Microgrid-TS

31
MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA BAB I LATAR BELAKANG MASALAH I.1. Latar Belakang Sistem Sulsel merupakan interkoneksi 150kV yang mensupply listrik di Provinsi Sulsel dan Sulbar. Terdiri dari berbagai jenis pembangkit PLTA,PLTGU dan PLTD. Pusat beban sistem (60%) berada di bagian Selatan, tepatnya di Makassar, ibukota provinsi Sulsel, sedangkan pembangkit murah dan terbesar lokasinya ada di sebelah utara. Sehingga pasokan listrik mengalir dari bagian utara ke selatan setiap hari selama 24 jam sepanjang 400 kms. Hal ini tentu saja mengurangi kehandalan sistem. Jika terjadi gangguan di sepanjang saluran ini, maka kota Makassar akan padam total. Artinya, PLN akan kehilangan sebesar 60% pelanggannya. Selain masalah kehandalan itu, masalah berikutnya adalah keterbatasan daya, di mana saat ini Sistem Sulsel defisit sekitar 24MW tiap malam. Untuk melakukan investasi pembangkit, tentu saja memerlukan biaya yang sangat besar dan waktunya sangat lama, termasuk di dalamnya pembangunan transmisi dan Gardu Induk 1

Transcript of Microgrid-TS

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

BAB I

LATAR BELAKANG MASALAH

I.1. Latar Belakang

Sistem Sulsel merupakan interkoneksi 150kV yang mensupply listrik di

Provinsi Sulsel dan Sulbar. Terdiri dari berbagai jenis pembangkit

PLTA,PLTGU dan PLTD. Pusat beban sistem (60%) berada di bagian

Selatan, tepatnya di Makassar, ibukota provinsi Sulsel, sedangkan

pembangkit murah dan terbesar lokasinya ada di sebelah utara. Sehingga

pasokan listrik mengalir dari bagian utara ke selatan setiap hari selama 24 jam

sepanjang 400 kms. Hal ini tentu saja mengurangi kehandalan sistem. Jika

terjadi gangguan di sepanjang saluran ini, maka kota Makassar akan padam

total. Artinya, PLN akan kehilangan sebesar 60% pelanggannya. Selain

masalah kehandalan itu, masalah berikutnya adalah keterbatasan daya, di

mana saat ini Sistem Sulsel defisit sekitar 24MW tiap malam. Untuk

melakukan investasi pembangkit, tentu saja memerlukan biaya yang sangat

besar dan waktunya sangat lama, termasuk di dalamnya pembangunan

transmisi dan Gardu Induk yang baru. Kondisi ini semakin diperparah dengan

gangguan beberapa mesin eksisting di PLTD dan PLTG/U Tello serta inflow

air di PLTA Bakaru yang berkurang. Sehingga angka defisit 24MW akan bisa

bertambah seiiring dengan naiknya kebutuhan energi dari masyarakat. Yang

bisa dilakukan PLN untuk jangka pendek adalah menyetop pemasangan baru

dan menghimbau pelanggan untuk senantiasa berhemat listrik terutama saat

beban puncak pukul 17.00-22.00 WITA. Penulis mengusulkan untuk

membuat kebijakan microgrid, yang mengijinkan pelanggan untuk menjual

kelebihan daya (excess power) ke grid eksisting PLN dengan harga yang

menarik. Sehingga selain ada kebijakan harga TDL (harga jual PLN), ada

juga kebijakan harga beli PLN dari microgrid pelanggan. Dengan demikian,

1

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

pelanggan turut berperan membantu keterbatasan daya PLN di Sistem Sulsel

ini. Sehingga beban puncak saat malam hari dapat dipangkas dan pemakaian

BBM dapat dikurangi dengan masuknya microgrid ini.

Isu microgrid ini dimulai dari kemajuan teknologi pembangkit yang

berukuran kecil dan berdaya mampu besar seperti microtubine yang

memungkinkan dipasang di lokasi pelanggan atau lokasi beban yang mau

disupply. Dalam hal ini, Distributed Energy Resources (DER) – small power

generator yang dipasang di lokasi pelanggan yang memanfaatkan output

listrik dan thermalnya. DER ini meliputi generator, energy storage, load

control dan advanced power electronic interface antara generator dengan

generator lainnya. Microgrid ini mengintegrasikan semua jenis DER di dalam

sistem.

