top of page

THE DEAL WITH INTERMITTENCY: ENERGY STORAGE RESILIENCE FOR SOLAR PV & PARK DEVELOPMENT INDONESIA

Uploaded by Prakarsa Jaringan Cerdas Indonesia | 22 September 2021 Script Writer : Rizki Chandra M dan Brian Istvan G

Editor : Fajar Rizki P.P


Dikutip dari World Energy Council, pemenuhan kebutuhan listrik harus memenuhi keseimbangan

dalam aspek World Energy Trilemma Index yakni energy security, environmental sustainability, dan energy equity.


Gambar 1. World Energy Trilemma Index


Apabila dijabarkan lagi, energy security merupakan aspek yang mengedepankan keseimbangan antara supply dan demand, environmental sustainability merupakan aspek yang mengedepankan penggunaan EBT untuk mencapai net zero emission, serta energy equity merupakan aspek yang mengedepankan rasio elektrifikasi, kemudahan akses, dan harga yang sesuai dengan daya beli masyarakat. Saat ini, Indonesia menempati ranking ke 56 dari 168 negara pada Trilemma Rank, dimana energy equity mengalami peningkatan setiap tahunnya, namun pada aspek environmental sustainability dan energy security cenderung stagnan, sehingga diperlukan upaya untuk menyeimbangkan ketiga aspek tersebut.


Gambar 2. Grafik Skor Trilemma Indonesia


Upaya peningkatan aspek environmental sustainability melalui penggunaan pembangkit EBT sejalan dengan komitmen Indonesia dalam Paris Agreement dengan tujuan untuk mempertahankan agar suhu bumi tidak naik lebih dari 1,5˚C. Indonesia telah melakukan perencanaan guna mencapai zero net emission pada tahun 2060. Berdasarkan hasil simulasi yang dipaparkan oleh Bapak Hendra Iswahyudi, untuk mencapai 100% penggunaan EBT di tahun 2060 diperlukan kapasitas pembangkit sebesar 635 GW yang didominasi dengan Variable Renewable Energy (VRE) seperti PLTS dengan kapasitas sebesar 398 GW. Pengembangan PLTS saat ini mengacu pada target 3,61 GW untuk PLTS rooftop, 5,34 GW untuk PLTS skala besar, dan 28,2 GW untuk PLTS terapung.

Potensi energi surya di Indonesia sangat besar, yakni sekitar 4,8 KWh/m2 atau setara dengan 112.000 GWp. Saat ini, pemerintah telah mengeluarkan roadmap pemanfaatan energi surya yang menargetkan kapasitas PLTS terpasang hingga tahun 2025 adalah sebesar 0,87 GW atau sekitar 50 MWp/tahun. Namun, pasokan sinar matahari yang tidak dapat diatur menjadikan PLTS bersifat intermiten sehingga tidak mampu menghasilkan energi secara kontinu. Maka dari itu, harus ada upaya dalam mengatasi permasalahan tersebut, sehingga dapat membantu Bangsa Indonesia menghadapi tantangan dalam mencapai 100% penggunaan EBT pada tahun 2060.

Saat ini, terdapat Permen ESDM nomor 20 tahun 2020 yang mengatur Grid Management Code (GMC) dengan harapan adanya sub-komite khusus yang menangani EBT (New Renewable Energy Sub-Committee) yang memiliki fungsi berbagai fungsi baik planning, operating, metering, maupun transaction. Pada operating code 1.66 dijabarkan bahwa pembangkit EBT intermiten memberikan kontribusi dalam pemenuhan beban sistem. Pada kawasan tertentu, pembangkit EBT intermiten dapat juga berperan dalam menjaga keandalan pelayanan skala lokal. Maka dari itu, pengelola pembangkit EBT intermiten bertanggung jawab dalam seluruh hal berkaitan dengan pengoperasian pembangkit EBT dan pemakaian energy storage.

Permasalahan intermitensi dapat dicegah dengan energy storage yang mampu menyimpan energi saat ada kelebihan muatan untuk dipakai saat dibutuhkan dapat menjadi solusi untuk mengurangi tingkat intermitensi PLTS yang cukup tinggi. Selain sebagai suplai cadangan, energy storage memiliki ramping rate yang cepat sehingga memberi kestabilan pada jaringan listrik. Kelebihan lain adalah energy storage mampu memberi pelayanan dalam berbagai sektor seperti energy management, ancillary services, transmission services, dan distribution services sehingga dapat menunda investasi baru pada penambahan kapasitas jika ada peningkatan demand.


Gambar 3. Ilustrasi Ramping Rate dengan Energy Storage


Meski energy storage memiliki berbagai macam kelebihan, perkembangannya di Indonesia cukup lambat. Permasalahan datang dari tiga sektor berbeda yaitu ekonomi, sumber daya, dan regulasi. Harga storage yang masih sangat tinggi membuat harga produksi listrik tinggi sekitar 17 cents/kWh untuk PLTS dengan baterai sebagai baseload sehingga belum mampu bersanding jika batubara yang menjadi baseload. Selain itu, regulasi yang tidak mendukung seperti sulitnya pembebasan tanah menjadi penghambat pembangunan infrastruktur energy storage. Dari sisi sumber daya, potensi RE yang besar tidak berpusat pada satu area melainkan tersebar pada beberapa area dan umumnya berada di daerah terpencil.


