Guru Besar ITS Kembangkan Sistem Kelistrikan Tangguh untuk Hadapi Transisi Energi Terbarukan

KILAS JAVA, SURABAYA - Percepatan transisi menuju energi baru terbarukan tidak hanya menuntut peningkatan kapasitas pembangkit listrik ramah lingkungan, tetapi juga menghadirkan tantangan baru terhadap stabilitas sistem kelistrikan nasional. 

Di tengah perubahan lanskap energi tersebut, Guru Besar ke-252 Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Prof. Dr. Eng. Ir. Ardyono Priyadi, S.T., M.Eng., mengembangkan serangkaian metode untuk menjaga keandalan sistem tenaga listrik agar tetap stabil ketika menghadapi berbagai gangguan.

Perubahan karakter sistem kelistrikan modern menjadi konsekuensi dari semakin besarnya pemanfaatan pembangkit energi terbarukan berbasis inverter, seperti pembangkit listrik tenaga surya dan angin. Berbeda dengan pembangkit konvensional, teknologi ini menghasilkan tingkat inersia sistem yang lebih rendah sehingga jaringan listrik menjadi lebih sensitif terhadap gangguan.

Menurut Ardyono, kondisi tersebut menuntut sistem tenaga listrik mampu mendeteksi sekaligus merespons gangguan secara cepat, presisi, dan otomatis. 

Karena itu, pendekatan berbasis smart grid menjadi salah satu fondasi penting dalam membangun sistem kelistrikan masa depan yang adaptif terhadap dinamika pasokan energi terbarukan.

"Sistem tenaga listrik dituntut merespons gangguan secara cepat, tepat, dan tetap andal," ujar dosen Departemen Teknik Elektro ITS tersebut.

Salah satu kontribusi utama penelitian Ardyono terletak pada pengembangan metode perhitungan critical clearing time (CCT), yakni batas waktu maksimum yang dimiliki sistem untuk mengisolasi gangguan sebelum kehilangan kestabilan. 

Semakin besar nilai CCT, semakin tinggi peluang sistem mempertahankan kontinuitas operasi tanpa mengalami pemadaman yang meluas.

Berangkat dari konsep tersebut, Ardyono bersama tim mengembangkan sejumlah inovasi untuk memperpanjang nilai CCT. Pendekatan yang dilakukan meliputi pemanfaatan superkapasitor sebagai media penyerap energi berlebih saat gangguan, penerapan Superconducting Fault Current Limiter (SFCL) guna membatasi arus hubung singkat, hingga integrasi teknologi Virtual Synchronous Generator (VSG) pada sistem microgrid berbasis energi terbarukan.

Menurutnya, kombinasi berbagai teknologi tersebut mampu meningkatkan toleransi sistem terhadap gangguan sehingga sinkronisasi jaringan tetap terjaga meskipun penetrasi energi terbarukan terus meningkat.

"Berbagai pendekatan tersebut mampu memperpanjang toleransi sistem sebelum kehilangan sinkronisasi," katanya.

Tidak berhenti pada aspek stabilitas, Ardyono juga merancang metode koordinasi relai proteksi berbasis analisis stabilitas transien. Sistem tersebut mengintegrasikan relai arus lebih dengan reverse power relay sehingga mampu menjaga generator tetap beroperasi ketika jaringan utama mengalami gangguan.

Metode yang mulai diterapkan pada sistem kelistrikan industri sejak 2016 itu dinilai mampu meningkatkan keandalan operasi sekaligus mengurangi potensi gangguan berantai yang dapat mengganggu proses produksi.

"Koordinasi relai ini dapat meningkatkan stabilitas dan keandalan sistem, terutama saat energi terbarukan berbasis inverter masuk secara masif," ungkapnya.

Nilai praktis penelitian tersebut tercermin dari implementasinya di sejumlah perusahaan strategis nasional. Berbagai hasil riset Ardyono telah dimanfaatkan oleh PT PLN, PT Pupuk Kaltim, PT Kaltim Daya Mandiri, hingga Medco Energi. 

Penerapan di sektor industri menunjukkan bahwa inovasi yang dikembangkan tidak berhenti sebagai luaran akademik, melainkan telah menjadi solusi yang menjawab kebutuhan nyata dunia ketenagalistrikan.

Selain aktif sebagai peneliti, Kepala Subdirektorat Pascasarjana ITS itu juga mendorong lahirnya generasi peneliti baru yang mampu memperkuat kemandirian teknologi nasional. 

Menurutnya, tantangan sistem tenaga listrik akan semakin kompleks seiring meningkatnya digitalisasi dan penetrasi energi bersih, sehingga diperlukan inovasi berkelanjutan yang lahir dari riset dalam negeri.

"Jangan mudah menyerah dalam mengembangkan algoritma atau metode untuk menjawab persoalan sistem tenaga listrik demi kemandirian bangsa," pesannya.

Penelitian yang dikembangkan Ardyono juga sejalan dengan agenda transformasi energi Indonesia menuju sistem kelistrikan rendah emisi. 

Penguatan stabilitas jaringan menjadi prasyarat penting agar pemanfaatan energi terbarukan dapat berlangsung secara aman, efisien, dan berkelanjutan, sekaligus mendukung pencapaian Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (Sustainable Development Goals/SDGs), khususnya tujuan ke-7 tentang Energi Bersih dan Terjangkau serta tujuan ke-9 mengenai Industri, Inovasi, dan Infrastruktur. (Nayla).