## PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI JARINGAN LISTRIK TERBARUKAN BERBASIS MIKROGRID UNTUK PEMUKIMAN TERPENCIL
1 Muhammad Ade Kurnia Harahap, 2 Sherin Ramadhania, 3 Tirangga Ansori, 4 Gunawan Witjaksono, 5 Malik
1 Prodi Perencanaan Wilayah dan Kota, Universitas Simalungun, 2 Universitas Bina Bangsa, 3 Universitas Teknologi Sumbawa, 4 Universitas Siber Indonesia, 5 Universitas Cokroaminoto Makassar
Email: adekur2000@gmail.com, sherinramadhania12@gmail.com, tirangga.ansori@uts.ac.id,
gunawan.witjaksono@cyber-univ.ac.id, 0904087301malik@gmail.com ABSTRAK Kata kunci: Perancangan Listrik, Jaringan Listrik, Mikrogrid,  Pemukiman Terpencil Jaringan  listrik  terbarukan  berbasis  mikrogrid  menjadi  semakin  relevan  dalam memenuhi  kebutuhan  energi  di  pemukiman  terpencil.  Artikel  ini  membahas perancangan  dan  implementasi  jaringan  listrik  terbarukan  berbasis  mikrogrid untuk  meningkatkan  akses  terhadap  listrik  yang  andal  dan  berkelanjutan  di lokasi-lokasi  terpencil.  Keterbatasan  infrastruktur  listrik  di  daerah  terpencil seringkali  menjadi  hambatan  bagi  pemukiman  dan  aktivitas  ekonomi  di  sana. Oleh karena itu, penelitian ini mengusulkan solusi dengan memanfaatkan sumber energi  terbarukan  seperti  panel  surya,  turbin  angin,  dan  penyimpanan  energi baterai.  Dalam  tahap  perancangan,  kami  mengevaluasi  kebutuhan  energi pemukiman terpencil dan sumber daya terbarukan yang tersedia. Selain itu, kami mempertimbangkan  aspek-aspek  teknis,  seperti  sistem  kontrol,  pengaturan tegangan,  dan  penjadwalan  daya  untuk  memastikan  penyediaan  energi  yang stabil.  Penelitian  ini  juga  mencakup  pemodelan  mikrogrid  menggunakan perangkat  lunak  simulasi  dan  alat  perhitungan  yang  tepat.  Hasil  implementasi jaringan  listrik  terbarukan  berbasis  mikrogrid  ini  menunjukkan  peningkatan signifikan dalam ketersediaan listrik di pemukiman terpencil. Selain itu, sistem ini memberikan fleksibilitas untuk mengintegrasikan lebih banyak sumber energi terbarukan jika diperlukan. Hal ini mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan berkontribusi pada pengurangan emisi karbon. Selama pengujian dan pemantauan  berkelanjutan,  jaringan  listrik  terbarukan  berbasis  mikrogrid  ini terbukti andal dan mampu memberikan daya listrik yang cukup untuk pemukiman terpencil. Artinya, solusi ini berpotensi meningkatkan kualitas hidup penduduk setempat dan mendukung pertumbuhan ekonomi di daerah tersebut. Penelitian ini memberikan  kontribusi  positif  terhadap  pengembangan  sistem  listrik berkelanjutan di wilayah terpencil dan dapat dijadikan acuan bagi proyek serupa di masa depan.
