NEWS PROFILE Figure
Trending

BELAJAR DARI BLACKOUT TEXAS

BELAJAR DARI BLACKOUT TEXAS
Joko Hartono, ST, MT
Listrik Indonesia | Pada pertengahan Februari 2021 terjadi Blackout luar biasa di sistem Texas. Tidak tanggung- tanggung, total tenaga listrik hilang mencapai 34 GW dengan total pelanggan terdampak sekitar 7 Juta. Bahkan, akibat blackout ini, dikabarkan ada 30 orang korban meninggal akibat hipotermia.

Peramalan permintaan beban saat musim dingin ekstrim meleset, pada minggu malam 14 Februari terjadi lonjakan permintaan beban sebesar 69,150 MW ditunjukan pada Gambar 1, dengan kejadian ini reserve margin hanya sekitar 7 GW, di saat bersamaan pasokan dari pembangkit berkurang karena mengalami trip bersamaan, sehingga permintaan beban tidak mampu dilayani oleh pembangkitan diindikasikan dengan missmatch antara peramalan beban dengan pembangkitan yang terus membesar hingga 34 GW, imbasnya agar kehandalan tetap terjaga ERCOT mulai melakukan penyesuaian beban dari tanggal 15 Februari dengan pemadaman bergilir, himbauan kepada para pelanggan untuk menurunkan suhu pemanas ruangan, serta menaikan harga tenaga listrik mencapai 9 dolar per kWh.

Dari sisi pembangkitan, kendala pasokan dan reserve margin diakibatkan oleh beberapa pembangkit yang trip bersamaan. Pembangkit gas padam diakibatkan oleh pipa–pipa penyaluran , peralatan, dan valve yang mengalami pembekuan akibat suhu dingin ekstrim. Hal ini sangat berpengaruh kepada kondisi sistem Texas, karena gas menopang 50% kapasitas suplai tenaga listrik. Cuaca ekstrim juga mengganggu blade pada pembangkit listrik tenaga angin sehingga tidak bisa beroperasi dengan optimal dan berdampak pasokan turun.

Pendapat penyebab terjadinya blackout di Texas pun terbelah, satu sisi menyalahkan ketidakhandalan pembangkit terbarukan pada kondisi cuaca ekstrim, di mana blade-nya membeku, apalagi dengan pasokannya yang cukup besar 30% membuat pasokan tenaga listrk terganggu. Sedangkan pendapat lain menyatakan bahwa penyebab utama adalah pasokan gas sebagai penyuplai tenaga listrik terbesar terkendala akibat pipa-pipa penyaluran, peralatan, dan valve yang membeku.

Setelah terjadi kejadian ini, muncul kebijakan dari ERCOT untuk mengubah komposisi pembangkitan pada saat musim dingin dengan mengurangi penetrasi pembangkit terbarukan menjadi sekitar 20% saja, dan sisanya 80% atau sebesar 67 GW disuplai oleh pembangkit gas, batu bara dan nuklir.

Texas Interconnection
Sistem kelistrikan di Texas cukup unik, sistemnya terisolasi dari dua sistem besar di Amerika Serikat yaitu Western interconnection dan Eastern Interconnection, pemerintah bagian Texas berdalih ingin mandiri energi dan bebas ketergantungan dari sistem kelistrikan besar yang ada. Texas adalah salah satu negara bagian di Amerika Serikat. Jaringan listrik di Texas, Texas Interconnection, dioperasikan oleh Electric Reliability Council of Texas (ERCOT), sebuah organisasi non-profit yang mengatur penyaluran sirkuit jaringan sepanjang 74.000 kms dan 550 unit generator. Jumlah pelanggan yang dilayani sekitar 25 Juta, memasok 90% total beban Texas. Beban puncak yang pernah dialami di sistem Texas sebesar 73,259 MW.

Komposisi pembangkit di sistem Texas didominasi oleh pembangkit gas (51%), pembangkit nuklir (5%), batu bara (13%) dan sekitar 30% dipasok oleh pembangkit terbarukan yang berasal dari angin, solar dan biomass. Total kapasitas terpasang pembangkit sebesar 77 GW dengan proyeksi reservere margin sebesar 30 GW.

Lesson Learned
Dari kejadian blackout Texas, ada beberapa pembelajaran yang dapat diambil, antara lain dalam hal load forecacting, reserve margin, bauran energi, hosting capacity serta bagaimana interkoneksi dapat meningkatkan kehandalan sistem.

Load Forecast
Pengatur sistem perlu mengetahui permintaan beban di masa yang akan datang, sehingga perencanaan operasi dapat dijalankan dengan baik setiap perubahan sistem dapat diantisipasi apakah dengan mengatur pembebanan di pembangkit ataupun rekonfigurasi sistem. Load Forecasting atau peramalan beban adalah suatu upaya untuk memprediksi permintaan beban ke depan. Diharapkan dengan hasil peramalan beban yang tepat, operator dapat mempersiapkan pasokan tenaga listrik agar memenuhi permintaan beban tersebut. Input dari load forecasting ini berasal dari data beban realisasi dan beberapa faktor eksternal yang mempengaruhi demand seperti faktor cuaca, ataupun sebuah event seperti hari libur nasional dan pemilihan umum. P2B sebagai pengatur beban di Sistem Jawa-Bali saat ini menerapkan load forecasting secara berjangka dari tahunan, bulanan, mingguan sampai intraday, dimana skema rencana operasi dilakukan setiap hari pada 3 titik waktu tertentu, hal ini dilakukan agar hasil peramalan semakin akurat.

