Pembangkit listrik virtual

Pembangkit listrik virtual (PLV) atau dalam bahasa inggris disebut virtual power plant (VPP) adalah sistem yang mengintegrasikan beberapa pembangkit dengan berbagai jenis pembangkit, untuk menyediakan listrik ke jaringan listrik.^[1] PLV biasanya menjual hasil energi listrik ke perusahaan utilitas listrik.^[2]^[3]^[4]^[5]^[6]^[7] PLV memungkinkan pembangkit listrik yang jumlahnya terlalu kecil dimanfaatkan oleh perusahaan utilitas untuk mengumpulkan dan memasarkan energinya.^[6] Pada tahun 2024, PLV beroperasi di Amerika Serikat, Eropa, dan Australia. Saat ini belum ada pembangkit listrik virtual yang beroperasi di Indonesia.

Sebuah studi melaporkan bahwa penggunaan PLV saat beban puncak lebih menghemat biaya sebesar 60% dibandingkan pembangkit listrik peaker.^[8]

"Pembangkit listrik virtual (PLV) atau virtual power plant (VPP) merepresentasikan "Internet Energi" , menurut analis senior Peter Asmus dari Pike Research mengatakan bahwa. “Sistem ini memanfaatkan jaringan listrik yang sudah tersedia untuk menyesuaikan layanan pasokan dan permintaan listrik bagi pelanggan. PLV memaksimalkan nilai bagi pengguna listrik dan penyedia utilitas distribusi listrik dengan menggunakan serangkaian sistem berbasis perangkat lunak yang canggih. Sistem ini dinamis, memberikan nilai secara real-time, dan dapat bereaksi dengan cepat terhadap perubahan kondisi beban pelanggan."

Pembangkitan terdistribusi

PLV biasanya mengumpulkan sejumlah besar pembangkitan terdistribusi. Sumber energi pembangkit dapat berupa beban yang dapat disalurkan atau tidak dapat disalurkan, dapat dikontrol atau fleksibel. Jenis pembangkitan dapat mencakup microCHP, Pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP), pembangkit listrik tenaga angin atau pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) skala kecil, Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS), Pembangkit listrik tenaga air (PLTA), Pembangkit listrik tenaga air di aliran sungai, pembangkit listrik tenaga air skala kecil, biomassa, generator cadangan, dan sistem penyimpanan energi seperti Baterai listrik atau Accu dan perangkat yang konsumsinya dapat disesuaikan (seperti pemanas air, dan peralatan rumah tangga). Jumlah dan keragaman jenis pembangkit menunjukan bahwa keluaran sistem tidak bergantung pada satu jenis pembangkit, sehingga menawarkan potensi hasil energi yang stabil meskipun hasil keluaran dari jenis pembangkit tunggal mana pun tidak dapat diprediksi.

Teknologi penyaluran energi listrik dari kendaraan listrik ke jaringan (vehicle to grid) memungkinkan kendaraan listrik yang terhubung ke jaringan listrik untuk berpartisipasi dalam PLV. PLV kemudian mengontrol tingkat pengisian/pengosongan baterai setiap kendaraan (mode menerima/menyalurkan tenaga). PLV dapat memperlambat atau membalikkan laju pengisian daya kendaraan. Sebaliknya, ketika jaringan listrik mempunyai kelebihan listrik, kendaraan dapat mengisi daya dengan bebas.

Prinsip yang sama berlaku juga untuk sistem yang lain, seperti pompa panas atau AC yang dapat menurunkan kebutuhan daya untuk mengurangi permintaan beban listrik.^[9]

PLV yang berbasis pada penyimpanan dapat melakukan ramp dengan cepat dibandingkan dengan generator berbasis termal (seperti pembangkit listrik berbahan bakar fosil), hal ini sangat berpengaruh pada jaringan yang mengalami kurva bebek dan harus memenuhi persyaratan ramp yang tinggi di pagi dan sore hari.

Operasi

Pengiriman daya dikendalikan oleh sistem manajemen. Sifat PLV yang terdistribusi memerlukan perangkat lunak untuk merespons permintaan listrik, tagihan listrik, pembayaran kepada pemilik pembangkit, dan lainnya dengan tepat dan aman.^[10]^[11]

Jasa

Biasanya, PLV menyediakan daya (jika hanya) diminta oleh perusahaan utilitas.

Peak Shaving

Dengan sumber daya pembangkitan yang sesuai, PLV dapat menyalurkan daya listrik tambahan dalam waktu yang relatif singkat, sehingga memungkinkan untuk membantu perusahaan utilitas atau penyedia listrik untuk mengelola beban saat dalam keadaan beban puncak yang seharusnya memerlukan pembelian listrik yang mahal dari pembangkit listrik peaker (biasanya mengoperasikan turbin gas alam siklus sederhana atau siklus gabungan).

Load following

Dengan skala yang tepat dan memadai, PLV dapat beroperasi sebagai generator dengan suplai yang mengikuti permintaan beban, memasok hasil energi listrik secara dinamis seiring perubahan permintaan beban sepanjang siklus siang/malam.

Layanan tambahan

Pembangkit listrik virtual dapat menyediakan layanan tambahan yang dapat membantu menjaga stabilitas kehandalan jaringan seperti pengaturan frekuensi dan penyediaan cadangan operasi. Layanan ini terutama digunakan untuk menjaga keseimbangan antara pasokan dan permintaan listrik secara langsung. Layanan ini harus dapat merespons sinyal untuk menambah atau mengurangi beban listrik dengan cepat dalam hitungan detik hingga menit.

