Smart Grid

  • Published on
    05-Sep-2015

  • View
    8

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Smart grid adalah sebuah jaringan listrik cerdas yang dapat mengintegrasikan tindakan dari semua pengguna yang terhubung pembangkit listrik, konsumen dan dilakukan dari keduanya, untuk memberikan efisiensi berkelanjutan, ekonomi dan mengamankan pasokan listrik. Sumber: European Technology Platform SmartGrids

Transcript

<p>TUGASKAPITA SELEKTA ENERGI TERBARUKANSMART GRID </p> <p>DISUSUN OLEH :</p> <p>EDY SURYONO</p> <p>NIM S951208004</p> <p>PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK MESIN</p> <p>UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA</p> <p>2013PENDAHULUANIstilah smart grid telah digunakan sejak tahun 2005, ketika itu muncul di artikel Toward A Smart Grid oleh Amin dan Wollenberg. Ada banyak definisi grid cerdas, beberapa fungsional, teknologi, dan beberapa orientasi keunyungan. Unsur umum untuk kebanyakan definisi adalah aplikasi pemrosesan digital dan komunikasi untuk power grid, pusat aliran data dan informasi manajemen untuk jaringan cerdas. Berbagai kemampuan hasil dari penggunaan sangat terintegrasi teknologi digital dengan daya grids, dan integrasi dari aliran informasi grid baru ke proses utilitas dan sistem. Hal ini membagi jaringan listrik menjadi tiga kelas yaitu : pengembangan infrastruktur, penambahan perangkat digital ( merupakan inti dari smart grid) dan proses transformasi. Beberapa definisi dari smart grid adalah :</p> <p>Smart grid adalah sebuah jaringan listrik yang menggunakan teknologi informasi dan komunikasi untuk mengumpulkan dan bertindak atas informasi, seperti informasi tentang perilaku dari pemasok dan konsumen, secara otomatis untuk meningkatkan efisiensi, bisa diandalkan, ekonomi, dan keberlanjutan dari produksi dan distribusi listrik.Smart grid adalah sebuah jaringan listrik cerdas yang dapat mengintegrasikan tindakan dari semua pengguna yang terhubung pembangkit listrik, konsumen dan dilakukan dari keduanya, untuk memberikan efisiensi berkelanjutan, ekonomi dan mengamankan pasokan listrik. Sumber: European Technology Platform SmartGridsSmart grid adalah perbaikan sendiri, yang memungkinkan konsumen dapat berpartisipasi aktif, beroperasi terhadap serangan dan bencana alam, menampung seluruh pembangkit listrik dan penyimpanan, memungkinkan pengenalan produk baru, layanan dan pasar, mengoptimalkan pemanfaatan aset dan mengoperasikan secara efisien, memberikan kekuatan kualitas untuk digital economy. Sumber: US Department of Energy</p> <p>Salah satu kemampuan dengan adanya smart grid adalah smart grid dapat menangani beban puncak dengan cara mengatur distribusi listrik. Misalkan dalam satu kota terdapat empat blok perumahan, masing masing blok A, blok B, blok C dan blok D, jika blok B kekurangan suplay listrik pada saat peak load maka sistem yang terhubung akan segera melihat ketersediaan listrik di blok lain, jika di blok D kelebihan maka jatah untuk blok D dialihkan ke blok B. Pada sistem ini juga dipakai sumber energi alternative seperti solar cell.</p> <p>Gambar 1. Smart grid</p> <p>LATAR BELAKANG</p> <p>Pertumbuhan penduduk yang sangat cepat menimbulkan peningkatan konsumsi energy yang sangat signifikan. Semakin sedikitnya sumber-sumber energy di dunia, sedangkan pemakaian listrik terus bertumbuh dan perubahan iklim, dimana kebijaksanaan pemerintah jangka panjang dalam mengurangi emissi karbon dioksida atau dengan kata lain energy yang bersih.