Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) 2025–2034 menargetkan penambahan kapasitas pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) sekitar 17,1 gigawatt (GW). Target ini sejalan dengan meningkatnya kebutuhan listrik, tingginya biaya pembangkit diesel di sejumlah wilayah, serta percepatan transisi energi. Namun, penambahan kapasitas terpasang tidak otomatis menjamin ketersediaan pasokan ketika sistem kelistrikan paling membutuhkannya.
Keandalan listrik bergantung pada kombinasi pembangkit, jaringan, cadangan, penyimpanan, dan kemampuan pengaturan sistem. Karena itu, ekspansi PLTS harus direncanakan bersama sumber daya lain yang mampu menjaga keseimbangan pasokan dan permintaan.
Oleh: Hu Qin
Saya melihat persoalan ini berdasarkan pengalaman panjang di sektor energi, ketenagalistrikan, dan pertambangan di China dan Indonesia. Kondisi kedua negara memang berbeda dalam struktur jaringan, pola beban, sumber daya, dan tahap pembangunan. Namun, pengalaman China dalam mengintegrasikan energi terbarukan skala besar memberikan pelajaran penting mengenai kapasitas andal, fleksibilitas pembangkit, dan biaya sistem.
Produksi PLTS bergantung pada waktu, cuaca, dan musim. Puncak produksinya pada siang hari belum tentu bertepatan dengan puncak konsumsi listrik yang umumnya meningkat pada sore atau malam hari. Karena itu, kontribusi PLTS terhadap produksi energi tahunan harus dibedakan dari kontribusinya terhadap kecukupan daya.
China mulai memasukkan perbedaan tersebut secara lebih tegas dalam perencanaan. Rencana Pengembangan Energi Terbarukan Lima Tahun ke-15 yang diterbitkan pada Juli 2026 menargetkan rata-rata daya terjamin pembangkit angin dan surya, termasuk penyimpanan di sisi pembangkit, mencapai 8 persen pada tingkat kepercayaan 95 persen selama periode kritis kecukupan pasokan pada 2030. Angka untuk pembangkit angin sekitar 11 persen dan PLTS sekitar 6 persen.
Angka 6 persen bukan faktor kapasitas tahunan, melainkan kontribusi daya yang dapat diperhitungkan untuk keandalan pada periode kritis. Artinya, setiap 1 GW PLTS secara rata-rata nasional diperhitungkan memberikan sekitar 60 megawatt (MW) daya terjamin. Nilai sebenarnya bergantung pada lokasi, pola beban, cuaca, jaringan, dan konfigurasi penyimpanan.
Metode Effective Load Carrying Capability (ELCC) juga digunakan untuk mengukur kontribusi berbagai teknologi terhadap keandalan sistem. Sebagai contoh, penilaian PJM Interconnection di Amerika Serikat untuk tahun penyerahan 2027–2028 mencatat kelas ELCC sebesar 83 persen untuk batu bara, 7 persen untuk PLTS dengan kemiringan tetap, dan 8 persen untuk PLTS dengan sistem pelacak.
Angka tersebut tidak dapat langsung diterapkan di Indonesia karena karakteristik setiap sistem berbeda. Namun, metode ELCC menunjukkan pentingnya menghitung kontribusi kapasitas andal PLTS berdasarkan kondisi lokal. Rendahnya emisi karbon PLTS tidak otomatis berarti kontribusi kapasitas andalnya sama dengan pembangkit konvensional.
Fleksibilitas Menjadi Kunci
Peningkatan porsi PLTS menghadirkan dua tantangan. Pada siang hari, produksinya dapat melampaui kemampuan penyerapan beban, jaringan, dan penyimpanan sehingga sebagian listrik harus dibatasi. Sebaliknya, menjelang malam, produksi PLTS turun ketika kebutuhan listrik justru meningkat. Sistem membutuhkan pembangkit lain yang mampu menaikkan daya dengan cepat.
Dalam kondisi tersebut, PLTU batu bara dapat menyediakan kapasitas yang tersedia secara terencana. Jika ditingkatkan fleksibilitasnya, PLTU juga dapat menurunkan beban minimum ketika produksi PLTS tinggi dan menaikkan daya saat produksi surya menurun.
Kemampuan tersebut tidak cukup dinilai dari kapasitas terpasang. Parameter penting lainnya mencakup beban minimum, kecepatan perubahan beban, waktu penyalaan, ketersediaan unit, persediaan bahan bakar, dan kemampuan operasi berkelanjutan.
