Apa itu jaringan mikro?

Departemen Energi AS mendefinisikan microgrid sebagai sekelompok beban yang saling terhubung dan sumber daya energi terdistribusi dalam batas-batas listrik yang jelas yang bertindak sebagai entitas tunggal yang dapat dikontrol sehubungan dengan jaringan.¹ Microgrid dapat bekerja bersama dengan jaringan listrik berskala besar yang lebih tradisional, yang dikenal sebagai macrogrid, yang ditopang oleh pembangkit listrik besar.

Namun karena microgrid bersifat mandiri, mereka dapat beroperasi dalam "mode pulau", yang berarti mereka berfungsi secara mandiri dan menyalurkan daya sendiri. Mereka biasanya terdiri dari beberapa jenis sumber daya energi terdistribusi (DER), seperti panel surya, turbin angin, sel bahan bakar, dan sistem penyimpanan energi. Sumber daya pembangkit listrik mereka juga dapat mencakup sumber daya yang lebih tradisional seperti generator diesel dan sistem pembangkit listrik tenaga panas dan listrik (CHP) bertenaga gas alam.

Dalam hal pembangkitan listrik, microgrid menawarkan solusi potensial untuk beberapa tantangan yang terkait dengan jaringan listrik tradisional. Microgrid dapat:

• Meningkatkan ketahanan: Microgrid dapat mengurangi tekanan pada jaringan listrik utama dan menyediakan daya cadangan selama pemadaman listrik yang disebabkan oleh cuaca ekstrem atau gangguan lainnya, memastikan pasokan daya yang andal untuk beban kritis. Kemampuan ini sangat berharga di daerah terpencil dengan akses terbatas ke jaringan utama atau di daerah yang rawan pemadaman listrik atau bencana alam.
• Meningkatkan efisiensi: Dengan mengelola sumber daya dan beban energi lokal, microgrid dapat menyeimbangkan pasokan dan permintaan secara efisien, mengurangi kerugian transmisi dan memungkinkan respons permintaan, yang berarti memungkinkan penyesuaian penggunaan energi sebagai respons terhadap sinyal harga. Hal ini dapat menghasilkan biaya energi yang lebih rendah; sebagai contoh, peralihan Bandara Internasional Pittsburgh ke jaringan mikro tenaga surya dan gas alam menghasilkan penghematan sebesar USD 1 juta pada tahun pertamanya.² Dan sebuah kilang anggur di California membangun microgrid di sekitar energi surya fotovoltaik (PV) yang mengurangi tagihan energi bulanannya dari 15.000 dolar AS menjadi 1.000 dolar AS.³
• Mendorong modernisasi dan keberlanjutan: Microgrid memungkinkan integrasi sumber energi terbarukan ke dalam sistem tenaga listrik, yang dapat mengurangi emisi gas rumah kaca secara keseluruhan dan berkontribusi pada tujuan energi bersih.

Berbagai teknologi energi terhubung untuk menciptakan microgrid. Masing-masing terdiri dari beberapa komponen utama:

Menerapkan microgrid melibatkan beberapa langkah, termasuk penilaian kelayakan, desain, uji coba, dan pengoperasian. Pertimbangannya meliputi pemilihan sumber pembangkit, ukuran sistem penyimpanan energi, desain sistem kontrol, dan kepatuhan terhadap standar interkoneksi.

Teknologi memainkan peran penting dalam proses ini. Sistem kontrol microgrid canggih menggunakan algoritma untuk mengoptimalkan pengoperasian beragam sumber daya secara real-time. Sementara itu, teknologi digital seperti perangkat Internet of Things (IoT) dan blockchain dapat memungkinkan perdagangan energi rekan ke rekan di dalam microgrid.

Pemasangan dan pengoperasian proyek microgrid dapat menimbulkan berbagai tantangan: Biaya awal yang tinggi untuk teknologi microgrid, seperti sistem kendali canggih dan penyimpanan energi, dapat membuat ragu calon pengadopsinya. Menghubungkan microgrid dengan jaringan utama memerlukan koordinasi yang cermat untuk memastikan kualitas dan keamanan daya.

Pengendali microgrid, komponen krusial dari sistem jaringan mikro, harus mengelola dan mengoptimalkan pengoperasian beragam sumber daya secara real-time, yang dapat menjadi hal yang rumit. Hambatan regulasi yang terkait dengan hak waralaba utilitas, akses jaringan, dan tarif juga dapat menghalangi adopsi.

Namun, potensi manfaat microgrid, termasuk fleksibilitas, ketahanan, dan efisiensi, membuatnya menarik bagi banyak bisnis dan komunitas yang mencari sistem manajemen energi baru. Faktanya, investasi di microgrid terus meningkat, dengan satu laporan menunjukkan bahwa pasar global untuk microgrid dapat tumbuh hingga USD 55 miliar pada tahun 2032.⁴

Grid pintar adalah sistem tenaga listrik canggih yang mengintegrasikan komunikasi digital dan sistem kontrol dengan infrastruktur tenaga listrik tradisional untuk memungkinkan pemantauan dan pengelolaan aliran energi secara real-time. Grid pintar mengoptimalkan penggunaan sumber energi terbarukan, mengurangi emisi karbon dan meningkatkan efisiensi energi. Solusi ini juga memberi konsumen lebih banyak kendali atas konsumsi energi dan biaya mereka melalui penggunaan meteran pintar dan sistem otomatisasi rumah.

Teknologi yang mendukung grid pintar juga dapat digunakan untuk mendorong efisiensi dalam microgrid. Microgrid pintar memanfaatkan sensor, otomatisasi, dan sistem kontrol untuk mengoptimalkan produksi, penyimpanan, dan distribusi energi. Microgrid pintar dirancang agar tangguh dan andal, mampu merespons dengan cepat terhadap perubahan permintaan atau gangguan pasokan.

Microgrid menawarkan solusi energi bagi perusahaan dan masyarakat yang mencari keberlanjutan yang lebih besar. Mereka dapat dengan lancar mengintegrasikan sumber energi terbarukan seperti tenaga surya, angin dan pembangkit listrik tenaga air. Mereka juga mendukung elektrifikasi transportasi (misalnya, dengan menyediakan infrastruktur pengisian daya untuk kendaraan listrik). Hal ini mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, berkontribusi pada pengurangan emisi gas rumah kaca dan perubahan iklim.

Dengan menghasilkan daya yang lebih dekat dengan sumber konsumsi, microgrid mengurangi kehilangan energi yang biasanya terjadi selama transmisi jarak jauh. Dan mereka dapat mengelola respons permintaan dengan lebih baik dengan mengurangi beban selama waktu sibuk atau menggesernya ke waktu di luar puncak. Bersama-sama, atribut-atribut ini mengarah pada penggunaan daya yang dihasilkan secara lebih efisien.

Selain manfaat lingkungan dari pasokan energi yang terbarukan dan efisien, microgrid dapat menstimulasi ekonomi lokal. Mereka dapat menciptakan lapangan kerja di bidang konstruksi, operasi dan pemeliharaan, membantu masyarakat berkembang.