I.2. Teknologi

Kunci dari kesuksesan microgrid ini ada di power electronic, control dan

communication yang membuat microgrid berfungsi sebagai semiautonomous

power system.

I.2.1. Microturbines

Daya mampu sekitar 25-100kW dan sedang diproduksi daya mampu di

atas angka ini.Mekanisnya sangat sederhana, single shaft devices,

putaran tinggi (50.000-100.000 rpm) dengan bearing airfoil. Dengan

menggunakan power electronic, microturbine ini mensupply beban

sistem. Misalnya Capstone 30kW, 60kW, Honeywell 75kW, Bowman

atau Turbec. Microturbine sangat ramah lingkungan. Bahan bakarnya

natural gas dan BBM dengan output low particles.

2

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

Gambar 1. Microtubine kapasitas 80kW

I.2.2. Fuel Cell

Jenis ini cocok untuk distributed generation. Walaupun harganya

mahal, effisiensinya sangat tinggi dan low emisi. Jenis Phosporic Acid

Cell sudah dijual dengan saya mampu 200 kW. Bahan bakarnya adalah

gas hidrogen.

I.2.3. Renewable Generation

Dengan menggunakan power electronic, memungkinkan PV sistem dan

wind turbine dapat interkoneksi dengan grid. Begitu juga dengan

biofueled microturbine. Jenis renewable ini merupakan jawaban atas

pembangkit yang bersih dari emisi karbon yang diproduksi oleh

pembangkit konvensional.

3

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

I.2.4. Storage Energies

Seperti halnya battere dan ultra capasitor, storage energies adalah

komponen yang penting di dalam microgrid. Storage DC ini dapat

memperbaiki kestabilan sistem saat terjadi perubahan sistem dari on

Grid ke islanding. Dengan battere NAS, dapat mensupply 5MW per

detik.

Di Indonesia khususnya di Sulsel, yang paling memungkinkan adalah

microturbine yang menggunakan natural gas, karena infrasturktur gas ini

akan diperbaiki dan direncanakan akan dibangun pipanisasi gas di perkotaan

menurut blueprint Migas sehingga tiap pelanggan perkotaan dapat membuat

microgridnya sendiri. Ini adalah peluang yang harus dimanfaatkan PLN

dengan mengikat kontrak dengan pelanggan microgrid ini. Indonesia juga

kaya akan batubara dan gas alam. Batubara bisa diubah ke dalam syngas

melalui proses Fischer Tropisch atau bisa juga dicairkan menjadi CTL (Coal

to Liquid) sehingga bisa digunakan sebagai bahan bakar microturbine.

4

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

BAB II

PERMASALAHAN

II.1. Permasalahan

Sistem Sulsel interkoneksi 150kV terbentang mulai dari utara PLTA Bakaru

sampai dengan Selatan di kota Makassar yang disupply dari Pembangkit di

Tello yang berbahan bakar HSD dan sangat mahal. Sehingga untuk efisiensi

biaya operasi, maka pembangkit di Utara dimaksimalkan mulai dari PLTA

Bakaru, PLTGU Sengkang dan PLTD MFO Suppa. Hal ini membuat

kehandalan sistem berkurang karena loadflow berasal dari bagian utara

sistem yang jauh yang rentan terjadi gangguan transmisi. Apalagi

kontingensi di backbone Pare-Pangkep sudah tidak memenuhi (N-1)

sehingga gangguan Blackout terus membayangi Sistem Sulsel ini. Tercatat

beberapa kali gangguan blackout di Sistem Sulsel disebabkan karena

malfunction PMT atau equipment lain di bagian utara yang menyebabkan

gangguan supply untuk Makassar. Kejadian Blackout terakhir adalah

tanggal 11 Maret 2009, dimana terjadi gangguan malfunction PMT di line 1

arah Soppeng di GI Sidrap yang mentripkan line 2 (line sebelahnya)

