Para peneliti dari Universitas Teknologi King Mongkut di Bangkok Utara di Thailand telah mengusulkan metodologi baru untuk melakukan penilaian tekno-ekonomi terhadap sistem PV terdistribusi dengan mempertimbangkan pembatasan yang disebabkan oleh tegangan lebih.
Para ilmuwan menekankan bahwa, tidak seperti metode pengukuran sistem PV sebelumnya, pendekatan baru ini tidak dimaksudkan untuk mengidentifikasi ukuran optimal panel surya berdasarkan maksimalisasi keuntungan dan kebijakan konsumsi sendiri. Mereka lebih menyarankan untuk menghindari oversizing dan “profitabilitas yang berlebihan,” namun mereka mengatakan pilihan ini akan mengarah pada peningkatan levelized cost of energy (LCOE) secara signifikan, terutama dalam skenario di mana pembatasan diperkirakan akan meningkat, karena penetrasi sumber daya energi terbarukan yang lebih tinggi.
Kelompok penelitian ini melakukan analisis sensitivitas untuk menilai dampak dari ambang tegangan yang berbeda dari pembatasan pembangkitan yang disebabkan oleh tegangan lebih terhadap kinerja tekno-ekonomi sistem PV terdistribusi berdasarkan tarif listrik yang ditetapkan oleh Metropolitan Electricity Authority (MEA) di Thailand.
Para akademisi memantau beban selama satu tahun penuh pada tahun 2018 dan menemukan beban maksimum berada pada angka 21.00, dengan konsumsi tertinggi pada bulan April. “Akibatnya, beban pendingin udara meningkat pesat,” jelas mereka. “Beban cenderung menurun ketika musim berganti dari musim panas (Maret hingga Mei) ke musim dingin (November hingga Februari). Beban terendah diidentifikasi pada bulan Desember karena suhu biasanya menyenangkan, sehingga mengurangi beban pendinginan udara secara signifikan.”
Harga listrik di wilayah yang dianalisis berkisar antara ${{0}}.176/kWh hingga $0.057/kWh dan strategi pembatasan penurunan volt-watt diasumsikan telah diterapkan. Metode ini memerlukan penerapan pengontrol tambahan pada titik kopling umum (PCC) dan umumnya digunakan untuk pembatasan daya PV lokal.. "Strategi ini membatasi pembangkitan PV ketika tegangan mencapai ambang batas 1,06 pu, menurut standar ANSI C84.1-2016, IEEE 1547-2018, dan IEC 60038-2009," jelas para peneliti.
Analisis mereka mempertimbangkan parameter tekno-ekonomi, seperti tingkat konsumsi mandiri (SCR), tingkat swasembada (SSR), nilai sekarang bersih (NPV), dan LCOE.
Mereka juga mengadopsi pendekatan pengoptimalan ukuran sistem PV Jiménez-Castillo, yang bertujuan memaksimalkan nilai NPV, dan mempertimbangkan empat skenario berbeda: Skenario 0, di mana tegangan lebih dan pembatasan diabaikan; Skenario 1, dimana pembatasan pembangkitan akibat tegangan lebih dan lokasi pemasangan PV dipertimbangkan dan sistem PV dipasang pada setiap node di setiap area; Skenario 2, dimana sistem PV dipasang pada setiap node di dua area; dan Skenario 3, dimana area sistem PV dipasang pada setiap node di setiap area feeder.
Melalui penilaian ini, para ilmuwan menemukan bahwa, untuk menghindari pembatasan dan tegangan berlebih, ukuran sistem PV dapat dikurangi hingga 58,33%, bergantung pada jumlah sistem PV dan lokasinya. Hal ini akan berdampak pada penurunan NPV sebesar 21,34% dan peningkatan LCOE sebesar 22,96%.
“Selain itu, temuan ini menunjukkan bahwa SCR sedikit meningkat hingga 11%, namun SSR sedikit menurun hingga 4% ketika menerapkan pembatasan pembangkitan akibat tegangan lebih,” mereka menambahkan. “Terakhir, analisis sensitivitas menunjukkan bahwa kapasitas PV optimal tetap tidak berubah meskipun ambang tegangan yang berbeda diterapkan. Namun, NPV menurun secara signifikan hingga 25%, dan LCOE meningkat hingga 20,72% seiring dengan penurunan ambang tegangan menjadi 1,01 pu SCR cenderung meningkat sekitar 10%, sedangkan SSR tetap tidak berubah."
Temuan mereka tersedia dalam penelitian "Penilaian tekno-ekonomi terhadap sistem fotovoltaik perumahan yang terhubung ke jaringan dengan mempertimbangkan pembatasan pembangkitan yang disebabkan oleh tegangan lebih," yang baru-baru ini diterbitkan diLaporan Energi.
