## Pemanfaatan Energi Terbarukan Dengan Menerapkan Smart Grid Sebagai Jaringan Listrik Masa Depan
Denny Haryanto Sinaga 1 , Riz Rifai Oktavianus Sasue 2 Harvei Desmon Hutahaean 3
1 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Medan
2 Politeknik Transportasi Darat Bali
3 Program Studi Pendidikan Teknologi Informatika dan Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Medan
1 denny.sinaga @unimed.ac.id, 2 riz@poltradabali.ac.id, 3 harvei11@unimed.ac.id
Abstract —  Nowadays  Indonesia  is    facing  the challenges with the very high growth of electrical energy needs. The  increased  has  not  been  followed  by  the  growth  of  power generation.  Various  policies  have  been  carried  out  by  the government include the  use  of renewable energy, which refers to Presidential Decree No. 5 in 2006 on National Energy Policy by  setting  the  contribution  target  of  renewable  energy  in  the national  primary  energy  mix  by  17%    in  2025  and  electricity projects  of  35,000  MW.  However  the  focus  of  policy  is  not  to touch  the  electricity  management  sector  that  actually  has  a large contribution in performing electrical energy savings. One of  them  is  the  implementation  of  smart  grid  systems.  Smart grid  is  a  continuation  of  the  current  system  to  the  next generation  vision  that  combines  the  use  of  sensors, communications,  computing  and  control  capabilities  in  some form  to  improve  the  overall  functioning  of  the  electricity distribution  system.  Smart  grid  technologies  is  the  key  to  use energy  resources  efficiently  distributed.  Moreover  the  smart grid  may  encourage  the  application  of  renewable  energy through  distributed  generation  massively.  The  main  focus  in this  paper  is  to  discuss  the  prospects,  opportunities  and challenges  in  the  implementation  of  smart  grid  in  power distribution  systems  to  improve  efficiency  and  accelerate  the use of renewable energy in Indonesia.
Keyword — Power  system,  Distribution  networks,  Smart  grids, Distributed generation, Renewable energy.
Abstrak — Saat  ini  Indonesia  sedang  menghadapi tantangan dengan meningkatnya kebutuhan energi listrik yang sangat tinggi. Peningkatan ini belum diikuti oleh pertumbuhan pembangkit  listrik.  Berbagai  kebijakan  telah  dilakukan  oleh pemerintah  antara  lain  penggunaan  energi  terbarukan  yang mengacu kepada Perpres No. 5 tahun 2006 tentang  Kebijakan Energi  Nasional  dengan  menetapkan  target  kontribusi  EBT dalam bauran energi primer nasional sebesar 17% pada tahun 2025  serta proyek listrik 35.000 MW. Namun fokus kebijakan tersebut  belum  menyentuh  kepada  sektor  manajemen pengelolaan  energi  listrik  yang  justru  memiliki  andil  yang sangat  besar  dalam  melakukan  penghematan  energi  listrik. Salah satunya adalah penerapan smart grid . Smart grid adalah kelanjutan dari sistem saat ini menuju visi generasi berikutnya yang memadukan penggunaan sensor, komunikasi, kemampuan  komputasi  dan  kontrol  dalam  beberapa  bentuk untuk  meningkatkan fungsi keseluruhan dari sistem distribusi tenaga  listrik.  Teknologi smart  grid merupakan  kunci  untuk menggunakan sumber daya energi yang didistribusikan secara efisien.  Selain  itu  smart  grid  dapat  mendorong  penerapaan energi  terbarukan  melalui  pembangkit  terdistribusi  secara masif.  Fokus  utama  dalam  makalah  ini  adalah  untuk
membahas  prospek  serta  peluang  dan  tantangan  penerapan smart  grid  dalam  sistem  distribusi  tenaga  listrik  untuk melakukan  efisiensi  dan  juga  mendorong  percepatan penggunaan energi terbarukan di Indonesia.
Kata  Kunci —  Sistem  tenaga  listrik,  Jaringan  distribusi, Smart grid, Pembangkit terdistribusi, Energi terbarukan

