Smart Grid

Gambaran Umum

Pulau Sumba merupakan salah satu pulau di propinsi Nusa Tenggara Timur yang memiliki keanekaragaman potensi sumberdaya energi terbarukan yang menonjol, terutama potensi energi Matahari, energi Angin, energi Air, energi Biogas (dari kotoran Ternak), dll.

Potensi sumberdaya energi terbarukan tersebut sangat mungkin digunakan untuk melistriki beban listrik di pulau Sumba yang selama ini didominasi oleh penggunaan pembangkit Diesel.

Secara garis besar, pemanfaatan potensi sumberdaya energi terbarukan di pulau Sumba saat ini relatif kecil, menyebar dan umumnya berada di wilayah terpencil serta hanya dimanfaatkan untuk melistriki beban perumahan. Hal ini terkait dengan distribusi beban (rumah) yang relatif berjauhan satu dengan lainnya. Sedangkan pemanfaatan potensi sumberdaya energi terbarukan dalam skala menengah/besar, baru terbatas pada pembangkit listrik tenaga mikrohidro Lokomboro  berkapasitas 2,3 MW.

Demo plant Smart Micro Grid Sumba yang berada di desa Billa Cenge, Sumba Barat Daya mengintegrasikan pembangkit fotovoltaik berkapasitas 500 kWp kedalam sistem jaringan 20kV milik PLN yang saat ini didukung oleh dua pusat pembangkit listrik tenaga diesel di kota Waikabubak (7 unit) dan di kota Waitabula (4 unit) serta tiga unit pembangkit mikrohidro di desa Lokomboro (3 unit). Demo Smart Grid Sumba juga dilengkapi perangkat storage berkapasitas 500kWh/hari yang berfungsi sebagai kompensator untuk mengantisipasi fluktuasi keluaran daya pembangkit PV, sehingga penetrasi pembangkit PV dapat dioptimalkan.

Gambar 3. Peta Lokasi Smart Grid Sumba di Desa Bila Cenge

Guna mengoptimalkan suplai daya listrik dari seluruh pembangkit listrik yang terdapat di sumba bagian barat dan yang terhubung dengan jaringan 20kV ke beban, seluruh pembangkit dilengkapi perangkat RTU (Remote Terminal Unit) yang berfungsi memonitor parameter kelistrikan setiap pembangkit, mengendalikan dan mengirimkan data ke pusat pengendali. Selanjutnya pusat pengendali yang akan menentukan pembangkit-pembangkit mana saja yang paling optimal beroperasi saat itu, seperti terlihat pada skema diatas.

Pengendalian smart grid sumba dilakukan oleh master controller yang terpasang di Bila Cenge bersama slave controller atau remote terminal unit (RTU) yang terpasang di setiap subsistem pembangkit, seperti PLTD Waitabula, PLTD Waikabubak, PLTMH Lokomboro, PV Grid Bilacenge,Smart Storage, 3 Phase Kontaktor (load shedding).  Komunikasi data antara master kontroller dengan seluruh slave kontroller dilakukan melalui bantuan satelit VSAT. Pemilihan jenis komunikasi data tersebut dikarenakan kontour wilayah sumba barat yang berbukit-bukit.

Setiap RTU atau slave kontroller dilengkapi dengan sensor-sensor yang digunakan untuk membaca parameter kelistrikan disetiap pembangkit serta jaringan, seperti tegangan, arus serta frekwensi. Dalam kondisi operasi normal (interkoneksi), RTU akan mengirimkan data tersebut ke master controller untuk diolah, dianalisa dan diambil keputusan. Sedangkan dalam kondisi operasi emergency (isolated), RTU akan mengambil alih fungsi kendali setiap pembangkit, seperti flowchart pada gambar 4 berikut.

Terobosan Teknologi

Demo plant Smart Micro Grid Sumba ini memiliki beberapa keunggulan teknologi dibandingkan pembangkit PV Grid Connected yang saat ini banyak dibangun oleh PLN, antara lain:Penggunaan modul PV jenis Thin Film yang relatif stabil keluarannya terhadap perubahan radiasi dibanding PV jenis Kristalin,

  1. Penggunaan teknologi Flow Battery yang memiliki kapasitas Depth Of Discharge (DOD) hingga 100% (dibanding Lead Acid Battery 80%), memiliki kecepatan Charge/Discharge lebih dari 1C (dibanding Lead Acid Battery 0,1C) serta memiliki lifetime hingga 100 ribu cycle (dibanding Lead Acid Battery 5 ribu cycle).
  2. Penggunaan sistem SCADA (supervisory control and data acquisition) berbasis komunikasi data satelit VSAT yang digunakan untuk mengoptimalkan suplai daya listrik dari seluruh pembangkit listrik yang terdapat di sumba bagian barat. Sehingga dapat diketahui pembangkit-pembangkit mana saja yang paling optimal beroperasi saat itu.