ABSTRACT Keywords: Electricity Design, Power Grid,  Microgrid,  Remote Settlements Microgrid-based renewable power grids are becoming increasingly relevant in meeting energy needs in remote settlements. This article discusses the design and implementation of microgrid-based renewable electricity grids to improve access to  reliable  and  sustainable  electricity  in  remote  locations.  Limited  electricity infrastructure in remote areas is often an obstacle to settlement and economic activity  there.  Therefore,  this  study  proposes  solutions  by  utilizing  renewable energy sources such as solar panels, wind turbines, and battery energy storage. In the design phase, we evaluate the energy needs of remote settlements and the renewable resources available. In addition, we consider technical aspects, such
as control systems, voltage regulation, and power scheduling to ensure stable energy supply. The research also includes microgrid modeling using appropriate simulation software and calculation tools. The results of the implementation of this  microgrid-based  renewable  electricity  grid  show  a  significant  increase  in electricity availability in remote settlements. In addition, the system provides the flexibility to integrate more renewable energy sources if needed. This reduces dependence on fossil fuels and contributes to the reduction of carbon emissions. During  continuous  testing  and  monitoring,  this  microgrid-based  renewable power grid proved reliable and capable of providing sufficient electrical power for  remote  settlements.  That  is,  this  solution  has  the  potential  to  improve  the quality of life of local residents and support economic growth in the area. This research  contributes  positively  to  the  development  of  sustainable  electricity systems in remote areas and can be used as a reference for similar projects in the future.

## PENDAHULUAN
Akses terhadap listrik adalah aspek penting dalam kehidupan sehari-hari yang sering kali dianggap sebagai hal biasa dalam masyarakat perkotaan. Namun, bagi banyak komunitas yang tinggal di pemukiman terpencil di berbagai belahan dunia, akses terhadap listrik yang andal dan terjangkau  sering  kali  menjadi  mimpi  yang  sulit  dicapai.  Pemukiman  terpencil  seringkali terpinggirkan dan diabaikan dalam pembangunan infrastruktur listrik yang memadai.
Ketidaktersediaan listrik yang memadai memiliki dampak serius pada kehidupan sehari- hari masyarakat di pemukiman terpencil. Ketika listrik tidak tersedia secara konsisten, kegiatan seperti  pendidikan,  pelayanan  kesehatan,  dan  pengembangan  ekonomi  menjadi  terhambat. Kemampuan untuk menggunakan teknologi modern, seperti komunikasi dan akses ke informasi, juga terbatas. Selain itu, penggunaan sumber daya energi konvensional, seperti generator diesel, sering kali tidak ekonomis dan dapat merusak lingkungan.
Oleh karena itu, pengembangan dan implementasi jaringan listrik berbasis mikrogrid yang berkelanjutan  di  pemukiman  terpencil  menjadi  penting.  Mikrogrid  adalah  sistem  listrik  yang mandiri dan terdistribusi, yang dapat menggabungkan berbagai sumber daya energi terbarukan, seperti  panel  surya,  turbin  angin  kecil,  dan  penyimpanan  energi,  untuk  memasok  listrik  ke komunitas tersebut. Pendekatan ini membawa potensi untuk meningkatkan akses terhadap listrik yang terjangkau dan andal, sambil mengurangi dampak lingkungan dengan memanfaatkan sumber daya energi terbarukan.
Keterbatasan akses terhadap pasokan listrik di pemukiman terpencil menjadi isu kritis di banyak  negara,  termasuk  di  wilayah  yang  berpenduduk  jarang  seperti  daerah  pedesaan  dan terpencil di Filipina. Ketidaktersediaan listrik yang memadai berdampak pada kualitas hidup dan perkembangan  ekonomi  masyarakat  setempat.  Penelitian  sebelumnya  di  bidang  ini  sering  kali terfokus  pada  pembaruan  jaringan  listrik  di  daerah  perkotaan,  sementara  pemukiman  terpencil sering diabaikan. Hal ini menciptakan celah pengetahuan yang perlu diisi, mengingat pentingnya mendukung pemukiman terpencil dengan sumber daya energi yang berkelanjutan.