## I. Pendahuluan
Sistem  kelistrikan  dunia  saat  ini  telah  mengalami perubahan  yang  sangat  besar,  terutama  dibagian  teknologi pembangkitan  dan  distribusi.  Perubahan  ini  terjadi  untuk memerangi  perubahan  iklim  dan  meningkatkan  keamanan energi.  Dalam  meresponi  hal  tersebut  dilakukan  berbagai upaya  antara  lain  dengan  menggunakan  sumber  energi terbarukan,  mengurangi  emisi  gas  rumah  kaca  dan membangun ekonomi yang berkelanjutan untuk memastikan ketersediaan energi di masa sekarang dan akan datang [1].
Indonesia  merupakan  negara  kepulauan  yang  terdiri  dari sekitar  17.000  pulau  pada  area  1.904.569  km2  yang  terdiri dari  1.811.569  km  wilayah  tanah  dan  93,000  km2  wilayah lautan.  Secara  administratif  dibagi  menjadi  33  provinsi, yang terdiri dari 440 kabupaten. Indonesia adalah  negara ke empat  dunia  yang  paling  padat  penduduknya  serta merupakan ekonomi terbesar di Asia Tenggara dan anggota dari negara ekonomi utama G-20 [2].
Penduduk  Indonesia  mencapai  205  juta  jiwa  pada  tahun 2000  dan  meningkat  menjadi  lebih  dari  254  juta  jiwa  pada 2013  dengan  rata-rata  sebesar  1,66%  per  tahun. Pertumbuhan ekonomi nasional meningkat pada tahun 2013 menjadi sebesar 5.78% per tahun dan Pada tahun 2015 Bank Indonesia  memprediksi pertumbuhan ekonomi sekitar 5.4% - 5.8% per tahun [3] . Pertumbuhan ekonomi Indonesia yang kuat menyebabkan permintaan energi lebih cepat meningkat.
Kebutuhan  energi  khususnya  energi  listrik  akan  terus bertambah  baik  dari  pelanggan  industri,  perkantoran,  dan perumahan. Proyeksi rasio elektrifikasi Indonesia berdasarkan  RUPTL  PLN  terus  ditingkatakan  dari  84  % pada  2015  menjadi  97%  pada  2019  [3].  Peningkatan  rasio elektrifikasi di wilayah kepulauan yang masih kecil otomatis akan  menambah  kebutuhan  energi  listrik  Indonesia  secara keseluruhan, sementara itu untuk menyalurkan energi listrik dari  pembangkit  di  Jawa  dan  Sumatera  ke  wilayah
kepulauan  akan  membutuhkan  jaringan  transmisi  yang sangat besar.
Dalam  menghadapi  kebutuhan  energi  yang  semakin meningkat,  pemanfaatan  energi  baru  dan  terbarukan  (EBT) merupakan sebuah solusi ditengah krisis energi yang terjadi saat  ini  untuk  mengurangi  ketergantungan  terhadap  energi fosil.  Sampai  saat  ini  implementasi  dari  pembangkit  EBT masih  terbatas  pada  sistem  yang isolated ,  belum  banyak pembangkit  EBT  yang  terkoneksi  langsung  ke  jaringan listrik  yang  sudah  ada.  Hal  ini  dipengaruhi  oleh  beberapa hal,  diantaranya  sumber  beberapa  pembangkit  listrik  EBT sangat dipengaruhi oleh kondisi cuaca sehingga output yang dihasilkannya  tidak  stabil  dan  berubah  sesuai  dengan kondisi cuaca.
Untuk  mengatasi  hal  tersebut  perlu  diterapkan  jaringan kelistrikan  cerdas,  yaitu  jaringan  yang  menggabungkan teknologi  ICT  ( Information  and  Control  Technologies ) untuk  memonitor  dan  mengendalikan  jaringan  kelistrikan sehingga  mampu  mengintegrasikan  pembangkit  EBT  yang terdistribusi.
Dalam beberapa tahun terakhir, pemanfaatan  EBT dalam sistem smart grid telah meningkat. Sejumlah besar program telah dilaksanakan di berbagai belahan dunia  yang sebagian besar  berada  di  negara  maju  dan  berkembang.  Beberapa studi  menunjukkan  bahwa  teknologi  ini  dapat  memberikan layanan  listrik  murah  yang  handal  dan  relatif  rendah  [4]. Makalah  ini  bertujuan  untuk  mempelajari  peluang  dan tantangan mengintegrasikan energi terbarukan dalam sistem smart grid sebagai jaringan listrik masa depan di Indonesia.

## II. Kondisi Ketenagalistrikan Indonesia
Sektor  ketenagalistrikan  merupakan  bagian  yang  sangat penting  bagi  pembangunan  sosial-ekonomi  sebuah  negara. Pada  bagian  ini,  gambaran  umum  ketenagalistrikan Indonesia  meliputi  sektor  pembangkitan,  transmisi, distribusi hingga pelanggan akan diberikan.

## A. Pembangkitan
Sampai akhir tahun 2014 kapasitas terpasang pembangkit  listrik  di  Indonesia  mencapai  53.065,50  MW yang  terdiri  dari  pembangkit  PLN  sebesar  37.379,53  MW dan  Non  PLN  sebesar  15.685,97  MW [5] dengan  jenis pembangkit  yang  dapat  kita  lihat  pada  tabel  1. Dibandingkan  dengan  tahun  2013  sebesar  50.898,51  MW, maka  kapasitas  terpasang  pembangkit  tenaga  listrik  naik sebesar  2.166,99  MW  atau  4,25%.  Jumlah  ini  akan bertambah  seiring  dengan  dicanangkannya  program  listrik 35.000 MW.

## Tabel 1. Kapasitas Terpasang Pembangkit
listrik Indonesia [5]

## B. Transmisi
Indonesia  mengalami  peningkatan  jaringan  transmisi. Pada akhir tahun 2014 total panjang jaringan transmisi naik menjadi  40.331,73  kms,  terdiri  dari  JTET  (Jaringan Tegangan  Ekstra  Tinggi)  sepanjang  5.053  kms  dan  JTT (Jaringan Tegangan Tinggi) sepanjang 35.278,73 kms.
Untuk gardu induk, terjadi kenaikan sebesar 5.127 MVA atau  6,30  %  yaitu  dari  81.345  MVA  pada  tahun  2013 menjadi 86.472 MVA pada akhir tahun 2014 [5] .