sehingga pasokan supply dari PLTGU Sengkang terputus dan load flow

berubah melalui Bone-Bulukumba-Makassar yang menyebabkan terjadinya

drop tegangan di Makassar yang membuat lepas sinkron beberapa

pembangkit di Makassar sehingga terjadinya pemadaman total di Sistem. Ini

adalah masalah besar bagi Sistem Sulsel yang harus dicarikan solusi praktis

dan cepat tanpa menggunakan biaya investasi dari PLN yaitu dengan cara

mengikutsertakan pelanggan PLN dalam memenuhi kebutuhan sistem di

Selatan melalui microgrid ini. Tentu saja, pelanggan harus diimingi dengan

harga beli PLN yang menarik.

5

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

Gambar 2. Single Line Sistem Sulsel 2009

Masalah lain di Sistem Sulsel adalah keterbatasan daya baik akibat defisit

daya maupun defisit energi. Defisit daya disebabkan tidak ada penambahan

kapasitas pembangkit secara signifikan dibandingkan dengan penambahan

beban yang terjadi tiap tahun baik natural growth 5% ataupun pemasangan

baru sehingga growth naik di atas 10%. Sedangkan defisit energi adalah

defisit akibat gangguan supply energi primer seperti penurunan elevasi dan

inflow air di PLTA atau gangguan pasokan BBM dari Pertamina.

6

PUSAT BEBAN (SELATAN) PUSAT PEMBANGKIT (UTARA)

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

Gambar 3. Pertumbuhan Energi di Sulsel 2003- 2009

7

7,67 %

6,55 %

4,90 %

11,5 %

6,74 %

8,56 %

3.203

1.653

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

BAB III

PEMBAHASAN MASALAH

III.1. Pembahasan

Untuk mengatasi hal ini, penulis mengusulkan untuk membentuk

pembangkit kecil secara cluster yang melayani gedung perkantoran, ruko,

Mall, perumahan dan kawasan industri yang disebut dengan istilah

microgrid di pusat beban di Makassar. Sistem microgrid ini dapat

membantu untuk mengatasi keterbatasan daya di sistem tanpa menambah

beban line transmisi atau beban Trafo distribusi di Gardu Induk. Karena

dengan menambah transmisi dan gardu induk baru membutuhkan biaya

yang besar dan waktu yang lama. Diharapkan dengan dibangunnya

microgrid di pusat beban di Makassar, kehandalan sistem lebih terjamin dan

menurunkan beban puncak yang mengakibatkan berkurangnya pemakaian

BBM dari pembangkit mahal saat malam hari (peak load).

Microgrid ini dapat berupa generator kecil berbahan bakar diesel atau gas,

fuel cell, microturbines, solar cell, wind turbine dan lain sebagainya.

Biasanya kapasitas microgrid ini tidak lebih dari 500kW. Microgrid dapat

switch off dan on dalam waktu singkat. Saat beban puncak, di mana harga

listrik PLN mahal karena pembangkit BBM masuk, maka microgrid

diharapkan masuk sistem untuk mengurangi pemakaian BBM. Sedangkan

pada LWBP di mana harga listrik PLN murah, maka microgrid akan switch

off atau pelanggan membeli listrik dari grid PLN. Termasuk saat terjadi

gangguan feeder atau transmisi, maka microgrid akan mengisolasi dirinya

sendiri. PLN diharapkan membuat kebijakan microgrid ini menjadi pemicu

ke masyarakat untuk menjual excess power (kelebihan daya) ke grid PLN

melalui kWhmeter exim di site pelanggan sehingga juga akan memperbaiki

kualitas tegangan di lokal pelanggan. Penulis berpikir bahwa konsep

8

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

microgrid ini akan mengubah paradigma, di mana selama ini pelanggan

hanya menjadi load center berubah menjadi generation center.