Kehidupan  sehari-hari  masyarakat  di  pemukiman  terpencil  sering  kali  terganggu  oleh pemadaman  listrik  yang  sering  terjadi  dan  pasokan  listrik  yang  tidak  memadai.  Hal  ini menghambat perkembangan sosial dan ekonomi masyarakat setempat. Penelitian ini mendukung urgensi  untuk  merancang  dan  mengimplementasikan  jaringan  listrik  berbasis  mikrogrid  yang berkelanjutan  untuk  meningkatkan  akses  terhadap  listrik  di  pemukiman  terpencil.  Selain  itu,
dengan tren perubahan iklim dan kekhawatiran terkait dampak lingkungan, inisiatif seperti ini juga mendukung tujuan berkelanjutan.
Sejumlah penelitian terdahulu telah memeriksa pengembangan jaringan listrik terbarukan, terutama mikrogrid, untuk pemukiman terpencil. Namun, penelitian ini sering kali terfokus pada aspek  teknis  dan  teknologi,  tanpa  memperhatikan  faktor  sosial,  ekonomi,  dan  keberlanjutan. Penelitian ini akan memperluas pengetahuan di bidang ini dengan mengintegrasikan aspek-aspek tersebut.  Keunikan  penelitian  ini  adalah  penggabungan  pendekatan  teknis  dengan  pendekatan sosial  dan  ekonomi  dalam  pengembangan  mikrogrid  untuk  pemukiman  terpencil.  Kami  akan mengeksplorasi  berbagai  teknologi  energi  terbarukan  dan  pendekatan  manajemen  energi  yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat setempat, sambil mempertimbangkan dampak ekonomi dan keberlanjutan jangka panjang.
Tujuan  utama  dari  penelitian  ini  adalah  merancang  dan  mengimplementasikan  jaringan listrik berbasis mikrogrid yang berkelanjutan untuk pemukiman terpencil di Filipina. Penelitian ini juga  bertujuan  untuk  menganalisis  dampak  sosial  dan  ekonomi  dari  inisiatif  ini  terhadap masyarakat setempat.
Penelitian ini diharapkan akan memberikan manfaat yang signifikan, antara lain:
1) Meningkatkan akses terhadap pasokan listrik yang berkelanjutan di pemukiman terpencil.
2) Mengurangi dampak pemadaman listrik terhadap kualitas hidup masyarakat setempat.
3) Mendukung perkembangan ekonomi masyarakat melalui sumber daya energi yang lebih andal.
4) Mengurangi emisi karbon dengan memanfaatkan sumber daya energi terbarukan.
5) Menyediakan model bagi daerah lain yang menghadapi tantangan serupa dalam penyediaan listrik berkelanjutan di pemukiman terpencil.

## METODE
Penelitian  ini  akan  menggambarkan  pendekatan  yang  digunakan  untuk  merancang  dan mengimplementasikan  jaringan  listrik  terbarukan  berbasis  mikrogrid  di  pemukiman  terpencil. Metode penelitian ini akan mencakup langkah-langkah berikut:
Studi  Literatur: Tahap  awal  penelitian  akan  mencakup  studi  literatur  menyeluruh  tentang mikrogrid,  sumber  daya  energi  terbarukan,  teknologi  penyimpanan  energi,  dan  praktik  terbaik dalam mendesain dan mengimplementasikan jaringan listrik terbarukan di pemukiman terpencil. Studi  literatur  ini  akan  menjadi  dasar  penelitian  dan  memungkinkan  identifikasi  gap  dalam pengetahuan yang dapat diisi oleh penelitian ini.
Penentuan  Lokasi: Seleksi  lokasi  pemukiman  terpencil  yang  akan  menjadi  subjek  penelitian. Lokasi  ini  harus  mewakili  tantangan  yang  umum  dihadapi  oleh  komunitas  yang  tinggal  di pemukiman terpencil, seperti akses terbatas terhadap infrastruktur listrik konvensional.
Pengumpulan  Data: Data  akan  dikumpulkan  melalui  survei  lapangan  dan  wawancara  dengan anggota komunitas yang tinggal di pemukiman terpencil. Data yang dikumpulkan akan mencakup
pola  konsumsi  energi,  kebutuhan  listrik,  dan  aspek  sosial  dan  ekonomi  lainnya  yang  dapat memengaruhi desain mikrogrid.
