PERANCANGAN DAN ANALISIS SENSITIVITAS KONFIGURASI MIKROGRID PADA JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN MENENGAH

DHANIS WORO FITTRIN SELO NUR GIYATNO, Dr.Eng. F Danang Wijaya

2014 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Seiring dengan peningkatan kebutuhan beban, kelangkaan bahan bakar fosil, dan efek gas rumah kaca maka pemanfaatan sumber-sumber energi terbarukan seperti energi angin dan matahari dilaksanakan semakin serius. Untuk mengefektifkan pemanfaatan sumber-sumber energi terbarukan maka diperlukan kesesuaian antara potensi energi terbarukan dan kapasitas beban. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendesain konfigurasi mikrogrid dengan memanfaatkan energi angin, matahari dan grid. Perangkat lunak HOMER digunakan untuk mengoptimisasikan sumbersumber energi tersebut dengan bantuan baterai. Parameter-parameter konfigurasi mikrogrid optimal seperti biaya produksi energi listrik, efektivitas konfigurasi, keandalan, faktor kapasitas, jumlah emisi CO2 yang ditimbulkan oleh penggunaan PV dan turbin angin selama usia hidupnya, luas area instalasi dan jumlah penyerapan tenaga kerja digunakan untuk menganalisis alternatif konfigurasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa profil beban optimal diperoleh ketika beban total didistribusikan ke dalam 4 submikrogrid. Mikrogrid PV-Turbin angin- Grid-Baterai dengan fraksi energi terbarukan 90% merupakan konfigurasi mikrogrid optimal. Biaya produksi energi listrik yang dihasilkan pada kondisi tersebut adalah Rp 2.810,00 per kWh; energi terbuang 52,20%; keandalan 75%; faktor kapasitas PV 11,00% dan turbin angin 16,20%; jumlah emisi CO2 4,8 ton/tahun; luas area instalasi 23.200 km2 dan jumlah tenaga kerja yang dapat diserap oleh proyek mikrogrid 2.400 orang.

As an increasing load demand, scarcity of fossil fuel and green house gasses effect, utilization of renewable energy resources such as solar and wind energy are done seriously. Effectivity utilization of them is depending on correlation between load capacity and renewable energy potency. The purpose of this research is designing microgrid’s configuration with solar, wind and grid energy. Software HOMER is used to optimize renewable energy resources with energy storage. Parameters of optimal microgrid’s configuration such as electricity production cost, configuration effectivity, reliability, capacity factor, CO2 coming from life cycle of PV and wind turbine, wide area of installation and unemployment reduction are used to analyze alternative configurations. The result shows that optimal load profile is achieved when total load is distributed into 4 sub-microgrids. PV-Wind turbine-Grid-Battery with renewable fraction 90% is an optimal microgrid’s configuration. At this condition, electricity production cost is Rp 2,810.00 per kWh; excess electricity 52.20%; reliability 75%; capacity factor PV 11.00% and wind turbine 16.20%; CO2 4.8 ton/year; wide area of installation 23,200 km2 and unemployment reduction because of microgrid’s project 2,400 persons.

Kata Kunci : Energi angin, energi matahari, mikrogrid, konfigurasi optimal, HOMER