Program peningkatan fleksibilitas PLTU generasi baru China periode 2025–2027 menetapkan target beban minimum unit eksisting sebesar 25–40 persen dari kapasitas terpasang. Unit baru berbahan bakar batubara bituminus ditargetkan mampu mencapai 25 persen atau lebih rendah pada operasi kondensasi, sedangkan unit demonstrasi generasi baru ditargetkan di bawah 20 persen.
Sebagai ilustrasi, PLTU berkapasitas 600 MW yang mampu beroperasi stabil pada beban minimum 20 persen memiliki daya minimum 120 MW. Dibandingkan unit dengan batas minimum 40 persen, tersedia tambahan ruang pengaturan sekitar 120 MW untuk menyerap energi terbarukan.
Program tersebut juga menargetkan laju perubahan beban unit eksisting sebesar 0,8–2,5 persen dari kapasitas terpasang per menit. Untuk unit baru berbahan bakar batubara bituminus, targetnya 2,2 persen per menit pada rentang beban di atas 50 persen dan 1 persen per menit pada rentang 30–50 persen. Pada unit 600 MW, laju 2,2 persen setara dengan perubahan daya sekitar 13,2 MW per menit.
Kemampuan ini penting untuk mengikuti perubahan produksi PLTS, terutama menjelang malam. Sebaliknya, PLTU yang tidak fleksibel dan harus beroperasi pada beban tinggi dapat meningkatkan risiko pembatasan produksi listrik surya pada siang hari.
Fungsi Berbeda
Pengalaman China menunjukkan bahwa PLTU masih memainkan peran penting dalam pengaturan sistem. Data otoritas energi negara tersebut menunjukkan, meskipun porsinya kurang dari 40 persen kapasitas terpasang, PLTU menyediakan sekitar 60 persen produksi listrik, 70 persen kemampuan memenuhi beban puncak, dan hampir 80 persen kemampuan pengaturan sistem.
Perannya tidak lagi sebatas memasok listrik baseload, tetapi juga menyediakan kapasitas, pengaturan daya, kemampuan menaikkan atau menurunkan beban, serta dukungan inersia sistem.
Baterai memiliki fungsi berbeda. Responsnya sangat cepat sehingga sesuai untuk pengaturan frekuensi, mengatasi lonjakan beban singkat, dan memindahkan sebagian produksi PLTS dari siang ke sore. Namun, kapasitas daya dan durasi penyimpanan harus dibedakan. Baterai 100 MW dengan durasi dua jam hanya menyimpan sekitar 200 megawatt-hours (MWh). Setelah beroperasi pada daya penuh selama dua jam, baterai harus diisi kembali.
Sementara itu, pembangkit listrik tenaga air pompa (PLTA pompa) dapat menyimpan energi dengan memompa air ke reservoir atas ketika beban rendah atau produksi PLTS berlebih. Air kemudian dialirkan kembali untuk menghasilkan listrik saat permintaan meningkat atau produksi PLTS menurun.
PLTA pompa dapat menyediakan pengaturan harian, cadangan, pengaturan frekuensi, dan dukungan keadaan darurat. Teknologi ini memiliki keunggulan untuk penyimpanan skala besar dan umur operasi panjang, tetapi membutuhkan lokasi dengan kondisi topografi dan sumber air yang sesuai. Investasi awal dan masa pembangunannya juga relatif besar.
Baterai, sebaliknya, masih sulit menggantikan PLTU secara ekonomis untuk memenuhi kekurangan daya sepanjang malam atau beberapa hari. Sistem penyimpanan berdurasi panjang membutuhkan investasi besar, dengan memperhitungkan kehilangan energi saat pengisian, degradasi, umur siklus, keselamatan, dan penggantian perangkat.
Karena itu, kombinasi teknologi lebih realistis dibandingkan mengandalkan satu sumber daya. Baterai dapat menangani kebutuhan respons cepat, PLTA pompa melayani pengaturan harian dan beberapa jam, sedangkan PLTU fleksibel, PLTA konvensional, atau pembangkit gas dapat memenuhi kekurangan pasokan yang lebih panjang. Interkoneksi jaringan dan respons permintaan juga dapat mengurangi kebutuhan cadangan.
