Upaya transisi energi terbarukan tidak mudah. Ketika cahaya matahari dan tenaga angin berlebih, konsumsi listrik menurun. Di saat surya meredup dan angin melemah, permintaan listrik meningkat. Apa solusi terbaik menghadapi fluktuasi?
Penulis/editor: Marinus L. Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Meski sumber energi terbarukan sangat terbatas, Jerman berhasil mengolah sumber energi terbarukan dengan capaian hampir 50 persen listrik yang dihasilkan.
Transisi Energi Terbarukan Sangat Manantang
Sayangnya, daya energi terbarukan tidak memiliki fleksibilitas untuk beradaptasi dengan permintaan listrik yang berfluktuasi setiap hari.
Di saat angin bertiup kencang atau matahari bersinar terang maka sumber energi untuk dijadikan listrik berlimpah. Dunia memiliki potensi sumber energi. Para insinyur harus menemukan cara penyimpan sejumlah besar energi dari energi terbarukan.
Selanjutnya, para insinyur harus mampu mengoptimalisasi produksi dan penyimpanan daya dari energi terbarukan itu. Bagaimana melakukannya?
Para peneliti membuat proyek ES-FLEX-INFRA yang dikerjakan di Institut Fraunhofer untuk Algoritma dan Komputasi Ilmiah SCAI.
Pryek itu didanai oleh negara bagian North Rhine-Westphalia, Jerman. Tujuan proyek ES-FLEX-INFRA itu adalah untuk menyiapkan sektor energi dengan dukungan infrastruktur yang lebih fleksibel.
Para insinyur mengembangkan perangkat lunak yang berguna untuk utilitas daya menganalisis dan memindahkan beban, dan mengintegrasikan fasilitas penyimpanan ke dalam infrastruktur di perkotaan.
Para ahli dari Universitas Sains Terapan TH Köln, perusahaan Werusys GmbH & Co. KG, dan Rheinische NETZGesellschaft GmbH (RNG) ikut bergabung dengan tim ahli Fraunhofer SCAI.
“Apa yang kita alami saat kebutuhan listrik meningkat namun matahari enggan bersinar? Di kala cahaya surya berlebih, bagaimana cara menyimpan daya itu? Jika pangsa energi terbarukan terus meningkat, upaya konvensional tiap sektor energi untuk mengoptimalkan penggunaan energi tidak lagi cukup,” kata Dr. Bernhard Klaassen seorang ahli Fraunhofer SCAI.
Dr. Bernhard Klaassen melanjutkan, perlu untuk menghubungkan sektor energi seperti tenaga listrik, gas alam, pemanas listrik, dan transportasi.
“Misalnya, jauh lebih hemat biaya dan efisien untuk memindahkan beban guna menyeimbangkan pembangkit listrik dan konsumsi, menggunakan limbah panas industri, dan menyimpan energi panas daripada menyimpan energi dalam bentuk listrik,” pendapat kata Dr. Bernhard Klaassen.
Setelah berbagai sektor energi terhubung dengan benar, maka kopling ini dapat berfungsi untuk mengelola sistem produksi dan penyimpanan daya. Efek samping yang tak terhindarkan dari menghasilkan tenaga listrik, panas bisa jadi lebih dari sekadar produk limbah.
Yang terbaik, lanjut rilis para peneliti, bahwa manajemen energi silang menjadi kombinasi sempurna antara pembangkit listrik dan panas yang dikaitkan dengan penyimpanan, distribusi, dan penggunaan energi yang optimal.
Cara ini membuat catu daya berbasis energi terbarukan jauh lebih andal dan menempatkannya di jalur penerimaan arus utama sebagai solusi jangka panjang.
Para peneliti melakukan uji coba secara virtual dengan simulasi pengembangan ES-FLEX-INFRA sebagai studi dengan dukungan perangkat lunak.
Para ahli menyelidiki bagian yang dipilih dari jaringan RNG di bawah kondisi beban yang bervariasi. Penilaian itu meliputi sektor tenaga listrik, gas, dan pemanas.
Beberapa opsi yang dapat membuat infrastruktur lebih fleksibel dengan:
- Menggunakan pompa panas, akumulator atau jaringan untuk memanfaatkan panas buangan dan aliran panas lainnya yang biasanya tidak digunakan,
- Menerapkan solusi power-to-gas atau daya-ke-gas untuk menghasilkan metana dengan kelebihan listrik sambil memanfaatkan panas proses power-to-gas (daya-ke-gas) untuk digunakan dalam sistem kogenerasi,
- Memasok dan memasukkan metana ke dalam jaringan gas dan fasilitas penyimpanan, dan menggunakannya dalam sistem kogenerasi, dan
- Menyalurkan kelebihan listrik ke kendaraan listrik atau melalui power-to-gas, ke kendaraan yang menggunakan bahan bakar gas.
Apa langkah selanjutnya misalnya yang berkaitan dengan aplikasi untuk industri?
“Permintaan penyimpanan dan opsi fleksibel lainnya terus meningkat. Tidak digunakannya bahan bakar fosil dan tenaga nuklir menjadi efisien dan sukses secara ekonomi, jika kita berhasil menghubungkan sektor listrik, panas, gas, dan transportasi,” lanjut Dr. Bernhard Klaassen.
Misalnya, ungkap Dr. Bernhard Klaassen, dengan mobilitas listrik atau kendaraan bertenaga gas alam dengan memanfaatkan arus beban dan sinergi penyimpanan, maka industri mendapatkan manfaat dari kopling.
Hasil proyek secara bertahap dimasukkan ke dalam perangkat lunak simulasi Fraunhofer SCAI untuk mendukung upaya perencanaan, misalnya aplikasi di energi hidrogen.
Contohnya, salah satu operator pipa gas terkemuka adalah perusahaan Open Grid Europe yang bermarkas di Essen, dan di kota-kota lainnya di Jerman, sukses menggunakan perangkat lunak buatan Fraunhofer.
Artinya, software ciptaan para insinyur di Fraunhofer SCAI tepat diaplikasikan di sektor industri.
Transmisi Energi dan Data Terinstalasi tak Sampai 60 Menit, Manfaat Autoglide 5? 