## C. Distribusi
Total  jaringan  distribusi  naik  menjadi  925.311,58  kms yang  terdiri  dari  JTM  (Jaringan  Tegangan  Menengah) 339.558,02  kms  dan  JTR  (Jaringan  Tegangan  Rendah) 585.753,56 kms
Gardu  distribusi  juga  mengalami  kenaikan  sebesar 3.595,02 MVA atau 8,32% dari 43.183,67 MVA pada tahun 2013  menjadi  46.778,69  MVA  pada  akhir  tahun  2014. Jumlah  gardu  distribusi  mengalami  kenaikan  sejumlah 26.565  unit  atau  sebesar  7,32  %  yaitu  dari  362.746  unit  di tahun 2013 menjadi 389.311 unit di tahun 2014.
Susut  jaringan  ( losses )  PLN  tahun  2014  sebesar 21.423,30 GWh terdiri dari susut transmisi sebesar 5.224,63 GWh  dan  susut  distribusi  sebesar  16.198,66  GWh. Dibandingkan  dengan  produksi  netto  sebesar  220.712,66 GWh  maka  susut  transmisi  adalah  2,37%  dan  susut distribusi 7,52% [5] . Indeks  SAIDI  ( System  Average  Interruption  Duration Index) Indonesia  pada  tahun  2014  adalah 5,81  jam/ pelanggan  sedangkan    SAIFI  ( System  Average  Interruption Frequency Index ) 5,58  kali/ pelanggan  [6].

## D. Pelanggan
Jumlah pelanggan tahun 2014  mengalami kenaikan dari tahun  2013  dan  saat  ini  mencapai  57.493.234  pelanggan. Dengan  kenaikan  sebesar  3.497.026  pelanggan  atau  6,48% dari jumlah pelanggan seluruhnya. Kelompok rumah tangga
JENIS TOTAL KAPASITAS (MW) PLTU (uap) 25,104.23 PLTG (gas) 4,310.50 PLTGU (gas uap) 10,146.11 PLTMG (mesin gas) 610.74 PLTD (diesel) 6,206.99 PLTA (air) 5,059.06 PLTM (mini hidro) 139.87 PLTMH (mikro hidro) 30.46 PLTP (panas bumi) 1,405.40 PLTB (bayu / angin) 1.12 PLTS (surya) 9.02 PLTGB (gasifikasi batubara) 6.00 PLTSa (sampah) 36.00 TOTAL 53,065.50
merupakan  jumlah  pelanggan  terbesar  yaitu  53.309.325 pelanggan atau 92,72 %.
Rasio  elektrifikasi  adalah  perbandingan  rumah  tangga berlistrik  dengan  jumlah  rumah  tangga.  Rasio  elektrifikasi pada  akhir  tahun  2014  mencapai  84,35%.  Dibandingkan dengan  tahun  2013  mencapai  80,51%,  rasio  elektrifikasi Indonesia  naik  sebesar  3,84% [5] . Ini  berarti  15,65  % penduduk Indonesia belum dialiri listrik.
Kebijakan Energi Nasional mentargetkan rasio elektrifikasi mendekati 100% pada tahun 2025. Pembangkit listrik  diharapkan  dapat  mencapai  sekitar  115  GW  pada tahun  2025  dan  430  GW  pada  tahun  2050.  Sedangkan konsumsi  energi  per  kapita  pada  tahun  2025  ditargetkan sekitar  1,4  TOE/kapita  (10,07  SBM/kapita)  dan  3,2 TOE/kapita (23,02 SBM/kapita) pada tahun 2050 [3] .
Hal ini menunjukkan bahwa harus ada perencanaan dan manajemen  yang  tepat  dalam  pembangkitan,  transmisi  dan distribusi.  Dari  banyak  penelitian  dan  beberapa  perusahan sektor  ketenagalistrikan  menyarankan  bahwa  solusi  yang mungkin adalah penerapan teknologi smart grid.

## III. Energi Terbarukan di Indonesia

## A. Potensi Energi Terbarukan
Energi  fosil  masih  mendominasi  penggunaan  energi Indonesia. Mengingat  cadangan  bahan  bakar  fosil  yang semakin  menipis  dan  emisi  bahan  bakar  yang  merugikan, penggunaan energi berkelanjutan dan terbarukan tidak dapat dihindari.  Meskipun  negara  telah  menerapkan  dan memperluas  pemanfaatan  energi  terbarukan,  kontribusi energi terbarukan di pembangkit listrik hanya sekitar 3%
Tabel 2. Potensi Energi Terbarukan di Indonesia[3]
No Jenis Energi Sumber Daya Cadan gan Kapasistas Terpasang 1 Panas Bumi 12,386 MWe 16,524 MWe 1,343 MW 2 Hidro 75,000 MW - 8,671 MW 3 Biomassa 32,654 MWe - 1,626 MWe ( Off Grid ) 90.5 Mwe ( On Grid ) 4 Energi Surya 4.80 kWh/m 2 /hari - 19.2 MW 5 Energi Angin 970 MW - 1.96 MW 6 Uranium 3000 MW - 30 MW 7 Gas Metana Batubara 456.7 TSCF (Potensi Praktis) - - 8 Shale gas 574 TSCF - - 9 Gelombang laut 1.995,2 MW (Potensi Praktis) - - 10 Energi Panas Laut 41.012 MW (Potensi Praktis) - - 11 Pasang Surut 4.800 MW (Potensi Praktis) - -
Indonesia  memiliki  Potensi  Energi  Baru  Terbarukan (EBT)  yang  cukup  besar  yang  dapat  dilihat  pada  tabel  2. Potensi  tersebut  dapat  dimanfaatkan  untuk  menopang kebutuhan listrik dimasa depan.