1.0

0

2.0

0

3.0

0

4.0

0

5.0

0

6.0

0

7.0

0

8.0

0

9.0

0

10.0

0

11.0

0

12.0

0

13.0

0

14.0

0

15.0

0

16.0

0

17.0

0

18.0

0

18.3

0

19.0

0

19.3

0

20.0

0

20.3

0

21.0

0

21.3

0

22.0

0

23.0

0

24.0

0

-

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

500.00

550.00

KOMPOSISI PEMBANGKITAN

PADAM PLTG intrk.20KV SEWATAMA PLTD TELLO IPP SUPPA PLTU IPP GT21 IPP PLTGU BILI2 HIDROMW

Base Hidro + Skang

Gambar 4. Langgam beban harian Sistem Sulsel

Penulis berpikir, ke depan, microgrid ini akan semakin kompetitif dengan

pembangkit konvensional. Sebagai contoh, teknologi power electronic

semakin canggih dan murah di mana dapat mensinkronkan solar cell dengan

grid PLN melalui inverter. Begitu juga dengan ukuran genset akan semakin

kecil dan mobile dengan bahan bakar yang semakin murah. Perubahan

paradigma dari sentralized power plant ke distributed power plant ini tidak

mudah dan membutuhkan waktu yang sangat lama seiiring dengan

perkembangan renewable energy, fleksibilitas dan pembangkit berwawasan

lingkungan. Microgrid dapat mengubah skema pembelian listrik, di mana

pada market konvensional, didominasi oleh power producer dan kompetisi

terjadi hanya di antara mereka saja. Di era microgrid ini akan terjadi

kompetisi retail, di mana pelanggan memilih supply listrik berdasarkan

harga dan kualitas pelayanannya. Hal ini membuat penjual listrik dalam hal

ini PLN, akan menjadi lebih disiplin dalam menyediakan listriknya.

9

Turun 30MW

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

III.2. Konsep Microgrid

Feeder A,B,C dan D disupply dari Gardu Induk. Di feeder A,B dan C ada

microsources yaitu no 22,16,8 dan 11. Dengan masuknya microsources ini,

maka beban trafo di Gardu Induk ini akan berkurang. Jika terjadi gangguan

di Trafo Distribusi atau grid PLN, maka static switch akan membuka

sehingga microsources tersebut hanya mensupply untuk feeder A,B dan C

terpisah dari grid PLN (islanding), sedangkan feeder D tetap padam. Jika

beban microsources ini mencukupi untuk mensupply feeder D, maka secara

bertahap feeder D akan dimanuver bebannya ke Feeder A,B dan feeder C.

Gambar 5 .Konsep Microgrid

10

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

III.2.1. Microgrid Control

Teknologi inverter memungkinkan microsources dan energi

terbarukan untuk sinkron dengan grid PLN tanpa perlu modifikasi.

Daya aktif dan reaktif dapat dikontrol oleh inverter sesuai dengan

kebutuhan beban. Microgrid mempunyai kemampuan untuk

mengatur load flow di feeder, mengatur besaran tegangan di tiap

microsources. Dan sebagai tambahan bagaimana microgrid ini

dapat island dan reconnect dengan smooth.

Gambar 6 . Interface Inverter System

III.2.2. Basic Control Active dan Reactive Power

Ada dua jenis microsources yaitu DC sources seperti fuel cell,

photovoltaic cell dan battery storage dan AC sources seperti

microturbine yang harus disearahkan dulu (rectified) kemudian

baru dikonversi menggunakan voltage source inverter. General

model untuk sebuah microsource terdiri dari 3 basic elemen yaitu :

prime mover, DC interface dan Voltage Source Inverter. Voltage

source inverter mengontrol magnitude dan fasa output voltage (V).

Vektor antara inverter voltage (V)dan local microgrid voltage (E)

dihubungkan dengan reaktansi inductor (X) menentukan loadflow

Real dan Reactive (P dan Q) dari microsource ke grid. Magnitude

11

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

P dan Q didapat dari persamaan (1) di bawah. P tergantung power

angle (δ) dan Q tergantung magnitude inverter voltage (V).

