Membangun penyimpanan energi adalah kunci menuju integrasi energi terbarukan di Indonesia

<span class="caption">Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) Sidrap Sulawesi Selatan.</span> <span class="attribution"><a class="link " href="https://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_Listrik_Tenaga_Bayu_Sidrap" rel="nofollow noopener" target="_blank" data-ylk="slk:Wikipedia">Wikipedia</a></span>
Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) Sidrap Sulawesi Selatan. Wikipedia

Meski sempat tersendat karena pandemik COVID-19, pertumbuhan listrik di Indonesia diprediksi tetap akan naik dalam 10 tahun terakhir pada angka 4,9% sesuai dengan Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) Perusahaan Listrik Negara (PLN) 2021-2030.

Selain harus memenuhi kebutuhan listrik yang meningkat, Indonesia juga dihadapkan pada target pencapaian porsi energi terbarukan 23% pada 2025 dalam Rencana Umum Ketenagalistrikan (RUKN) 2019-2038. Saat ini capaiannya masih pada kisaran 11,2%.

Kabar baiknya adalah potensi energi terbarukan yang kita miliki lebih dari cukup untuk memenuhi kebutuhan pengembangan energi terbarukan bahkan hingga 100% pada tahun 2050.

Masalahnya, pembangunan pembangkit energi terbarukan khususnya yang berbasis angin dan surya, tidak serta merta menyelesaikan target penetrasi energi terbarukan. Sebab, dua jenis energi ini sifatnya variatif dan pasokannya tak menentu.

Hasil wawancara saya dengan PLN pada 2017 terkait operasional Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) Sidrap, Sulawesi Selatan, menunjukkan bahwa terdapat perbedaan rata-rata hingga 74%, bahkan ada yang mencapai 1027%, antara prediksi dan realisasi produksi dari PLTB. Sebuah gap yang sangat besar.

Kuncinya: penyimpanan energi

Agar kapasitas listrik dari energi terbarukan bertambah, Indonesia membutuhkan sistem kelistrikan andal dan fleksibel untuk mengikuti perubahan pasokan sekaligus mengantisipasi perubahan beban.

Selain dihadapkan pada keharusan meningkatkan fleksibilitas untuk dapat menyerap energi terbarukan, sistem kelistrikan di Jawa-Bali juga cukup rentan terhadap gangguan besar. Misalnya kejadian pemadaman mendadak di Jawa bagian barat pada 4 Agustus 2019.

Untuk meningkatkan fleksibilitas dan keandalan sistem kelistrikan, maka pilihan yang paling masuk akal adalah fasilitas baterai energi atau disebut juga energy storage. Baterai ini juga dapat bekerja sebagai pembangkit awal (black start) saat pemadaman listrik mendadak seperti pada kasus di Jakarta. Fungsi lainnya adalah mencegah mati listrik dengan mendukung sistem dalam periode genting sebelum padam total.

Baterai energi ini telah digunakan di banyak negara termasuk Amerika Serikat, Australia, Inggris, Jerman, Korea, Jepang, Cina, dan Thailand. Satu studi menunjukkan bahwa energy storage di Australia berhasil mencegah terjadinya listrik padam mendadak pada 25 Agustus 2018.

Studi lainnya menunjukkan bahwa penyimpanan energi di Australia dapat menurunkan biaya produksi listrik hingga 13-22%, mengurangi kapasitas pembangkit hingga 22%, dan mencegah energi yang terbuang hingga 76%.

Indonesia saat ini belum memiliki energy storage. Proyek fasilitas penyimpanan energi pertama yang berlokasi di Cisokan, Bandung Barat, masih dalam masa pembangunan. Energy storage yang dapat digunakan bisa menyesuaikan dengan potensi alam, potensi bahan baku, dan karakteristik yang dapat saling melengkapi.

Opsi penyimpan energi ini antara lain Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) teknologi pumped storage atau PHS, baterai lithium-ion (Lithium-Ion battery. LIB), dan baterai dinamis ( Redox Flow Battery,RFB).

PLTA pumped-storage

PLTA pumped-storage (PHS) adalah teknologi energy storage paling tua dan paling banyak proporsinya sekarang ini. Tercatat 96% dari 176 GW penyimpanan energi secara global pada 2017 adalah jenis ini.

Penyimpan energi ini memiliki karakteristik yang mirip dengan PLTA biasa, dan dapat merespons kebutuhan pembangkitan listrik yang cepat – dalam hitungan menit. Efisiensinya mencapai 70-80%, dengan kapasitas yang cukup besar, dari 1.000-15.000 MW.