## B. Target Penggunaan Energi Terbarukan
Perubahan paradigma pengelolaan energi yang mengedepankan diversifikasi dan konservasi energi diperlukan  agar  peran  energi  baru  terbarukan  lebih maksimal.  EBT  diharapkan  dapat  menjadi  penopang  utama penyediaan energi nasional di masa depan.
Untuk  mendukung  upaya  dan  program  pengembangan EBT, pemerintah sudah menerbitkan kebijakan dan regulasi yang  mencakup  Perpres  No.  5/2006  tentang  Kebijakan Energi Nasional, UU No. 30/2007 tentang Energi,  UU. No. 15/1985  tentang  Ketenagalistrikan,  Permen  ESDM  No. 002/2006  tentang  Pengusahaan  Pembangkit  Listrik  Tenaga Energi  Terbarukan  Skala  Menengah,  dan  Kepmen  ESDM No.1122K/30/MEM/2002  tentang  pembangkit  skala  kecil tersebar.
Pemerintah menetapkan target kontribusi energi terbarukan  terhadap  bauran  energi  primer  nasional  sebesar 17  %  di  tahun  2050 (Sesuai  Perpres  No  5/2006)  Bauran energi tersebut dapat kita lihat pada gambar 1.

## Gambar 1. Bauran energi primer nasional 2050
Langkah yang  akan  diambil  Pemerintah  adalah menambah  kapasitas  terpasang  Pembangkit  Listrik  Mikro Hidro  menjadi  2,846  MW  pada  tahun  2025,  kapasitas terpasang  biomasa  180  MW  pada  tahun  2020,  kapasitas terpasang  angin  (PLT  Bayu)  sebesar  0,97  GW  pada  tahun 2025, surya 0,87 GW pada tahun 2024, dan nuklir 4,2 GW pada tahun 2024. Total investasi yang diserap pengembangan  EBT  sampai  tahun  2025  diproyeksikan sebesar 13,197 juta USD [7].

## IV. Konsep Smart Grid
Listrik  berkualitas  tinggi  merupakan  suatu  keharusan  di dunia modern. Hal ini dikarenakan ada banyak bidang yang menuntut  kualitas  daya,  seperti  manufaktur  elektronik, mikroprosesor,  dan  banyak  perangkat  sensitif  yang digunakan  oleh  manusia.  Oleh  karena  itu,  sangat  penting bagi  perusahaan  utilitas  untuk  menyediakan  daya  listrik yang lebih terjangkau, handal, dan berkualitas untuk semua . Smart  grid  merupakan  solusi  yang  dapat  diterapkan  untuk menjawab kebutuhan tersebut [8].
Smart  Grid  pada  dasarnya  melapisi  sistem  tenaga  listrik secara  fisik  dengan  sistem  informasi  yang  menghubungkan berbagai  peralatan  dan  aset  bersama-sama  dengan  sensor untuk  membentuk  platform  layanan  pelanggan.  Hal  ini memungkin-kan utilitas dan konsumen untuk terus memantau dan menyesuaikan penggunaan listrik [9].

## A. Definisi smart grid
Dalam  pengembangannya,  tidak  ada  definisi  baku  untuk menjelaskan  konsep  smart  grid.  Hal  ini  terjadi  karena pengembangannya  yang  berbeda-beda  di  setiap  kasus  dan negara. Ada beberapa definisi yang dibuat untuk menjelaskan smart grid. Menurut International Electrotechnical Commission (IEC),  smart  grid  adalah  konsep  modernisasi jaringan  listrik.  Melalui  penambahan  teknologi  smart  grid, jaringan  menjadi  lebih  fleksibel,  interaktif  dan  mampu memberikan umpan balik secara real time . Ini adalah jaringan listrik  cerdas  yang  dapat  mengintegrasikan  tindakan  dari semua pengguna yang terhubung pada pembangkit, konsumen dan  para  pelaku  baik  dalam  rangka  penyediaan  yang berkelanjutan  secara  efisien,  ekonomis  dan    pasokan  listrik yang aman. [10].
Menurut International  Energy  Agency (IEA),  smart  grid merupakan  jaringan  listrik  yang  menggunakan  teknologi canggih  digital  untuk  memantau  dan  mengelola  transportasi listrik  dari  semua  sumber  pembangkit  untuk  memenuhi kebutuhan  listrik  yang  bervariasi  dari  pengguna  akhir.  smart grid  mengkoordinasikan  kebutuhan  dan  kemampuan  semua generator,  operator  jaringan,  pengguna  akhir  dan stakeholder pasar  listrik  untuk  mengoperasikan  semua  bagian  dari  sistem secara  efisien,  meminimalkan  biaya  dan  dampak  lingkungan sekaligus  memaksimalkan  keandalan  sistem,  ketahanan  dan stabilitas [11].
Terlepas  dari  pemahaman  umum  dari  smart  grid,  visi spesifik  smart  grid  berbeda  secara  substansial  dari  kasus  ke kasus  dan  dari  satu  negara  ke  negara.  Teknologi  yang termasuk dalam satu konsep smart grid belum tentu termasuk dalam konsep yang lain [12].

