Modernisasi dengan Teknologi untuk Solusi Jaringan Listrik Pintar

Modernisasi jaringan listrik—transisi dari jaringan listrik ke jaringan listrik pintar yang dibangun pada solusi digital dan IoT—adalah suatu keharusan bagi perusahaan penyedia listrik. Biaya meningkat, persaingan semakin sengit, dan penuaan peralatan tidak dapat mengimbangi pesatnya perubahan lanskap energi masa kini.

Jaringan listrik pintar menawarkan solusi yang sudah teruji terhadap tantangan ini, tetapi perusahaan dan engineer masih perlu memutuskan cara terbaik untuk melakukan transisi. Hal ini memerlukan evaluasi teknologi digital dan peralatan untuk menemukan kombinasi yang tepat untuk keandalan, keamanan, kemudahan pengelolaan, dan fleksibilitas.

Apa yang dimaksud Jaringan Listrik Pintar?

Dalam industri penyedia tenaga listrik, beragam faktor, termasuk perubahan regulasi dan pertumbuhan sumber energi terbarukan, telah menuntun transformasi pesat jaringan listrik menjadi jaringan listrik pintar yang baru.

Jaringan listrik pintar adalah jaringan pembangkit, transmisi, dan distribusi energi yang ditunjang oleh kontrol, pemantauan, dan kemampuan telekomunikasi digital. Selain menyediakan aliran energi listrik dua arah, real-time, teknologi dan aplikasi jaringan listrik pintar memungkinkan komunikasi otomatis antara perusahaan penyedia listrik dan konsumennya.

Dengan sistem jaringan listrik pintar, semua pemangku kepentingan dalam jaringan listrik, dari pembangkit listrik hingga pengguna komersial, industri, dan rumah tangga, bisa mendapatkan wawasan tentang aliran energi listrik dan infrastruktur yang mengirimnya.

Untuk menambahkan kecerdasan ke infrastruktur yang sudah ada, peralatan dan perangkat digital baru secara strategis ditempatkan untuk melengkapi sistem yang ada. Lapisan peralatan digital yang baru ini menghubungkan semua aset—sebagaimana Internet of Things bekerja.

Jaringan Listrik Pintar dan IoT

Gerakan IoT adalah tentang mengintegrasikan konektivitas ke dalam peralatan dan perangkat, menghubungkan perangkat-perangkat ini ke jaringan yang cerdas, dan menggunakan analitik data untuk menggali wawasan berarti yang dapat ditindaklanjuti dari data tersebut. Untuk IoT pada jaringan listrik pintar, ini artinya mendistribusikan kecerdasan komputasi di seluruh infrastruktur.

Misalnya, perusahaan pembangkit listrik menyematkan sensor IoT ke sirip turbin angin untuk mengendalikan sudut sirip, rotasi, dan fungsi, merespons perubahan kondisi angin secara real-time. Sama seperti itu juga, sistem kontrol gardu listrik dapat merespon peristiwa dengan cepat dan meminimalkan waktu henti layanan yang terkait dengan gangguan jaringan, semuanya tanpa intervensi manusia.

Nilai terbesar dari solusi IoT dan jaringan listrik pintar adalah bahwa mereka membantu mewujudkan potensi data yang berada dalam infrastruktur yang sudah ada tetapi tidak terkoneksi. Melalui pemantauan real-time dan infrastruktur kontrol yang berbasis teknologi IoT, perusahaan penyedia listrik dapat mengumpulkan data tentang setiap aspek rantai pasokan listrik.

Operator sistem kemudian dapat menggunakan analisis yang canggih, model simulasi, dan skenario "seandainya" untuk membuat prediksi yang lebih akurat terkait beragam jenis faktor, dari status jaringan listrik hingga kondisi cuaca.

