Salah satu tantangan besar yang dihadapi perusahaan utilitas AS adalah bahwa permintaan listrik tidak konstan. Sebaliknya, ia naik dan turun, umumnya turun di malam hari dan naik di siang hari, terutama pada hari-hari panas ketika penghuni menghidupkan AC di rumah mereka.
Perusahaan listrik yang memasok listrik harus mampu mengatasi fluktuasi tersebut dan memenuhi permintaan puncak. Secara tradisional, itu mengharuskan mereka untuk membangun banyak pembangkit listrik batu bara, gas atau nuklir yang mahal , atau membeli energi dari pemasok lain saat mereka membutuhkannya.
Namun belakangan ini, beberapa perusahaan utilitas mencari solusi yang lebih murah — dan berpotensi lebih ramah lingkungan. Kita berbicara tentang pembangkit listrik virtual.
Apa itu Pembangkit Listrik Virtual?
Pembangkit listrik virtual menggabungkan beberapa sumber listrik yang lebih kecil — seperti panel surya, turbin angin , dan bahkan baterai penyimpanan perumahan — yang didistribusikan di lokasi yang berbeda di seluruh area, sehingga mereka dapat bertindak seolah-olah mereka adalah pembangkit listrik konvensional, dan menyeimbangkan energi beban jaringan atau mengalihkan daya ke tempat yang paling dibutuhkan untuk keandalan. Berbagai unit sering dihubungkan melalui sistem perangkat lunak canggih yang memberi sinyal kapan mereka perlu menambah atau mengurangi produksi daya, dan mengarahkan ke mana energi harus pergi.
Pada tahun 2021, misalnya, Green Mountain Power, sebuah utilitas inovatif berbasis di Vermont, mengumumkan rencana untuk membuat pembangkit listrik virtual yang akan memanfaatkan jaringan baterai cadangan Tesla Powerwall di rumah pelanggan. Dengan bantuan perangkat lunak dari Customized Energy Solutions (CES), listrik yang disimpan dalam baterai Tesla dapat ditarik kembali ke sistem jaringan regional bila diperlukan untuk memastikan aliran listrik yang stabil dan teratur ke pelanggan. Seperti yang dilaporkan Cnet.com pada Maret 2022, pelanggan mendapatkan sumber energi cadangan jika terjadi pemadaman listrik, sementara utilitas mendapatkan sumber listrik yang dapat digunakan kapan pun permintaan memuncak.
"Proyek ini tidak akan mungkin terjadi tanpa kemitraan hebat yang kami miliki dengan pelanggan kami dalam program Powerwall," Mari McClure, presiden dan CEO Green Mountain Power, mengatakan dalam siaran pers . "Perintisan ini unik dan penting karena membangun inovasi dan kolaborasi kami yang ada untuk memberikan perubahan yang berarti pada fungsi jaringan penting dengan mengurangi emisi karbon, meningkatkan kinerja, dan menurunkan biaya."
SunPower Corp., penyedia teknologi surya, juga mengumumkan pada November 2021 telah meluncurkan pembangkit listrik virtualnya sendiri. Sistem baru ini memungkinkan pelanggan Eversource dan National Grid di Massachusetts, Rhode Island, dan Connecticut yang memiliki baterai penyimpanan SunVault untuk mendapatkan bayaran karena mengizinkan utilitas menggunakan energi yang tersimpan selama masa permintaan puncak.
Manfaat Pembangkit Listrik Virtual
Dalam beberapa hal, pembangkit listrik virtual analog dengan sistem komputasi grid , di mana jaringan komputer dapat berbagi sumber daya dan bahkan menggabungkan kapasitas mereka untuk melakukan tugas, menurut Bill Schofield . Dia adalah wakil presiden Future-Grid Services untuk CES, sebuah perusahaan yang berbasis di Philadelphia yang memberikan nasihat dan layanan konsultasi kepada berbagai perusahaan dalam bisnis energi, termasuk produsen energi matahari dan angin. Salah satu klien CES adalah Green Mountain Power.
"[Pembangkit listrik virtual] didistribusikan ... baterai, atau pembangkit listrik kecil dan kecil dan generator cadangan lokal," Schofield menjelaskan. "[Ini] konsep yang sangat mirip dengan menggunakan konektivitas internet untuk menghubungkan banyak sumber daya kecil yang secara kolektif dapat melakukan pekerjaan yang sama sebagai satu pembangkit listrik besar."
Sifat pembangkit listrik virtual yang terdesentralisasi membuatnya berpotensi lebih tahan terhadap cuaca ekstrem atau bencana lainnya.
"Misalnya tornado datang melalui suatu area dan merobohkan saluran transmisi ke pembangkit listrik besar. Anda kehilangan semua kekuatan itu. Benar?" kata Schofield. "Tetapi jika Anda memiliki pembangkit listrik virtual, di mana ia memiliki banyak sumber daya kecil yang tersebar di semua tempat, tornado mungkin mengambil 10 persen dari pembangkit listrik virtual, tetapi 90 persen lainnya masih ada dan tersedia."