## B. Teknologi smart grid
Tujuan utama dari smart grid adalah untuk mempromosikan  partisipasi  pelanggan  aktif  dan  pengambilan keputusan  serta  menciptakan  lingkungan  operasi  di  mana kedua  utilitas  dan  pengguna  listrik  mempengaruhi  satu  sama lain . [4].
Sebuah smart grid menggunakan produk dan layanan yang inovatif  bersama  dengan  monitoring  cerdas,  kontrol, komunikasi,  dan  teknologi  pemulihan  diri  untuk  [10]: Memfasilitasi  koneksi  dan  pengoperasian  generator  dari semua ukuran dan teknologi; Memungkinkan konsumen untuk berperan  dalam  mengoptimalkan  pengoperasian  sistem; Menyediakan  konsumen  dengan  informasi  dan  pemilihan pasokan  yang  lebih  besar;  Secara  signifikan  mengurangi dampak  lingkungan  dari  seluruh  sistem  tenaga  listrik; Memberikan peningkatan keandalan dan keamanan pasokan.
Smart  grid sebagai  jaringan  listrik  modern  memiliki beberapa  perubahan  terhadap  jaringan  tradisional.  Beberapa perubahan tersebut diilustrasikan pada gambar 2 [8].

## Gambar 2. Perubahan jaringan tradisional menuju jaringan modern
Signifikansi  smart  grid  terdapat  pada  fitur  teknologi cerdas  dan  sensor  yang  digunakan  dalam  mengelola  sistem tenaga  listrik  dan  melakukan  optimasi  operasi  dibeberapa bagian  serta  hadirnya  sumber  energi  terbarukan  pada  sistem pembangkitan.
Dalam  penerapannya,  smart  grid  memiliki  beberapa komponen kunci [13]. Hal tersebut  meliputi: Smart metering , yang  memungkinkan  komunikasi  dua  arah  antara  utilitas  dan pelanggan  (termasuk  fasilitas  penyimpanan  energi  seperti baterai  isi  ulang  dan  kendaraan  listrik)  atau  pembangkitan tersebar  (DG);  Teknologi  informasi,  yang  memungkinkan kontrol  optimal  dari  total  jaringan  bahkan  di  mana  sangat banyak  unit  DG  terintegrasi;  Sistem  manajemen  energi,  yang mungkin menerapkan penggunaan energi listrik paling efisien untuk  pelanggan;  Kontrol  canggih  dan  sistem  proteksi,  yang meningkatkan keamanan dan keandalan kedua jaringan listrik skala kecil dan besar.
Teknologi  smart  grid  menyediakan  berbagai  solusi  yang dapat  disesuaikan  dengan  spesifik  kebutuhan  masing-masing daerah. Smart grid tidak hanya akan membantu mengurangi pencurian,  tetapi  juga  meningkatkan  efisiensi  jaringan, efisiensi  penggunaan,  dan  dapat  memanfaatkan  sumber  daya energi pembangkitan tersebar pada kapasitas optimalnya [14].

## V. Smart Grid Sebagai Jaringan Listrik Masa Depan di Indonesia

## A. Jaringan Listrik Masa Depan
Jaringan  listrik  masa  depan  memiliki  kebutuhan  yang harus  dipenuhi  yaitu:  Pemulihan  diri  secara  otomatis; Reliabilitas  yang  tinggi;  Tahan  terhadap  serangan  atau gangguan;  Penggabungan  semua  pembangkit  dan  pilihan penyimpanan;  Optimisasi  terhadap  aset  dan  peralatan; Pemantauan cerdas [1].
Smart  grid  memiliki  beberapa  kemampuan  yang  dapat diandalkan  sebagai  jaringan  masa  depan  untuk  memenuhi kebutuhan tersebut. Konsep smart grid sebagai jaringan masa depan  dapat  dilihat  melalui  ilustrasi  yang  ditampilkan  pada gambar  3.  Beberapa  perbedaan  smart  grid  terhadap  jaringan tradisional dapat dilihat pada tabel 3 [1], [8], [15], [16].
Gambar 3. Peningkatan jaringan listrik dari masa lalu ke masa depan  [11]

## Tabel. 3 Perbandingan Jaringan Listrik Tradisional
dan Smart Grid Jaringan Tradisional Smart Grid Elektromekanis Digital Komunikasi Satu Arah Komunikasi real-time dua arah Interkoneksi terbatas Perdagangan  energi  listrik  lintas batas dari layanan listrik dan jaringan Jaringan radial Jaringan tersebar Pembangkit  listrik  skala  besar besar dan terpusat Integrasi  pembangkit  tersebar  dan sumber  energi  terbarukan  bersama pembangkit terpusat skala besar Sedikit data terlibat Banyak data yang terlibat Menggunakan sedikit sensor Seluruhnya menggunakan sensor Kurang memperhatikan keamanan dan privasi Perlindungan adaptif Produksi  dan  konsumsi  energi secara simultan Menggunakan  sistem  penyimpanan energi Respons  yang  lambat  untuk keadaan darurat Respons  yang  cepat  untuk  keadaan darurat Buta Dapat dimonitor Pemulihan manual Pemulihan otomatis (Self Healing) Gangguan dan pemadaman Adaptif dan Islanding Kontrol Terbatas Kontrol menyeluruh Sedikit pilihan pelanggan Banyak pilihan pelanggan
Mengacu  pada  NIST,  IEEE  membagi  smart  grid  menjadi delapan  domain  yang    terdiri  dari    Pembangkit  Massal  dan Non-massal,  Pelanggan,  Distribusi, Sistem pendukung dasar, Pasar, Operasi, Penyedia layanan dan Transmisi.
Akhirnya  ketika  smart  grid  diterapkan,  ada  beberapa manfaat langsung yang akan diperoleh, antara lain [17]:
 Mengurangi biaya operasi pembangkit dan distribusi
 Penangguhan modal investasi pembangkitan, transmisi dan distribusi
 Kerusakan peralatan dan pemeliharaan distribusi
 Berkurangnya kerugian ( losses ) listrik
 Mengurangi biaya listrik kepada konsumen
 Mengurangi pencurian listrik, pemadaman besar dan pemadaman sesaat serta pengurangan beban puncak

