Oleh : Bryan Adi Nugraha

PENDAHULUAN

Integrasi teknologi Internet of Things (IoT) dalam sektor energi terbarukan memiliki potensi besar dalam meningkatkan efisiensi operasional dan keberlanjutan. Dalam beberapa tahun terakhir, perkembangan teknologi ini telah mendorong perubahan signifikan dalam cara pengelolaan sumber energi terbarukan seperti matahari dan angin. Penggunaan IoT memungkinkan pengumpulan data secara real-time dari berbagai perangkat dan sistem yang tersebar di lokasi yang berbeda, yang kemudian diproses untuk melakukan
tindakan kontrol yang meningkatkan keandalan dan efisiensi sistem energi terbarukan (Ponnalagarsamy et al., 2022; Ramadhan, 2021).

Teknologi IoT juga memainkan peran penting dalam pemantauan dan pengendalian aset energi terbarukan. IoT dapat membantu dalam memprediksi keluaran energi berdasarkan faktor lingkungan seperti intensitas cahaya, kecepatan angin, dan suhu. Informasi ini digunakan untuk mengoptimalkan pengoperasian sistem energi terbarukan, sehingga meningkatkan produktivitas dan mengurangi biaya operasional (Moore et al., 2020).

Selain itu, IoT memfasilitasi integrasi sumber energi terbarukan ke dalam jaringan listrik yang lebih luas, memungkinkan komunikasi dua arah antara produsen dan konsumen energi. Ini tidak hanya membantu dalam mengelola permintaan dan mengurangi pemborosan energi, tetapi juga memungkinkan
konsumen untuk mengirimkan kembali energi berlebih yang dihasilkan ke jaringan, menciptakan sistem energi yang lebih efisien dan berkelanjutan.

Dengan demikian, adopsi teknologi IoT dalam sektor energi terbarukan tidak hanya memberikan manfaat ekonomi tetapi juga mendukung tujuan lingkungan dengan mengurangi emisi gas rumah kaca dan meningkatkan ketahanan sistem energi terhadap gangguan. Implementasi IoT yang terus berkembang akan semakin penting untuk mencapai target energi terbarukan di masa depan, dengan fokus pada keandalan dan keamanan sistem (Bian et al., 2022).

Pengumpulan Data Real-time dan Prediksi Output Energi Menggunakan Teknologi IoT dan Data Lingkungan dalam Sistem Energi Terbarukan

Teknologi Internet of Things (IoT) telah menunjukkan potensi signifikan dalam pengumpulan data real-time untuk sistem energi terbarukan, khususnya dalam konteks manajemen energi pintar untuk pembangkit listrik tenaga surya. Penggunaan sensor IoT yang terhubung secara langsung dengan sistem energi memungkinkan pengumpulan dan analisis data yang lebih efisien, yang pada akhirnya meningkatkan keandalan dan efisiensi operasional. Studi kasus penerapan teknologi IoT pada energi terbarukan menunjukkan bahwa integrasi ini tidak hanya meningkatkan efisiensi sistem tetapi juga meningkatkan keandalan dalam penyediaan energi, mengurangi ketergantungan pada sumber energi konvensional, dan memungkinkan pengelolaan energi yang lebih efektif (Rao et al., 2024; Stephen Ball & Degischer, 2024). Contohnya, penggunaan smart meter dan sensor berbasis IoT di lokasi instalasi PV memberikan data real-time tentang produksi energi dan penggunaan, yang kemudian dapat dianalisis untuk meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan.

Prediksi output energi berdasarkan data lingkungan menjadi elemen kunci dalam manajemen dan optimasi energi. Dengan memanfaatkan data dari sensor lingkungan seperti intensitas radiasi matahari, kondisi cuaca, dan faktor eksternal lainnya, metode prediksi dapat dikembangkan untuk memperkirakan produksi energi yang lebih akurat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa prediksi yang akurat dapat membantu dalam pengelolaan beban dan perencanaan distribusi energi, yang pada akhirnya meningkatkan stabilitas dan efisiensi sistem energi (Rao et al., 2024; Stephen Ball & Degischer, 2024). Model prediksi yang kuat tidak hanya membantu dalam antisipasi fluktuasi produksi energi tetapi juga memungkinkan integrasi yang lebih baik dengan jaringan listrik, khususnya di daerah dengan infrastruktur yang tidak stabil. Hal ini membawa dampak signifikan pada kemampuan pengelolaan energi yang lebih baik dan strategi optimasi yang lebih efisien.

