Manajemen permintaan energi, juga dikenal sebagai manajemen sisi permintaan (DSM) atau respons sisi permintaan (DSR), adalah modifikasi permintaan konsumen akan energi melalui berbagai metode seperti insentif keuangan dan perubahan perilaku melalui pendidikan.
Biasanya, tujuan dari manajemen sisi permintaan adalah untuk mendorong konsumen menggunakan lebih sedikit energi selama jam sibuk, atau untuk memindahkan waktu penggunaan energi ke waktu tidak sibuk seperti malam hari dan akhir pekan. Manajemen permintaan puncak tidak serta merta menurunkan konsumsi energi total, tetapi diharapkan dapat mengurangi kebutuhan investasi jaringan dan/atau pembangkit listrik untuk memenuhi permintaan puncak. Contohnya adalah penggunaan unit penyimpanan energi untuk menyimpan energi selama jam tidak sibuk dan mengeluarkannya selama jam sibuk.
Aplikasi yang lebih baru untuk DSM adalah untuk membantu operator jaringan dalam menyeimbangkan pembangkitan intermiten dari unit angin dan matahari, terutama ketika waktu dan besarnya permintaan energi tidak sesuai dengan pembangkit yang terbarukan. Generator yang disambungkan selama periode permintaan puncak seringkali merupakan unit bahan bakar fosil. Meminimalkan penggunaannya mengurangi emisi karbon dioksida dan polutan lainnya.
Industri tenaga listrik Amerika awalnya sangat bergantung pada impor energi asing, baik berupa listrik yang dapat dikonsumsi maupun bahan bakar fosil yang kemudian digunakan untuk menghasilkan listrik. Selama masa krisis energi pada tahun 1970-an, pemerintah federal mengesahkan Undang-Undang Kebijakan Pengaturan Utilitas Publik (PURPA), dengan harapan dapat mengurangi ketergantungan pada minyak asing dan mempromosikan efisiensi energi dan sumber energi alternatif. Tindakan ini memaksa utilitas untuk mendapatkan daya semurah mungkin dari produsen listrik independen, yang pada gilirannya mempromosikan energi terbarukan dan mendorong utilitas untuk mengurangi jumlah daya yang mereka butuhkan, sehingga mendorong agenda ke depan untuk efisiensi energi dan manajemen permintaan.
Istilah DSM diciptakan setelah masa krisis energi 1973 dan krisis energi 1979. Pemerintah di banyak negara mengamanatkan kinerja berbagai program untuk manajemen permintaan. Contoh awal adalah Undang-Undang Kebijakan Konservasi Energi Nasional tahun 1978 di AS, didahului oleh tindakan serupa di California dan Wisconsin. Manajemen sisi permintaan diperkenalkan secara publik oleh Electric Power Research Institute (EPRI) pada 1980-an. Saat ini, teknologi DSM menjadi semakin layak karena integrasi teknologi informasi dan komunikasi dan sistem tenaga, istilah baru seperti manajemen sisi permintaan terintegrasi (IDSM), atau smart grid.
Operasi
Penggunaan listrik dapat bervariasi secara dramatis pada jangka waktu pendek dan menengah, tergantung pada pola cuaca saat ini. Umumnya sistem kelistrikan grosir menyesuaikan dengan perubahan permintaan dengan mengirimkan pembangkit tambahan atau lebih sedikit. Namun, selama periode puncak, pembangkit tambahan biasanya disuplai oleh sumber yang kurang efisien ("puncak"). Sayangnya, biaya keuangan dan lingkungan seketika dari penggunaan sumber "puncak" ini tidak selalu tercermin dalam sistem harga eceran. Selain itu, kemampuan atau kemauan konsumen listrik untuk menyesuaikan diri dengan sinyal harga dengan mengubah permintaan (elastisitas permintaan) mungkin rendah, terutama dalam jangka waktu yang pendek. Di banyak pasar, konsumen (khususnya pelanggan ritel) sama sekali tidak menghadapi penetapan harga waktu nyata, tetapi membayar tarif berdasarkan biaya tahunan rata-rata atau harga yang dibuat lainnya.
