T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s t   20 26 ,   p p .   1 42 7 ~1 43 9   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 24 i 4 . 27858          1427       J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //telko mn ika . u a d . a c. i d   Bey o nd coa l:  o pti m i z a tion  of hybri d f lo a ting P V hy dro po w er  sy ste m for Indo n esia s deca rbo ni za tion       F irsta   Z u k hr ufia na   Set ia w a t i 1, 3 ,   T a nia   J un e 1 ,   M uh   T a ufik 1, 4 Ru di K urnia nto 2   1 D e p a r t me n t   o f   G e o p h y si c s a n d   M e t e o r o l o g y ,   I P B   U n i v e r si t y ,   B o g o r ,   I n d o n e si a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   T a n j u n g p u r a   U n i v e r si t y ,   P o n t i a n a k ,   I n d o n e si a   3 I n d o n e si a n   A g e n c y   f o r   M e t e o r o l o g y ,   C l i ma t o l o g y ,   a n d   G e o p h y si c s Ag e n c y ,   Jak a r t a ,   I n d o n e si a   4 C e n t r e   f o r   En v i r o n me n t a l   R e se a r c h ,   C a m p u s   I P B   D r a mag a ,   I P B   U n i v e r si t y ,   B o g o r ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   10 2 0 2 6   R ev i s ed   A p r   10 2 0 2 6   A cc ep ted   Ma y   25 2026       In d o n e sia f a il u re   to   m e e th e   2 3 %   re n e w a b le  e n e rg y   tar g e t,   r e su lt in g   in   c o n ti n u e d   re li a n c e   o n   f o ss il   f u e ls,  n e c e ss it a ted   a   m u lt i - c rit e ria  e v a lu a ti o n   o f   h y b rid   e n e rg y   s y ste m s.  T h is  stu d y   a i m e d   to   sim u lt a n e o u sly   m in im iz e   th e   lev e li z e d   c o st  o f   e n e rg y   (L C OE),   re d u c e   c a rb o n   d io x id e   ( CO 2 )   e m issi o n (d e c a rb o n iza ti o n ),   a n d   m a x i m i z e   th e   re n e w a b le  e n e rg y   p e n e tratio n   b y   in teg ra ti n g   a   c o a l - f ired   p o w e r   p lan t   (c o a l) ,   h y d ro e lec tri c   p o w e r   p lan t   (h y d ro ) ,   a n d   f lo a ti n g   p h o to v o lt a ic   ( F P V )   p o w e p lan a sites   in   w e ste rn   Ja v a   (W e st  Ja v a   a n d   Ba n ten   p r o v in c e s).  T h irt e e n   c o n f ig u ra ti o n s   w e re   e v a lu a ted   u sin g   Eu r o p e a n   Ce n tre  f o M e d iu m - Ra n g e   W e a th e F o re c a sts  ( ECM W F )   Re a n a l y sis  v 5   c li m a te  d a ta  (1 9 9 1 - 2 0 2 0 a n d   h y b rid   o p ti m iza ti o n   o f   m u lt ip le  e n e rg y   re so u rc e p ro f e ss io n a l   ( HO M ER  P ro )   sim u latio n s.  T h e   o p t im a c o a l - h y d ro - F P V - Li - Io n   h y b rid   c o n f ig u ra ti o n   a c h iev e d   9 1 . 1 %   re n e w a b le  e n e rg y   p e n e tratio n ,   9 4 . 5 %   d e c a rb o n iza ti o n ,   a v o i d e d   ~ 4 . 1   m il li o n   k g   CO 2   a n n u a ll y ,   d e li v e re d   a n   L COE  o f   $ 0 . 1 2 0 1 /k W h   w it h   a n   in ter n a ra te  o f   re tu r n   (IRR)   o f   7 . 6 % ,   re tu rn   o n   in v e stm e n (ROI)   o f   5 . 9 % ,   a n d   p a y b a c k   p e rio d   o f   8 . 