• Mengantisipasi Smart Grid

Default Alternative Text

Di era ponsel ponsel pintar, mobil pintar, pintar ini, dan pintar itu, bagaimana sebuah gedung bisa bersaing? Pembaca Consulting-Specifying Engineer mungkin sudah tahu bahwa gedung juga sudah semakin pintar berkat sistem otomatisasi gedung (building automation system/BAS). Sistem ini memungkinkan pengelola gedung untuk mengetahui dengan pasti bagaimana keadaan komponen yang membuat gedungnya beroperasi dan nyaman bagi penggunanya-dan menguntungkan bagi pemiliknya.

Membuat gedung mampu bereaksi terhadap lingkungan internal dan eksternalnya telah menjadi proses evolusi selama 40 tahun—dari menyesuaikan keluaran ketel uap dan pendingin hingga kemajuan dalam pengendalian dan otomatisasi. Langkah berikutnya adalah mengintegrasikan gedung ke Smart Grid yang berkembang pesat. Smart Grid mengubah jaringan listrik nasional dari sistem distribusi yang lokal, satu arah, dan pasif menjadi jaringan distribusi listrik dua arah yang reaktif dan interaktif.

Smart Grid memungkinkan produsen listrik regional di tingkat makro untuk berkomunikasi langsung dengan gedung komersial atau hunian di tingkat mikro.

Komunikasi ini akan memungkinkan Smart Grid untuk mengetahui lokasi kebutuhan—bahkan di tingkat gedung indivisual. Mengetahui di mana dan berapa banyak listrik yang dibutuhkan memungkinkan Smart Grid untuk menyesuaikan distribusi listrik secara real-time. Kelincahan untuk menyesuaikan listrik yang dibutuhkan dengan produksi listrik meminimalkan terbuangnya listrik, dan menjaga dasar muatan (base-load) pabrik beroperasi dalam kapasitas minimum.

Smart Grid primer

Jaringan listrik adalah salah satu usaha yang paling besar dan rumit di Amerika Serikat. Hebatnya seluruh jaringan dikembangkan secara independen oleh produsen listrik lokal tanpa koordinasi signifikan dari pemerintah federal hingga baru-baru ini.

Pada 1882, Thomas Edison’s Pearl Street Station, salah satu pembangkit listrik pertama, menghasilkan listrik dc sebesar 100-V dan mendistribusikannya ke beberapa ratus lampu jalanan di salah satu daerah New York. Namun, di akhir 1800-an, sistem yang mendominasi adalah ac, yang memungkinkan listrik dikirim pada tegangan tinggi untuk meminimalkan line losses, kemudian diturunkan saat penggunaannya pada tegangan rendang yang lebih aman. Jaringan listrik lokal dikembangkan di seluruh AS, tetapi baru pada 1930 terhubung secara regional melalui cabang analog (analog substation). Sebagian infrastruktur jaringan telah diupgrade. Jaringan transmisi nasional telah terpasang sejak 1950-an. Jaringan transmisi nasional di AS sebenarnya terdiri dari tiga konglomerasi independen yang saling terhubung melalui jalur transmisi lokal: Eastern Interconnected System, Western Interconnected System, dan Texas Interconnected System. Sebagian dari jaringan ini juga terhubung dengan jaringan Meksiko dan Kanada.

Jaringan listrik ini terdiri dari tiga komponen: pembangkit listrik, jaringan transmisi yang beroperasi di 110.000 Vac atau lebih menghubungkan pembangkit-pembangkit listrik ke cabangnya, dan jaringan listrik lokal yang beroperasi di 33.000 Vac atau lebih kecil (lihat Gambar 2). Tantangan terbesar untuk jaringan listrik adalah mengantarkan listrik dari pembangkit ke utilitas lokal ketika dibutuhkan. Produksi listrik merupakan proses yang dinamis, berbeda-beda bergantung pada daerah dan kapasitasnya. Demikian pula penggunaannya, dinamis dan bergantung pada daerah dan kapasitasnya.

