listrik dan ditemukan di pembangkit listrik.
PV surya menggunakan efek fotovoltaik, pembangkitan tegangan dengan paparan energi surya, untuk menciptakan listrik. Panel surya adalah contoh umum dari sistem fotovoltaik.
Turbin angin DER juga dikenal sebagai angin terdistribusi. Instalasi angin terdistribusi bervariasi dalam ukuran dan kapasitas pembangkit listrik. Daya listriknya dapat berkisar dari kurang dari 1 kilowatt hingga 100 kilowatt.
Juga dikenal sebagai kogenerasi, CHP adalah produksi listrik dan panas secara bersamaan dari satu sumber energi. Teknologi CHP dapat berjalan dengan bahan bakar fosil, seperti gas alam, atau bahan bakar berbasis energi terbarukan, seperti biomassa.
Meskipun tidak seumum sumber daya energi terdistribusi lainnya, pembangkit listrik tenaga air terdistribusi makin populer. Sebagian besar pembangkit listrik tenaga air konvensional berukuran besar dan terpusat, tetapi teknologi baru memanfaatkan saluran air Bumi yang berlimpah untuk membuat pembangkit listrik tenaga air yang dapat diskalakan dan lebih mudah diterapkan di tempat yang membutuhkan energi.
Sistem penyimpanan energi baterai (BESS) menerima dan menyimpan energi dari DER untuk digunakan nanti. Sistem ini adalah kunci untuk mencegah terjadinya pemadaman saat mengandalkan sumber energi terbarukan yang intermiten.
EV dapat berfungsi sebagai sumber daya energi terdistribusi ketika dicolokkan ke stasiun pengisian daya. Melalui teknologi vehicle-to-grid (V2G), energi yang tidak terpakai yang tersimpan dalam baterai EV dapat dimasukkan ke jaringan listrik.
Mekanisme kompensasi energi memberi insentif kepada produsen energi yang menghasilkan energi yang dikonsumsi sendiri atau mengirimkan energi mereka kembali ke jaringan listrik. Mekanisme ini merupakan salah satu dari beberapa insentif untuk membantu mengimbangi investasi awal yang tinggi untuk sistem pembangkit listrik terdistribusi. Mekanisme yang memberikan kompensasi kepada produsen dengan sistem energi terbarukan dengan nilai yang tinggi juga dapat mendukung pembangkitan energi bersih dan dekarbonisasi lebih lanjut.1
Ada tiga mekanisme kompensasi energi utama untuk pembangkit listrik terdistribusi:
Mekanisme ini memberi kredit kepada pemilik sistem DG untuk kelebihan energi yang mereka ekspor ke jaringan. Pemilik kemudian dapat menggunakan kredit ini untuk mengkonsumsi listrik mereka kapan saja, tidak hanya saat dihasilkan. Hal ini membuat net metering sangat menarik bagi pemilik sistem pembangkit listrik—seperti panel surya atau turbin angin—yang mengandalkan kondisi cuaca yang tepat.
FiT adalah insentif berbasis kinerja yang menjamin produsen energi untuk mendapatkan harga di atas harga pasar untuk energi yang mereka hasilkan dan pasok ke jaringan listrik. Ini adalah kontrak jangka panjang yang umumnya dirancang untuk mendorong penerapan teknologi energi terbarukan. Kontrak seperti ini menjadi populer sebagai pendukung sistem PV surya di Amerika Serikat dan ladang angin di Jerman dan Denmark.2
PPA adalah kontrak jangka panjang antara produsen energi dan pembeli energi. Kontrak ini mendefinisikan harga yang diterima pemasok untuk setiap megawatt-hour (MWh) energi yang dihasilkan dari aset energi—yang paling umum, aset energi terbarukan. PPA memberikan kepastian arus kas jangka panjang untuk proyek pembangkit listrik energi dan memungkinkan pemilik sistem pembangkit listrik terdistribusi untuk memanfaatkan keringanan pajak.
Meskipun sistem energi pembangkit listrik terdistribusi dapat berada di luar jaringan, sistem ini juga dapat dihubungkan ke jaringan energi lokal melalui interkoneksi. Interkoneksi membutuhkan teknologi pendukung seperti inverter, yang mengubah listrik arus searah (DC) menjadi listrik arus bolak-balik (AC). DER seperti PV surya dan turbin angin menghasilkan listrik DC, sementara sebagian besar transmisi dan distribusi energi terjadi melalui listrik AC.