Penjualan energi

PLV menghasilkan pendapatan yang didistribusikan di antara sumber daya pembangkit yang memasok listrik, sehingga mendorong pemilik pembangkitan listrik untuk bergabung dengan perusahaan tersebut.

Pasar energi adalah pasar komoditas grosir yang khusus menangani energi listrik.^[12]^[6] Harga pasar berfluktuasi seiring dengan permintaan dan ketika pembangkit lain tidak menghasilkan energi (misalnya, ketika angin tidak bertiup atau ketika kondisi mendung atau hujan). PLV berperilaku seperti pembangkit listrik konvensional yang dapat dikirim dari sudut pandang pelaku pasar lainnya. PLV bertindak sebagai arbitrase antara berbagai bursa perdagangan energi (yaitu, kontrak bilateral dan PPA, pasar masa depan dan berjangka).^[3]^[4]^[5]^[7]

Lima strategi dalam melindungi nilai risiko sudah diatur pada permasalahan pengambilan keputusan oleh PLV untuk mengukur tingkat konservatisme keputusan PLV di bursa perdagangan energi (misalnya, pasar listrik harian, pasar bursa derivatif, dan kontrak bilateral):

IGDT: Information Gap Decision Theory^[3]
RO: Robust optimization^[4]
CVaR: Conditional value at risk^[5]
FSD: First-order Stochastic Dominance^[6]
SSD: Second-order Stochastic Dominance^[7]^[13]

Referensi

↑ Landsbergen, Patrick (17 Juni 2009). Feasibility, beneficiality, and institutional compatibility of a micro-CHP virtual power plant in the Netherlands (BSc tesis) – via repository.tudelft.nl.{{cite thesis}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
↑ Zurborg, Aaron (2010). "Unlocking Customer Value: the Virtual Power Plant" (PDF). Energy.gov. Diakses tanggal 15 Januari 2023.{{cite web}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
1 2 3 Shabanzadeh M; Sheikh-El-Eslami, M-K; Haghifam, P; M-R (Januari 2015). "Decision Making Tool for Virtual Power Plants Considering Midterm Bilateral Contracts". 3rd Iranian Regional CIRED Conference and Exhibition on Electricity Distribution, at Niroo Research Institute (NRI), Tehran, Iran. 3 (3): 1–6. doi:10.13140/2.1.5086.4969.{{cite journal}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
1 2 3 Shabanzadeh M; Sheikh-El-Eslami, M-K; Haghifam, P; M-R (Oktober 2015). "The design of a risk-hedging tool for virtual power plants via robust optimization approach". Applied Energy. 155: 766–777. doi:10.1016/j.apenergy.2015.06.059.{{cite journal}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
1 2 3 Shabanzadeh M; Sheikh-El-Eslami, M-K; Haghifam, P; M-R (Mei 2016). "A medium-term coalition-forming model of heterogeneous DERs for a commercial virtual power plant". Applied Energy. 169: 663–681. doi:10.1016/j.apenergy.2016.02.058.{{cite journal}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
1 2 3 4 Shabanzadeh M; Sheikh-El-Eslami, M-K; Haghifam, P; M-R (Januari 2017). "Risk-based medium-term trading strategy for a virtual power plant with first-order stochastic dominance constraints". IET Generation, Transmission & Distribution. 11 (2): 520–529. doi:10.1049/iet-gtd.2016.1072. S2CID 114478127.{{cite journal}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
1 2 3 Shabanzadeh M; Sheikh-El-Eslami, M-K; Haghifam, P; M-R (April 2016). "Modeling the cooperation between neighboring VPPS: Cross-regional bilateral transactions". 2016 Iranian Conference on Renewable Energy & Distributed Generation (ICREDG). Vol. 11. hlm. 520–529. doi:10.1109/ICREDG.2016.7875909. ISBN 978-1-5090-0857-5. S2CID 16453458.{{cite book}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
↑ Kim, June (Februari 7, 2024). "How virtual power plants are shaping tomorrow's energy system". MIT Technology Review (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2024-02-28.{{cite web}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
↑ Lee, Zachary E.; Sun, Qingxuan; Ma, Zhao; Wang, Jiangfeng; MacDonald, Jason S.; Zhang, K. Max (Feb 2020). "Providing Grid Services With Heat Pumps: A Review". Journal of Engineering for Sustainable Buildings and Cities. 1 (1). doi:10.1115/1.4045819. S2CID 213898377.{{cite journal}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
↑ Fang, Xi; Misra, Satyajayant; Xue, Guoliang; Yang, Dejun (2012). "Smart Grid — The New and Improved Power Grid: A Survey". IEEE Communications Surveys & Tutorials. 14 (4): 944–980. doi:10.1109/SURV.2011.101911.00087. ISSN 1553-877X.
↑ "Manage the Virtual Power and prevent a blackout!". Next Kraftwerke. Diakses tanggal 2 Desember 2019.{{cite web}}: Pemeliharaan CS1: Tanggal diterjemahkan otomatis (link)
↑ JEAN-PHILIPPE TAILLON, CFA (2021-10-14). "Introduction to the World of Electricity Trading". Investopedia. Diakses tanggal 2022-01-04.
↑ Shabanzadeh, Morteza; Sheikh-El-Eslami, Mohammad-Kazem; Haghifam, Mahmoud-Reza (2017). "An interactive cooperation model for neighboring virtual power plants". Applied Energy. 200: 273–289. doi:10.1016/j.apenergy.2017.05.066. S2CID 157309706.