Gambar 2: Jaringan listrik Amerika Serikat menghubungkan pembangkit listrik, jaringan transmisi, dan jaringan distribusi listrik lokal. Sumber: CCJM Engineers

Karena tidak ada kapasitas penyimpanan virtual di jaringan transmisi, pemenuhan kebutuhan listrik bergantung pada koordinasi penyedia listrik, operator jaringan transmisi, dan perusahaan utilitas lokal. Pada 1980-an, cabang mulai terotomatisasi dengan switching analog, walaupun masih dikendalikan manusia. Pada 1990-an, otomatisasi ditingkatkan ke kendali digital dan membatasi intervensi manusia. Pertumbuhan pembangkit listrik terbarukan jika mendorong peningkatan otomatisasi. Tidak seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil, pembangkit listrik terbarukan hanya bisa memproduksi listrik pada waktu-waktu tertentu. Jika tidak ada angin di ladang angin atau awan menutupi panel surya, jaringan harus mampu merespons secara virtual untuk mencari listrik dari sumber lain.

Smart Grid menawarkan solusi desain untuk masalah penting jaringan listrik ini. Dari mana asal Smart Grid? Sebenarnya Smart Grid merupakan jaringan distribusi listrik yang sudah ada sejak 70 tahun belakangan. Seperti ponsel dan perangkat-perangkat pintar lainnya, rahasia yang menyulap jaringan lama menjadi Smart Grid adalah interaktivitas. Jaringan listrik sekarang ini pada dasarnya aliran listrik satu arah dengan respons yang lambat terhadap perubahan permintaan, sementara Smart Grid akan mampu merespons perubahan kebutuhan listrik secara real time dan menyesuaikan produksi listrik dengan kebutuhannya. Smart Grid juga mampu bereaksi terhadap masukan dari pelanggan yang menghasilkan listrik terbarukan secara off-grid, dan memberikan imbalan kepada mereka secara real time. Walaupun ini adalah penyederhanaan dari prosesnya, konsep ini memberikan latar yang cukup untuk artikel ini.

Potensinya terhadap pasar gedung komersial

Sebagai pasar, Smart Grid bisa dikatakan masih bayi. Pemilik/manager gedung yang cerdas memantau tren, dan terus mencari celah untuk memangkas pengeluaran, dan berencana untuk membuat gedungnya tetap kompatibel di masa depan. Smart Grid semakin pintar, memberikan peluang berbasis teknologi yang lebih besar untuk menghemat biaya. Secara bersamaan, sistem keuangan dan struktur hukum mulai berevolusi untuk mendukung teknologi, secara perlahan menciptakan fondasi bisnis yang lebih kuat untuk sektor ini. Saat ini, investasi besar pada Smart Grid harus didahului dengan penelitian yang signifikan. Namun, suatu hari, orang-orang yang tidak siap atau tidak familier dengan Smart Grid akan tertinggal dalam pasar gedung komersial.

Mengenal teknologi baru merupakan langkah pertama. Smart meter, BAS, dan building energy management systems (BEMS) merupakan perangkat dasar bagi pemilik/pengelola gedung untuk memangkas pengeluaran secara internal, sekaligus memanfaatkan peluang eksternal. Kemampuan gedung untuk mengendalikan/memantau dari pusat dan berinteraksi dengan dunia luar akan menentukan potensinya untuk meraup keuntungan dari Smart Grid. Misalnya, mengetahui dan mampu mengisolasi penggunaan energi individual dari setiap sistem HVAC memungkinkan fleksibilitas yang lebih dalam memanfaatkan penetapan harga listrik dinamis atau menegosiasikan kontrak demand response (DR).

Saat ini, peluang yang paling lazim berhubungan dengan kesepakatan DR dengan utilitas. Federal Energy Regulatory Commission (FERC) mendefinisikan “demand response” sebagai: "Perubahan pola konsumsi listrik konsumen sebagai respons atas perubahan harga listrik, atau insentif pembayaran yang didesain untuk memangkas penggunaan listrik ketika harganya sedang tinggi, atau ketika sistemnya tidak dapat diandalkan." Perlu dicamkan bahwa kesepakatan DR merupakan kontrak antara bisnis dan penyedia listrik. Oleh karena itu, DR bersifat opsional dan dibuat untuk memberikan keuntungan kepada konsumen besar dan penyedia listrik dari informasi real time yang kini bisa diberikan oleh smart meter. Baik secara manual atau dari jarak jauh melalui komponen automatic demand response (ADR), ini adalah kesepakatan antara kedua belah pihak, dan kedua pihak harus memahami ekspektasi dan keuntungannya sebelum melanjutkan kesepakatan.