Kegiatan manajemen permintaan energi berusaha untuk membawa permintaan dan pasokan listrik lebih dekat ke optimal yang dirasakan, dan membantu memberikan manfaat kepada pengguna akhir listrik untuk mengurangi permintaan mereka. Dalam sistem modern, pendekatan terpadu untuk manajemen sisi permintaan menjadi semakin umum. IDSM secara otomatis mengirimkan sinyal ke sistem pengguna akhir untuk melepaskan beban tergantung pada kondisi sistem. Hal ini memungkinkan penyetelan permintaan yang sangat tepat untuk memastikan bahwa permintaan tersebut sesuai dengan pasokan setiap saat, mengurangi pengeluaran modal untuk utilitas. Kondisi sistem kritis dapat menjadi waktu puncak, atau di daerah dengan tingkat energi terbarukan yang bervariasi, pada saat permintaan harus disesuaikan ke atas untuk menghindari pembangkitan berlebih atau ke bawah untuk membantu kebutuhan yang meningkat.
Secara umum, penyesuaian permintaan dapat terjadi dalam berbagai cara: melalui respons terhadap sinyal harga, seperti tarif diferensial permanen untuk waktu sore dan siang hari atau hari penggunaan dengan harga tinggi, perubahan perilaku yang dicapai melalui jaringan area rumah, kontrol otomatis seperti dengan kendali jarak jauh. AC, atau dengan penyesuaian beban permanen dengan peralatan hemat energi.
Fondasi logis
Permintaan komoditas apapun dapat dimodifikasi oleh tindakan pelaku pasar dan pemerintah (regulasi dan perpajakan). Manajemen permintaan energi menyiratkan tindakan yang mempengaruhi permintaan energi. DSM awalnya diadopsi dalam listrik, tetapi hari ini diterapkan secara luas untuk utilitas termasuk air dan gas juga.
Mengurangi permintaan energi bertentangan dengan apa yang telah dilakukan oleh pemasok energi dan pemerintah selama sebagian besar sejarah industri modern. Sedangkan harga riil berbagai bentuk energi telah menurun selama sebagian besar era industri, karena skala ekonomi dan teknologi, harapan untuk masa depan adalah sebaliknya. Sebelumnya, tidak masuk akal untuk mempromosikan penggunaan energi karena sumber energi yang lebih banyak dan lebih murah dapat diantisipasi di masa depan atau pemasok telah memasang kelebihan kapasitas yang akan dibuat lebih menguntungkan dengan peningkatan konsumsi.
Dalam ekonomi yang direncanakan secara terpusat, mensubsidi energi adalah salah satu alat pembangunan ekonomi utama. Subsidi untuk industri pasokan energi masih umum di beberapa negara.
Berlawanan dengan situasi historis, harga dan ketersediaan energi diperkirakan akan memburuk. Pemerintah dan aktor publik lainnya, jika bukan pemasok energi itu sendiri, cenderung menggunakan langkah-langkah permintaan energi yang akan meningkatkan efisiensi konsumsi energi.
Jenis
- Efisiensi energi: Menggunakan lebih sedikit daya untuk melakukan tugas yang sama. Ini melibatkan pengurangan permintaan secara permanen dengan menggunakan peralatan intensif beban yang lebih efisien seperti pemanas air, lemari es, atau mesin cuci.
- Respon permintaan: Metode reaktif atau pencegahan apa pun untuk mengurangi, meratakan, atau mengalihkan permintaan. Secara historis, program respons permintaan telah berfokus pada pengurangan puncak untuk menunda tingginya biaya pembangunan kapasitas pembangkitan. Namun, program respons permintaan sekarang sedang dicari untuk membantu mengubah bentuk beban bersih juga, beban dikurangi pembangkit tenaga surya dan angin, untuk membantu integrasi energi terbarukan variabel. Respon permintaan mencakup semua modifikasi yang disengaja terhadap pola konsumsi listrik pelanggan pengguna akhir yang dimaksudkan untuk mengubah waktu, tingkat permintaan sesaat, atau total konsumsi listrik. Respon permintaan mengacu pada berbagai tindakan yang dapat diambil di sisi pelanggan meteran listrik dalam menanggapi kondisi tertentu dalam sistem kelistrikan (seperti kemacetan jaringan periode puncak atau harga tinggi), termasuk IDSM yang disebutkan di atas.