## B. Indikator Kinerja Utama
Faktor  penggerak  utama  dalam  menerapkan  smart  grid  di Indonesia [18] dapat dilihat dari indikator berikut:
1) Peningkatan Efisiensi Energi.
Menurunkan  rugi-rugi  ( losses )  teknis  dan  non-teknis  ; Meningkatkan  penyaluran  energi  di  sistem  jaringan tenaga  listrik;  Mengintegrasikan  informasi  kebutuhan daya  dan smart  metering ;  Memungkinkan  partisipasi pelanggan secara dinamis.
2) Peningkatan Keandalan dan Stabilitas Suplai. Mencegah  terjadinya black-out dan  meminimalkan pemadaman  penyulang;  Memperkirakan  kondisi  aset jaringan secara real-time ;
3) Pengurangan Emisi Karbon dioksida. Memungkinkan  partisipasi  pembangkit renewable & hybrid dalam  sistem  tenaga  listrik;  Mengintegrasikan sumber-sumber  pembangkitan  terpisah  ( distributed generation ) dan eco-buildings .

## C. Pengembangan Smart Grid Di Indonesia
Inisiasi  pengembangan  smart  grid  di  Indonesia  telah dimulai sejak lama. Hal ini dimulai dari penggunaan teknologi SCADA  pada  sistem  transmisi  hingga  penerapan  teknologi komunikasi  dan  informasi  pada  infrastruktur  jaringan  listrik yang diilustrasikan pada gambar 4.
Gambar 4. Tahapan Inisiasi Pengembangan Smart Grid PLN [18]
Saat ini, terdapat sekitar 10 proyek smart grid sedang dalam tahap  implementasi  yang  dilakukan  PLN,  sebagian  proyek berfokus pada pengembangan integrasi pembangkit renewable energy dengan  sistem  tenaga  listrik,  dan  sebagian  lainnya terkait  pada  pengembangan  smart  grid energy  management dan power quality [18].
Beberapa  dari  proyek  smart  grid  yang  saat  ini  ada  antara lain: 1) Implementasi Pembangkit Energi Terbarukan Terintegrasi Nusa Penida 2) Smart Micro Grid di Pulau Sumba - NTT
3) Implementasi  Proyek Smart  Community di  Kawasan Industri Karawang
4) Smart Grid Karimunjawa
5) Advance  Metering  Infrastructure (AMI)  di  PLN cabang Solo Jawa Tengah
6) Advance Metering Infrastructure (AMI) di Residential Pondok Indah oleh PLN Disjaya
7) Automated Demand Response oleh Honeywell
8) Smart  Grid  PLN  Grant  untuk  Pengembangan  Road Map
9) Implementasi  Layanan Smart  Grid dan  Pemasangan Infrastruktur  Meteran  Berkelanjutan  untuk  Wilayah Jawa dan Bali

## VI. Tantangan Pengembangan Smart Grid di Indonesia
Indonesia  sebagai  negara  berkembang  akan  menghadapi tantangan  terkait  penerapan  smart  grid  sebagai  konsep  baru dari  jaringan  listrik.Tantangan  tersebut  dipengaruhi  oleh beberapa faktor yang saling berkaitan antara operasi, penyedia layanan  dan  pelanggan.  Tantangan  dalam  mengembangkan smart  grid  di  Indonesia  dibagi  menjadi  4  sektor,  yaitu teknologi,  kebijakan  dan  regulasi,  pelanggan  serta  sumber daya manusia.
A. Teknologi
Masuknya sumber energi terbarukan melalui pembangkitan  tersebar  kedalam  jaringan  memiliki  masalah karena  sifatnya  yang  tidak  stabil  dan  tergantung  pada  cuaca. Kondisi  ini  menyebabkan  frekuensi  jaringan  akan  terganggu [19] dan terjadinya fluktuasi tegangan, transient dan harmonik pada  sistem  tenaga,  daya  reaktif serta  interferensi elektromagnetik  [20].  Koneksi  dengan  jaringan  dan  transmisi juga  menjadi  masalah  karena  terletak  jauh  dari  pusat  beban dan akan menjadi masalah terkait kualitas daya.
Infrastruktur jaringan yang mengakomodir sistem dua arah beserta  perangkat  otomasi,  proteksi  serta  kontrol  harus dibangun.  Hal  itu  membutuhkan  investasi  yang  cukup  besar dan membutuhkan desain dengan kemampuan tinggi [14].
Smart  grid harus  bergantung  pada  jaringan  komunikasi yang  kuat  dan  dapat  diandalkan  [21].  Indonesia  belum memiliki  jaringan  komunikasi  yang  merata  di  tiap  daerah. Ketersediaan  jaringan  masih  hanya  mencakup  kota  besar namun  masih  cukup  mahal,  sedangkan  di  kota  kecil  belum tersedia dengan memadai. Jaringan komunikasi antara seluruh pembangkit,  gardu  induk  transmisi  dan  distribusi  serta  unit kendali  dan  monitor  juga  harus  dipersiapkan.  Teknologi nirkabel  juga  dibutuhkan  pada  daerah  yang  terpencil  atau pulau kecil [19].
Begitu  juga  dengan  infrastruktur  pengukuran  canggih/ AMI  yang  saat  ini  masih  terbatas  pada  konsumen  besar  serta perangkat elektronik cerdas/ IED. Solusi yang dapat dilakukan
adalah  membangun  infrastruktur  jaringan  yang  merata  di setiap  daerah  dan  memperbanyak smart  meter serta melakukan investasi dalam konversi perangkat elektromekanik  menjadi  statis  seperti  perangkat  elektronik cerdas/ IED.