Indonesia sendiri memiliki potensi lokasi yang dapat digunakan sebagai pumped-storage. Sebuah studi pada 2019 menghitung potensi pumped-storage di Indonesia dapat mencapai 871 TWh di 26.000 lokasi. Namun hipotesis ini perlu penelitian lebih lanjut mengingat pembangunan pumped-storage tidak selamanya mudah.

Indonesia berencana membangun beberapa pumped storage dalam 10 tahun ke depan. Perencanaan dan pembangunan pumped-storage Cisokan, Bandung Barat, kapasitas 1.040 MW di Indonesia telah dimulai pada 2010. Awalnya proyek ini akan ditargetkan beroperasi pada 2014, namun mengalami berbagai kendala.

Dalam rencana terbaru baru penyimpanan energi ini akan beroperasi pada 2025. Artinya terjadi kemunduran paling tidak 11 tahun dari perencanaan awal. Adapun pumped storage lainnya masih tahap perencanaan.

Karena itu saya juga mengusulkan alternatif penyimpanan energi yang lebih cepat pembangunannya, kepadatan energi yang tinggi, tidak tergantung lokasi dan pertimbangan biaya. Jenis tersebut adalah baterai litium-ion (Lithium-Ion battery) dan baterai dinamis ( Redox Flow Battery).

Baterai Lithium-ion

Baterai litium-ion telah menjadi bagian integral dari perkembangan industri elektronik dan telepon seluler. Baterai ini juga pendorong utama perkembangan kendaraan listrik.

Pada masa depan baterai ini dianggap sebagai lokomotif dan kunci dari energi yang berkelanjutan sebagai media penyimpan dengan kepadatan energi yang tinggi. Harganya pun terus menurun secara signifikan dari tahun ke tahun hingga 89% dalam 10 tahun terakhir.

Kekurangan utama dari baterai ini adalah biaya instalasi yang relatif tinggi. Persyaratan sistem manajemen baterai juga ketat. Ada pula kekhawatiran terjadi kebakaran yang dipicu reaksi internal dari baterai.

Sebagai pengekspor nikel terbesar di dunia, Indonesia baru memulai pendirian [Indonesia Battery Corporation (IBC)] pada Maret 2021. Indonesia memiliki peluang untuk mengembangkan baterai ini dengan mengarahkan pasarnya tidak hanya menyasar kendaraan listrik tapi untuk penyimpanan energi.

Menurut rencana PLN 2021-2030, selain pumped storage akan dibangun juga jenis baterai lain dengan kapasitas 300 MW pada 2030. Jenis teknologi baterai yang akan dibangun belum ditentukan, tapi baterai litium-ion adalah pilihan yang perlu diprioritaskan.

Redox Flow Battery (RFB)

RFB adalah alternatif lain jenis penyimpanan energi yang juga dapat dikembangkan.

Baterai ini cocok untuk penggunaan yang sifatnya tak bergerak, sehingga lebih aplikatif untuk penyimpanan energi dibanding penggunaan untuk baterai yang bergerak (untuk telepon seluler, laptop atau kendaraan listrik) yang menjadi kelebihan dari baterai litium-ion.

Tak seperti baterai konvensional yang menggunakan material elektroda untuk menyimpan energi, RFB memakai cairan elektrolit yang disuplai dari tangki sebagai media penyimpanan. Konstruksi dari baterai ini memerlukan pompa dan tangki untuk menyimpan elektolit.

Pengontrolan daya dan energinya dapat terpisah. Untuk mengontrol energinya dengan menambahkan volume tangki, sementara untuk daya dilakukan dengan mengontrol aliran elektrolit.

Untuk dapat meningkatkan penetrasi energi terbarukan di Indonesia, pemerintah perlu melakukan langkah pendukung yang memungkinkan agar energi terbarukan dapat terintegrasi dengan mulus dengan sistem kelistrikan.

Penyimpanan energi menjadi pilihan prioritas mengingat karakteristiknya yang luas. Pilihan penyimpanan energi yang banyak dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan sistem kelistrikan di Indonesia.

Tujuan kami adalah menciptakan tempat yang aman dan menarik bagi pengguna untuk terhubung melalui minat dan kegemaran. Untuk meningkatkan pengalaman komunitas, kami menangguhkan sementara fitur komentar artikel