Perpustakaan Digital ITB

Kebijakan Energi Nasional (KEN) menargetkan bauran Energi Baru dan Terbarukan (EBT) mencapai 23% dan rasio elektrifikasi mendekati 100% pada tahun 2025. Sistem microgrid berbasis Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) menjadi solusi strategis untuk elektrifikasi wilayah 3T (Terdepan, Terluar dan Tertinggal) di Indonesia yang belum terjangkau jaringan listrik. Namun, implementasinya menghadapi tantangan signifikan, terutama dalam menjaga keseimbangan pasokan dan permintaan energi saat beroperasi dalam mode islanded. Sistem microgrid BRIN saat ini menerapkan metode penentuan pemutusan beban berbasis rule-based dengan parameter State of Charge (SoC) baterai yang statis. Sistem ini hanya mampu mempertahankan suplai energi ke beban kritis selama 3-17 jam bergantung pada besaran beban dan energi PLTS. Keterbatasan utamanya adalah sifatnya yang reaktif dan penggunaan aturan yang statis serta tidak dapat mengantisipasi ketersediaan energi PLTS di masa depan sehingga kurang optimal dalam mengelola sumber daya energi dalam menjaga durasi operasi beban kritis. Penelitian ini mengembangkan dan memvalidasi metode penentuan pemutusan beban berbasis logika fuzzy yang terintegrasi dengan prakiraan jangka menengah energi PLTS selama 1-5 hari ke depan. Kebaruan dari penelitian ini terletak pada integrasi dua parameter input pada logika fuzzy yaitu prakiraan jangka menengah energi PLTS dan State of Charge (SoC) baterai. Metode penelitian menggunakan Design Science Research Methodology (DSRM) yang mencakup identifikasi masalah, mendefinisikan tujuan dan solusi, membuat perancangan dan pengembangan, melakukan demonstrasi, evaluasi dan komunikasi. Metode diimplementasikan pada perangkat edge computing Raspberry Pi untuk menguji dan memvalidasi pada sistem microgrid di BRIN. ii Model prakiraan energi PLTS dikembangkan menggunakan algoritma Long Short- Term Memory (LSTM) dengan arsitektur stacked 2 layer (256-128 unit). Dataset menggunakan data historis dari sistem microgrid BRIN meliputi data produksi energi PLTS, iradiasi matahari, temperatur modul dan data cuaca. Feature engineering berbasis waktu dan lag sequential digunakan untuk membantu model mengenali pola siklus harian, mingguan dan tahunan. Model menghasilkan akurasi dengan nilai RMSE 1,1916 kW, MAE 0,8688 kW dan R2 0,7154. Optimisasi model menggunakan Dynamic Range Quantization mengurangi ukuran file sebesar 91,3%, penggunaan RAM sebesar 91% dan mempercepat waktu inferensi sebesar 39% tanpa penurunan akurasi yang signifikan. Metode penentuan pemutusan beban menggunakan logika fuzzy dengan dua parameter input yaitu hasil prakiraan energi PLTS dan SoC baterai. Sebanyak 16 aturan fuzzy IF-THEN dirancang untuk menghasilkan prioritas pemutusan beban yang adaptif. Evaluasi metode penentuan pemutusan beban berbasis logika fuzzy menunjukkan peningkatan dibanding metode penentuan pemutusan beban berbasis rule-based. Pada skenario beban normal (? 1,40 kWh), durasi operasi beban kritis meningkat 19,3% dari 985 menit menjadi 1.175 menit, sementara itu pada skenario beban tinggi (? 3,65 kWh), durasi operasi beban kritis meningkat 19,6% dari 194 menit menjadi 232 menit. Dalam pengujian operasional harian, metode penentuan pemutusan beban berbasis logika fuzzy mampu mempertahankan suplai energi ke beban kritis rata-rata selama 1.151 menit atau sekitar 19 jam per hari. Hal ini membuktikan kemampuan metode penentuan pemutusan beban dalam mengoptimalkan pengelolaan sumber daya energi yang digunakan pada sistem microgrid yaitu PLTS dan baterai serta memperpanjang durasi operasi beban kritis. Penelitian ini berkontribusi pada pengembangan metode penentuan pemutusan beban sebagai bagian dari sistem manajemen energi pada microgrid yang berpotensi untuk direplikasi pada sistem microgrid lain di Indonesia khususnya di wilayah 3T. Selain itu, mendukung pencapaian target KEN dalam bauran EBT sebesar 23% dan rasio elektrifikasi mendekati 100%.