## B. Kebijakan dan Regulasi
Pemahaman pentingnya penerapan smart grid untuk masa depan  merupakan  salah  satu  faktor  penentu.  Dukungan melalui  kebijakan  dari  pemerintah  dan  investasi  dibutuhkan untuk mendorong penerapan smart grid [22]. Smart  grid menawarkan  tarif  yang  dinamis  untuk memotivasi  pengguna  melakukan  penghematan.  Hal  itu membutuhkan  kebijakan  pendukung  oleh  pemerintah  terkait penyesuaian tarif antara lain, tarif dinamis, tarif variabel, tarif time  of  the  day (ToD),  tarif rule-based dan  lainnya  termasuk program  respon  permintaan  (DR)  [23].  Kebijakan feed-in tariff juga  dibutuhkan  untuk  mengakomodir  jual  beli  energi listrik dari sumber energi baru dan terbarukan (EBT).
Pemberian  insentif  terhadap  pengguna  EBT  juga  harus dilakukan dalam rangka percepatan pemanfaatan EBT [24].
Standarisasi  merupakan  isu  penting  dalam  penerapan smart  grid,  oleh  karena  itu  pemerintah  melalui  Badan Standarisasi  Nasional  (BSN)  harus  membuat  standarisasi smart  grid  atau  mengadopsi  standar  yang  sudah  digunakan secara internasional.

## C. Pelanggan
Pelanggan  sebagai  pengguna  akhir  merupakan  unsur penting  dalam  terlaksananya  penerapan smart  grid .  Kendala saat  beradaptasi  terhadap  perubahan  mungkin  akan  terjadi pada pelanggan. Penelitian menunjukkan responden cenderung  mendukung  teknologi smart  grid sebagai  solusi untuk  perubahan  iklim  dan  masalah  energi  namun  tidak terhadap kenaikan atau penyesuaian tarif [24].
Jumlah aplikasi bangunan cerdas juga masih sangat sedikit di  Indonesia,  hal  ini  akibat  kesadaran  akan  efisiensi  energi masih  sangat  kurang  serta  mahalnya  biaya  investasi. Kesadaran  akan  peran  serta  pelanggan  harus  ditingkatkan serta  insentif  dalam  penerapan  bangunan  cerdas  harus diberikan agar dapat mengatasi masalah tersebut.

## D. Sumber daya manusia
Sumber  daya  manusia  yang  memiliki  kemampuan  tinggi dalam smart grid sangat dibutuhkan. Hal ini dikarenakan akan banyak  infrastruktur  yang  dibangun  diberbagai  daerah  dan membutuhkan  tenaga  ahli  dalam  mengoperasikan  serta memeilharanya.
Investasi  dalam  Penelitian  dan  Pengembangan (R  &  D) diperlukan sebagai pelatihan dan peningkatan kapasitas untuk pembuatan  pusat  sumber  daya  yang  memadai  dalam mengembangkan  dan  menerapkan  smart  grid  di  Indonesia serta alih pengetahuan tentang smart grid , produk dan layanan [23].

## VII. Kesimpulan
Smart  grid akan  menjadi  tren  jaringan  listrik  generasi berikutnya  dalam  meningkatkan  kualitas  energi  listrik  yang sempurna dalam setiap jaringan listrik. Hal ini juga digunakan untuk meningkatkan efisiensi sistem energi secara keseluruhan.  Makalah  ini  mengulas  konsep  dan  karakteristik dari smart grid serta perbandingan antara jaringan saat ini dan masa  depan.  Hal  ini  akan  menunjukkan  faktor  pendorong yang sangat diperlukan dalam sistem tenaga listrik Indonesia.
Dorongan  yang  kuat  dari  pemerintah  untuk  menggunakan energi terbarukan  secara luas, potensi energi terbarukan  yang besar serta serta inisiatif pengembangan smart grid yang telah dimulai menjadi peluang sekaligus kekuatan dalam penerapan smart grid . Tantangan terkait pengembangan  smart grid telah ditinjau  dan  diprediksi  dalam  berbagai  sektor.  Kerjasama antara  perusahaan  listrik,  pemerintah,  industri  dan  akademisi menjadi unsur penting dalam pengembangan dan pelaksanaan smart grid di Indonesia.

