Freefastapp.net – Komputer papan tunggal atau Single-Board computers (SBC) merupakan opsi yang semakin menarik untuk mengalihkan manajemen jaringan listrik ke smart grid atau jaringan pintar yang lebih canggih dan lebih hemat sumber daya.
Karena kebutuhan untuk memasok listrik ke sektor transportasi dan pemanas yang semakin terlistriki, dan adopsi EV secara besar-besaran, permintaan listrik global diperkirakan akan melampaui 35.277 terawatt-jam pada tahun 2040. Tren ini, yang menunjukkan tingkat pertumbuhan sekitar 1,8% dari permintaan listrik dibandingkan dengan tahun 2020, mengakibatkan perlunya mengoptimalkan cara kita memproduksi dan mengonsumsi energi secara signifikan, dan melihat opsi yang ditawarkan oleh inovasi mutakhir untuk memungkinkan respons berkelanjutan terhadap tantangan energi di masa depan.
Dari perangkat lunak hingga perangkat keras, jaringan listrik memerlukan perombakan besar-besaran. Namun, pemilihan teknologi terbaik perlu dilakukan dengan mempertimbangkan penerapan, kendala teknis, anggaran, dan juga fleksibilitas untuk beradaptasi dengan kemajuan yang akan datang.
Salah satu jawaban untuk beberapa tantangan ini adalah Komputer Papan Tunggal atau Single-Board Computers (SBC). Perangkat keras fungsional kecil yang tertanam dalam papan sirkuit yang mencakup mikroprosesor, fungsi input/output, memori, dan berbagai kemampuan yang bervariasi menurut aplikasi dan model yang tersedia. Sebuah opsi yang semakin menarik bagi para insinyur yang ingin menghadirkan kecerdasan ke dalam jaringan listrik.
Pentingnya Manajemen Jaringan Listrik
Manajemen jaringan listrik atau Electric Grid Management Systems (EGMS) merupakan fungsi penting untuk penyaluran listrik yang aman, andal, dan efisien di seluruh dunia. Sehingga Manajemen ini memerlukan pemantauan dan pengendalian berbagai aspek jaringan, termasuk pembangkitan, transmisi, dan distribusi listrik, untuk memastikan pasokan listrik yang stabil dan andal yang memenuhi permintaan. Manajemen jaringan yang efektif juga memainkan peran penting dalam transisi menuju masa depan energi yang lebih berkelanjutan dan rendah karbon, terutama dengan semakin terintegrasinya sumber energi terbarukan ke dalam jaringan.
Namun, EGMS menghadapi berbagai masalah seperti infrastruktur yang menua, kendala kapasitas. Ancaman keamanan siber, integrasi energi terbarukan, ketahanan terhadap cuaca ekstrem, pemadaman listrik, atau bahkan pencurian energi. Tantangan-tantangan ini mengakibatkan kegagalan fungsi dan kerusakan yang konsisten pada EGMS, meskipun telah diperkenalkan teknologi canggih.
Dari EGMS Monolitik ke Jaringan Pintar
EGMS konvensional telah menjadi tulang punggung infrastruktur energi kita selama bertahun-tahun, menyediakan listrik untuk rumah, bisnis, dan industri. Namun, dengan pesatnya pertumbuhan sumber energi terbarukan dan kebutuhan untuk mengurangi emisi karbon, jaringan konvensional menghadapi tantangan dan keterbatasan baru. Hal ini telah menyebabkan peralihan ke jaringan pintar atau smart grid, yang menawarkan berbagai manfaat dibandingkan jaringan konvensional.
Secara tradisional, jaringan listrik konvensional memerlukan lebih banyak proses manual dan intervensi manusia yang rentan terhadap risiko dan kegagalan yang lebih tinggi karena kesalahan manusia. Jaringan biasa kurang efisien, kurang andal, lebih mahal untuk dioperasikan dan kemungkinan tidak dirancang untuk menangani fluktuasi pasokan yang cepat. Jaringan ini dibentuk oleh kombinasi berbagai teknologi tetapi sebagian besar jaringan masih berfungsi dengan peralatan yang sangat mendasar.
Di sisi lain, smart grid adalah jaringan tradisional tetapi dibangun dengan kecerdasan yang mendasarinya. Ini berarti bahwa selain listrik. Data juga mengalir melintasi jaringan listrik yang membawa informasi tentang kinerja produksi energi, status jaringan, dan tingkat konsumsi. Secara umum, smart grid merupakan gabungan sensor (misalnya tegangan, arus, suhu, lingkungan, sensor meteran pintar). Yang memungkinkan pemantauan dan pengendalian produksi dan konsumsi daya yang lebih baik. Memanfaatkan sistem pengumpulan data nirkabel dan teknologi IoT untuk menggantikan sistem dan platform Enterprise IT dan OT yang kaku.
