Operator energi Inggris bertaruh pada teknologi kuno untuk memfuture-proof jaringannya, seiring dengan ditutupnya pembangkit listrik tradisional yang dulu menstabilkan grid dan digantikan oleh sistem energi terbarukan.
Perangkat logam berputar yang dikenal sebagai flywheel telah berabad-abad digunakan untuk memberikan inersia — resistensi terhadap perubahan gerakan yang mendadak — pada berbagai mesin, mulai dari roda pembuat tembikar hingga mesin uap.
Kini, operator grid beralih ke teknologi ini untuk menambah inersia pada sistem kelistrikan yang didominasi energi terbarukan guna mencegah pemadaman seperti yang melanda Spanyol dan Portugal tahun ini.
Dalam sebuah grid listrik, inersia umumnya disediakan oleh generator berputar besar yang ditemukan di pembangkit listrik batu bara dan gas, membantu mempertahankan frekuensi yang stabil dengan memperhalus fluktuasi pasokan dan permintaan.
Namun, sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin tidak menambah inersia ke grid, dan biasanya tidak dapat membantu mengatasi masalah lain, seperti kontrol voltase.
Flywheel dapat meniru inersia rotasional dari generator pembangkit listrik, berputar lebih cepat atau lebih lambat untuk merespons fluktuasi.
Tanpa turbin yang berputar, “sistem menjadi lebih rentan terhadap fluktuasi,” jelas David Brayshaw, seorang profesor ilmu iklim di University of Reading di Inggris.
“Semakin tinggi porsi energi terbarukan, kita harus memikirkan hal ini dengan lebih cermat,” kata Brayshaw kepada AFP.
– Flywheel dan Baterai –
Semenanjung Iberia, yang dialiri listrik dengan porsi energi terbarukan yang tinggi, mengalami blackout pada 28 April setelah gridnya gagal menyerap lonjakan voltase mendadak dan deviasi dalam frekuensi.
Pemerintah Spanyol sejak itu menyalahkan pembangkit listrik konvensional karena gagal mengontrol tingkat voltase.
Ini bisa menjadi wake-up call serupa dengan pemadaman tahun 2019 yang menyelimuti sebagian Inggris dalam gelap akibat penurunan frekuensi grid.
Pemadaman itu mendorong operator energi Inggris, NESO, untuk meluncurkan program yang disebutnya “world-first” guna mengontrak proyek-proyek penstabilan grid.
Flywheel dan baterai dapat menambah inersia sintetis ke grid, tetapi profesor teknik Keith Pullen mengatakan flywheel baja bisa lebih hemat biaya dan tahan lama dibandingkan baterai lithium-ion.
“Saya tidak mengatakan bahwa flywheel adalah satu-satunya teknologi, tetapi mereka bisa menjadi teknologi yang sangat, sangat penting,” kata Pullen, seorang profesor di City, University of London dan direktur startup flywheel Levistor.
Dalam tahun-tahun mendatang, Pullen memperingatkan bahwa grid juga akan menjadi lebih tidak stabil karena permintaan yang lebih besar, tetapi lebih fluktuatif.
Dengan mobil listrik, pompa panas, dan pusat data yang rakus energi tersambung ke grid, “kita akan memiliki lebih banyak beban kejut… yang dihaluskan oleh flywheel”.
– Inersia Bebas Karbon –
“Greener Grid Park” milik perusahaan Norwegia Statkraft di Liverpool adalah salah satu proyek yang dikontrak oleh NESO untuk menjaga agar lampu tetap menyala.
Beroperasi sejak 2023, lokasinya hanya selemparan batu dari bekas situs pembangkit listrik batu bara yang pernah mendominasi kota di Inggris utara tersebut selama hampir seluruh abad ke-20.
Namun sekarang, alih-alih turbin uap, dua flywheel raksasa dengan berat masing-masing 40 ton (40.000 kilogram) berdengung di lokasi Statkraft, yang memasok satu persen dari inersia grid yang dibutuhkan di Inggris, Skotlandia, dan Wales.
Setiap flywheel terpasang pada synchronous compensator, sebuah mesin berputar yang semakin meningkatkan inersia dan menyediakan layanan kontrol voltase di wilayah Liverpool.
“Kami menyediakan inersia itu tanpa membakar bahan bakar fosil apa pun, tanpa menciptakan emisi karbon,” kata Guy Nicholson, kepala solusi grid nol-karbon Statkraft.
Menurut NESO, 11 proyek synchronous compensator dan flywheel serupa lainnya telah beroperasi di Inggris per 2023, dengan beberapa lagi dikontrak.
– ‘Tidak Cukup Cepat’ –
Pemerintah “bekerja sangat erat dengan mitra industri kami yang mengembangkan teknologi kelas dunia, termasuk flywheel, static dan synchronous compensators, seiring dengan transformasi sistem energi,” seorang juru bicara Departemen Keamanan Energi dan Nol Bersih mengatakan kepada AFP.
Tetapi, “kita tidak membangunnya cukup cepat untuk mendekarbonisasi grid,” peringat Nicholson.
Inggris bertujuan untuk menyalakan grid dengan energi bersih 95 persen dari waktu pada tahun 2030, sebelum sepenuhnya beralih ke energi terbarukan dalam dekade berikutnya.
“Saat ini… kita bahkan tidak bisa melakukannya selama satu jam,” kata Nicholson.
Bahkan ketika ada cukup energi surya dan angin yang dihasilkan, “kita masih harus menjalankan turbin gas untuk menjaga stabilits grid,” jelasnya.
Namun, Inggris dan Irlandia tetangga tampaknya unggul dalam mengadopsi teknologi untuk menstabilkan grid yang penuh dengan energi terbarukan.
“Di Inggris Raya dan Irlandia, para operator sistem memimpin dengan mengontrak layanan ini,” kata Nicholson. “Di daratan benua Eropa, belum ada dorongan yang sama untuk itu.”
“Saya pikir hal-hal ini didorong oleh peristiwa. Jadi, pemadaman listrik di Spanyol akan mendorong perubahan.”
aks/jkb/dc/sco