</p> <p>Jaringan distribusi liatrik saat ini masih menganut pada aliran listrik searah, dimana system operasinya adalah dengan loop terbuka, keamanan kurang terjaga, belum adanya otomatisasi, dan komunikasi hanya searah (lihat gambar 2. Distribusi energy saat ini.</p> <p>Gambar 2. Distribusi energy saat ini</p> <p>Gambar 3. Tradisional grid</p> <p>Ciri-ciri jaringan tradisional adalah :</p> <p>1. Pembangkit tenaga listrik terpusatkan disuatu tempat tertentu</p> <p>2. Aliran daya satu arah</p> <p>3. Pembangkit listrik penyediaannya mengikuti atau tergantung beban</p> <p>4. Operasi berdasarkan penelitian histori</p> <p>5. Jaringan terbatas bagi akses produsen baruJaringan listrik kedepan akan berbeda dengan model jaringan tradisional dimana pembangkit listrik tidak lagi terpusat di suatu tempat, tetapi dibanyak tempat telah ada pembangkit listrik. Pembangkit listrik utama (PLN), digabungkan dengan model pembangkitan listrik skala kecil (seperti mikro hidro, tenaga surya, tenaga angin, biomass dan lain-lain. Bahkan sebagian besar konsumen listrik terpasang pembangkit listrik skala kecil, sehingga konsumen dapat menghasilkan energy listrik yang dapat digunakan untuk kebutuhan sendiri bahkan dapat disalurkan kepengguna lain. Aliran listrik menjadi tidak searah tetapi sudah multi arah, dimana antara pembangkit dan pengguna dapat saling memberi dan menerima informasi. Selain itu listrik yang dihasilkan dapat disesuaikan dengan beban dan operasinya berdasarkan data real-time.</p> <p> Gambar 4. Integrasi dari generator ke pelanggan.TUJUAN</p> <p>Tujuan dikembangkannya teknologi smart grid ini adaah:</p> <p>1. Mengatur pasokan energy secara lebih baik.2. Manajemen yang proaktif dari system jaringan listrik, sehingga akan cepat tertangani ketika terjadi gangguan</p> <p>3. Meningkatkan kualitas daya yang dihasilkan</p> <p>4. Dapat mengurangi emisi karbon.</p> <p>KONSEP SMART GRIDGrid cerdas akan memanfaatkan teknologi yang meningkatkan deteksi kesalahan dan memungkinkan penyembuhan diri dari jaringan tanpa campur tangan teknisi. Hal ini akan menjamin pasokan listrik lebih dapat diandalkan, dan mengurangi kerentanan terhadap bencana alam atau serangan. Konsep dasar dari smart grid adalah memanfaatkan informasi jumlah supply power (pembangkit) dan jumlah demand power (load), kemudian dari data tersebut dapat dilakukan kontrol terhadap distribusi tenaga listrik, sehingga dapat menciptakan efisiensi. </p> <p>Gambar 5. Integrasi penggunaan antara generator dan konsumenListrik dihasilkan dari pembangkit listrik utama dan pembangkit listrik yang bersumber dari energy baru terbarukan. Setiap pembangkit listrik selalu dimonitoring dan dikontrol seberapa besar produksinya. Listrik disalurkan dengan system transmisi, dimana akan merespon permintaan energy, sehingga suppli energy dapat disesuaikan dengan beban, maupun mengalihkan energy yang berlebih ke area yang kekurangan pasokan energy. Untuk menjaga kualitas daya dan kestabilan pasokan maka perlu ditingkatkan kapasitas grid. Selain itu untuk mendukung ini semua perlu adanya energy storage (penyimpanan) untuk membeckup energy.</p> <p>INFRASTRUKTUR SMART GRID</p> <p>Infrastruktur dari smart grid terdiri dari dua bagian yaitu infrastruktur elektronika dan insfrastruktur informasi. </p> <p>1. Infrtastruktur elektronika, infrastruktur ini merupakan jaringan utama dari pembangkit listrik yang meliputi generator, transmisi, dan konsumen.