7   y e a rs.   T h is  c o n f ig u ra ti o n   o u t p e rf o rm e d   t h e   p u m p e d   h y d ro   st o ra g e   a lt e rn a ti v e ,   d e m o n stra ti n g   3 8 %   lo w e c a p it a e x p e n d it u re   (CA P E X )   a n d   4 9 %   f a ste p a y b a c k   p e rio d ,   c o n f irm in g   i ts  e c o n o m ic  su it a b il it y   f o In d o n e s ia f is c a l   c o n stra in ts.   T h e se   f in d in g i n d ica te  th a t   a   h y b rid   e n e rg y   s y ste m   w i th   b a tt e ry   sto ra g e   tec h n o lo g y   is  a   tec h n ica ll y   a n d   e c o n o m ica ll y   v i a b le  p a th w a y   to w a rd   In d o n e sia s d e c a rb o n iza ti o n   a g e n d a .   K ey w o r d s :   Dec ar b o n izatio n   E n er g y   s y s te m   o p ti m iza tio n   Flo atin g   p h o to v o ltaic    H y b r id   en er g y   s y s te m   H y d r o p o w er   I n d o n esia   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   T an ia  J u n e   Dep ar t m en t o f   Geo p h y s ics a n d   Me teo r o lo g y ,   I P B   Un iv er s it y   Stre et  Me r an ti W in g   1 9   L e v el  4 ,   Dr am a g a   Dis tr ict,   B o g o r   R eg en c y ,   W est J av 1 6 6 8 0 ,   I n d o n esia   E m ail:  ta n iaj u n e @ ap p s . ip b . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O   I n d o n esia s   i n cr ea s i n g   p o p u l atio n ,   tech n o lo g ical,   an d   in d u s tr ial  d ev elo p m e n d e m a n d s   h ig h er   elec tr ical  en er g y   co n s u m p tio n   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Nev er th eles s ,   elec t r icit y   g en er atio n   m ai n tai n s   a   s tr o n g   r elia n ce   o n   f o s s i f u el s   [ 3 ] ,   w h ich   co n tr ib u tes  to   i n cr ea s i n g   ca r b o n   e m i s s io n s   an d   e n v ir o n m en tal  d a m ag [ 4 ] .   Yet,   f o s s i l   en er g y   r e m ain s   w id el y   u s ed   b ec au s it  is   m o r ec o n o m icall y   f av o r ab le  [ 5 ] .   T h I n d o n esian   g o v er n m e n h a s   lo n g   estab li s h ed   s tr ateg ies  to   m a n a g th is   ch a llen g e,   b u r ea lizin g   r en e w ab le  en er g y   t ar g ets  h a s   p r o v en   d if f ic u lt   [ 6 ] .   T h n atio n al  en er g y   m i x   tar g et  o f   2 3 b y   2 0 2 5   w as  n o r ea lized ,   y ield in g   o n l y   1 1 . 3 1 in   2 0 2 0   [ 7 ]   an d   ~1 7 in   2 0 2 5   [ 8 ] .   I n d o n esia s   co m m it m e n t s   u n d er   th Natio n all y   Dete r m i n ed   C o n tr ib u tio n   ( N DC )   an d   S u s tai n ab le  D ev elo p m en t   G o als  ( SDGs )   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] ,   f u r th er   d er iv ed   in to   n atio n al  an d   r eg io n al  r eg u latio n s   [ 1 1 ] ,   d ef in th u r g e n c y   o f   ac h iev in g   g r ee n   e n er g y .   