Bagaimana mobil listrik dan pompa panas dapat membantu Swiss menerapkan Strategi Energinya

Di masa depan, pompa panas dan mobil listrik yang dioperasikan secara fleksibel dapat mengurangi impor listrik dan harga listrik. Hal ini berdasarkan studi baru yang dilakukan oleh konsorsium penelitian Swiss yang dipimpin oleh ETH Zurich.

Mobil listrik dan pompa panas dapat memainkan peran penting dalam penerapan Strategi Energi Swiss. Dewan Federal menargetkan pasokan energi Swiss menjadi netral karbon pada tahun 2050. Rencananya adalah pompa panas akan menggantikan sistem pemanas berbahan bakar minyak dan gas, dan mobil listrik akan secara bertahap menggantikan kendaraan berbahan bakar gas. Hal ini akan mengakibatkan peningkatan permintaan listrik secara signifikan – dari sekitar 56 terawatt-jam (TWh) per tahun saat ini menjadi sekitar 75 TWh per tahun pada tahun 2050.

Sebuah laporan terbaru dari konsorsium penelitian “PATHFNDR” Swiss, yang didanai oleh Kantor Energi Federal Swiss sebagai bagian dari program “SWEET”, kini menunjukkan bahwa, selain pembangkit listrik tenaga air, pompa panas dan mobil listrik dapat menjadi penyedia utama fleksibilitas bagi sistem tenaga listrik Swiss pada tahun 2050. Christian Schaffner, Direktur Pusat Sains Energi di ETH Zurich dan Wakil Direktur proyek tersebut, menjelaskan: “Kedua teknologi tersebut berfungsi untuk mengoordinasikan peningkatan konsumsi listrik dengan produksi listrik dari energi terbarukan dengan lebih baik. Hal ini meringankan beban jaringan listrik, mengurangi impor dan menurunkan harga grosir listrik – khususnya pada bulan-bulan musim dingin.”

Konsumsi hanya jika jaringan listrik tidak dalam kapasitas penuh

Fleksibilitas ini terlihat jelas setiap hari. Misalnya, pada suhu luar ruangan 0°C, pompa panas yang dikontrol secara cerdas dapat mati hingga sepuluh jam di gedung yang memenuhi standar Minergie tanpa penurunan suhu ruangan yang nyata. Hal ini membantu menghindari terlalu banyak pompa panas yang bekerja pada waktu yang sama dan membebani jaringan listrik secara berlebihan.

Mobil listrik juga sering kali tersambung ke jaringan listrik lebih lama dari yang diperlukan untuk mengisi penuh – misalnya jika dicolokkan untuk mengisi daya di garasi pada akhir hari kerja. Hal ini memungkinkan pola pengisian daya optimal yang sejalan dengan pasokan listrik. Studi tersebut mengklaim bahwa hal terbaik adalah mengisi daya mobil di tempat kerja: “Pada siang hari, ketika matahari bersinar, banyak kendaraan yang tetap parkir. Mengisi daya di sana akan memaksimalkan penggunaan produksi fotovoltaik,” jelas Siobhan Powell, peneliti energi di ETH Zurich dan salah satu penulis utama studi tersebut.

Lebih banyak listrik, lebih sedikit impor listrik

Pada tahun 2050, Swiss ingin memenuhi 50 hingga 60 persen kebutuhan listriknya (45 TWh per tahun) dengan sumber energi baru terbarukan seperti fotovoltaik, energi angin, atau biomassa. Perhitungan model para peneliti kini menunjukkan bahwa target tersebut akan lebih mudah dicapai berkat konsumsi daya yang fleksibel dari pompa panas dan kendaraan listrik.

Jika pompa panas dan mobil listrik dikoordinasikan dan dikendalikan secara fleksibel secara nasional, maka sekitar 4 persen lebih banyak listrik terbarukan akan tersedia di Swiss pada tahun 2050. “Sebagian besar energi terbarukan ini berasal dari tenaga surya di musim semi dan musim panas, yang akan dimanfaatkan secara lebih efisien sehingga tidak perlu dibatasi,” jelas Powell.

Selain itu, pompa panas fleksibel dan mobil listrik dapat mengurangi impor listrik bersih sekitar 20 persen sepanjang tahun, terutama karena ekspor bersih yang lebih tinggi pada musim semi dan musim panas. “Jumlahnya setara dengan 1,8 TWh listrik, yang setara dengan konsumsi tahunan sekitar 0,5 juta rumah tangga di Swiss,” kata Powell. Menurut penelitian tersebut, impor listrik Swiss juga akan berkurang sekitar 0,7 TWh pada bulan-bulan musim dingin. Hal ini setara dengan penurunan impor bersih sebesar 4,4 persen di musim dingin dibandingkan dengan sistem energi tanpa pompa panas dan mobil listrik yang dioperasikan secara fleksibel.

Listrik lebih murah dan pembangkit listrik berbahan bakar gas lebih sedikit

Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa harga grosir listrik juga bisa lebih rendah karena distribusi pasokan dan permintaan yang lebih merata dengan bantuan pompa panas fleksibel dan mobil listrik. Penurunan harga listrik ini paling besar terjadi pada bulan-bulan musim dingin di bulan Januari hingga Maret, ketika harga grosir dapat diturunkan hingga 6 persen.

