Smart Grid
Latar Belakang
Sistem ketenagalistrikan mulai berkembang di seluruh dunia pada akhir abad ke-19. Dimulai dengan ditemukannya lampu listrik oleh Thomas Alva Edison di Amerika, sistem tenaga listrik awalnya berkembang untuk memenuhi kebutuhan penerangan di jalan. Perancangan sistem tenaga listrik yang lengkap (terdiri atas generator, kabel, penggunaan fuse untuk proteksi, meter untuk pengukuran, dan beban) pertama kali dibuat oleh Thomas Alva Edison di Pearl Street Station kota New York, yang mulai beroperasi pada 4 September 1882. Sistem ini menggunakan transmisi dc yang menggunakan generator dc bertenaga uap dan melayani beban berupa lampu sebanyak 400 buah pada 85 konsumen dalam area seluas radius sekitar 1,5 km.
Hampir 130 tahun berlalu sejak dioperasikannya sistem tenaga listrik pertama di dunia tersebut oleh Edison, dan kini dunia telah berubah. Teknologi meningkat pesat, industri makin modern, alat-alat elektronik pun telah bertransformasi menjadi suatu yang sulit dibayangkan oleh orang-orang yang hidup pada awal abad ke-20. Namun, sistem tenaga listrik yang mensuplai energi semua komponen tersebut tetap seperti awal sistem tersebut dibangun kurang lebih 50-60 tahun yang lalu atau bahkan 100 tahun yang lalu.
Di era teknologi serba digital dan isu perubahan iklim akibat pemanasan global yang makin santer terdengar seperti saat ini, pengaturan sistem tenaga listrik yang manual, metering yang menggunakan kwh meter analog, penggunaan rele-rele mekanis, hingga penggunaan pembangkit-pembangkit berbahan bakar fosil yang boros, tidak efisien serta beremisi tingga agaknya telah usang dan ketinggalan jaman. Hal ini menjadi tantangan bagi seluruh insinyur ketenagalistrikan serta insinyur-insinyur teknik pendukung lainnya untuk duduk bersama dan memikirkan suatu konsep baru tentang sistem ketenagalistrikan yang lebih modern, efisien, berkelanjutan, ekonomis dan berkeandalan tinggi.
Smart Grid adalah konsep grid modern yang menggunakan teknologi digital sebagai dasarnya. Teknologi digital memungkinkan produsen untuk mentransmisikan listrik dan berkomunikasi dengan konsumen secara dua arah. Hal ini mengubah dasar-dasar pemikiran distribusi listrik secara radikal dalam hal paradigma pola berpikir para insinyur ketenagalistrikan. Dalam paradigma tradisional sistem ketenaga listrikan, listrik hanya dapat dihantarkan secara satu arah dari perusahaan penyedia listrik kepada konsumennya, pembangkit-pembangkit besar dibangun di suatu daerah yang biasanya jauh dari daerah konsumennya, dan setelah itu listrik ditransmisikan melalu jaringan transmisi yang akhirnya didistribusikan kepada konsumen melalui gardu-gardu distribusi yang biasanya dibangun dekat atau di dalam kota-kota yang dipenuhi konsumen. Sedangkan dalam paradigma sistem ketenaga listrikan modern yang menggunakan konsep Smart Grid, jaringan listrik dapat secara cerdas mengintegrasikan aksi-aksi dari seluruh komponen yang tersambung di dalamnya mulai dari pembangkit, perangkat transmisi, distribusi, serta konsumennya sehingga dapat menghantarkan listrik dengan lebih efisien, berkelanjutan, ekonomis, aman dan dengan keandalan yang tinggi.
