Analisis Optimasi Pembangkit Listrik Hybrid Berbasis Mikrohidro dan Surya Menggunakan Particle swarm optimization (PSO) Berbantu MATLAB

Abstract

Ketersediaan energi listrik yang stabil dan berkelanjutan di daerah terpencil masih menjadi tantangan utama akibat keterbatasan jaringan distribusi serta ketergantungan pada satu jenis sumber energi. Kondisi ini mendorong pemanfaatan sumber energi terbarukan yang dapat meningkatkan keandalan pasokan listrik. Salah satu solusi yang potensial adalah penerapan sistem pembangkit listrik hybrid yang mengombinasikan energi mikrohidro dan tenaga surya, karena kedua sumber energi tersebut memiliki karakteristik yang saling melengkapi. Energi mikrohidro relatif stabil karena bergantung pada debit air, sedangkan energi surya dipengaruhi oleh intensitas radiasi matahari. Namun, tanpa pengelolaan distribusi daya yang optimal, sistem hybrid dapat mengalami ketidakseimbangan suplai energi serta biaya operasional yang kurang efisien. Oleh karena itu, diperlukan metode optimasi yang mampu mengatur pembagian daya secara efektif agar sistem dapat bekerja secara optimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan operasi sistem pembangkit listrik hybrid mikrohidro–surya menggunakan metode Particle Swarm Optimization (PSO) berbantuan perangkat lunak MATLAB, sehingga diperoleh kinerja sistem yang lebih efisien serta biaya energi yang lebih rendah. Penelitian dilakukan pada sistem pembangkit listrik hybrid yang berlokasi di Dusun Bintang Asih, Desa Rumah Sumbul, Kecamatan STM Hulu, Kabupaten Deli Serdang. Metode penelitian meliputi pengumpulan data potensi mikrohidro, intensitas radiasi matahari, serta kebutuhan beban listrik, kemudian dilakukan pemodelan sistem hybrid dan simulasi optimasi menggunakan algoritma PSO dengan fungsi objektif meminimalkan biaya energi. Proses optimasi dijalankan secara iteratif hingga mencapai kondisi konvergensi yang stabil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penerapan algoritma PSO mampu meningkatkan efisiensi distribusi daya antara sumber mikrohidro dan tenaga surya serta menurunkan biaya operasional sistem. Berdasarkan hasil simulasi, biaya energi optimal diperoleh sebesar Rp 411.955,95/kWh dengan konvergensi tercapai pada iterasi ke-31, yang menunjukkan bahwa metode PSO efektif dalam meningkatkan keandalan dan efisiensi sistem pembangkit listrik hybrid, khususnya untuk wilayah terpencil.