Banyak sistem kelistrikan kecil dan terpencil di Indonesia masih bergantung pada mesin diesel. Teknologi ini mudah dibangun dan dioperasikan, tetapi biaya bahan bakarnya tinggi serta bergantung pada harga minyak dan logistik antarpulau.
PLTS dapat mengurangi konsumsi diesel pada siang hari, tetapi tidak otomatis menggantikan fungsi pembangkit diesel untuk memasok listrik malam hari, menyediakan cadangan, dan menjaga sistem ketika terjadi gangguan. Bahkan jika konsumsi bahan bakar berkurang, biaya pemeliharaan, tenaga kerja, dan kesiapan mesin tetap harus diperhitungkan.
Di wilayah dengan beban cukup besar serta pasokan dan transportasi batu bara yang terjamin, PLTU dapat menjadi alternatif dengan biaya lebih kompetitif dibandingkan diesel. Namun, teknologi ini tidak cocok untuk semua pulau. Pada sistem dengan beban kecil, keterbatasan pelabuhan, atau pertumbuhan permintaan yang belum pasti, kombinasi PLTS, baterai, dan diesel dapat lebih ekonomis.
Pilihan teknologi harus mempertimbangkan biaya sepanjang umur proyek, skala beban, logistik bahan bakar, keandalan, serta kondisi jaringan masing-masing wilayah.
Pengendalian Emisi PLTU Modern
Penilaian lingkungan terhadap PLTU perlu membedakan emisi gas rumah kaca dan polutan udara konvensional. Emisi karbon tetap menjadi tantangan penting dalam transisi energi. Namun, partikulat, sulfur dioksida, dan nitrogen oksida dapat dikendalikan melalui teknologi pengendalian emisi modern.
Standar emisi ultra-rendah China menetapkan konsentrasi maksimum partikulat, sulfur dioksida, dan nitrogen oksida masing-masing 10, 35, dan 50 miligram per meter kubik pada kandungan oksigen referensi 6 persen. Sebagai perbandingan, standar emisi pembangkit termal Tiongkok untuk turbin gas menetapkan batas 5, 35, dan 50 miligram per meter kubik.
Pencapaian tersebut didukung teknologi pembakaran rendah emisi nitrogen oksida (low-NOx burner), penyaring partikulat melalui electrostatic precipitator atau bag filter, desulfurisasi gas buang, serta sistem SCR atau SNCR untuk mengendalikan nitrogen oksida.
Meski demikian, pengendalian polutan udara tidak menghilangkan seluruh dampak lingkungan PLTU. Transportasi batu bara, abu, air limbah, merkuri, dan unsur jejak lainnya tetap membutuhkan pengelolaan. Emisi karbon juga harus ditekan melalui peningkatan efisiensi, pengendalian jam operasi, penggunaan teknologi rendah karbon, dan pembatasan pembangunan yang tidak sesuai kebutuhan sistem.
Dengan demikian, PLTU modern tidak dapat disamakan begitu saja dengan pembangkit yang tidak memiliki pengendalian emisi. Namun, kemampuan mengendalikan polutan udara juga tidak berarti persoalan emisi karbon telah terselesaikan.
Pengalaman China
Pada September 2021, sejumlah wilayah di China bagian timur laut mengalami kekurangan pasokan listrik pada lokasi dan waktu tertentu. Ketatnya pasokan batu bara dan keterbatasan kemampuan sejumlah pembangkit konvensional menurunkan ketersediaan listrik. Penurunan produksi angin pada sebagian periode turut menambah tekanan terhadap keseimbangan sistem.
Peristiwa tersebut tidak tepat dikaitkan hanya dengan energi terbarukan atau PLTU. Risiko kekurangan pasokan meningkat ketika ketersediaan bahan bakar, pembangkit konvensional, produksi energi terbarukan, dan cadangan operasi melemah secara bersamaan.
Pada 29 Oktober 2021, Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional serta Administrasi Energi Nasional China menerbitkan Rencana Pelaksanaan Renovasi dan Peningkatan Unit PLTU Nasional. Kebijakan ini mencakup keamanan energi, efisiensi, pengurangan karbon, dan integrasi energi terbarukan.
Program tersebut menargetkan renovasi fleksibilitas PLTU eksisting sebesar 200 GW selama periode Rencana Lima Tahun ke-14, dengan tambahan kemampuan pengaturan sistem sekitar 30–40 GW. Selain itu, pembangunan unit baru dengan kemampuan fleksibel didorong mencapai sekitar 150 GW selama periode yang sama.