Ide Smart Grid sebenarnya bukan barang baru di dunia ketenaga listrikan. Komunikasi dua arah antara produsen listrik serta konsumennya telah diimplementasikan menggunakan teknologi analog bertahun-tahun lamanya. Namun dengan meningkat dan semakin canggihnya komunikasi digital yang menggunakan internet telah membuka jalan untuk mengembangkan konsep Smart Grid yang lebih canggih dan modern. Meningkatnya kapasitas transmisi data digital, memungkinkan kita untuk melakukan sensing, pengukuran dan kontrol dua arah terhadap devais-devais yang berhubungan dengan pembangkitan, transmisi dan distribusi dalam level partisi data yang lebih real. Hal ini memungkinkan devais-devais tersebut untuk memberikan informasi tentang keadaan sistem tenaga listrik kepada seluruh konsumen yang ada secara realtime. Dari sini diharapkan seluruh pelanggan dapat diajak secara dinamis untuk mengatur penggunaan listriknya sendiri agar lebih efisien. Tidak hanya terbatas kepada pelanggan-pelanggan daya besar, namun juga pelanggan-pelanggan rumah tangga yang menggunakan daya kecil.
Contoh pengaturan penggunaan listrik yang dapat dilakukan konsumen rumah tangga adalah pada saat musim panas berlangsung dan beban sistem berada pada puncaknya pada siang hari akibat pendingin ruangan yang dinyalakan di hampir seluruh konsumen rumah tangga. Secara realtime konsumen dapat melihat berapa harga listrik dan pemakaian listrik mereka, sehingga memungkinkan mereka untuk memilih prioritas penggunaan peralatan elektronik mereka agar lebih efisien dan tagihan biaya penggunaan listrik mereka tidak membludak di akhir bulan.
Keuntungan
Secara umum, keuntungan dari pengembangan Smart Grid adalah sebagai berikut
1. Self healing
Istilah self healing, sebenarnya hanya mengacu pada kemampuan Smart Grid untuk mengantisipasi, mendeteksi dan merespon terhadap masalah atau gangguan yang terjadi pada sistem. Menggunakan informasi yang dikirim secara realtime oleh sensor-sensor yang dipasang di seluruh sistem, Smart Grid dapat secara cepat bereaksi untuk mengatasi gangguan yang terjadi. Contohnya bila terjadi gangguan pada suatu sistem distribusi di suatu daerah yang mengakibatkan padamnya listrik di daerah tersebut, maka alat-alat proteksi yang dipasang di daerah tersebut akan mengisolasi gangguan sumber gangguan sehingga tidak mengakibatkan pemadaman yang lebih luas ke daerah yang jauh dari sumber gangguan.
2. Consumer participation
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, Smart Grid memungkinkan pelanggan untuk mengatur pemakaian listriknya sendiri dengan pertimbangan informasi real time tentang keadaan sistem. Lebih jauh lagi, bila pelanggan memiliki panel surya atau turbin angin, mereka dapat menggunakan sendiri, menyimpan, atau menjual listrik yang dihasilkan kepada produsen. Hal ini dimungkinkan karena tiap-tiap rumah sudah terkoneksi ke dalam sistem secara dua arah, sehingga listrik tidak hanya mengalir dari sistem ke rumah, tapi juga dari rumah ke sistem.
3. High quality power
Dengan konsep Smart Grid, diharapkan dapat diperoleh sistem yang lebih stabil dimana losses atau rugi-rugi yang terjadi di dalam sistem bisa diminimalisir.
4. Accommodate generation option
Dalam Smart Grid Sistem, sumber-sumber listrik yang menggunakan energi terbarukan seperti angin, sinar matahari, dan microhydro dapat masuk ke dalam sistem sehingga pilihan pembangkitan dan sumber-sumbernya lebih beragam. Hal ini menyebabkan sistem menjadi lebih andal karena diversifikasi sumber energi listrik yang digunakan lebih banyak karena dengan konsep ini, memungkinkan konsumen-konsumen membangkitkan listriknya sendiri dan membayar serta dibayar sesuai dengan marjin yang terjadi antara pembangkitan dan pemakaian listriknya sendiri.
Yakk, sekian postingan nya.... Maaf kalo kurang jelas dan bikin bingung. Untuk lebih jelasnya silakan baca dan googling lagi di internet. Karena sebenarnya konsep Smart Grid sendiri masih luas dan dikembangkan lagi sedemikian rupa hingga tercapai sistem ketenagalistrikan yang efisien, berkelanjutan, ekonomis, aman, dan berkeandalan tinggi. :D
Salam
