Microgrid adalah sistem yang memanfaatkan sumber energi terbarukan seperti panel fotovoltaik (PV), turbin angin, dan generator diesel (DG), serta baterai untuk penyimpanan energi. Baterai dalam microgrid berfungsi sebagai sumber daya cadangan ketika sumber energi terbarukan tidak mampu memenuhi permintaan energi. Memastikan efisiensi, stabilitas, keamanan, dan keandalan sistem penyimpanan energi sangat penting dalam microgrid.

Mengoptimalkan kinerja baterai dapat menjadi tantangan karena masa pakai yang terbatas dan tingginya biaya sistem ini. Sistem manajemen energi dapat digunakan untuk mengontrol optimalisasi energi pada microgrid. Penelitian ini melibatkan penggunaan bus IEEE 30 yang dimodifikasi sebagai model optimasi, dengan mempertimbangkan berbagai faktor seperti biaya masa pakai baterai, biaya pemeliharaan, dan biaya bahan bakar untuk menentukan parameter pengoperasian yang optimal. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis perbandingan umur baterai melalui penerapan sistem manajemen energi pada microgrid dengan mempertimbangkan berbagai faktor seperti biaya umur baterai, biaya pemeliharaan, dan biaya bahan bakar.

Di masa lalu, terdapat kesulitan dalam mengoptimalkan kinerja baterai dalam sistem mikrogrid. Metode pengelolaan baterai konvensional, seperti memaksimalkan status pengisian daya (SOC) atau mengontrol pola pengisian dan pengosongan, gagal mempertimbangkan terbatasnya masa pakai baterai dan sering kali mengakibatkan degradasi dini, penurunan efisiensi, dan peningkatan biaya pemeliharaan. Metode ini juga mengabaikan biaya penggantian baterai dan dampak kondisi pengoperasian terhadap masa pakai baterai. Untuk mengatasi tantangan tersebut, penelitian ini menerapkan sistem manajemen energi yang mempertimbangkan berbagai faktor seperti biaya umur baterai, biaya pemeliharaan, dan biaya bahan bakar untuk menentukan parameter pengoperasian baterai yang optimal dalam microgrid. Mempertimbangkan trade-off antara kinerja baterai dan biaya, penelitian ini bertujuan untuk memperpanjang masa pakai baterai dan meminimalkan biaya keseluruhan dalam sistem microgrid.

Algoritma PSO digunakan untuk mengoptimalkan pengoperasian sistem mikrogrid pulau yang menggunakan sumber energi terbarukan, baterai, dan generator diesel. Pengoptimalan ini bertujuan untuk menemukan solusi optimal untuk masalah multi-tujuan yang mempertimbangkan biaya kehilangan masa pakai baterai dan biaya pembangkitan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa memprioritaskan tujuan meminimalkan biaya pembangkitan menghasilkan penurunan masa pakai baterai sebesar 0,58% dan biaya pembangkitan sebesar Rp 5.271.523 ($338,64 dalam USD). Di sisi lain, pengoptimalan masa pakai baterai menghasilkan penurunan masa pakai baterai sebesar 0,42% dan biaya pembangkitan sebesar Rp 13.064.979 ($839,30 dalam USD).

Salah satu bidang potensial untuk pekerjaan di masa depan setelah melakukan penelitian mengenai sistem energi terintegrasi yang terdiri dari PV, baterai, dan DG menggunakan metode PSO dalam pengaturan off-grid adalah melakukan studi optimasi lebih lanjut. Hal ini dapat melibatkan perbandingan hasil yang diperoleh dari metode PSO dengan metode optimasi lainnya, seperti algoritma genetika (GA) atau optimasi koloni semut (ACO). Hal ini dapat memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang potensi berbagai metode optimasi dalam mengoptimalkan kinerja sistem energi terintegrasi, yang mengarah pada peningkatan efisiensi dan keandalan sistem. Hasil penelitian ini juga dapat digunakan untuk memandu penerapan sistem energi terpadu di masa depan.

PENULIS: Aji Akbar Firdaus

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:

https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85167787198&origin=resultslist&sort=plf-f Top of Form

Bottom of Form

Vicky Andria Kusuma, Aji Akbar Firdaus, Sena Sukmananda Suprapto, Dimas Fajar Uman Putra, Yuli Prasetyo, Firillia Filliana.: Leveraging PSO algorithms to achieve optimal stand-alone microgrid performance with a focus on battery lifetime. International Journal of Applied Power Engineering (IJAPE), Vol. 12, No. 3, September 2023, pp. 293~299

ISSN: 2252-8792Top of FormBottom of Form