JURNAL INOVATOR
Jurnal Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK JAMBI
Jurnal Inovator.
Vol.
No.
30Ae33 homepage: w.
id/index/inovator Optimalisasi Sistem Energi Baru Terbarukan Untuk Meningkatkan Efisiensi Energi Yang Berkelanjutan Nambi Anastaa, *.
Siti Kholifah K a.
Indra Kesuma a Program Studi Teknik Elektro.
Sekolah Tinggi Teknologi Nusantara Lampung.
Lampung.
Indonesia
INFO ARTIKEL
Riwayat Artikel:
Diterima 11 Juni 2025 Diterima setelah direvisi 13 Juni 2025 Disetujui 13 Juni 2025 Abstract- New and Renewable Energy (NRE) plays a vital role in the transition toward a cleaner and more sustainable energy system.
This article explores optimization strategies for NRE systems to enhance operational efficiency and reliability.
The study adopts a combined approach involving software-based numerical simulations, rural implementation case studies, and the integration of modern technologies such as solar trackers and smart grids.
Simulation results indicate that improved system design and the use of advanced technologies can increase energy efficiency by up to 30%.
A case study in South Lampung demonstrates that the optimized NRE system can meet up to 90% of daily energy needs, with a 20% improvement in energy distribution compared to conventional systems without smart management.
Kata kunci:
Energi Baru Terbarukan Transisi Efisiensi Intisari- Energi Baru Terbarukan (EBT) memainkan peran penting dalam transisi menuju sistem energi yang lebih bersih dan berkelanjutan.
Artikel ini membahas strategi optimalisasi sistem EBT untuk meningkatkan efisiensi dan keandalan operasional.
Penelitian ini menggunakan pendekatan gabungan berupa simulasi numerik berbasis perangkat lunak, studi kasus implementasi di wilayah pedesaan, serta integrasi teknologi modern seperti pelacak matahari dan smart grid.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa perbaikan desain sistem dan pemanfaatan teknologi canggih dapat meningkatkan efisiensi energi hingga 30%.
Studi kasus di Lampung Selatan menunjukkan bahwa sistem EBT yang dioptimalkan mampu memenuhi hingga 90% kebutuhan energi harian masyarakat, dengan peningkatan distribusi energi sebesar 20% dibandingkan sistem konvensional tanpa manajemen pintar.
Pendahuluan Perubahan iklim global yang semakin parah, sebagian besar disebabkan oleh emisi gas rumah kaca dari pembakaran bahan bakar fosil, telah menjadi isu lingkungan yang mendesak secara global .
Transisi menuju sistem energi yang lebih bersih menjadi kebutuhan utama untuk menekan laju pemanasan global dan mencapai target pembangunan Dalam konteks ini.
Energi Baru Terbarukan (EBT) seperti tenaga surya, angin, biomassa, dan hidro menawarkan solusi strategis karena bersumber dari alam yang dapat diperbaharui, serta memiliki dampak lingkungan yang jauh lebih kecil dibandingkan energi berbasis fosil .
Meskipun potensi EBT sangat besar, terutama di negara-negara tropis seperti Indonesia, tingkat adopsinya masih rendah.
Beberapa kendala utama yang diidentifikasi dalam berbagai studi meliputi, efisiensi sistem yang masih belum optimal, terutama pada kondisi lingkungan yang dinamis seperti cuaca mendung atau angin lemah, biaya investasi awal yang tinggi, yang menjadi hambatan utama bagi komunitas pedesaan dan wilayah tertinggal untuk mengakses teknologi EBT dan kendala teknis integrasi sistem EBT dengan jaringan listrik konvensional, terutama di wilayah yang belum memiliki infrastruktur jaringan yang memadai .
,4,.