Namun, ada tantangan yang terkait dengan interkoneksi. Sebagian besar sistem distribusi listrik tidak dirancang untuk aliran dua arah. Ini adalah aliran listrik dari pembangkit listrik yang terletak di pusat ke konsumen dan aliran listrik dari DER yang dimiliki konsumen ke dalam jaringan. Dengan demikian, interkoneksi dapat menciptakan kemacetan jaringan dan meningkatkan risiko pemadaman listrik. Teknologi jaringan pintar, infrastruktur pengukuran tingkat lanjut (AMI), prakiraan beban, dan koordinasi antara regulator, operator jaringan, dan konsumen dapat membantu mengatasi tantangan ini.
Pembangkit listrik terdistribusi menawarkan beberapa manfaat bagi konsumen, produsen energi, dan lingkungan:
Perubahan iklim telah meningkatkan frekuensi kejadian cuaca ekstrem dan bencana alam, yang dapat menyebabkan pemadaman listrik dan gangguan. Sumber daya energi terdistribusi meningkatkan ketahanan sistem tenaga sebagai opsi cadangan untuk pembangkit energi. DER juga memberikan fleksibilitas untuk jaringan listrik karena lebih banyak sumber energi terbarukan yang ditambahkan, yang membantu menyediakan sumber energi cadangan ketika pembangkitan energi terbarukan tidak dapat diprediksi dan intermiten.
Transmisi energi dapat mengurangi kapasitas pembangkitan penuh pembangkit listrik dan sistem pembangkit energi lainnya. Hal ini sebagian besar dapat dihindari dengan memindahkan sistem pembangkit lebih dekat ke konsumen dengan DER. Plus, DER dan microgrid lebih fleksibel dan responsif terhadap pasokan dan permintaan energi.
Biaya energi tidak stabil—terpengaruh oleh bencana alam, kondisi pasar, dan geopolitik. Energi terdistribusi biasanya tidak terlalu terpengaruh oleh faktor harga ini dan juga dapat disertai dengan kredit pajak dan offset. Selain itu, menerapkan DER di lokasi dengan beban tinggi memungkinkan utilitas listrik untuk menunda pembangunan sistem pembangkit energi baru (atau mengimbangi sistem yang ada saat ini). Ini dapat mengurangi biaya layanan listrik untuk seluruh sistem.
Energi dari pembangkit listrik terdistribusi belum tentu energi terbarukan. Namun, DG dapat memainkan peran dalam memajukan proyek energi terbarukan dan tujuan keberlanjutan. Selain itu, sistem energi yang dekat dengan konsumen dapat mengurangi dampak lingkungan dari transportasi energi (seperti emisi dan gangguan ekosistem).
Tingkatkan strategi manajemen aset dan optimalkan kinerja aset Anda dengan rangkaian aplikasi lengkap untuk operasi dan alat K3L industri utilitas dan energi.
Prediksi permintaan energi dengan perkiraan akurat dan rencana pertumbuhan vegetasi di dekat kabel listrik
Memanfaatkan kombinasi yang tepat antara sumber daya manusia, proses, dan teknologi untuk mewujudkan ambisi keberlanjutan menjadi tindakan dan menjadi bisnis yang lebih bertanggung jawab dan menguntungkan.
Prakiraan beban adalah proses memprediksi jumlah daya listrik yang akan dibutuhkan pada waktu tertentu dan bagaimana permintaan tersebut akan mempengaruhi jaringan listrik.
Tenaga surya, juga dikenal sebagai energi matahari, adalah sumber energi terbarukan yang menggunakan partikel sinar matahari (foton) untuk produksi energi.
Tenaga angin adalah jenis energi terbarukan yang memanfaatkan kekuatan kinetik angin untuk pembangkit listrik.
Microgrid adalah jaringan listrik berskala kecil yang beroperasi secara independen untuk menghasilkan listrik untuk area lokal, seperti kampus universitas, kompleks rumah sakit, atau pangkalan militer.
Kemampuan untuk menyimpan energi dapat mengurangi dampak lingkungan dari produksi dan konsumsi energi dan memfasilitasi perluasan energi bersih dan terbarukan.
PPA adalah kontrak jangka panjang yang menentukan harga yang diterima pemasok energi untuk setiap MWh energi yang dihasilkan dari aset energi terbarukan.
Catatan kaki
1 “Energy Compensation Mechanisms for Distributed Generation” (tautan berada di luar ibm.com), The National Renewable Energy Laboratory.
2 “Feed-in tariff: A policy tool encouraging deployment of renewable electricity technologies” (tautan berada di luar ibm.com), U.S. Energy Information Administration, 30 Mei 2013.