………………………..(1)

III.2.3. Voltage vs Reactive Power (Q) Droop

Masuknya berbagai macam microsources di dalam microgrid tidak

akan berpengaruh terhadap power factor control karena adanya

power and voltage control regulation. Voltage regulation

dibutuhkan untuk local reliability dan stability. Tanpa adanya

voltage control, maka akan timbul osilasi tegangan dan daya reaktif

(kVAR). Sehingga jika tegangan terlalu tinggi, maka microsources

akan menyerap kVAR dan sebaliknya jika tegangan terlalu rendah,

maka microsources akan menginjeksi kVAR.

12

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

Gambar 7. Microsources Controller

Gambar 8. Voltage set point with droop

Qlimit (Qmax) pada gambar 7 di atas dibatasi dari fungsi VA rating

dan P (daya aktif) dari Prime Mover

13

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

III.2.4. Power vs Frequency Droop

Seperti halnya UPS, microgrid dapat island dan reconnect dengan

smooth ke grid jika terjadi gangguan supply PLN dengan

menggunakan controller untuk menyesuaikan dengan beban lokal

sistem tanpa menggunakan komunikasi dengan microsources

lainnya. Ketika suatu microgrid connect dengan grid PLN, maka

microgrid menerima beban dari PLN dan local microsources.

Ketika grid PLN mengalami gangguan atau blackout, maka

microgrid dapat membentuk island sendiri dengan smooth. Ketika

terjadi islanding, voltage phase angle di tiap microsources akan

berubah, begitu juga dengan frekuensi akan mengalami perubahan

saat terjadi islanding, disesuaikan dengan local beban yang

dipikulnya.

Gambar 9. Power vs Frequency Droop Control

Sebagai contoh, di gambar atas, dua microsources mempunyai

daya mampu yang berbeda P1max dan P2max. Saat didispatch,

bebannya P01 dan P02 pada base frekuensi ωo. Droop didefinisikan

penurunan atau kenaikan beban pada frekuensi yang sama. Selama

perubahan beban, 2 generator ini bekerja di frekuensi yang berbeda

sehingga menimbulkan perubahan pada sudut angle di antara

mereka sehingga frekuensi sistem cenderung turun yaitu ω1. Unit 2

14

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

mempunyai daya mampu yang lebih kecil sehingga hanya Unit 1

yang bisa menaikkan frekuensi sistem.

III.2.5. Sistem Dinamik

A. Kasus 1

Suatu beban industri dapat digunakan sebagai contoh untuk beban

dinamik dari suatu microgrid dengan besar 1.2 MW beban

motor.Disupply dari feeder 20kV overhead. Lihat gambar 5.

Industri tersebut disupply dari 4 feeder 380V, di mana 3 feeder di

antaranya tidak boleh outage dan harus kontinu dilistriki jika grid

PLN mengalami gangguan supply. Tiga feeder ini memiliki

microsources di node 8,11,16 dan 22 dan kemampuan untuk

islanding dengan menggunakan static switch. Sedangkan feeder ke-

4 tidak memiliki microsources. Node 16 dan 22 berada di dua

feeder yang berbeda sedangkan node 8 dan 11 berada di feeder

yang sama.

Gambar 10. Hasil testing microgrid

Load A berada di dekat node 11, sedangkan load B berada di antara

node 8 dan 11. Gambar 10 menggambarkan respon dari ke-4

15

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

microsources terhadap 3 events kejadian yaitu : reduce load A,

increase load B dan islanding. Plot gambar 10 di atas

menggambarkan beban masing-masing microsources. Reduction

load A, menyebabkan beban microsources 8 dan 11 juga ikut turun

sehingga load flow untuk beban feeder C akan konstan. Event

berikutnya adalah increase load B yang menyebabkan beban

microsources no 8 akan ikut naik.Pada saat terjadi islanding, maka

ke-4 microsources akan ikut menaikkan bebannya. Sedangkan pada

gambar di sebelah kanan adalah keluaran daya reaktif.