Parameter lingkungan	Metode Prediksi	Akurasi Prediksi (%)	Dampak pada Pengelolaan Energi
Intensitas Radiasi	Model Pembelajaran Mesin	95%	Peningkatan Efisiensi Sistem
Kondisi Cuaca	Algoritma	90%	Optimasi
Suhu Lingkungan	Regresi Liniear	85%	Pengelolaan Beban yang lebih stabil
Kelembaban	Jaringan Syaraf Tiruan	88%	Integrasi dengan jaringan listrik

Evaluasi Solusi IoT Berdasarkan Efektivitas dan Efisiensi Biaya

Evaluasi efektivitas solusi Internet of Things (IoT) dalam sistem energi memerlukan analisis yang komprehensif mengenai biaya, keandalan, dan efisiensi dari solusi yang ada. Penelitian menunjukkan bahwa solusi IoT memiliki potensi besar untuk meningkatkan efisiensi sistem energi dan mengurangi kemacetan pada jaringan listrik pintar (Stephen Ball & Degischer, 2024). Namun, terdapat beberapa hambatan yang menghalangi penerapan penuh teknologi ini, seperti masalah privasi dan keamanan data serta tantangan organisasi dalam mengadopsi model bisnis baru berbasis IoT (Varone et al., 2024). Analisis menunjukkan bahwa meskipun investasi awal untuk infrastruktur IoT cukup tinggi, manfaat jangka panjang dalam hal penghematan energi dan peningkatan keandalan sistem dapat melebihi biaya tersebut, terutama dalam skenario adopsi yang lebih agresif dan terintegrasi secara mendalam (Pandey et al., 2023).

Tabel di bawah ini menyajikan perbandingan biaya, keandalan, dan efisiensi dari berbagai skenario adopsi IoT, yaitu skenario “Incremental”, “In-Between”, dan “Embedded”. Setiap skenario dinilai berdasarkan variabel seperti persentase peningkatan efisiensi energi, nilai IoT bagi konsumen, dan biaya investasi. Dari analisis tersebut, skenario “Embedded” menunjukkan performa terbaik dalam hal peningkatan efisiensi dan nilai bagi konsumen, meskipun biaya investasinya lebih tinggi dibandingkan skenario lainnya.

Skenario Adopsi IoT	Peningkatan Efisiensi Energi (%)	Nilai IoT bagi Konsumen (USD/tahun)	Biaya Investasi (USD)
Incremental	5%	100	1 Juta
In-Between	15%	500	5 Juta
Embedded	30%	1000	10 Juta

Optimalisasi Manajemen Energi Terbarukan melalui Penerapan IoT

Sebelum penerapan teknologi Internet of Things (IoT), pengelolaan energi terbarukan dihadapkan pada berbagai tantangan signifikan. Salah satu tantangan utama adalah ketidakmampuan untuk memantau secara real-time kinerja dan kondisi aset energi terbarukan seperti turbin angin dan panel surya (Lalrochunga et al., 2024). Tanpa data real-time, deteksi dini terhadap kerusakan atau penurunan efisiensi menjadi sulit, mengakibatkan penurunan kinerja dan peningkatan biaya pemeliharaan. Sebagai contoh, studi kasus yang melibatkan pembangkit listrik tenaga angin menunjukkan bahwa ketidakmampuan untuk memonitor secara tepat kondisi turbin menyebabkan penurunan produksi energi hingga 20% per tahun (Tuuf et al., 2023).

Tantangan lainnya adalah kurangnya integrasi data dari berbagai sumber yang membuat analisis komprehensif dan pengambilan keputusan strategis menjadi terbatas. Data yang terfragmentasi mempersulit operator untuk mengoptimalkan kinerja sistem secara keseluruhan. Sebelum penerapan IoT, operator sering kali mengandalkan inspeksi manual dan jadwal pemeliharaan rutin, yang tidak selalu sesuai dengan kondisi nyata di lapangan. Hal ini tidak hanya meningkatkan biaya operasional tetapi juga menurunkan efisiensi energi yang dihasilkan (Lalrochungaet al., 2024).

Penerapan teknologi IoT dalam manajemen aset energi terbarukan memberikan solusi yang signifikan untuk mengatasi tantangan tersebut. Dengan menggunakan sensor IoT dan perangkat pemantauan yang canggih, operator dapat memperoleh data real-time tentang kinerja dan kondisi aset energi terbarukan. Data ini memungkinkan deteksi dini terhadap potensi kerusakan dan penurunan efisiensi, sehingga tindakan preventif dapat diambil sebelum masalah menjadi lebih serius (Tuuf et al., 2023).