</p> <p>2. Infrastruktur informasi, infrastruktur ini terdiri dari asset management, grid control, koleksi data dan control lokal, serta sensor komunikasi. </p> <p>Gambar 6. Integrasi dari dua infrastruktur</p> <p>ARSITEKTUR SMART GRID</p> <p>Ada beberapa persyaratan yang harus dipunyai pada sebuah jaringan yang dinamakan jaringan cerdas, yaitu meliputi :</p> <p>1. Kemampuan untuk memperbaiki/menyembuhkan sendiri untuk mendeteksi permasalahan sedini mungkin</p> <p>2. Mampu berhubungan secara interaktif dengan konsumen dan pasar</p> <p>3. Dapat mengoptimasi untuk memakai sumber energi secara bijak</p> <p>4. Mampu memprediksi untuk mencegah kerusakan5. Aset distribusi dan informasi</p> <p>6. Mampu mengintegrasikan semua informasi yang kritis menjadi satu</p> <p>7. Lebih aman dari ancaman semua bahaya</p> <p>Gambar 7. Arsitektur smart gridArsitektur dari smart grid meliputi :</p> <p>1. Utility Enterprise applications</p> <p>Terdiri dari infrastruktur pembangkit listrik, aplikasi telekomunikasi, DMS application (merupakan software dan tampilan antar muka untuk aplikasi , pusat control, dan integrasi) , analisa lanjut dan visualisasinya2. Peralatan dari Smart grid, meliputi smart meter, deteksi kegagalan, isolasi, restorasi (FDIR), pengaturan integrasi dari tegangan/VAR, termasuk switch/cap control, capasitor , voltage regulator, 3. Smart home dan respon permintaan, merupakan pelanggan dari listrik, dimana jaringan listriknya menjadi komunikasi dua arah.</p> <p>Gambar 8. Smart grid visi kedepan jaringan terintegrasi dari mikrogrid yang dapat memonitoring dan memperbaiki sendiriKESIMPULAN</p> <p>Smart grid secara garis besar dapat disimpulkan bahwa :</p> <p>1. Smart grid adalah prasyarat untuk mendapatkan energy yang ramah lingkungan, effisiensi energy dan supply energy yang aman</p> <p>2. Inti dari Smart Community ini terletak pada infrastrukturnya, yang mengatur penggunaan beban dan energi suplai secara seimbang, agar tak ada energi terbuang dan digunakan secara optimum disebut Smart Grid.</p> <p>3. Visinya adalah menggunakan energy listrik secara cerdas dan pintar.</p> <p>4. Merupakan kombinasi antara Teknologi Informasi dan Telekomunikasi, Tenaga Listrik, serta Teknik Kontrol.5. Beberapa persyaratan, seperti integrasi secara menyeluruh dari energy terbarukan dan mobil listrik, membutuhkan solusi baru yang berlandaskan pada instalasi infrastrukturnya ; electrical storage, respon permntaan dan infrastruktur charging</p> <p>REFERENSI,2011, Final report of the CEN/CENELEC/ETSI Joint Working Group on Standards for Smart GridsBreuer. W, D. Povh, at al, 2007,Prospects of Smart Grid Technologies for a Sustainable and Secure Power Supply, the 20th World Energy Congress and Exhibition, Rome, Italy.</p> <p>Chen Niangjun, Chee Wei Tan, and Tony Q. S. Quek, 2012, Optimal Charging of Electric Vehicles in Smart Grid: Characterization and Valley-Filling Algorithms,IEE member, </p> <p>Elfstadius Karl, 2009, ABB Smart Grid Program Mmanager / SMART GRID TAIWAN, </p> <p>Gellings, Clark W., 2009, The Smart Grid: Enabling Energy Efficiency and Demand Response, The Fairmont Press Inc. 700, Indian Trail, UK</p> <p>Hicks Christian, THE SMART GRID Where We Are Today and What the Future Holds,ERB Institute, for Global Sustainable Enterprise, University of MichiganIonescu Augustin, 2012, SMART GRIDS An Overview, Head of IC SG , IC LMV Siemens Romania SRLErnst and Young, 2011, Smart Grid: a race worth winning? A report on the economic benefits of smart gridMomoh James, 2012, SMART GRID Fundamentals of Design and Analysis, Published by John Wiley &amp; Sons, Inc</p>