Karakteristik Teknis Smart Grid
Secara keseluruhan, jaringan yang berfungsi dengan perangkat pintar lebih efektif. Karena penggunaan perangkat yang mampu mengekstrak data, mengirimkannya, menganalisisnya, dan mendistribusikannya ke operator melalui sensor dan terminal jarak jauh yang terintegrasi dalam sistem seperti Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA).
Bentuk smart grid lainnya tertanam misalnya dengan Distribution Management Systems atau DMS yang menyediakan pemantauan dan pengendalian jaringan distribusi secara real-time. Membantu operator untuk merespons dan lebih waspada terhadap status jaringan. Advanced Metering Infrastructure (AMI) juga merupakan teknologi jaringan umum yang memungkinkan pengelolaan permintaan dan pasokan listrik yang lebih baik. Sehingga menurunkan harga bagi konsumen. Dalam versi jaringan yang lebih mutakhir, Phasor Measurement Units (PMUs) digunakan untuk memberikan kesadaran situasional yang lebih baik dan informasi yang lebih terperinci tentang dinamika sistem daya
Namun, terlepas dari semua keuntungan yang dibawa oleh teknologi ini. Tidak ada kontrol total atas jaringan listrik, terutama dalam infrastruktur yang saling terhubung yang luas. Hal ini karena jaringan komunikasi dan persyaratan bandwidth untuk mentransfer data untuk analisis waktu nyata sangat besar dan karenanya bermasalah. Hal ini mengakibatkan konsumsi energi yang besar. Lebih banyak biaya dan kesulitan untuk melakukan aktivitas seperti deteksi anomali dalam jaringan dengan kecepatan tinggi.
Selain itu, EGMS yang telah dimodernisasi dan mengandalkan Edge Computing untuk menjalankan algoritme khusus pada platform komputer komoditas menghabiskan sejumlah besar sumber daya. Komputer semacam itu memiliki daya dan kemampuan yang luar biasa untuk beroperasi sepanjang waktu. Tetapi dampak lingkungannya (sekitar 4,8 Kwh yang menghasilkan 525 kgCO2/tahun) tidak dapat diabaikan. Oleh karena itu, perlu dikaji alternatif seperti perangkat berdaya rendah. Seperti SBC yang dapat secara signifikan mengurangi konsumsi energi dan emisi karbon dalam jangka pendek dan panjang tanpa mengorbankan sebagian besar kemampuan kinerja peralatan biasa.
Pentingnya SBC Untuk Mendukung Smart Grid
Karakteristik model SBC mutakhir seperti prosesor Octa-core yang canggih. Peningkatan kapasitas RAM, konektor kipas internal, port HDMI. Beberapa konektivitas dan kemungkinan penyimpanan yang membuatnya kompatibel dengan berbagai perangkat lunak adalah beberapa contoh umum fitur SBC yang menjadi lebih menarik untuk manajemen jaringan listrik.
Dalam sistem kompleks yang mengutamakan keandalan. SBC mampu memberikan kinerja yang lebih tinggi daripada solusi perangkat keras lain yang tersedia di pasaran. Meskipun SBC masih dalam proses untuk diterima secara luas dalam manajemen jaringan karena regulasi dan hambatan lain saat ini. SBC diadopsi dalam EGMS sebagian karena kemajuan smart grid. SBC tidak hanya lebih murah, tapi juga model kelas atas dengan struktur yang lebih kompleks. Serta SBC bersifat portabel dan dapat disesuaikan, menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk pemantauan. Pengujian keamanan, tugas pemeliharaan jaringan preventif, serta aliran dan analisis data.
Eksplorasi dan pengembangan berkelanjutan di bidang ini akan memastikan bahwa jaringan pintar berkembang untuk mengatasi kompleksitas sistem energi modern. Menawarkan solusi yang tidak hanya maju secara teknologi tetapi juga bertanggung jawab terhadap lingkungan dan layak secara ekonomi. Bukan tidak mungkin jika dalam beberapa tahun kedepan dunia jaringan listrik kita akan berubah sepenuhnya secara masif dan global. Menjadikannya perubahan yang positif bagi bumi.
Baca Juga : Smart Grid Sebagai Pilar Transisi Energi