## VIII. Daftar Pustaka
[1] M.  Biabani,  M.  A.  Golkar,  A.  H.  Z.  Kasiry,  and  M. Akbari,  ―Smart  grid  in  Iran:  Driving  factors,  evolution, challenges  and  possible  solutions,‖  in Environment  and Electrical  Engineering  (EEEIC),  2011  10th  International Conference on , 2011, pp. 1–4.
[2] S. Mujiyanto and G. Tiess, ―Secure energy supply in 2025: Indonesia’s need for an energy policy strategy,‖ Energy Policy , vol. 61, pp. 31–41, Oct. 2013.
[3] BPPT, Indonesia  Energy  Outlook  2015 .  Jakarta: Pusat Teknologi Pengembangan Sumber Daya Energi - Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, 2015.
[4] N.  Phuangpornpitak  and  S.  Tia,  ―Opportunities  and
Challenges  of  Integrating  Renewable  Energy  in  Smart  Grid System,‖ Energy Procedia , vol. 34, pp. 282–290, 2013.
[5] Kementerian  Energi  Dan  Sumber  Daya  Mineral,
―Statistik  Ketenagalistrikan  2014.‖  Kementerian  Energi  Dan Sumber Daya Mineral, Nov-2015.
[6] PT.PLN (Persero), ―Statistik PLN 2014.‖ Sekretariat
Perusahaan PT.PLN (Persero), Apr-2015.
[7] ESDM,  ―Potensi  Energi  Baru  Terbarukan  (EBT) Indonesia.‖ [Online]. Available:
http://www.esdm.go.id/berita/37-umum/1962-potensi-energi- baru-terbarukan-ebt-
indonesia.html?tmpl=component&print=1&page=. [Accessed: 14-Jul-2016].
[8] M.  S.  Thomas  and  J.  D.  McDonald, Power  System SCADA and Smart Grids . CRC Press, 2015.
[9] J. Lu, D. Xie, and Q. Ai, ―Research on Smart Grid in China,‖ IEEE TD Asia 2009 .
[10]
―IEC  -  Smart  grid  >  Background  -  What  is  Smart
Grid?‖ [Online]. Available: http://www.iec.ch/smartgrid/background/explained.htm.
[Accessed: 04-Jul-2016].
[11] International  Energy  Agency  (IEA), Technology Roadmap  Smart  Grids .  Paris:  International  Energy  Agency, 2011.
[12] G. Brunekreeft, T. Luhmann, T. Menz, S.-U. Müller, and P. Recknagel, Eds., Regulatory Pathways For Smart Grid Development  in  China .  Wiesbaden:  Springer  Fachmedien Wiesbaden, 2015.
[13] IEC,  ―Smart  electrification  –  The  key  to  energy efficiency.‖ International Electrotechnical Commission, 2010. [14] G.  N.  Jadhav  and  A.  A.  Dharme,  ―Technical Challenges  for  Development  of  Smart  Grid  in  India,‖ presented  at  the  2012  International  Conference  on  Advances in  Engineering,  Science  and  Management  (ICAESM  2012), Nagapattinam, Tamil Nadu, India, 2012.
[15] M.  L.  Tuballa  and  M.  L.  Abundo,  ―A  review  of  the development  of  Smart  Grid  technologies,‖ Renew.  Sustain. Energy Rev. , vol. 59, pp. 710–725, Jun. 2016.
[16] Europäische Kommission, Ed., European technology platform  SmartGrids:  vision  and  strategy  for  Europe’s electricity  networks  of  the  future .  Luxembourg:  Office  for Official Publications of the European Communities, 2006. [17] A. Sinha, S. Neogi, R. N. Lahiri, S. Chowdhury, S. P. Chowdhury,  and  N.  Chakraborty,  ―Smart  grid  initiative  for power distribution utility in India,‖ in 2011 IEEE Power and Energy Society General Meeting , 2011, pp. 1–8.
[18] Tim  Smartgrid  PT  PLN  (Persero),  ―Inisiatif  PLN dalam  Pengembangan  dan  Implementasi  Smartgrid,‖  Jakarta, Jan-2016.
[19] N.-K.  C.  Nair  and  L.  Zhang,  ―SmartGrid:  Future networks  for  New  Zealand  power  systems  incorporating distributed  generation,‖ Energy  Policy ,  vol.  37,  no.  9,  pp. 3418–3427, Sep. 2009.
[20] G. M. Shafiullah, A. M. Oo, D. Jarvis, A. S. Ali, and
P. Wolfs, ―Potential challenges: Integrating renewable energy with  the  smart  grid,‖  in Universities  Power  Engineering Conference (AUPEC), 2010 20th Australasian , 2010, pp. 1–6.
[21] S. Li, Y. Chen, J. He, Y. Fu, B. Li, H. Hou, J. Zhou, and  Y.  Zhang,  ―Discussion  on  Smart  Grid  Development  in China,‖  in Power  and  Energy  Engineering  Conference (APPEEC), 2011 Asia-Pacific , 2011, pp. 1–4.
[22] M.  Fadaeenejad,  A.  M.  Saberian,  M.  Fadaee,  M.  A. M. Radzi, H. Hizam, and M. Z. A. AbKadir, ―The present and future  of  smart  power  grid  in  developing  countries,‖ Renew.
Sustain. Energy Rev. , vol. 29, pp. 828–834, Jan. 2014.
[23] A.  Datta,  P.  Mohanty,  and  M.  Gujar,  ―Accelerated deployment  of  Smart  Grid  technologies  in  India-Present scenario,  challenges  and  way  forward,‖  in Innovative  Smart Grid Technologies Conference (ISGT), 2014 IEEE PES , 2014, pp. 1–5.
[24] D.  N.  Mah,  J.  M.  van  der  Vleuten,  P.  Hills,  and  J.
Tao,  ―Consumer  perceptions  of  smart  grid  development: Results  of  a  Hong  Kong  survey  and  policy  implications,‖ Energy Policy , vol. 49, pp. 204–216, Oct. 2012.