Pembangkit listrik virtual juga menguntungkan untuk jaringan dengan cara lain, termasuk dukungan tegangan. Faktor penting dalam jaringan listrik yang andal adalah menjaga voltase dalam tingkat yang dapat diterima; jika tidak, peralatan dapat rusak, mungkin ada pemadaman listrik, dll. Tetapi tegangan bervariasi di seluruh jaringan dan pada setiap antarmuka (gardu induk, transformator, dll.), tegangan yang benar harus dipertahankan.
Dengan pembangkit listrik virtual, jumlahnya lebih sedikit. "Anda memiliki banyak sumber daya kecil yang terletak dekat atau di lokasi yang sama di mana listrik digunakan," jelas Schofield. "Anda tidak perlu membangun saluran distribusi atau transmisi sebesar itu untuk mempertahankan voltase yang benar."
Energi Terbarukan Adalah Kunci
Namun keuntungan lain dari pembangkit listrik virtual adalah mereka membuatnya lebih mudah untuk mengatur sumber energi terbarukan dan untuk mendapatkan semacam kontrol atas jumlah listrik yang masuk ke jaringan yang dimiliki pembangkit listrik konvensional berbahan bakar fosil.
"Sebuah pembangkit listrik virtual dapat mencakup, sekali lagi, baterai kecil untuk generator cadangan, tetapi juga dapat di bawah istilah umum, termasuk apa yang disebut 'respon permintaan,'" kata Schofield.
Sebuah utilitas dengan pembangkit listrik virtual dapat mengirim pesan kepada pelanggan untuk menolak penggunaan mereka pada waktu tertentu, mungkin menawarkan sertifikat hadiah untuk restoran lokal sebagai insentif. Di beberapa bagian negara di mana utilitas membeli listrik dari berbagai pemasok, pembangkit listrik virtual dapat membantu perusahaan utilitas menjadi responsif terhadap harga pasar untuk listrik.
Secara tidak langsung, insentif tersebut dapat membantu memfasilitasi sumber energi terbarukan seperti angin dan matahari, kata Schofield. Karena mereka bervariasi — artinya matahari berhenti bersinar dan angin berhenti bertiup — jumlah listrik yang mereka berikan harus disesuaikan dengan kemampuan yang dapat mereka tampung. Secara tradisional, keseimbangan diimbangi oleh penyedia bahan bakar fosil .
"Sebuah pembangkit listrik virtual dimaksudkan untuk berfungsi sama, atau untuk menyediakan jenis layanan yang sama seperti pembangkit listrik besar," kata Schofield, "dan dapat dikirim, artinya saya dapat berkomunikasi dengannya dan menyuruhnya melakukan sesuatu yang berbeda. . Jalan naik atau turun adalah bagian dari nilai."
Dengan berinteraksi dengan konsumen dan merekrut mereka untuk membantu mengelola penggunaan energi, pembangkit listrik virtual dapat berperan dalam memecahkan salah satu masalah lama industri utilitas: penggunaan puncak.
"Sebagian besar biaya penyediaan listrik hanya untuk menangani hari-hari puncak itu," kata Schofield. "Jika Anda bisa membuat konsumen dari semua jenis menggunakan konsumsi mereka dengan cara itu, mungkin menyikat gigi dengan sikat gigi biasa daripada listrik ... maka Anda dapat mengambil banyak biaya dari sistem. Dan Anda juga dapat mengambil banyak kebutuhan untuk membakar bahan bakar fosil. Tapi ini secara historis sangat sulit, karena ... rata-rata orang tidak akan terlalu merepotkan diri mereka sendiri."
Tapi dia juga mengatakan itu berubah. Generasi muda lebih sadar akan keberlanjutan, dan setiap orang memiliki smartphone. Mungkin suatu hari Anda akan mendapatkan peringatan di ponsel Anda yang mengatakan "Peringatan penggunaan listrik. Harap matikan termostat Anda". Dan Anda akan mendapatkan poin insentif jika Anda melakukannya. Maukah kamu?
Schofield bilang kamu mungkin. "Kebanyakan orang ingin melakukan hal yang baik karena sebenarnya mereka membayar harga tetap, dan biaya sebenarnya yang mereka keluarkan untuk mengkonsumsi listrik itu cukup kecil," katanya. "Tetapi jika Anda mendapatkan ribuan orang semua merespons, maka sedikit itu menambahkan sesuatu yang berarti."
Sekarang Itu Menarik
Badan Energi Internasional memproyeksikan bahwa permintaan listrik global akan meningkat 2,5 kali lipat pada tahun 2050, dan akan membutuhkan $14 triliun dalam peningkatan jaringan listrik dunia untuk mengatasinya.