Dalam menghadapi tantangan tersebut, diperlukan strategi optimalisasi sistem EBT yang tidak hanya meningkatkan efisiensi konversi energi, tetapi juga memungkinkan integrasi sistem yang lebih baik dan Penelitian ini menjadi penting karena meningkatkan efisiensi teknologi EBT akan secara langsung berdampak pada kelayakan teknis dan * Corresponding Author:
E-mail:nambisttnlampung@gmail.
com (Nambi Anast.
Selain itu pemanfaatan teknologi canggih seperti pelacak matahari .
olar tracke.
, sistem penyimpanan berbasis baterai modern, serta integrasi dengan smart grid dapat menjadi solusi peningkatan kinerja .
Pendekatan studi kasus di daerah pedesaan memberikan bukti empiris terhadap penerapan EBT secara nyata, dan relevan dengan konteks pembangunan energi nasional berbasis desa mandiri energi .
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengeksplorasi dan menguji strategi optimalisasi sistem EBT melalui desain sistem yang fleksibel, pemanfaatan teknologi modern, serta penerapan dalam studi kasus nyata.
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi praktis dalam mempercepat adopsi sistem EBT di wilayah yang belum terjangkau listrik, mendukung pencapaian target bauran energi nasional dan memberikan acuan teknis bagi pengambil kebijakan dan pengembang sistem energi terbarukan.
Metodologi Simulasi Komputasi Menggunakan perangkat lunak seperti MATLAB/Simulink untuk memodelkan dan mensimulasikan kinerja panel surya dan turbin angin dalam kondisi lingkungan yang berbeda.
Analisis sensitivitas dilakukan untuk mengidentifikasi faktorfaktor yang mempengaruhi efisiensi sistem, seperti sudut kemiringan panel surya dan kecepatan angin.
Jurnal Inovator.
Vol.
No.
30Ae33 Studi Kasus Studi kasus dilakukan di desa terpencil di Lampung Selatan yang memiliki akses terbatas ke jaringan listrik utama.
Sistem yang diuji mencakup kombinasi panel surya, turbin angin, dan baterai penyimpanan energi.
Analisis Ekonomi Menggunakan pendekatan analisis biaya siklus hidup (LCC) untuk membandingkan efisiensi ekonomi antara sistem EBT dan sistem berbasis bahan bakar fosil.
Selain itu, parameter seperti biaya investasi awal, biaya operasional, dan umur pakai sistem diperhitungkan .
Hasil dan Pembahasan Optimalisasi Desain Sistem Desain sistem energi terbarukan (EBT) yang modular dan fleksibel memungkinkan adaptasi optimal terhadap kondisi geografis, iklim, dan kebutuhan spesifik lokasi.
Berikut adalah analisis mendalam komponen utama dan peningkatan efisiensinya.
Komponen Utama dan Peningkatan Efisiensi:
Panel Surya Teknologi: Penggunaan dual-axis solar tracker .
elacak matahari dua sumb.
meningkatkan paparan sinar matahari optimal sepanjang hari.
Peningkatan Efisiensi: Sistem statis: 15% .
anya mengandalkan sudut teta.
Dengan tracker: 40% .
fisiensi meningkat 25% akibat penyesuaian sudut secara A Dampak Tambahan: Mengurangi degradasi panel karena distribusi panas lebih merata.
Turbin Angin Inovasi Desain: Blade aerodinamis berbasis airfoil NACA 6-series mengurangi turbulensi.
Generator magnet permanen (PMSG) dengan efisiensi konversi 95%.
Peningkatan Output: Desain konvensional: 20%.
Desain .
eningkatan minimisasi drag dan mechanicalloss Sistem Penyimpanan A Teknologi Baterai: Baterai lithium-ion manajemen termal .
hermal management syste.
dan algoritma deep-cycle charging.
Peningkatan Efisiensi: Baterai konvensional: 80% .
ehilangan energi akibat resistansi interna.
Baterai .
engurangan energy loss melalui pengaturan suhu dan pengisian bertaha.
Tabel berikut menunjukkan perbandingan efisiensi sebelum dan sesudah optimalisasi.