- Permintaan dinamis: Majukan atau tunda siklus pengoperasian alat beberapa detik untuk meningkatkan faktor keragaman rangkaian beban. Konsepnya adalah bahwa dengan memantau faktor daya jaringan listrik, serta parameter kontrolnya sendiri, masing-masing, beban terputus-putus akan menyala atau mati pada momen optimal untuk menyeimbangkan beban sistem secara keseluruhan dengan pembangkitan, mengurangi ketidaksesuaian daya kritis. Karena peralihan ini hanya akan memajukan atau menunda siklus pengoperasian alat selama beberapa detik, itu tidak akan terlihat oleh pengguna akhir. Di Amerika Serikat, pada tahun 1982, paten (sekarang sudah tidak berlaku) untuk ide ini dikeluarkan untuk insinyur sistem tenaga Fred Schweppe. Jenis kontrol permintaan dinamis ini sering digunakan untuk AC. Salah satu contohnya adalah melalui program SmartAC di California.
- Sumber Daya Energi Terdistribusi: Pembangkitan terdistribusi, juga energi terdistribusi, pembangkitan di tempat (OSG) atau energi kabupaten/terdesentralisasi adalah pembangkitan dan penyimpanan listrik yang dilakukan oleh berbagai perangkat kecil yang terhubung ke jaringan yang disebut sebagai sumber daya energi terdistribusi (DER). Pembangkit listrik konvensional, seperti pembangkit listrik tenaga batu bara, gas dan nuklir, serta bendungan hidroelektrik dan pembangkit listrik tenaga surya skala besar, terpusat dan seringkali membutuhkan energi listrik untuk ditransmisikan dalam jarak jauh. Sebaliknya, sistem DER adalah teknologi terdesentralisasi, modular dan lebih fleksibel, yang terletak dekat dengan beban yang mereka layani, meskipun memiliki kapasitas hanya 10 megawatt (MW) atau kurang. Sistem ini dapat terdiri dari beberapa generasi dan komponen penyimpanan; dalam hal ini mereka disebut sebagai sistem tenaga hibrida. Sistem DER biasanya menggunakan sumber energi terbarukan, termasuk hidro kecil, biomassa, biogas, tenaga surya, tenaga angin, dan tenaga panas bumi, dan semakin memainkan peran penting untuk sistem distribusi tenaga listrik. Perangkat yang terhubung ke jaringan untuk penyimpanan listrik juga dapat diklasifikasikan sebagai sistem DER, dan sering disebut sistem penyimpanan energi terdistribusi (DESS). Melalui antarmuka, sistem DER dapat dikelola dan dikoordinasikan dalam smart grid. Pembangkitan dan penyimpanan terdistribusi memungkinkan pengumpulan energi dari berbagai sumber dan dapat menurunkan dampak lingkungan dan meningkatkan keamanan pasokan.
Skala
Secara garis besar, manajemen sisi permintaan dapat diklasifikasikan ke dalam empat kategori: skala nasional, skala utilitas, skala komunitas, dan skala rumah tangga individu.
Skala nasional
Peningkatan efisiensi energi adalah salah satu strategi manajemen sisi permintaan yang paling penting.[16] Peningkatan efisiensi dapat dilaksanakan secara nasional melalui undang-undang dan standar di perumahan, gedung, peralatan, transportasi, mesin, dll.