B. Kasus 2

Gambar 11. One line diagram

Beban industri di atas 1.6MW dengan beban motor rata-rata 50 to

150HP. Memiliki 3 feeder 480V dan 2.4kV. Beban 2 feeder yang

bertegangan 480Vac harus tetap online dan kontinu served. Di bus

8 dan 9 ada mesin sinkron (M8 dan M9) dengan kapasitor support

16

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

voltage dengan pf=0.85. Pada saat M8 dan M9 tidak beroperasi,

tegangan di bus 8 dan 9 adalah 0.933 dan 0.941pu (base 480V).

Losses sekitar 70kW. Masing-masing M8 dan M9 (cluster

microsources) adalah 600kVA. Total daya output saat dispatch

masing-masing sebesar 300kVA. Dengan beban ini, tegangan di

bus 8 dan bus 9 naik menjadi 1pu dan total losses turun menjadi

6kW atau berkurang 64kW.

Gambar 13. Startup P dan Q

Microsources (a) Active power ;

(b) Reactive Power

Gambar 14. Regulated voltage

(a) bus 8 dan (b) bus 9

Pada gambar di atas, initial state, local sources tidak beroperasi,

sehingga pada gambar 12 menunjukkan zero real and reactive

power injection dan reduced voltage di bus 8 dan 9. Pada t=1s,

generator pada bus 8 beroperasi dengan beban 446kW seperti

ditunjukkan gambar 13 di atas. Pada t=3s, unit pada bus 9

beroperasi dengan beban 360kW. Pada saat unit ke-2 masuk sistem,

Q pada unit bus 8 akan memperbaiki local tegangan dengan

menurunkan keluaran kVar-nya pada saat unit 9 menginjeksi kVar.

Case ini bisa berlaku juga saat terjadi islanding, di mana besar

power sharing tidak bisa mencukupi besarnya beban sehingga

17

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

harus dilepas breaker S2 (pada gambar 11), untuk melepas beban

M7.

Pada t=10s, microgrid keluar dari grid PLN untuk mode islanding

dengan mentripkan switch S1 karena terjadi gangguan supply dari

grid. Pada saat yang bersamaan, feeder non prioritas dilepas dengan

melepas switch S2. Waveform tegangan di bus 8 dan 9 selama

mode switch ke island, ditunjukkan pada gambar 14 di mana

perubahannya sangat smooth.

Gambar 15. Regulated voltage selama

proses pindah ke mode island (a) bus 8

(b) bus 9 dan (c) 13.8 kV

Gambar 16. P dan Q transient selama

transisi ke mode islanding

III.2.6. Sistem Proteksi Microgrid

Sistem proteksi di microgrid berbeda dengan sistem radial

konvensional karena adanya microsources. Sistem konvensional

hanya berupa beban saja tanpa adanya microsources di feeder.

Walaupun ada microsources yang terpasang, aliran daya tetap

melalui proteksi device. Yang berbeda adalah dari besarnya hubung

18

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

singkat yang terjadi ketika berpindah mode dari grid ke mode

islanding. Sehingga sistem proteksi yang berlaku di sistem

microgrid ini ada 2 skenario yaitu :

Skenario pertama yaitu scenario “Normal”, di mana microgrid

connected ke grid saat gangguan terjadi. Proteksi sistem harus

merespon cepat dengan melepas microsources (DER) dari grid

dengan mode islanding yang menggunakan Separation Device

(SD).

Skenario kedua yaitu gangguan terjadi pada saat mode

islanding

III.2.7. Gangguan Terjadi pada Kondisi Microgrid On Grid

Gambar 17. Gangguan di dalam Microgrid

19

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

Beban microgrid itu bermacam-macam. Fokus utama adalah

menjaga agar lampu penerangan akan tetap menyala. Sedangkan

beban-beban yang sangat sensitive seperti computer cash register

dan inventory control harus tetap menggunakan UPS sehingga saat

terjadi outage atau mode switch, tidak akan menyebabkan kedip

tegangan (voltage dip).

A. Gangguan di dalam Grid PLN

Individual DER pada scenario ini harus mempunyai scheme

proteksi yaitu Separation Device (SD) yang menjaga DER ini tetap

beroperasi selama proses disconnecting microgrid dari grid

(islanding). Tetapi jika fault terjadi di dalam microgrid itu sendiri,

maka proteksi scheme berikutnya yang harus bekerja.