Selain DR, pemilik/pengelola bisa menggunakan smart meter gedung untuk meraup manfaat dari penetapan harga listrik dinamis dengan mengoperasikan peralatan secara strategis. BAS bisa diatur untuk membatasi pendinginan, misalnya, ketika harga listrik mencapai titik tertentu, atau mendinginkan ruang ketika harganya sedang turun. Ini adalah skenario lain ketika teknologi yang tepat (smart meter + BAS/BEMS) bisa menghasilkan keuntungan finansial dan membenarkan investasi.

Selain itu, smart meter dan advanced metering infrastructure (AMI), yang dibutuhkan untuk menggunakannya secara efektif, belum digunakan secara luas. Banyak yang masih tertahan dalam tahap riset dan pengembangan serta negosiasi regulasi. Transisi ke Smart Grid yang terintegrasi penuh akan memakan waktu. Namun, saat itu pasti akan tiba. Saat teknologi struktur ini terus berkembang sebagai konsep pasar, peluang akan terus bermunculan. Pemilik gedung harus menyiapkan gedung mereka untuk memanfaatkan peluang yang sudah di depan mata.

Bagaimana Smart Grid akan memengaruhi pemilik gedung

Untuk memanfaatkan peluang bisnis Smart Grid yang berkembang pesat, pemilik dan pengelola gedung harus memastikan infrastruktur gedung mereka mampu memanfaatkannya. Meskipun banyak teknologi baru yang diasosiasikan dengan Smart Grid, sebagian besar berkaitan dengan pembangkit listrik, transmisi, atau jaringan distribusi. Karena artikel ini ditujukan untuk pemilik, pengelola, dan perancang gedung, teknologi tersebut tidak akan dibahas di artikel ini. Fokus artikel ini adalah teknologi yang akan diimplementasikan pada level mikro. Langkah yang umum di spektrum ini adalah pengukuran tertarget terhadap penggunaan listrik, distribusi listrik yang disiplin dan teratur, dan produksi listrik terbarukan lokal.

Pengukuran tradisional merupakan penggunaan data satu arah dari meteran listrik ke utilitas lokal, dan akhirnya ke penyedia listrik, yang memakan waktu berhari-hari, atau bahkan berminggu-minggu. Pada Smart Grid, smart meter akan menjadi gerbang komunikasi antara gedung dan utilitas lokal dan dua bagian jaringan lainnya: transmisi dan pembangkit listrik. Target Smart Grid adalah memungkinkan semua komponen jaringan listrik untuk bereaksi secara real time untuk menyatukan kebutuhan listrik di seluruh domain mereka.

Bagaimana Smart Grid akan memengaruhi pengelola dan perancang gedung

Setelah dasar-dasar cara kerja Smart Grid dipahami, dan insentif keuangannya sudah diketahui, kini kita bisa membedah fitur apa saja yang harus dimiliki gedung-gedung untuk memanfaatkan Smart Grid secama maksimal. Tanpa latar belakang informasi yang cukup, operator dan perancang awam bisa jatuh dalam perangkap integrasi Smart Grid yang digembar-gemborkan.

Infrastruktur Pengukuran Canggih/Advanced Metering Infrastructure:  AMI merupakan istilah industri listrik untuk keseluruhan infrastruktur, termasuk perangkat keras elektronik, perangkat lunak pengelolaan data, dan smart meter gedung yang memungkinkan seluruh pemain pasar untuk mengomunikasikan data penggunaan listrik dengan aman, efisien, dan yang paling penting, secara real time. Untuk pengelola dan desainer/perancang, komponen yang menarik dan tanggung jawab adalah smart meter.

Agar data yang dikumpulkan smart meter bisa dimanfaatkan, data tersebut harus sefokus mungkin. Untuk memanfaatkan insentif penghematan dari puncak permintaan, beban puncak permintaan harus diisolasi dari semua beban yang terukur. Contoh dari beban puncak permintaan (peak demand load) ini antara lain peralatan HVAC yang memakan banyak energi seperti pendingin, tata udara, pompa, dan menara pendingin. Dalam fasilitas yang lebih besar, beban ini harus diukur lebih lanjut untuk dapat menentukan jumlah penggunaan listrik, tidak hanya secara keseluruhan atau sebagian, tetapi prioritas operasional.