Reserve Margin

Point berikutnya adalah menyiapakan reserve margin yang mencukupi agar ketika terjadi lonjakan di sisi demand ataupun suplai dari pembangkit berkurang, reserve margin akan segera sinkron ke dalam sistem untuk memenuhi mismatch antara permintaan beban dan suplai.

Reserve margin adalah cadangan suplai tenaga listrik yang siap dioperasikan ketika terjadi keadaan emergency, seperti gangguan parsial, gangguan pembangkit, sehingga sistem kelistrikan tetap bertahan tidak sampai blackout total, saat ini Reserve margin di sistem interkoneksi Jawa – Bali sebesar 30%.
Reserve margin terdiri dari spinning reserve (cadangan putar) dan cadangan dingin. Cadangan berputar adalah kapasitas daya yang siap disalurkan oleh pembangkit ke sistem dimana kondisinya dalam keadaan beroperasi tidak berbeban dengan waktu sinkron kurang dari 10 menit. Besar cadangan putar ini harus lebih besar atau sama dengan pembangkit kapasitas terbesar yang sedang beroperasi di salam sistem. Cadangan dingin adalah kapasitas daya yang siap disalurkan oleh pembangkit ke sistem dimana kondisinya dalam keadaan beroperasi tidak berbeban dengan waktu sinkron kurang dari 4 jam.

Bauran Energi
Di balik dari tersedianya resource secara cuma – cuma, pembangkit terbarukan memiliki karakteristik intermitten dan sangat tergantung kepada cuaca, oleh karena itu operator pada sebuah sistem yang memiliki bauran energi cukup besar dari pembangkit terbarukan harus menyiapkan sistem yang mampu mengikuti fluktuasi beban tersebut. Terdapat beberapa isu yang harus dipertimbangkan terkait dengan penetrasi pembangkit yaitu operator harus menyiapkan flexible generator untuk mengikuti fluktuasi dari beban dan fluktuasi keluaran pembangkit terbarukan, akurasi forecasting dituntut semkain baik karena operator harus menyiapkan sistem terkait perubahan beban ataupun fluktuasi pembangkit terbarukan, system inertia akan berkurang karena pembangkit terbarukan tidak memilikinya, waktu dispatching dan penentuan merit-order akan semakin pendek menyesuaikan fluktuasi pembangkit terbarukan. 

Apabila pertimbangan-pertimbangan ini tidak diatasi dengan baik akan akan muncul potensi ketidakstabilan sistem.
Dalam sebuah sistem yang ideal terdapat 3 jenis balancing power reserve sebagai cadangan dari sebuah pembangkit yang mampu mengikuti perubahan sistem dengan waktu tertentu, yaitu: Primary Control Reserve, Secondary Control Reserve dan Tertiary Control Reserve. Pembangkit yang dioperasikan pada kondisi tersebut disebut Flexible generator, yaitu pembangkit yang memiliki karakteristik ramp-up dan ramp-down keluaran dengan waktu yang ditentukan.

Interkoneksi
Saat ini interkoneksi menjadi bagian dari sejarah ketenaga listrikan di dunia, pada awalnya sebuah kota bersifat isolated yang hanya dipasok oleh sebuah generator, seiring berjalannya waktu sistem pun berkembang interkoneksi tidak hanya lintas kota, lintas pulau bahkan interkoneksi antar negara menjadi hal yang umum saat sini. Sistem interkoneksi terbesar saat ini adalah sistem interkonesi di Eropa yang melibatkan banyak negara eropa di antaranya Perancis, Jerman, Belanda.

PLN memiliki beberapa sistem kelistrikan yang sudah terinterkoneksi, yaitu sistem interkoneksi Jawa – Bali, sistem interkoneksi Sumatera, sistem interkoneksi Kalimantan Selatan - Kalimantan Timur - Kalimantan Utara, sistem interkoneksi Sulawesi Utara – Gorontalo, sistem interkoneksi Sulawesi Selatan – Sulawesi Tengah – Sulawesi Barat – Sulawesi Tenggara. Beberapa keuntungan yang diperoleh dengan melakukan interkoneksi:

• Meningkatkan kehandalan: Dengan interkoneksi maka potensi reserve margin akan semakin besar dan dapat saling bertukar apabila salah satu sistem mengalami defisit daya maka akan dipasok dari sistem lainnya;

• Mengurangi investasi untuk pembangkitan: Investasi pembangkitan dapat dibuat efisien dengan melihat kelebihan suplai dari sistem interkoneksi;

• Meningkatkan load factor: Load factor adalah rasio beban rata – rata dengan beban puncak, semakin tinggi nilai load factor maka akan semakin ekonomis pengoperasian sistem tenaga listrik.

Oleh : Joko Hartono, ST, MT (Researcher di PLN Research Institut)

Related Articles

0 Komentar

Berikan komentar anda

Back to top button