Para peneliti juga memperkirakan bahwa sistem kelistrikan yang didukung oleh pompa panas fleksibel dan mobil listrik dapat dioperasikan dengan biaya sekitar 4 persen lebih rendah dibandingkan sistem tanpa kedua penyedia fleksibilitas tersebut.

Selain itu, penggunaan pompa panas dan mobil listrik yang dioperasikan secara fleksibel juga berarti pembangunan pembangkit listrik tenaga gas dan sistem penyimpanan baterai yang lebih sedikit pada tahun 2050. Perkiraan menunjukkan bahwa investasi yang diperlukan untuk pembangkit listrik tenaga gas dan baterai akan turun sekitar sepertiganya. “Yang terpenting, pembangkit listrik berbahan bakar gas dan baterai diperlukan untuk mengimbangi puncak permintaan listrik. Jika kendaraan listrik dan pompa panas mengambil alih fungsi ini, kita akan memerlukan lebih sedikit listrik,” jelas Powell.

Fleksibilitas ya, tapi juga kenyamanan

Menurut survei representatif yang dilakukan sebagai bagian dari studi tersebut, sekitar 70 persen penduduk Swiss bersedia berkontribusi terhadap stabilitas jaringan listrik melalui pemanasan dan pengisian daya yang fleksibel, asalkan kenyamanan mereka tidak terpengaruh dan pengoperasian dilakukan secara otomatis. Sekitar 30 persen responden bahkan mengatakan mereka akan menerima ketidaknyamanan kecil jika hal ini bisa menurunkan biaya listrik mereka.

Menurunkan beban puncak di lingkungan sekitar dan mengurangi perluasan jaringan listrik

Jika sejumlah besar rumah tangga mengisi daya mobilnya atau menjalankan pompa panas pada saat yang bersamaan, terdapat risiko kemacetan pada jaringan distribusi. Banyak kabel listrik dan trafo saat ini tidak dirancang untuk beban ini dan perlu diperkuat.

Para peneliti menganalisis sekitar 50 area jaringan listrik di Swiss dan menyimpulkan bahwa pompa panas dan mobil listrik yang dioperasikan secara fleksibel akan mengurangi beban puncak di lingkungan sekitar dan oleh karena itu dapat menunda dan mengurangi kebutuhan akan pekerjaan penguatan yang mahal pada jaringan distribusi. Besar kecilnya dampak ini juga bergantung pada apakah wilayah yang dimaksud adalah wilayah perkotaan atau perdesaan.

Tarif listrik yang memberikan imbalan kepada masyarakat

Agar kendaraan listrik dan pompa panas benar-benar dapat bertindak sebagai penyedia fleksibilitas pada tahun 2050, kendaraan tersebut harus dilengkapi dengan teknologi kendali dan komunikasi yang diperlukan. Saat ini, hal tersebut tidak terjadi secara keseluruhan. Oleh karena itu, penulis studi ini merekomendasikan agar sistem selanjutnya hanya disubsidi jika sistem tersebut memungkinkan pengoperasian yang fleksibel dan cerdas.

Selain itu, operator kendaraan listrik dan pompa panas harus diberi insentif untuk mengubah perilaku pemanasan dan pengisian daya. Untuk mencapai tujuan ini, studi ini merekomendasikan langkah-langkah termasuk tarif listrik dinamis yang memberikan imbalan atas pengisian dan pemanasan yang fleksibel. Namun, perbedaan tarif dan pembayaran feed-in yang signifikan di tingkat lokal akan menghambat penerapan kebijakan ini di Swiss, kata studi tersebut.

Para peneliti juga menunjukkan bahwa instrumen promosi di Swiss sangat heterogen dan, hingga saat ini, belum ada “hak untuk mengenakan biaya” nasional bagi penyewa kendaraan listrik – sesuatu yang menurut mereka harus diselesaikan dengan cepat.

PATHFNDR

PATHFNDR adalah konsorsium penelitian yang didanai oleh Kantor Energi Federal Swiss dalam kerangka program SWEET (Panggilan 1-2020) dan dipimpin oleh ETH Zurich. Konsorsium ini terdiri dari delapan mitra penelitian – ETH Zurich, Empa, PSI, ZHAW, HSLU, UNIGE, EPFL dan TU Delft – serta 25 mitra kerja sama dan bertujuan untuk mengembangkan dan menganalisis jalur transisi integrasi energi terbarukan di Swiss. Hal ini menunjukkan jalur yang layak, menyediakan alat perencanaan dan operasional, mengembangkan proyek percontohan dan percontohan, mengidentifikasi peluang bisnis baru dan strategi inovasi, dan menganalisis potensi kebijakan.

Referensi

Powell S, Marinakis A, Ruefenacht L et.al., Penyediaan fleksibilitas dari elektromobilitas dan bangunan. Laporan sintesis, Konsorsium PATHFNDR, 11.11.2025, doi: 20.500.11850/787060