Apa
itu regenerative braking? Pasti semua sudah tahu karena sudah sering kita
bahas. Sekedar pengingat saja, regenerative braking adalah salah satu jenis
pengereman elektrik dengan cara mengubah motor traksi menjadi generator
sehingga menghasilkan listrik yang dapat dimanfaatkan lagi. Bagaimana caranya
motor traksi bisa jadi generator? Mudah, yaitu dengan cara mengubah kutub medan
magnet di dalam motor traksi. Ini semua sudah dikendalikan oleh train
controller.
Pada
artikel ini akan kita bahas bagaimana cara mengoptimalkan metode regenerative
braking untuk melakukan penghematan energi pada kereta. Listrik hasil
regenerative braking dapat dimanfaatkan sehingga dapat mengurangi konsumsi
energi total kereta. Akan tetapi, beberapa kereta tidak memanfaatkannya dan
hanya membuangnya ke brake resistor menjadi panas. Sebelum pembahasan lebih
lanjut, ingat ya, kalua pengereman ini hanya dapat dilakukan pada kereta yang
memiliki motor traksi seperti KRDE, KRL, dan LRT serta MRT.
Ada
tiga cara yang sudah umum dipakai dibidang kereta api di seluruh dunia dalam
memanfaatkan listrik hasil regenerative braking untuk melakukan penghematan
energi yaitu pertama optimalisasi penjadwalan, kedua penggunaan ESS, dan yang
terakhir reversible substasion. Tambah bingung! Mari kita bahas satu demi satu.
Optimalisasi
penjadwalan dapat dilakukan untuk mengoptimalkan energi hasil regenerative
braking untuk penghematan energi. Fase gerak kereta secara umum ada empat yaitu
acceleration (percepatan awal gerak kereta), cruising (kondisi kecepatan
konstan), coasting (kondisi kereta berjalan meluncur ketika listrik ke motor
diputus), dan deceleration (kondisi pengereman). Dari keempat kondisi tadi,
jelas acceleration memerlukan energi paling banyak. Sedangkan regenerative
braking dilakukan pada saat coasting dan deceleration. Akan tetapi, energi paling
banyak pasti saat pengereman atau deceleration. Optimalisasi penjadwalan
dilakukan dengan membuat kondisi dimana ketika kereta A hendak masuk ke stasiun
1 dan malakukan pengereman (kondisi deceleration dan menghasilkan energi dari
regenerative braking) maka kereta B mulai bergerak dari stasiun B. Sehingga
kebutuhan energi kereta B saat acceleration dapat dibantu oleh energi yang
dihasilkan kereta A saat deceleration. Metode ini dapat menghemat konsumsi
energi hingga 34,5 %.
Cara
kedua adalah dengan munggunakan ESS(Energy Storage System) atau piranti
penyimpan energi. Jenis ESS yang banyak dipakai adalah baterai, flywheel, dan
super-capacitor. Baterai paling banyak dimanfaatkan kerena teknologinya sudah
matang. Selanjunya super-capasitor kerena memiliki berat yang ringan hamper
sama dengan baterai. Akan tetapi, keunggulan dari super-capacitor adalah mampu
melakukan charging dan discharging (pengisian dan penggunaan energi) dalam
jumlah besar pada waktu yang singkat. Sedangkan flywheel masih jarang dipakai
karena bobotnya yang berat. Selanjutnya ESS dapat dipasang di samping lintas
(track side) maupun di kereta (on-board). Penggunaan ESS diklain dapat
menurunkan konsumsi energi hingga 30%.
Terakhir
dengan menggunakan reversible sustasiun. Mungkin masih asing dengan istilah
ini. Maksut dari reversible substation adalah penggunaan converter pada
substation yang dapat bekerjad dua arah (reversible). Jika substation
menggunakan listrik AC, kemudian masuk ke converter dan disalurkan ke LAA dalam
bentuk listrik DC. Maka reversible converter ini mampu mengubah listrik DC
menjadi listrik AC dan disalurkan ke substation untuk dimassukkan ke jaringan
listrik umum. Dengan metode ini, energi hasil regenerative braking dikembalikan
ke jaringan listrik. Dengan demikian, apabila konsumsi listrik kereta 100 MW
dan regenerative braking mampu menghasilkan 20 MW, maka pajak yang harus
dibayar bisa berkurang menjadi 80 MW saja. Catatan: tergantung kebijakan masing
– masing negara/ perusahaan.
Demikian
pembahasan tentang cara pemanfaatan listrik hasil regenerative braking untuk
meghemat konsumsi energi. Semoga bermanfaat. #railwayforbetterindonesia
Baca juga: Regenerative Braking dan ESS
Referensi:
M.
Khodaparastan, A. A. Mohamed and W. Brandauer, "Recuperation of
Regenerative Braking Energy in Electric Rail Transit Systems," in IEEE
Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol. 20, no. 8, pp.
2831-2847, Aug. 2019.
Y.
Jiang, J. Liu, W. Tian, M. Shahidehpour and M. Krishnamurthy, "Energy
Harvesting for the Electrification of Railway Stations: Getting a charge from
the regenerative braking of trains.A," in IEEE
Electrification Magazine, vol. 2, no. 3, pp. 39-48, Sept. 2014.