Gambar 4. Grafik LCOE dari PLTS + Baterai dengan PLTU Batubara


Untuk mendukung target net zero emission 2060 yang telah dicanangkan oleh pemerintah, pembangunan energy storage sangat penting sehingga harus ada langkah-langkah untuk memitigasi masalah yang tertera paragraf sebelumnya. Regulasi yang mendukung harus disiapkan sehingga dapat mendorong reformasi di pasar kelistrikan dan beberapa regulasi khusus juga perlu dipertimbangkan jika ada perbedaan cukup besar seperti di Bali dan Madura. Jenis investasi energy storage harus diklarifikasi seperti di beberapa negara maju yang mengkategorikan energy storage dalam investasi generation. Untuk meningkatkan ketertarikan pada investor, pemerintah dapat mencontoh Jerman yang memberi bunga rendah sebagai insentif. Selain itu, pemerintah dapat berkolaborasi bersama universitas lokal untuk membuat sebuah pilot project yang inspiratif. PLN sebagai pembangkit terbesar di Indonesia harus mulai memasukkan perencanaan aktual mengenai pengembangan energy storage di RUPTL sehingga ada roadmap yang jelas. Terakhir, bidang research and development harus terus didukung sehingga dapat menghasilkan energy storage yang ekonomis dan berkualitas. IRENA memprediksi bahwa pada tahun 2035, harga listrik per kWh dari PLTS + baterai sebagai baseload lebih murah dibandingkan dengan PLTU batubara.

Energy Storage System (ESS) terbagi dalam 4 form, yakni mechanical, electrical, chemical, dan thermal. ESS berjenis mechanical beberapa contohnya meliputi pumped storage hydropower, Compressed Air Energy Storage (CAES), dan Flywheel. Pumped storage hydropower memanfaatkan energi potensial air yang memiliki penyimpanan daya berdurasi jam hingga hari. Compressed Air Energy Storage (CAES) merupakan storage yang memanfaatkan kompresi dan ekspansi udara dengan penyimpanan daya berdurasi menit hingga jam. Contoh dari ESS berjenis electricity adalah super-capacitor dan Superconducting Magnetic Coils (SMES). Sedangkan contoh dari ESS berjenis chemical meliputi Flow Batteries, Baterai Li-Ion, dan Fuel-cell. Salah satu fuel-cell yang menjadi tren saat ini adalah hydrogen energy storage. Hydrogen energy storage memanfaatkan prinsip elektrolisis pada air sehingga didapatkan hidrogen yang disimpan dalam tangki bertekanan tinggi.

Indonesia yang merupakan daerah ring of fire sangat kaya akan potensi Electro Thermal Energy Storage (ETES). Konsep dari ETES adalah memanfaatkan basalt rock yang disimpan dalam suatu tabung.


Gambar 5. Ilustrasi Konsep ETES


Ghana telah melakukan uji coba terkait efisiensi beberapa material ETES (thermal oil, molten salt, dan sand) dengan menggunakan stiling engines. Dari hasil uji coba tersebut, didapatkan bahwa material sand memiliki efisiensi paling tinggi mencapai 85%.


Gambar 6. Ilustrasi Uji Coba Material Thermal Storage


Saat ini, di Indonesia terdapat suatu industri yang memanfaatkan ETES dengan material ceramic multy-cyclon dengan efisiensi yang sangat tinggi yakni 88% hingga 94%. Biaya yang dikeluarkan untuk ETES relatif rendah dengan harga 69$/kWh di Ghana, sedangkan di Mitsui hanya 15$/kWh. Saat ini, beberapa industri di Indonesia memanfaatkan multisources untuk menghasilkan trigeneration yang biasa disebut dengan Combine Cooling Heat and Power (CCHP) dengan kemampuan menyimpan energi berbulan-bulan. Berdasarkan perhitungan penggunaan PLTS dan ETES dengan material ceramic multy-cyclon, didapatkan harga sekitar Rp.1.084/kWh. Dengan demikian, ETES menjadi suatu alternatif solusi dalam mengatasi permasalahan intermitensi pada PLTS.

Sebagai perwujudan komitmen Indonesia mengenai net zero emission, pemanfaatan EBT harus didukung dengan energy storage sehingga dapat meminimalisir permasalahan intermitensi. Untuk membangun penyimpanan energi yang baik, harus ada perencanaan dan regulasi yang baik dan tertulis secara jelas. Dari sekian banyak alternatif energy storage di Indonesia, ETES dapat dimaksimalkan karena Indonesia mempunyai basalt rock yang berlimpah. Perlu diingat bahwa Indonesia merupakan negara yang kaya akan sumber energi bersih dan sangat disayangkan jika energi tersebut hilang hanya karena kurangnya penyimpanan yang berkualitas. Energy storage dapat diibaratkan sebagai kebutuhan pokok dalam transisi energi sehingga jika tidak dikembangkan maka ada baiknya kita lupakan mengenai 100% renewable energy sources.