Dalam upaya menghadapi tantangan perubahan iklim dan kebutuhan energi yang terus meningkat, pemanfaatan energi terbarukan menjadi fokus utama dalam pengembangan sistem kelistrikan masa depan. Dua sumber energi terbarukan yang paling potensial adalah energi surya dan angin. Keduanya memiliki kelebihan masing-masing dalam hal ketersediaan dan efisiensi, namun juga memiliki keterbatasan ketika berdiri sendiri. Oleh karena itu, penggabungan antara sistem pembangkit listrik tenaga surya (fotovoltaik/PV) dan turbin angin dalam satu sistem hybrid menjadi alternatif yang menjanjikan untuk meningkatkan ketersediaan dan kestabilan pasokan energi, khususnya di daerah terpencil atau lokasi dengan kondisi alam yang variatif. Penelitian dan simulasi sistem hybrid PV dan turbin angin menjadi penting untuk merancang sistem yang optimal dalam pemanfaatan dua sumber daya alam ini secara simultan.
Sistem hybrid PV dan turbin angin merupakan solusi terpadu yang menggabungkan dua teknologi pembangkit listrik dalam satu sistem. Energi surya dapat diandalkan pada siang hari dengan intensitas cahaya matahari yang cukup, sementara energi angin dapat menyuplai energi baik siang maupun malam hari tergantung pada pola angin di lokasi tertentu. Dalam sistem ini, perangkat pengatur seperti inverter, kontroler beban, dan sistem penyimpanan energi (baterai) menjadi komponen penting untuk memastikan sinkronisasi dan efisiensi distribusi daya ke beban.
Penelitian ini berfokus pada perancangan sistem hybrid menggunakan perangkat lunak simulasi MATLAB/SIMULINK. Tujuan utamanya adalah menganalisis performa sistem saat terjadi variasi beban maupun fluktuasi sumber daya (matahari dan angin). Simulasi dilakukan dengan menggunakan data intensitas radiasi matahari dan kecepatan angin pada kondisi nyata. Hasilnya menunjukkan bahwa sistem hybrid mampu menjaga kontinuitas suplai daya ke beban dengan mengandalkan kelebihan dari masing-masing sumber. Ketika intensitas matahari rendah, turbin angin mengambil peran utama, dan sebaliknya. Ketika kedua sumber bekerja bersamaan dalam kondisi optimal, sistem menghasilkan output yang stabil dan efisien.
Selain itu, sistem penyimpanan energi memegang peran penting dalam menjaga kestabilan tegangan dan frekuensi. Ketika produksi daya melebihi konsumsi, energi disimpan dalam baterai dan digunakan saat produksi lebih rendah dari kebutuhan. Hal ini meningkatkan keandalan sistem dan menjamin kontinuitas pasokan daya listrik, yang sangat penting bagi daerah terpencil atau pulau-pulau kecil yang tidak terjangkau jaringan listrik utama.
Penggabungan pembangkit listrik tenaga surya dan angin dalam satu sistem hybrid terbukti memberikan solusi yang efisien dan andal dalam penyediaan energi terbarukan. Simulasi menggunakan MATLAB/SIMULINK menunjukkan bahwa sistem mampu beradaptasi terhadap variasi sumber dan beban, serta memberikan suplai energi yang stabil. Penggunaan baterai sebagai penyimpan energi juga meningkatkan kontinuitas pasokan. Ke depannya, sistem seperti ini berpotensi besar untuk diterapkan secara luas di daerah dengan keterbatasan akses listrik. Diperlukan pengembangan lanjutan untuk menyesuaikan desain dengan kondisi geografis dan kebutuhan energi lokal guna mengoptimalkan manfaatnya secara menyeluruh.
Penulis: Dr. Rezi Delfianti, S.Pd.
Detil penelitian bisa dilihat di:
