Pelabuhan-pelabuhan semakin banyak yang menerapkan pasokan listrik dari darat, atau “cold ironing,” untuk mengurangi emisi dari kapal yang berlabuh dan meningkatkan kualitas udara setempat. Namun, penerapan operasional pasokan listrik dari darat sering kali dibatasi oleh kapasitas jaringan listrik, persyaratan kualitas daya, serta kebutuhan akan keandalan dan kualitas daya yang tinggi. Kendala-kendala ini sangat relevan bagi pelabuhan dengan infrastruktur listrik yang terbatas, di mana pendekatan yang hanya mengandalkan jaringan listrik mungkin tidak cukup untuk mendukung permintaan pasokan listrik dari darat yang semakin besar dan bervariasi seiring dengan perluasan elektrifikasi pelabuhan dan kapal.

Bagaimana pelabuhan dapat menyediakan pasokan listrik darat yang andal ketika kapasitas jaringan listrik jauh di bawah permintaan? Untuk mengatasi kondisi keterbatasan jaringan ini, INNIO menganalisis konsep mikro-jaringan pelabuhan terintegrasi yang dirancang untuk mendukung operasi pasokan listrik darat dalam kondisi kapasitas jaringan yang terbatas. Temuan tersebut menunjukkan bahwa pasokan listrik darat seharusnya tidak hanya dipandang sebagai proyek koneksi jaringan, melainkan sebagai sistem energi operasional yang membutuhkan fleksibilitas, ketahanan, dan optimasi aktif.

Analisis INNIO berfokus pada skenario pelabuhan yang representatif, di mana permintaan daya darat pada puncaknya mencapai sekitar 20 MW, sementara kapasitas sambungan jaringan yang tersedia terbatas pada 3 MW. Untuk mengatasi kesenjangan ini, arsitektur yang diusulkan menggabungkan pembangkit listrik yang dapat diatur di lokasi, penyimpanan energi baterai, pembangkit listrik fotovoltaik, pemanfaatan panas sisa, serta sistem pengendalian mikrogrid yang canggih.

Analisis tersebut didasarkan pada simulasi operasional tahunan yang dirancang untuk mencerminkan variabilitas kedatangan dan keberangkatan kapal, tingkat keterisian dermaga, serta permintaan daya dari darat. Perhatian khusus diberikan pada persyaratan operasional praktis, termasuk stabilitas tegangan dan frekuensi, cadangan berputar, redundansi, kualitas daya, kemampuan black-start, serta transisi yang mulus antara operasi terhubung jaringan dan operasi terisolasi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa konfigurasi mikrogrid mampu memenuhi permintaan daya dari darat yang dimodelkan sekaligus menjaga kelangsungan operasional dalam batas-batas parameter simulasi. Penyimpanan baterai terbukti mampu menangani kondisi transien berdurasi singkat, sehingga membantu mengelola peristiwa perubahan beban secara bertahap dan menjaga kelancaran layanan tanpa gangguan selama gangguan jaringan yang dimodelkan. Selain memenuhi permintaan daya dari darat, arsitektur mikrogrid yang dievaluasi ini dapat menyediakan kemampuan operasional seperti respons frekuensi yang cepat dan fungsi black-start, yang dapat membantu meningkatkan ketahanan sistem dan proses pemulihan selama terjadinya gangguan jaringan.

INNIO juga membandingkan biaya operasional pasokan listrik darat yang disuplai oleh jaringan mikro dengan pembangkit listrik konvensional menggunakan mesin bantu di atas kapal. Analisis tersebut menunjukkan potensi penghematan biaya energi sekitar 20% dalam skenario yang dimodelkan dibandingkan dengan pembangkit listrik konvensional menggunakan mesin bantu di atas kapal, sekaligus mengurangi emisi lokal dari kapal yang sedang berlabuh. Hasil aktual dapat bervariasi tergantung pada kondisi operasional di lokasi tertentu, harga energi, persyaratan regulasi, dan konfigurasi sistem.

Selain itu, arsitektur yang sama dapat mendukung dekarbonisasi bertahap melalui peningkatan pangsa energi terbarukan, pemanfaatan kembali energi termal untuk pemanasan dan pendinginan, serta integrasi di masa depan terhadap bahan bakar rendah karbon seperti biogas, bioLNG, atau hidrogen.

Temuan tersebut menunjukkan bahwa jaringan mikro terintegrasi dapat menjadi opsi yang layak untuk mendukung aplikasi cold ironing sekaligus membantu memenuhi target pengurangan emisi dan persyaratan operasional bagi pelabuhan yang menghadapi keterbatasan jaringan listrik. Pendekatan ini berpotensi mendukung elektrifikasi pelabuhan secara lebih luas, penerapan penyimpanan energi, modernisasi jaringan listrik, serta pencapaian tujuan fleksibilitas sistem di seluruh infrastruktur yang padat energi.

Catatan Penulis: Analisis yang dijelaskan dalam artikel ini didasarkan pada simulasi teknik terhadap skenario pelabuhan yang representatif dan dimaksudkan untuk menggambarkan salah satu pendekatan potensial dalam menangani penerapan pasokan listrik darat yang terkendala oleh jaringan listrik. Hasil proyek yang sebenarnya, termasuk kinerja operasional, biaya, dan pengurangan emisi, akan bergantung pada kondisi spesifik lokasi, desain sistem, harga energi, persyaratan regulasi, serta faktor-faktor lainnya.