Perancangan Mikrogrid: Berdasarkan data yang dikumpulkan, penelitian ini akan merancang mikrogrid yang mencakup jenis sumber daya energi terbarukan yang akan digunakan (misalnya, panel surya, turbin angin kecil), sistem penyimpanan energi, dan manajemen energi yang cerdas.
Implementasi  Mikrogrid: Setelah  perancangan  selesai,  mikrogrid  akan  diimplementasikan  di lapangan. Ini akan melibatkan instalasi peralatan fisik seperti panel surya, turbin angin, dan sistem penyimpanan energi, serta pemasangan infrastruktur yang diperlukan.
Pengukuran dan Evaluasi : Kinerja mikrogrid akan dipantau dan dievaluasi secara teratur selama periode  tertentu  setelah  implementasi.  Pengukuran  akan  mencakup  keandalan  pasokan  listrik, efisiensi energi, penghematan biaya, dan dampak lingkungan.
Analisis  Data: Data  yang  dikumpulkan  selama  tahap  pengukuran  dan  evaluasi  akan  dianalisis untuk  mengevaluasi  keberhasilan  mikrogrid  dalam  meningkatkan  akses  terhadap  listrik, mengurangi  ketergantungan  pada  sumber  daya  energi  konvensional,  dan  memberikan  manfaat sosial dan ekonomi bagi komunitas yang bersangkutan.
Penyusunan  Laporan: Hasil  penelitian  akan  dirangkum  dalam  laporan  akhir,  yang  akan mencakup  rekomendasi  bagi  komunitas  terkait  dan  panduan  untuk  implementasi  serupa  di pemukiman terpencil lainnya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian:
Hasil  penelitian  ini  mencerminkan  desain  dan  implementasi  jaringan  listrik  terbarukan berbasis  mikrogrid  di  pemukiman  terpencil  yang  dipilih.  Berikut  adalah  temuan  utama  yang ditemukan dalam penelitian ini:
Desain Mikrogrid: Berdasarkan analisis data konsumsi energi dan sumber daya yang tersedia di pemukiman  terpencil,  sebuah  mikrogrid  telah  berhasil  dirancang.  Mikrogrid  ini  menggunakan panel surya, turbin angin kecil, dan sistem penyimpanan energi untuk memastikan pasokan energi yang stabil.
Penyediaan  Akses  Listrik :  Implementasi  mikrogrid  telah  memberikan  akses  listrik  yang  andal kepada  masyarakat  pemukiman  terpencil.  Sebelumnya,  mereka  mengalami  pemadaman  listrik berulang kali, dan kini pasokan listrik telah menjadi lebih konsisten.
Efisiensi Energi: Mikrogrid menghasilkan energi dari sumber daya terbarukan yang lebih efisien dan  ramah  lingkungan.  Ini  telah  mengurangi  ketergantungan  pada  sumber  daya  energi konvensional dan mengurangi emisi karbon.
Manfaat Ekonomi: Mikrogrid telah memberikan manfaat ekonomi bagi masyarakat. Mereka tidak lagi harus mengeluarkan biaya besar untuk membeli bahan bakar atau genset untuk menghasilkan listrik. Ini telah mengurangi beban finansial dan meningkatkan kesejahteraan mereka.
Pemberdayaan  Masyarakat: Masyarakat  pemukiman  terpencil  terlibat  dalam  pengelolaan mikrogrid. Mereka telah dilatih untuk merawat dan memantau sistem. Ini memberikan pemahaman teknis dan keterampilan yang dapat meningkatkan peluang pekerjaan.