Contoh dari kebutuhan untuk mengelompokkan berdasarkan prioritas operasional tersebut adalah server kritis untuk lembaga keuangan atau peralatan keselamatan dalam gedung-gedung komersial yang harus berfungsi dalam kondisi apa pun. Jika kedua alat tersebut berada di dalam infrastruktur listrik yang sama penyewa ruang, seluruh kebutuhan listrik sistem tersebut disingkirkan untuk insentif listrik mendatang. Oleh karena itu, penting hukumnya bagi pengelola dan perancang gedung untuk memisahkan sistem yang penting dari sistem pendukung dan lain sebagainya. Biasanya, untuk sebagian besar bisnis, dampak pengeluaran berkurangnya produktivitas dari sistem yang tidak penting bisa terlalu besar dibandingkan potensi insentif utilitas yang ditawarkan. Oleh karena itu, penting bagi seluruh tim pengelola dan operasional gedung untuk menentukan biaya dan keuntungan nyata dari skema DR, dan sepakat untuk memangkas bagian-bagian yang berdampak signifikan terhadap keuangan. Setelah menentukan sistem yang tepat, isolasi subsistem dan lacak melalui AMI.

Desain, renovasi, dan distribusi listrik:  Masalah besar di tingkat gedung lokal adalah efektivitas infrastruktur distribusi listrik. Smart Grid memungkinkan gedung untuk membantu perusahaan utilitas lokal untuk mengelola puncak kebutuhan listrik dengan imbalan insentif finansial. Perancang kelistrikan memiliki beberapa pilihan untuk mengimplementasikan infrastruktur smart meter ke gedung baru atau yang sudah ada. Fitur umum di antara semua solusi melibatkan sinyal sentral dari utilitas yang membutuhkan pembatasan (curtailment event). Biasanya komponen komunikasi ini berdekatan dengan utilitas dan merupakan bagian dari meteran utilitas/listrik. Dua pendekatan lazim yang bisa diimplementasikan pemilik gedung adalah solusi yang lebih kaku dan yang lebih fleksibel. Masing-masing punya pro dan kontra. Dengan pendekatan yang kaku, perancang menyediakan smart breaker untuk berbagai sirkuit listrik untuk beban nondarurat dan non-esensial yang bisa dinonaktifkan berdasarkan hierarki seperti di Tabel 1. Solusi kaku ini, meski lebih invasif terhadap infrastruktur gedung dan biayanya lebih tinggi, memberikan kepastian bahwa beban pembatasan akan memenuhi kebutuhan dalam kontrak atau kesepakatan DR.

Pilihan lainnya adalah solusi yang lebih fleksibel. Solusi ini memungkinkan BAS mengirim sinyal ke beberapa pengendali peralatan atau bahkan smart panelboard untuk menaikkan titik temperatur atau pengaturan parameter lain yang dapat mengurangi kebutuhan sistem HVAC, mematikan sirkuit pencahayaan tertentu untuk menciptakan peredupan bertahap (paling ekonomis), atau mengirim sinyal ke panel kendali cahaya untuk meredupkan semua atau sebagian pencahayaan. Risiko solusi ini adalah pengurangan konsumsi listriknya tidak selalu memenuhi target yang ditentukan oleh pengurutan, keselamatan, dan pengambilalihan BAS. Berikut ini penjelasan pertimbangan desain umum untuk mengimplementasikan opsi-opsi tersebut.

Tabel 1: Contoh klasifikasi dan prioritas beban listrik gedung. Sumber: CCJM Engineers

Untuk solusi yang kaku, tantangan untuk mengimplementasikan penumpahan beban (load shedding) smart breaker adalah mendesain dan memasang ulang distribusi listrik yang sudah ada untuk mengisolasi beban listrik yang tidak penting pada tingkat yang memenuhi kebutuhan. Solusinya adalah keseimbangan. Dalam situasi tertentu, hal itu akan membutuhkan re-feeding selektif dari panel campuran ke panel khusus di non-essential feed yang di ukur smart meter. Dalam sebagian besar kasus, solusi yang paling hemat biaya mungkin mengisolasi beban yang tidak penting, dari mana pun sumbernya, menggunakan smart breaker yang berbagi protokol komunikasi—biasanya nirkabel—dengan sistem smart meter. Ini memungkinkan penetrasi maksimum ke infrastruktur distribusi listrik dan memungkinkan pengendalian bertingkat atas beban yang tidak penting, bergantung pada insentif yang ditawarkan.