Keunggulan Jaringan Listrik Pintar

Melalui analisis prediktif, operasi proaktif, dan fitur-fitur lain yang didukung IoT, jaringan listrik pintar memungkinkan perusahaan listrik, operator sistem jaringan listrik, dan engineer untuk:

• Mengurangi pengeluaran modal. Perusahaan penyedia listrik dapat memenuhi permintaan puncak tanpa adanya daya yang terbuang dan dapat mendistribusikan listrik dengan cara yang paling efisien, meminimalkan biaya transmisi, dan mengoptimalkan setiap komponen yang ada.
• Mengelola permintaan. Dengan wawasan terperinci mengenai pola konsumsi energi, serta prediksi yang didorong IoT, perusahaan penyedia listrik dapat menyeimbangkan permintaan dengan pasokan dan meminimalkan daya yang terbuang yang diakibatkan oleh penyediaan berlebih.
• Meningkatkan kapasitas energi terbarukan. Perusahaan penyedia listrik dapat menambah lebih banyak energi terbarukan, baik di darat maupan lepas pantai ke dalam bauran energi listrik. Masalah seperti pasokan yang tidak kontinyu dan ukuran pembangkit yang lebih kecil serta tersebar dapat diatasi sekaligus memastikan pasokan listrik yang stabil.
• Biaya pemeliharaan lebih rendah. Wawasan ke setiap aset pembangkit, transmisi, dan distribusi memungkinkan diagnosis kesalahan jarak jauh, meminimalkan kunjungan di tempat, dan mendukung pemeliharaan prediktif yang memfokuskan tim engineer menangani area yang paling dibutuhkan.
• Meningkatkan kepatuhan terhadap regulasi. Teknologi jaringan listrik pintar membantu perusahaan pembangkit dan penyedia listrik memenuhi kewajiban regulasi untuk mengurangi emisi karbon dengan memungkinkan penggunaan energi terbarukan lebih banyak; mendukung pembangkit, transmisi, dan distribusi yang lebih efisien; dan mendukung konsumsi yang lebih efisien. Di Uni Eropa, ini mencakup komitmen untuk mengurangi emisi ke 54 hingga 68 persen di bawah level tahun 1990 pada tahun 2030, dan hingga 100 persen di bawah level tahun 2020 pada tahun 2050.¹
• Meningkatkan keterlibatan pelanggan. Perusahaan listrik dapat menggunakan wawasan untuk mengembangkan gambaran akurat tentang pola penggunaan pelanggan yang dapat digunakan untuk merancang produk dan layanan yang lebih lebih sesuai dan kompetitif. Hal ini sangat penting terutama untuk bersaing dalam pasar deregulasi dan memenuhi target penghematan energi di pasar yang diregulasi.

Empat Prinsip Teknologi

Seiring jaringan listrik bergerak dari analog ke digital, hampir setiap perangkat dan peralatan akan memerlukan kecerdasan yang tertanam, aman, dan terhubung. Generasi baru komputer industri, sensor IoT terkoneksi, dan analisis data tingkat lanjut, serta infrastruktur jaringan dan cloud yang mendukung, akan diperlukan.

Untuk mencapai janji layanan jaringan listrik pintar, empat kriteria teknologi yang luas harus terpenuhi: keamanan, komunikasi, analisis, dan pengelolaan.