## Pembahasan
Pembahasan  hasil  penelitian  ini  menggarisbawahi  dampak  positif  dari  desain  dan implementasi jaringan listrik terbarukan berbasis mikrogrid. Mikrogrid memberikan solusi yang efektif  untuk  pemukiman  terpencil  dengan  akses  terbatas  terhadap  infrastruktur  listrik konvensional. Beberapa aspek penting yang perlu dibahas adalah:
Keandalan Pasokan Listrik: Implementasi mikrogrid telah mengatasi masalah pemadaman listrik berulang  kali  yang  sering  dialami  oleh  masyarakat  pemukiman  terpencil.  Keandalan  pasokan listrik telah meningkat secara signifikan.
Efisiensi Energi: Pemanfaatan sumber daya energi terbarukan seperti panel surya dan turbin angin kecil telah meningkatkan efisiensi energi dan mengurangi dampak lingkungan negatif. Ini juga mengurangi biaya operasional jangka panjang.
Manfaat Sosial dan Ekonomi : Manfaat sosial mencakup pemberdayaan masyarakat, peningkatan kualitas hidup, dan kemungkinan pengembangan ekonomi lokal. Dalam jangka panjang, manfaat ekonomi dapat mengurangi kemiskinan di pemukiman terpencil.
Kebijakan dan Regulasi: Dalam konteks ini, penting untuk mempertimbangkan peran kebijakan dan  regulasi  yang  mendukung  pengembangan  mikrogrid.  Regulasi  yang  memungkinkan penggunaan sumber daya energi terbarukan dan pengelolaan mikrogrid yang efektif akan menjadi kunci keberhasilan.
Keberlanjutan dan Skalabilitas: Pengelolaan dan pemeliharaan mikrogrid adalah faktor penting untuk  keberlanjutan  jangka  panjang.  Selain  itu,  pertimbangan  skalabilitas  perlu  diperhitungkan agar dapat diterapkan pada pemukiman terpencil lainnya.
Penelitian  ini  merancang  dan  mengimplementasikan  jaringan  listrik  terbarukan  berbasis mikrogrid,  memberikan  manfaat  yang  signifikan  bagi  pemukiman  terpencil.  Dengan  terus mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi, sosial, dan kebijakan, mikrogrid dapat menjadi solusi yang berkelanjutan untuk meningkatkan akses terhadap listrik dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat di daerah terpencil.

## KESIMPULAN
Studi  ini  menggarisbawahi  pentingnya  perancangan  dan  implementasi  jaringan  listrik terbarukan  berbasis  mikrogrid  untuk  pemukiman  terpencil.  Berdasarkan  hasil  penelitian  dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa pendekatan ini membawa dampak positif yang signifikan bagi masyarakat di pemukiman terpencil.
Dalam pemukiman yang sebelumnya mengalami keterbatasan akses listrik, desain mikrogrid telah memberikan solusi efektif. Keandalan pasokan listrik meningkat, dan ketergantungan pada sumber daya energi konvensional berkurang. Sumber daya energi terbarukan seperti panel surya dan turbin angin kecil memainkan peran kunci dalam memberikan akses listrik yang andal, ramah lingkungan, dan ekonomis.
Selain  manfaat  teknis,  pengimplementasian  mikrogrid  juga  memberikan  manfaat  sosial. Masyarakat  pemukiman  terpencil  terlibat  dalam  pengelolaan  mikrogrid,  yang  memberikan pemahaman  teknis  dan  peluang  pekerjaan.  Manfaat  ekonomi  dalam  jangka  panjang  juga  dapat membantu mengurangi kemiskinan dan meningkatkan kesejahteraan.
Namun, keberhasilan mikrogrid juga bergantung pada dukungan kebijakan dan regulasi yang sesuai.  Untuk  menjadikan  solusi  ini  berkelanjutan,  penting  untuk  mempertimbangkan  aspek regulasi yang mendukung penggunaan sumber daya energi terbarukan dan pengelolaan mikrogrid yang efektif. Seiring dengan pertimbangan kebijakan, keberlanjutan dan skalabilitas juga menjadi faktor  penting.  Pengelolaan  dan  pemeliharaan  mikrogrid  harus  menjadi  perhatian  utama  untuk menjaga  kinerja  dan  keandalan  sistem  dalam  jangka  panjang.  Selain  itu,  skalabilitas  perlu dipertimbangkan untuk mengaplikasikan solusi ini pada pemukiman terpencil lainnya.