B. Gangguan di dalam microgrid

Jika terjadi gangguan di zone 2 di dalam microgrid seperti pada

gambar 17, maka perlakuannya akan berbeda dengan skenario

pertama. Pada skenario pertama, jika gangguan terjadi pada grid

PLN, maka Separation Device (SD) akan bekerja untuk

memisahkan microgrid dari grid PLN. Jika gangguan terjadi di

dalam microgrid sendiri saat islanding, maka breaker di dekat

microsources akan bekerja mengisolasi gangguan tersebut. Respon

proteksi di dalam microgrid itu tergantung kompleksitas dari

microsources. Semakin banyak microsources yang masuk di

feeder, maka semakin komplek kerja dari relay proteksi tersebut.

Untuk memudahkan, jika terjadi gangguan di dalam microgrid,

20

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

maka pelanggan pemilik microsources akan melepaskan diri dari

microgrid untuk mensupply bebannya sendiri tanpa perlu

mensupply beban lain di luar dirinya sendiri. Ini merupakan cara

yang paling mudah.

III.2.8. Kemampuan Mengurangi Arus Hubung Singkat

Ketika microgrid connect ke grid PLN, maka jika terjadi gangguan,

maka besar arus gangguan yang terjadi akan lebih besar dari arus

beban. Besar arus gangguan ini kemudian akan diisolasi oleh relay.

Jenis DER seperti fuel cell, solar cell, wind turbine dan battery

storage menyumbang arus gangguan kurang dari setting arus

gangguannya, sehingga tidak terdeteksi oleh relay OCR di feeder

dan dianggap sebagai arus beban normal. Sehingga dibutuhkan

relay lain sebagai alternative dalam mendeteksi gangguan DER ini

seperti relay impedance, zero sequence current atau differential

relay.

21

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

IV.1. Kesimpulan

Dari pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa microgrid layak untuk

diterapkan di sistem Sulsel. Dengan harga beli PLN yang menarik, maka

tiap pelanggan akan berlomba-lomba untuk membentuk microgrid sendiri.

Sehingga implikasinya adalah penurunan beban puncak saat malam hari

yang menurunkan pemakaian BBM. Menurut penulis, selama harga

pembelian masih di bawah biaya energy pembangkit mahal yang masuk saat

malam hari, maka harga tersebut masih wajar, apalagi dibandingkan dengan

pembangunan pembangkit,transmisi dan gardu induk baru yang

membutuhkan biaya besar dan waktu lama. Sistem Sulsel belum memiliki

excess power yang mensupply sistem sehingga diharapkan microgrid ini

dapat membuat suatu pemikiran baru, di mana excess power itu bukan

hanya milik industri besar tetapi setiap stakeholder dapat menjadi excess

power dengan membentuk microgrid sendiri.

IV.2. Saran

Penulis menyarankan agar PLN memberikan harga beli yang sangat menarik

untuk memacu pertumbuhan microgrid. Untuk itu, perlu dibuat suatu

kebijakan excess power yang berasal dari microgrid khususnya pelanggan

rumah tangga, ruko,hotel atau Mall. Untuk menciptakan persaingan di

22

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

bidang retail, Pemerintah daerah disarankan membuat microgrid untuk ikut

membantu melistriki pelanggan PLN yang juga menjadi warga pemerintah

daerah setempat. Untuk Sulsel, potensi yang memungkinkan untuk

membuat microgrid ini berkembang adalah dengan melakukan pipanisasi

gas dari Sengkang ke Makassar. Dengan sumber gas yang berlimpah dan

harga yang lebih murah dari BBM, maka microgrid akan tumbuh subur

seiiring dengan masuknya pipa gas ke setiap pelanggan PLN. Untuk

pelanggan yang berada di tepi pantai, dapat mengembangkan wind turbine

atau solar cell yang potensinya sangat besar.

23

MICROGRID : SOLUSI KETERBATASAN DAYA

LAMPIRAN

24