Untuk gedung-gedung baru, penting bagi perancang kelistrikan, pemilik gedung, dan pengelola untuk menyusun hierarki target dan beban kritis untuk memisahkan "pilihan yang ditawarkan" dalam negosiasi kesepakatan DR. Setelah bebannya dikelompokkan, perancang kelistrikan bisa melanjutjan skema distribusi listrik yang tidak hanya memisahkan komponen terpasang, tetapi mengantisipasi pertumbuhan beban mendatang berdasarkan kategori. Tabel 1 memberikan contoh kategori dan sampel beban yang mungkin ditentukan untuk membantu menetapkan sistem distribusi listrik secara keseluruhan dan memberikan panduan untuk ekspansi dan renovasi di masa depan.

Solusi yang fleksibel juga menuntut beberapa peningkatan terhadap distributor listrik. Namun, mayoritas aksi pembatasan bisa diimplementasikan melalui modifikasi urutan operasional BAS dan urutan pengendali pencahayaan. Dalam instruksi terbaru, perancang bisa memilih untuk memasukkan smart panelboard dan smart breaker untuk mendapatkan solusi hibrida yang mencakup urutan operasional BAS yang dirancang khusus untuk menurunkan kebutuhan listrik melalui kenaikan titik pengaturan panas pada musim dingin dan sebaliknya. Solusi ini juga mengimplementasikan shunting langsung sirkuit listrik tertentu untuk mengisolasi beban yang tidak penting dan mematikannya alih-alih mengurangi kapasitasnya.

Gambar 3: Diagram garis tunggal ini menunjukkan implementasi smart panel dan smart breaker yang lazim digunakan. Sumber: CCJM Engineers

Mayoritas peralatan HVAC komersial yang kecil tidak memiliki opsi penyesuaian; hanya nyala/mati. Untuk perangkat-perangkat ini, pendekatan paling praktis mungkin memacamkan listrik melalui smart breaker. Untuk pencahayaan HID, satu-satunya skema pengurangan beban yang praktis adalah memisahkan sebagian pencahayaan ke sirkuit tertentu yang bisa dipadamkan bila perlu. Pencahayaan fluorescent mungkin bisa diredupkan menggunakan dimming ballasts, tetapi biaya ballast premium semacam ini mungkin melampaui insentif finansial berbasis utilitas. Solusi yang lebih praktis adalah mengarahkan beberapa fitting ke sirkuit khusus yang bisa dipadamkan melalui relay pengendali pencahayaan atau smart breaker untuk menyimulasikan solusi peredupan bertahap yang sesuai dengan kebutuhan penghuni gedung, standar keselamatan, dan kebutuhan pembatasan (lihat Gambar 3). Alternatifnya adalah melengkapi fitting dengan dual ballast untuk mengurangi porsi lampu di tiap fitting pada bagian-bagian yang membutuhkan pencahayaan seragam.

Nirkabel, integrasi smart meter dan panel/BAS, sumber energi terbarukan, dan kendaraan listrik adalah teknologi baru yang akan memengaruhi gedung komersial secara langsung dan patut didalami.

Teknologi nirkabel: Di Amerika Serikat, National Institute of Standards and Technology (NIST) telah ditugaskan di bawah Undang-undang Kebebasan dan Keamanan Energi 2007 menciptakan rencana induk standar interoperabilitas Smart Grid. Dalam kerangka kerja tersebut, IEEE merupakan garis depan pengembangan standar untuk memastikan keseragaman dan interoperabilitas dari berbagai komponen produksi listrik, pengukuran, dan pelacakan data di Smart Grid. Kepentingan tertentu bagi perancang gedung adalah sekelompok standar khusus yang dikembangkan di bawah Komite Standar IEEE 802 LAN/MAN. Berbagai grup yang bekerja di bawah komite ini mengembangkan protokol untuk jaringan daerah lokal dan jaringan daerah metropolitan yang merupakan fondasi dari interkonektivitas dan komunikasi yang dibutuhkan untuk menjamin transfer data yang aman dan andal dari gedung ke pembangkiit listrik sebagai bagian dari AMI. Dari sekian banyak protokol nirkabel, sebagian besar vendor teknologi terkemuka menggunakan teknologi ini alih-alih teknologi yang digunakan untuk telepon seluler. Dengan demikian, mungkin ada masalah interoperabilitas dalam sektor pengendali nirkabel BAS. Pada akhir 2012, IEEE telah mengadopsi protokol nirkabel untuk teknologi Smart Grid yang secara komersial dikenal sebagai wiSUN, protokol terbuka yang berbasis pada IEEE 802.15.4g-2012, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks—Bagian 15.4: Amandemen 3 Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs): Spesifikasi Physical Layer (PHY) untuk Low-Data-Rate, Nirkabel, Jaringan Utilitas Smart Metering Utility Networks, yang beroperasi pada pita 896-901 MHz, 901-202 MHz, 902–928 MHz, 928-960 MHz, 1427-1518 MHz, and 2,400–2,483.5 MHz di Amerika Serikat.

