Analisis ekonomi implementasi battery energy storage pada sistem wind turbine yang terhubung ke grid.

BAGAS B BIMANTORO, Prof. Dr. Ir. Sasongko Pramono Hadi, DEA;Dr. Eng. F. Danang Wijaya, S.T., M.T., IPM

2022 | Skripsi | S1 TEKNIK ELEKTRO

Pemerintah Indonesia mempunyai target bauran energi baru terbarukan (EBT) pada tahun 2025 sebesar 23%. Angin merupakan salah satu energi baru dan terbarukan (EBT) yang memiliki potensi di Indonesia. Pada kenyataannya angin tidak selalu bisa menghasilkan listrik yang stabil karena kecepatannya yang berubah secara signifikan setiap waktu. Hal tersebut membuat pengiriman daya menjadi tidak stabil. Penggunaan battery storage pada sistem wind turbine adalah solusi untuk menghadapi karakteristik angin yang sifatnya mengandung uncertainty , tidak konsisten, dan tidak dapat diandalkan disetiap waktu. Tujuan dari penggunaan battery storage untuk melakukan peak shaving dan valley filling. Dengan menggunakan battery storage akan membuat pihak Independent Power Producer (IPP) bisa menjual listrik ke grid dengan stabil tanpa takut untuk mengalami fase ketidaksanggupan daya pembangkit memenuhi daya permintaan beban. Karena pada dasarnya prinsip penggunaan battery storage adalah menyimpan surplus daya dari pembangkit dan discharge ketika generator tidak sanggup memenuhi permintaan beban. Penggunaan battery storage tersebut bisa dijadikan investasi jangka panjang kedepannya dengan catatan perancangan baterai membutuhkan biaya yang sangat besar. Dibutuhkan suatu studi analisis ekonomi pada kelayakan investasi battery storage pada sebuah pembangkit listrik tenaga angin. Salah satu cara untuk menguji kelayakan investasi battery storage adalah dengan menggunakan cost benefit analysis. Capstone Project ini mengusulkan penelitian tentang cost benefit analysis dari aplikasi battery storage pada pembangkit listrik tenaga angin. Dalam hal perancangan baterai dibutuhkan baterai dengan kapasitas paling optimal yang dapat menekan harga biaya pembuatan battery storage. Terdapat beberapa variabel yang harus menjadi acuan dari penentuan kapasitas baterai seperti daya yang dibangkitkan generator, daya permintaan beban dan daya yang akan dikirim ke beban. Penentuan kapasitas baterai ini dapat dioptimasi menggunakan metode optimasi genetic algorithm. Prinsip dari metode ini adalah dengan menyilangkan nilai-nilai terbaik untuk mendapatkan solusi paling optimal. Cost benefit analysis berperan dalam hal penentuan proyek penggunaan battery storage akan berdampak untung atau rugi kedepannya. Nilai benefit didapatkan dari penjualan listrik ke grid dan nilai cost didapatkan dari harga pembuatan baterai seperti biaya module baterai per unit, biaya operasional dan biaya maintenance. CBA dapat menjadi acuan pihak IPP dalam pertimbangan pemasangan baterai di pembangkitan listrik tenaga angin. CBA akan menjadi dasar persetujuan pihak IPP dengan pihak PLN dalam hal kesepakatan power purchase agreement (PPA). Dalam perjanjian akhir tentunya harus sesuai dengan Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) terkait regulasi-regulasi penjualan dan pembelian listrik antara pihak IPP dan pihak PLN.

The Indonesian government has a target of hybrid renewable energy in 2025 of 23%. Wind is one of the renewable energies that has potential in Indonesia. In fact, the wind can’t always produce stable electricity because its speed changes significantly over time. This makes delivered power become unstable. The use of battery storage in the wind turbine system is a solution to deal with wind characteristics that are uncertain, inconsistent, and unreliable all the time. The purpose of using battery storage is to perform peak shaving and valley filling. Using battery storage will allow independent power producers (IPP) to sell electricity to the grid stably without fear of the power plant being unable to meet the demand for power. The principle of using battery storage is to store surplus power from generation and discharge when the generator does not meet the load demand. The use of battery storage can be used as a long-term investment in the future with a note that battery design requires very large costs. It takes an economic analysis study on the feasibility of investing in implementation battery storage in a wind power plant. The way to test the feasibility of investing in battery storage is to use a cost benefit analysis. This capstone project proposes research on cost benefit analysis of battery storage applications in wind power plants. In terms of battery design, a battery with the most optimal capacity is needed which can reduce the cost of designing battery storage. There are several variables that must be used as a reference for determining battery capacity such as the power generated by the generator, the load power and the delivered power. Determination of this battery capacity can be optimized using a genetic algorithm optimization method. The principle of this method is to cross the best values to get the most optimal solution. Cost benefit analysis (CBA) has a role in determining the project using battery storage will have an impact on profit or loss in the future. The benefit value is obtained from the sale of electricity to the grid and the cost value is obtained from the cost of making batteries such as the cost of the battery module per unit, operational costs and maintenance costs. CBA can be a reference for IPP in considering battery installation in wind power plants. The CBA will be the basis for the IPP's agreement with the state electricity company in terms of a power purchase agreement (PPA). In the final agreement, it must be in accordance with the regulation of the minister of energy and mineral resources related to the regulations on the sale and purchase of electricity between the IPP and the state electricity company.

Kata Kunci : BESS sizing, cost benefit analysis, wind turbine