Tabel 1.
Perbandingan Efisiensi Sebelum Dan Sesudah Optimalisasi Komponen Panel Surya Turbin Angin Sistem Penyimpanan Efisiensi Sebelum Optimalisasi Efisiensi Setelah Optimalisasi Faktor peningkatan Pelacak matahari Blade aerodinamis Manajemen thermal Gambar berikut mengilustrasikan desain sistem energi terbarukan yang telah dioptimalkan:
Gambar 1.
Grafik Perbandingan Efisiensi Sebelum dan Setelah Dilakukan Optimalisasi Optimalisasi ini tidak hanya meningkatkan efisiensi tetapi juga memperpanjang umur pakai sistem dengan mengurangi beban kerja komponen utama.
Gambar 2.
Desain System EBT Teroptimalkan A A A Panel surya dengan solar tracker .
aris merah menunjukkan pergerakan panel mengikuti matahar.
Turbin angin dengan blade melengkung dan generator terintegrasi.
Sistem baterai dengan pendingin cair .
iquid coolin.
Integrasi dengan Teknologi Smart Grid Integrasi sistem EBT dengan smart grid memberikan beberapa keuntungan utama:
A Pengelolaan Beban yang Lebih Baik: Sistem dapat menyesuaikan output berdasarkan kebutuhan energi real-time.
A Pengurangan Kehilangan Energi: Teknologi smart grid memungkinkan pemantauan dan pengendalian distribusi energi secara lebih efisien.
A Prediksi Beban: Dengan menggunakan data historis, sistem dapat memprediksi kebutuhan energi di masa mendatang, sehingga meningkatkan keandalan.
Diagram berikut menunjukkan integrasi EBT dengan sistem smart ISSN 2615-5052 (Onlin.
Jurnal Inovator.
Vol.
No.
30Ae33 Gambar 4.
Grafik Beban Harian Hasilnya menunjukkan bahwa kombinasi sistem ini dapat memenuhi kebutuhan energi harian hingga 90%.
Dengan bantuan perangkat lunak prediktif, efisiensi distribusi energi meningkat sebesar 20% dibandingkan sistem tanpa pengelolaan pintar.
Analisis Biaya ROI sistem teroptimalkan tercapai dalam 5 tahun dengan 8 tahun untuk desain konvensional, dampak terhadap lingkungan adanya pengurangan emisi COCC hingga 120 ton/tahun.
Kesimpulan Gambar 3.
Integrasi Sistem EBT Dengan Sistem Smart Grid Studi Kasus Desa Energi Mandiri Proyek percontohan dilakukan di sebuah desa di Lampung Selatan.
Sistem yang diimplementasikan terdiri dari:
Kapasitas:
Panel surya 20 kWp tracker.
Turbin angin 10 kW .
ecepatan angin rata-rata 5 m/.
Baterai 50 kWh .
ackup 2 har.
Hasil Grafik Distribusi Energi Harian:
Puncak produksi surya: 10.
00Ae14.
kW).
Angin berkontribusi 30% pada malam hari.
Tingkat Kemandirian:
A 90% .
ibanding 70% tanpa optimalisas.
Optimalisasi sistem energi baru terbarukan terbukti dapat meningkatkan efisiensi dan keberlanjutan secara signifikan.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa:
Investasi dalam teknologi canggih, seperti pelacak matahari dan integrasi dengan smart grid, memberikan dampak positif yang Peningkatan pelatihan teknis untuk operator lokal diperlukan agar sistem dapat beroperasi secara optimal dalam jangka Dukungan kebijakan dari pemerintah, seperti insentif finansial dan regulasi yang mendorong adopsi EBT, sangat penting untuk mempercepat implementasi.
Penelitian lebih lanjut direkomendasikan untuk mengeksplorasi potensi integrasi EBT dengan teknologi berbasis kecerdasan buatan (AI) untuk pengelolaan energi yang lebih efisien dan cerdas.
Referensi