Skala utilitas
Selama permintaan puncak waktu, utilitas dapat mengontrol pemanas air penyimpanan, pompa kolam, dan AC di area yang luas untuk mengurangi permintaan puncak, mis. Australia dan Swiss. Salah satu teknologi umum adalah kontrol riak: sinyal frekuensi tinggi (misalnya 1000 Hz) ditumpangkan ke listrik normal (50 atau 60 Hz) untuk menghidupkan atau mematikan perangkat. Di negara-negara yang lebih berbasis layanan, seperti Australia, permintaan puncak jaringan listrik sering terjadi pada sore hari hingga sore hari (4 sore hingga 8 malam). Permintaan residensial dan komersial adalah bagian terpenting dari jenis permintaan puncak ini. Oleh karena itu, masuk akal bagi utilitas (distributor jaringan listrik) untuk mengelola pemanas air penyimpanan perumahan, pompa kolam, dan pendingin udara.
Skala komunitas
Nama lain bisa berupa kelurahan, kecamatan, atau distrik. Sistem pemanas sentral komunitas telah ada selama beberapa dekade di daerah musim dingin. Demikian pula, permintaan puncak di daerah puncak musim panas perlu dikelola, mis. Texas & Florida di AS, Queensland dan New South Wales di Australia. Manajemen sisi permintaan dapat diterapkan dalam skala komunitas untuk mengurangi permintaan puncak untuk pemanasan atau pendinginan. Aspek lainnya adalah untuk mencapai pembangunan atau komunitas bersih tanpa energi.
Mengelola energi, permintaan puncak, dan tagihan di tingkat masyarakat mungkin lebih layak dan layak, karena daya beli kolektif, daya tawar, lebih banyak pilihan dalam efisiensi atau penyimpanan energi, lebih banyak fleksibilitas dan keragaman dalam menghasilkan dan mengonsumsi energi di berbagai kali, mis. menggunakan PV untuk mengimbangi konsumsi siang hari atau untuk penyimpanan energi.
Skala rumah tangga
Di wilayah Australia, lebih dari 30% (2016) rumah tangga memiliki sistem fotovoltaik atap. Hal ini berguna bagi mereka untuk menggunakan energi bebas dari matahari untuk mengurangi impor energi dari grid. Selanjutnya, manajemen sisi permintaan dapat membantu ketika pendekatan sistematis dipertimbangkan: pengoperasian fotovoltaik, AC, sistem penyimpanan energi baterai, pemanas air penyimpanan, kinerja gedung dan langkah-langkah efisiensi energi.
Contoh
Queensland, Australia
Perusahaan utilitas di negara bagian Queensland, Australia memiliki perangkat yang dipasang pada peralatan rumah tangga tertentu seperti AC atau meteran rumah tangga untuk mengontrol pemanas air, pompa kolam, dll. Perangkat ini akan memungkinkan perusahaan energi untuk bersepeda jarak jauh menggunakan barang-barang ini selama jam sibuk jam. Rencana mereka juga mencakup peningkatan efisiensi barang-barang yang menggunakan energi dan memberikan insentif keuangan kepada konsumen yang menggunakan listrik selama jam-jam di luar jam sibuk, ketika biaya produksi perusahaan energi lebih murah.
Contoh lain adalah bahwa dengan manajemen sisi permintaan, rumah tangga Queensland Tenggara dapat menggunakan listrik dari sistem fotovoltaik atap untuk memanaskan air.
Toronto Kanada
Pada tahun 2008, Toronto Hydro, distributor energi monopoli Ontario, memiliki lebih dari 40.000 orang yang mendaftar untuk memasang perangkat jarak jauh ke AC yang digunakan perusahaan energi untuk mengimbangi lonjakan permintaan. Juru bicara Tanya Bruckmueller mengatakan bahwa program ini dapat mengurangi permintaan hingga 40 megawatt selama situasi darurat.
California, AS
California memiliki beberapa program manajemen sisi permintaan, termasuk program respons permintaan harga puncak otomatis dan kritis untuk pelanggan komersial dan industri serta konsumen perumahan, potongan harga efisiensi energi, penetapan harga waktu penggunaan berbasis non-acara, tarif pengisian kendaraan listrik khusus, dan penyimpanan terdistribusi. Beberapa dari program ini dijadwalkan untuk ditambahkan ke pasar grosir listrik untuk ditawar sebagai sumber daya "sisi pasokan" yang dapat dikirim oleh operator sistem. Manajemen sisi permintaan di negara bagian akan semakin penting karena tingkat pembangkitan terbarukan mendekati 33% pada tahun 2020, dan diperkirakan akan meningkat melampaui tingkat itu dalam jangka panjang.