1. Keamanan. Jaringan listrik ukurannya besar, berharga, dan merupakan target kritis yang memerlukan pendekatan tiga dimensi untuk keamanan—melindungi perangkat keras, mengamankan aplikasi, dan menjaga terhadap ancaman keamanan siber. Solusi keamanan tertanam, seperti Intel® Trusted Execution Technology (Intel® TXT) dalam Intel vPro®, diperlukan untuk melindungi aset dan data jaringan listrik pintar.
   Solusi keamanan end-to-end juga diperlukan untuk melindungi terhadap serangan, mendeteksinya secepat mungkin, dan mengambil tindakan korektif dengan segera. Misalnya, solusi keamanan Intel membantu menyediakan perlindungan end-to-end di seluruh platform IoT dengan keamanan yang diperkuat perangkat keras dan perangkat lunak yang menciptakan rantai kepercayaan, dari edge ke jaringan ke cloud.
   Metode tambahan untuk menghadapi ancaman siber yang meningkat adalah dengan memvirtualisasi dan mengonsolidasikan pemantauan jaringan listrik dan sistem kontrol terpisah pada komputer standar industri berbasis Intel®. Manajemen ancaman kemudian dapat dilakukan pada satu platform—menghasilkan upaya keamanan siber yang lebih sederhana dan kuat.
2. Komunikasi. Komunikasi jaringan listrik pintar melibatkan perangkat dan sistem yang saling terkoneksi dan berbagi informasi satu sama lain. Protokol yang berbeda, dari 2G hingga WAN, diperlukan untuk mengirim data dalam jaringan lokal dan secara eksternal ke lokasi pusat. Hal ini memerlukan kerangka kerja umum, berdasarkan standar industri terbuka, sehingga operator sistem jaringan listrik dapat memastikan interoperabilitas konektivitas tanpa mengikat ekosistem jaringan listrik mereka pada satu solusi perusahaan.
3. Analitik. Jaringan listrik pintar menawarkan jutaan titik data yang memberikan peluang untuk wawasan dan penyempurnaan. Mengumpulkan dan menganalisis limpahan data ini secara real-time membutuhkan teknologi jaringan listrik pintar yang canggih. Server berbasis prosesor Intel® Xeon® memiliki kemampuan untuk menangani tugas ini dengan kemampuan analisis dalam memori yang membantu menghasilkan wawasan dalam hitungan detik.
   • Visibilitas real-time ke operasi dapat mendukung perencanaan pemeliharaan yang lebih efisien.
   • Analisis prediktif memungkinkan perencanaan pembangkit dan penyeimbangan beban yang lebih akurat.
   • Model simulasi dapat membantu pembangkit energi terbarukan memprediksi permintaan energi dengan lebih baik, memperhitungkan kondisi cuaca, dan mengoptimalkan kapasitas.
   • Optimisasi real-time oleh operator layanan distribusi, operator layanan transmisi, dan perusahaan penyedia listrik yang terintegrasi secara vertikal dapat mengatasi masalah seperti tegangan dan fasa gardu listrik, sehingga meningkatkan efisiensi energi.
4. Pengelolaan. Pengelolaan mencakup tiga area yang luas: peralatan, perangkat lunak, dan keamanan. Khususnya ketika aset tersebar secara geografis atau mungkin sulit diakses, kemampuan diagnostik, kontrol, dan perbaikan jarak jauh dapat meningkatkan ketersediaan operasi peralatan dan mengurangi biaya secara signifikan.
   Yang awalnya dibuat untuk aliran listrik satu arah dari pembangkit terpusat, jaringan listrik kini harus mengelola aliran dua arah terdesentralisasi yang mencakup pembangkit tenaga surya dan sumber energi lain yang sangat terdistribusi. Sistem komputer industri dan IoT berbasis Intel® menyediakan fungsi pemantauan dan kontrol yang efisien ke edge jaringan listrik.
   Lingkungan eksekusi virtual adalah solusi pengelolaan lainnya yang dapat membantu developer mengisolasi berbagai beban kerja, menjalankan beberapa sistem operasi, dan mencegah mereka menginterferensi satu sama lain—yang melindungi jutaan baris kode komputer dan meningkatkan keandalan sistem kontrol.

Memastikan Kompatibilitas di Seluruh Solusi Jaringan Listrik

Saat perusahaan penyedia listrik bermigrasi ke jaringan listrik pintar, mereka perlu mempertahankan fleksibilitas dan kompatibilitas di seluruh jaringan baru dan lama. Solusi jaringan listrik pintar yang didukung Intel® architecture kompatibel dengan berbagai aplikasi perangkat lunak, yang dapat membantu perusahaan menghindari keterikatan permanen dengan satu vendor dan memindahkan aplikasi dari satu solusi perangkat keras ke solusi lain tanpa penundaan yang merugikan.

Meneruskan Inovasi di Solusi Jaringan Listrik

Intel membantu meletakkan pekerjaan dasar untuk jaringan listrik pintar yang efisien dan tangguh melalui serangkaian solusi interoperabilitas yang dirancang untuk memfasilitasi koneksi, pengelolaan, dan pengamanan semua jenis perangkat dengan cara yang konsisten dan dapat diskalakan. Kerangka ini mencakup kemampuan mendasar, dilaksanakan oleh komponen dari Intel dan mitra ekosistem, yang mengatasi masalah konektivitas, pengelolaan, dan keamanan.