Teknologi IoT juga memungkinkan integrasi data dari berbagai sumber, memberikan pandangan yang lebih holistik dan komprehensif terhadap sistem energi terbarukan. Misalnya, kombinasi data cuaca, kinerja aset, dan konsumsi energi memungkinkan operator untuk mengoptimalkan produksi energi dan secara signifikan mengurangi biaya operasional. Sebuah studi menunjukkan bahwa penerapan IoT dalam manajemen aset energi terbarukan dapat meningkatkan efisiensi produksi energi sebesar 15% dan mengurangi biaya pemeliharaan hingga 25% (Lalrochunga et al., 2024).

Aspek	Manfaat
Pemantauan Real-time	Deteksi dini kerusakan
Integrasi Data	Analisis komprehensif
Efisiensi Produksi	Peningkatan 15%
Biaya Pemeliharaan	Penurunan 25%

KESIMPULAN

Penerapan teknologi IoT dalam sektor energi terbarukan membawa manfaat signifikan, termasuk peningkatan efisiensi operasional, optimasi prediksi output energi, dan integrasi yang lebih baik dengan jaringan listrik. Penelitian ini menegaskan bahwa meskipun investasi awal untuk infrastruktur IoT tinggi, manfaat jangka panjang dalam penghematan energi dan peningkatan keandalan sistem dapat melebihi biaya tersebut. Adopsi IoT mendukung tujuan ekonomi dan lingkungan dengan mengurangi emisi gas rumah kaca dan meningkatkan ketahanan sistem energi terhadap gangguan. Implementasi IoT yang terus berkembang akan menjadi elemen penting dalam mencapai target energi terbarukan di masa depan, dengan fokus pada keandalan dan keamanan sistem.

DAFTAR PUSTAKA

Bian, J., Arafat, A. A., Xiong, H., Li, J., Li, L., Chen, H., Wang, J., Dou, D., & Guo, Z. (2022). Machine Learning in Real-Time Internet of Things (IoT) Systems: A Survey. IEEE Internet of Things Journal, 9(11), 8364–8386. https://doi.org/10.1109/JIOT.2022.3161050

Lalrochunga, D., Parida, A., & Choudhury, S. (2024). Systematic Review on Capacity Building through Renewable Energy enabled IoT- Unmanned Aerial Vehicle for Smart Agroforestry. Cleaner and Circular Bioeconomy, 8, 100094. https://doi.org/10.1016/j.clcb.2024.100094

Moore, S. J., Nugent, C. D., Zhang, S., & Cleland, I. (2020). IoT reliability: A review leading to 5 key research directions. CCF Transactions on Pervasive Computing and Interaction, 2(3), 147–163. https://doi.org/10.1007/s42486-020-00037-z

Pandey, V., Sircar, A., Bist, N., Solanki, K., & Yadav, K. (2023). Accelerating the renewable energy sector through Industry 4.0: Optimization opportunities in the digital revolution. International Journal of Innovation Studies, 7(2), 171–188. https://doi.org/10.1016/j.ijis.2023.03.003

Ponnalagarsamy, S., Geetha, V., Pushpavalli, M., & Abirami, P. (2022). Impact of IoT on Renewable Energy. In I. Singh, Z. Gao, & C. Massarelli (Eds.), IoTApplications Computing. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.98320

Ramadhan, D. W. (2021). Rancang Bangun Pembangkit Listrik Portable Tenaga Surya dan Angin Dengan Sistem Hybrid Untuk Tempat Pengungsian Bencana Alam. ALINIER: Journal of Artificial Intelligence & Applications, 1(2), 85–93. https://doi.org/10.36040/alinier.v1i2.2972

Rao, C. K., Sahoo, S. K., & Yanine, F. F. (2024). A literature review on an IoT-based intelligent smart energy management systems for PV power generation. Hybrid Advances, 5, 100136. https://doi.org/10.1016/j.hybadv.2023.100136

Stephen Ball, C., & Degischer, D. (2024). IoT implementation for energy system sustainability: The role of actors and related challenges. Utilities Policy, 90, 101769. https://doi.org/10.1016/j.jup.2024.101769

Tuuf, J., Lindén, H., Lieskoski, S., & Björklund-Sänkiaho, M. (2023).

Development of a nano-size off-grid energy system using renewables and IoT technologies at the Meteoria visitor center: A Finnish case study.

Heliyon, 9(11), e21473. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e21473 Varone, A., Heilmann, Z., Porruvecchio, G., & Romanino, A. (2024). Solar

parking lot management: An IoT platform for smart charging EV fleets, using real-time data and production forecasts. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 189, 113845. https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113845