Integrasi BAS dengan smart meter dan panel listrik: Untuk mencapai skema pengurangan listrik yang fleksibel, kendali HVAC dan pencahayaan harus mampu bereaksi terhadap Smart Grid dari AMI. Komunikasi ini akan memungkinkan shunting selektif untuk beban yang terpisah atau pengurangan parsial dari beban yang disasar (targeted load), bergantung pada kebutuhan operasional dan keselamatan. Perbedanan-perbedaan kecil pada beberapa kategori di Tabel 1 dan Gambar 3 akan membutuhkan komunikasi yang intens antara AMI dan tidak hanya dengan smart meter di tingkat gedung, tetapi dengan perangkat konsumsi listrik yang ditentukan secara spesifik dalam kontrak di dalam gedung dalam skema ADR.

Tanpa pemahaman yang kuat tentang sistem dan hierarkinya, akan ada operasi yang tidak proporsional dengan insentif utilitas yang ditawarkan. Banyak kasus pengambilalihan utilitas hunian dan properti komersial yang menghiasi pencarian Internet ketika Anda mengetik "menuntut tanggapan". Kasusnya selalu sama, pemilik gedung tidak terlalu memahami kesepakatan yang ditandatanganinya, dan apa kewajibannya sebagai timbal balik dari insentif yang dia terima dengan senang hati.

Perancang kelistrikan dan HVAC harus memahami standar yang sedang dikembangkan untuk menetapkan protokol komunikasi sistem ini dengan teknologi yang sedang dikembangkan dalam domain AMI, yang akan bersimpangan dengan domain rekayasa fasilitas di smart meter. Salah satu catatan khususnya adalah ASHARAE Standard 201P (diusulkan)—Model Informasi Fasilitas Smart Grid/Facility Smart Grid Information Model, yang saat ini sedang dikembangkan bersama NEMA untuk menciptakan keseragaman komunikasi antara peralatan HVAC, BAS, smart breaker dan smart panel, kendali pencahayaan, dan AMI. Standar yang sedang dikembangkan ini, bersama dengan IEEE 802.15.4g akan memungkinkan kendali virtual atas semua peralatan yang mengonsumsi energi, memungkinkannya untuk mengurangi konsumsi listrik demi memenuhi target dalam kesepakatan ADR. Dengan mengelompokkan pusat beban dengan baik dan menetapkan protokol komunikasi antara peralatan yang dikendalikan dan sumber daya, semua pihak bisa diuntungkan tanpa menimbulkan kejutan atau sensasi di media.

Energi terbarukan yang diproduksi secara lokal di tingkat gedung: Saat ini, semakin banyak fasilitas produksi energi terbarukan yang dikembangkan oleh produsen listrik besar dan mitra-mitranya. Karena dikembangkan dengan interaksi langsung dengan produsen listrik, mereka terhubung langsung dengan jaringan listrik dan terintegrasi melalui AMI. Penggunaan teknologi energi terbarukan—misalnya tenaga surya atau tenaga angin—mulai mengubah gedung menjadi generator listrik mikro. Ini membawa peluang untuk arbitrase energi melalui net metering sambil terus menciptakan situasi hukum yang lebih rumit. Smart Grid juga harus memberikan pasar yang lebih adil dan lebih interaktf nuntuk energi terbarukan yang dihasilkan secara lokal pada skala mikro 10 MW atau kurang. Saat ini pelanggan mungkin bisa menghasilkan listrik bertenaga surya atau angin untuk memenuhi kebutuhan gedung dan mengirimkan daya yang tak terpakai ke jaringan listrik lokal. Aktivitas ini dipantau secara real time oleh perusahaan listrik atau penghasil daya untuk menentukan besarnya jumlah beban regional. Dengan begitu mereka bisa menentukan apakah mereka membutuhkan pembangkit listrik tambahan. Demikian pula beban weather predictive seperti gelombang panas, angin yang kuat, atau kekuatan-kekuatan meteorologi yang tidak hanya dapat memengaruhi kebutuhan listrik, tetapi kapasitas produksi lokal. Namun, saat ini perusahaan utilitas tidak mengetahui dengan pasti produksi di tingkat gedung—kecuali gedung tersebut memiliki smart meter. Tanpa informasi tersebut, mustahil untuk memberikan insentif kepada mereka.