Indiana, AS
Operasi Warrick Alcoa berpartisipasi dalam MISO sebagai sumber daya respons permintaan yang memenuhi syarat, yang berarti menyediakan respons permintaan dalam hal energi, cadangan pemintalan, dan layanan regulasi.
Brazil
Manajemen sisi permintaan dapat diterapkan pada sistem kelistrikan berdasarkan pembangkit listrik termal atau sistem di mana energi terbarukan, seperti pembangkit listrik tenaga air, lebih dominan tetapi dengan pembangkit termal komplementer, misalnya, di Brasil.
Dalam kasus Brasil, meskipun pembangkit listrik tenaga air sesuai dengan lebih dari 80% dari total, untuk mencapai keseimbangan praktis dalam sistem pembangkitan, energi yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga air memasok konsumsi di bawah permintaan puncak. Pembangkitan puncak disuplai oleh penggunaan pembangkit listrik berbahan bakar fosil. Pada tahun 2008, konsumen Brasil membayar lebih dari U$1 miliar untuk pembangkit termoelektrik komplementer yang sebelumnya tidak diprogram.
Di Brasil, konsumen membayar semua investasi untuk menyediakan energi, bahkan jika pabrik tidak beroperasi. Untuk sebagian besar pembangkit termal berbahan bakar fosil, konsumen membayar "bahan bakar" dan biaya operasi lainnya hanya jika pembangkit ini menghasilkan energi. Energi, per unit yang dihasilkan, lebih mahal dari pembangkit termal daripada dari pembangkit listrik tenaga air. Hanya beberapa pembangkit termoelektrik di Brasil yang menggunakan gas alam, sehingga menimbulkan polusi yang jauh lebih besar daripada pembangkit listrik tenaga air. Tenaga yang dihasilkan untuk memenuhi permintaan puncak memiliki biaya yang lebih tinggi — baik investasi maupun biaya operasi — dan polusi memiliki biaya lingkungan yang signifikan dan berpotensi, kewajiban finansial dan sosial untuk penggunaannya. Dengan demikian, perluasan dan pengoperasian sistem saat ini tidak seefisien yang dapat dilakukan dengan menggunakan manajemen sisi permintaan. Akibat dari inefisiensi ini adalah kenaikan tarif energi yang dibebankan kepada konsumen.
Selain itu, karena energi listrik dihasilkan dan dikonsumsi hampir seketika, semua fasilitas, seperti jalur transmisi dan jaringan distribusi, dibangun untuk konsumsi puncak. Selama periode non-puncak kapasitas penuh mereka tidak digunakan. Pengurangan konsumsi puncak dapat menguntungkan efisiensi sistem kelistrikan, seperti sistem Brasil, dalam berbagai cara: seperti menunda investasi baru dalam jaringan distribusi dan transmisi, dan mengurangi kebutuhan operasi daya termal komplementer selama periode puncak, yang dapat mengurangi keduanya. pembayaran untuk investasi pembangkit listrik baru untuk memasok hanya selama periode puncak dan dampak lingkungan yang terkait dengan emisi gas rumah kaca.
Masalah
Beberapa orang berpendapat bahwa manajemen sisi permintaan tidak efektif karena sering mengakibatkan biaya utilitas yang lebih tinggi bagi konsumen dan lebih sedikit keuntungan untuk utilitas. Salah satu tujuan utama dari manajemen sisi permintaan adalah untuk dapat membebankan konsumen berdasarkan harga sebenarnya dari utilitas pada saat itu. Jika konsumen dapat dikenakan biaya lebih sedikit untuk menggunakan listrik selama jam tidak sibuk, dan lebih banyak selama jam sibuk, maka penawaran dan permintaan secara teoritis akan mendorong konsumen untuk menggunakan lebih sedikit listrik selama jam sibuk, sehingga mencapai tujuan utama dari manajemen sisi permintaan.
Disadur dari: en.wikipedia.org