Tujuannya bukan sekadar menambah kapasitas PLTU, melainkan meningkatkan kemampuan pembangkit untuk menurunkan dan menaikkan daya sehingga memberikan ruang lebih besar bagi energi terbarukan.
Bagi Indonesia, pelajarannya adalah pertumbuhan PLTS harus diikuti pengembangan pembangkit fleksibel, jaringan transmisi, penyimpanan, dan sistem pengaturan pasokan yang memadai.
Karakteristik sistem Jawa-Bali, Sumatra, dan wilayah kepulauan terpencil berbeda. Karena itu, target kapasitas nasional harus diterjemahkan ke dalam perencanaan yang sesuai dengan kebutuhan masing-masing sistem.
Ada lima langkah yang perlu diperhatikan.
Pertama, menghitung kapasitas andal PLTS. Lembaga perencana ketenagalistrikan perlu menggunakan ELCC atau metode lain yang sesuai untuk mengukur kontribusi setiap pembangkit terhadap keandalan sistem. Kapasitas 1 MW PLTS tidak boleh langsung dianggap setara dengan 1 MW pasokan terjamin.
Kedua, membandingkan biaya penggantian diesel secara menyeluruh. Pemilihan teknologi harus mempertimbangkan skala beban, biaya logistik, kebutuhan cadangan, dan keandalan. Kombinasi PLTS, baterai, dan diesel tetap perlu dibandingkan dengan alternatif pembangkit lain berdasarkan kondisi setempat.
Ketiga, menetapkan standar teknis dan lingkungan pembangkit. Pembangunan maupun renovasi PLTU perlu memenuhi persyaratan efisiensi, pengendalian partikulat, sulfur dioksida, nitrogen oksida, beban minimum, dan laju perubahan daya.
Keempat, menyelaraskan pembangunan pembangkit dan infrastruktur. Jadwal pengembangan PLTS harus terintegrasi dengan transmisi, distribusi, penyimpanan, kapasitas andal, sistem kendali, dan jaminan pasokan bahan bakar. Proyek baterai juga harus dinilai berdasarkan daya, durasi, efisiensi, degradasi, dan kebutuhan penggantian. Sementara itu, PLTA pompa membutuhkan kajian lokasi, reservoir, jaringan, masa pembangunan, dan dampak lingkungan.
Kelima, menggunakan pendekatan biaya sistem. Evaluasi proyek dan pengadaan listrik perlu memperhitungkan biaya pembangkitan, risiko pembatasan produksi, keterlambatan jaringan, ketersediaan kapasitas, dan kebutuhan kompensasi. Biaya pembangkitan per kWh yang rendah belum tentu menjadi pilihan paling ekonomis bagi keseluruhan sistem.
Indonesia memiliki alasan kuat untuk memperluas PLTS. Potensi energi surya yang besar, pertumbuhan permintaan listrik, dan tingginya biaya diesel di sejumlah wilayah menjadi peluang untuk mempercepat pemanfaatannya.
Namun, ekspansi PLTS harus berjalan seiring dengan pengembangan kapasitas andal, fleksibilitas pembangkit, penyimpanan energi, dan infrastruktur jaringan. Di wilayah yang membutuhkan pasokan stabil untuk industri dan masyarakat, PLTU efisien dengan pengendalian emisi dan kemampuan operasi fleksibel dapat menjadi salah satu pilihan selama masa transisi, sepanjang sesuai dengan kebutuhan dan kondisi sistem.
Perencanaan harus mempertimbangkan karakteristik setiap wilayah, termasuk kapasitas andal, durasi penyimpanan, kebutuhan jaringan, logistik bahan bakar, dan persyaratan lingkungan.
Dengan perencanaan yang terintegrasi, energi surya dapat dimanfaatkan secara optimal ketika produksinya tinggi, sementara pembangkit yang dapat diatur dan sistem penyimpanan mampu menjaga pasokan ketika produksi PLTS menurun. Inilah landasan penting agar pengembangan energi surya berlangsung secara andal dan berkelanjutan.
===== Hu Qin telah lama bekerja di sektor energi, ketenagalistrikan, dan pertambangan di China dan Indonesia. Tulisan ini merupakan pandangan pribadi dan tidak mewakili perusahaan atau institusi mana pun.
Tinggalkan Balasan