IEEE telah mengembangkan Standar 1547: Standar untuk Distributed Resources Interconnected with Electric Power System untuk membantu standarisasi teknologi dan proses yang dibutuhkan untuk mengintegrasikan penghasil listrik kecil ini ke utilitas AMI dan pembangkit listrik.

Teknologi kendaraan listrik dan Smart Grid. Mobil listrik bisa menjadi jaringan pertama sistem penyimpanan energi yang menyebar luas. Kebutuhan akan pengisian daya di gedung/discharging station terus meningkat, begitu juga dengan sistem penyimpanan energi lainnya. Mereka harus diintegrasikan ke AMI dan kesepakatan DR. Untuk mempromosikan interoperabilitas dan desain standar untuk plug-in electric vehicles (PEVs), NIST mengembangkan PAP (Priority Action Plan) 11: Model Objek Umum untuk Transportasi Listrik. PAP-11 akan memastikan bahwa jaringan bisa mendukung pengisian daya dari jumlah PEV yang terus bertambah dan mengoptimalkan kemampuan pengisian daya dan inovasi. PAP-11 juga mendukung integrasi penyimpanan energi dengan jaringan distribusi listrik lokal, yang ditujukan secara terpisah dalam PAP-07. Panduan Interkoneksi Penyimpanan Energi.

Kesempatan di masa mendatang

Smart Grid yang sedang berkembang menawarkan banyak hal untuk semua tingkat jaringan listrik, tetapi juga bisa menyebabkan banyak masalah jika tidak dipahami dan diimplementasikan dengan baik. Anggap artikel ini sebagai perkenalan dasar terhadap teknologi, pengembangan, dan perangkap yang harus dipahami oleh pemilik, pengelola, dan perancang gedung untuk mempersiapkan gedung mereka memanfaatkan apa yang ditawarkan oleh Smart Grid nantinya. Dengan merancang sistem distribusi listrik dengan benar dan memahami apa yang rela dikorbankan oleh pemilik untuk penghasil listrik dan utilitas, Smart Grid bisa menawarkan insentif keuangan yang signifikan kepada pemilik gedung. Pemilik gedung proaktif yang membuat gedungnya sepintar Smart Grid-lah yang akan meraup keuntungan.

Catatan implementasi smart panel dan smart breaker

1. Smart meter tingkat utilitas merupakan gerbang dari utilitas ke pelanggan yang diberikan oleh perusahaan utilitas. Bergantung pada tingkat kendali yang rela dikorbankan oleh pelanggan demi insentif finansial, modem gerbang (gateway modem) atau perangkat komunikasi lain bisa berkomunikasi dengan pengendali pintar lainnya di jaringan distribusi, baik secara langsung maupun tidak langsung, melalui aksi pembatasan yang diawali oleh pelanggan dan diarahkan oleh BAS.

2. Pengendali pintar panelboard tingkat rendah disediakan oleh pelanggan.

3. Perancang harus memastikan bahwa protokol komunikasi dari seluruh sistem smart power-nya kompatibel. Berkoordinasilah dengan pengukur utilitas/listrik dari protokol komunikasi.

4. Panelboard tingkat distribusi biasanya memiliki RS-232 dan/atau kontak kering untuk komputer lokal dan/atau antarmuka BAS. Sebagian besar pemanufaktur menawarkan berbagai kanal untuk mengendalikan sejumlah breaker atau grouping breaker untuk mengizinkan zonasi atau berbagai tingkat otoritas kendali yang dapat diprogram (programmable control authority).


Sunondo Roy adalah Wakil Presiden CCJM Engineers. Dia adalah insinyur lintas disiplin yang juga bekerja di bidang pendidikan, komersial, penerbangan, industri, dan fasilitas institusional selama 25 tahun terakhir.

Joshua Polasky adalah rekanan di CCJM Engineers. Dia berspesialisasi dalam penilaian proses bisnis dan audit energi.

Blake Shanahan adalah insinyur listik yang magang di CCJM Engineers. Dia sedang mengejar gelar sarjana teknik elektro di Universitas Northern Illinois.

CSE_Logo_Color_ID

Didukung oleh ContentStream®