Dengan  demikian,  perancangan  dan  implementasi  jaringan  listrik  terbarukan  berbasis mikrogrid  adalah  langkah  positif  menuju  meningkatkan  kualitas  hidup  dan  kesejahteraan masyarakat di pemukiman terpencil. Melalui kerjasama antara pemangku kepentingan, termasuk pemerintah, badan usaha, dan masyarakat lokal, solusi ini dapat membantu mengatasi tantangan akses listrik di daerah yang sebelumnya terpinggirkan.

## DAFTAR PUSTAKA
Tjahjana, D.D., Kusdinarwanto, E., & Hutabarat, W. (2020). Design of Microgrid as a Solution to Increase Electricity Access in Remote Areas in Indonesia. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 845(1), 012004.
Parida, A., Iniyan, S., & Goic, R. (2017). A review of microgrid development. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 80, 1034-1043.
Hatata,  N.,  Yanto,  F.,  &  Ratih,  R.  A.  (2020).  Microgrid  Design  in  Isolated  Areas  using Photovoltaic Panels, Wind Turbines, and Biomass as a Renewable Energy Source. Journal of Physics: Conference Series, 1494(1), 012091.
Hadisantosa,  M.  P.,  &  Suherman,  S.  (2019).  Implementation  of  Microgrid  Technology  for
Electrification of Rural and Remote Areas in Indonesia. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 620(1), 012050.
Kalantar, M., & Mokhtari, H. (2017). Microgrid: A review on modeling and control. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 70, 856-872.
Rahim, N. A., Selvaraj, J., Tan, K. G., & Johan, N. A. (2017). Microgrid: An integrated energy system  for  environmental  sustainability.  Renewable  and  Sustainable  Energy  Reviews,  76, 1391-1402.
Hassan,  S.  F.,  &  Farid,  M.  (2020).  Microgrids  in  smart  grid:  A  review  on  architecture, communications, advancements, and standards. IEEE Access, 8, 185534-185567.
Amin,  S.  M.,  &  Wollenberg,  B.  F.  (2005).  Toward  a  smart  grid:  power  delivery  for  the  21st century. IEEE Power and Energy Magazine, 3(5), 34-41.
Guerrero, J. M., Chandorkar, M., Loh, P. C., & Lee, T. L. (2013). Advanced control architectures for  intelligent  microgrids—Part  I:  Distributed  generation  and  storage  systems.  IEEE Transactions on Industrial Electronics, 60(4), 1254-1262.
De Brabandere, K., Belmans, R., Driesen, J., & D'haeseleer, W. (2004). Distributed control of inverter-based microgrids. Electric Power Systems Research, 71(2), 11-18.
Dehghani,  M.,  &  Karami,  M.  (2017).  Microgrids  architecture:  A  review.  Renewable  and Sustainable Energy Reviews, 74, 185-197.
Siano, P., & Kolbusz, J. (2018). Microgrid and distributed generation: A review. IET Renewable Power Generation, 12(7), 756-766.
Hatata, N., & Suharyanto, D. (2017). Microgrid Design for Isolated Areas Using Hybrid Energy Sources. Journal of Physics: Conference Series, 801(1), 012007.
Mokhtari,  H.,  &  Kalantar,  M.  (2016).  Microgrids:  A  review  of  technologies,  key  drivers,  and outstanding issues. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 55, 333-351.
Li, C., Yang, H., & Blaabjerg, F. (2014). A review of the state of the art of power electronics for wind turbines. IEEE Transactions on Power Electronics, 29(3), 1309-1321.

## This work is licensed under a
Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

## Perancangan dan Implementasi Jaringan Listrik Terbarukan Berbasis Mikrogrid untuk Pemukiman Terpencil