Ho w e v er ,   th d ev elo p m e n t o f   I n d o n e s ia s   e n er g y   m i x   h a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s 20 26 1 42 7 - 1 43 9   1428   n o y et  r ea ch ed   th s et  tar g et  [ 1 2 ] ,   m o ti v ati n g   t h i s   s tu d y   to   ex p lo r I n d o n esia s   ab u n d an t   r en e w ab le  en er g y   p o ten tial  [ 1 3 ]   H y b r id   en er g y   s y s te m s   th at   in teg r ate  r en e w ab le  an d   co n v e n tio n al  e n er g y   s o u r ce s   h av b ee n   ex ten s i v el y   s tu d ied   as  m ea n s   o f   ac ce ler ati n g   t h en er g y   tr an s itio n   [ 1 4 ] E x is ti n g   s t u d ies  d e m o n s tr ate  th e   tech n ical  an d   ec o n o m ic  v iab il it y   o f   v ar io u s   h y b r id   co n f ig u r atio n s ,   s u ch   a s   s o lar - w i n d   [ 1 5 ] s o lar - h y d r o   [ 1 6 ] an d   w i n d - h y d r o   [ 1 7 ]   s y s te m s Ho w ev er ,   m o s s tu d ie s   f o cu s   o n   m i n i m i z i n g   co s ts   o r   m a x i m i z i n g   r en e w ab le  en er g y   p e n etr atio n ,   w it h o u s i m u ltan eo u s l y   co n s id er in g   tec h n ica l,  ec o n o m ic,   an d   en v ir o n m e n tal   s p ec i f icall y   cli m atic   asp ec t s   [ 1 8 ] Fu r th er m o r e,   s t u d ies  i n teg r ati n g   lo n g - ter m   cli m ate  d ata,   p ar ticu lar l y   r ea n al y s i s   d atasets   s u c h   as  th E u r o p ea n   C en tr f o r   Me d iu m - R an g W ea th er   Fo r ec asts   ( E C MW F )   R ea n a l y s is   v 5   ( E R A 5 ) ,   in to   th o p ti m i z a tio n   o f   h y b r id   en er g y   s y s te m s   r e m ai n   li m i t ed   [ 1 9 ] I n   th s p ec i f ic  co n tex o f   I n d o n esia,   co m p r e h en s iv e   m u l ti - a s p ec t o p ti m i z atio n   s t u d ies   o n   h y b r id   en er g y   s y s te m s   h av e   n o y et  b ee n   co n d u cted   [ 2 0 ] T h is   s tu d y   b r id g e s   th i s   g ap   b y   o p ti m i z i n g   h y b r id   en er g y   s y s te m s   co m b in i n g   f o s s il  a n d   r en e w ab le  s o u r ce s   ac r o s s   tech n ical,   ec o n o m ic,   an d   en v ir o n m e n tal  a s p ec ts   u s i n g   3 0   y ea r s   o f   E R A 5   r ea n al y s is   cli m ate  d ata.   T h is   r esear ch   f o cu s es  o n   W ester n   J av a in teg r ati n g   th h y d r o elec tr ic  p o w er   p lan ( h y d r o )   an d   f lo ati n g   p h o to v o ltaic  ( FP V)   in   C ir ata   as  r en e w ab le  en er g y   s o u r ce s   w it h   th co al - f ir ed   p o w er   p lan t   ( c o al)   in   Ser an g   a s   b aselo ad   an d   b ac k u p   to   m a n a g th in ter m itt en n a tu r o f   r e n e w ab le  g e n er atio n T h is   s tu d y   co n tr ib u tes  to   th r ee   s p ec if ic  ar ea s   o f   th ex is ti n g   liter at u r e:   ( i )   tech n o - ec o n o m ic  o p tim izatio n   f r a m e w o r k   in te g r atin g   h y d r o p o w er ,   FP V,   an d   f o s s il  g en er atio n   an al y ze d   u s in g   3 0   y ea r s   o f   r ea n a l y s i s   d ata;  ( ii )   an   I n d o n esia - s p ec i f ic  ca s s t u d y   at  p o w er   p la n ts   lo ca ted   in   W est  J av a n d   B an te n   p r o v in ce s a n d   ( iii )   a   d ec ar b o n izatio n   ass e s s m e n i n   lin w it h   I n d o n e s ia s   ze r o   e m is s io n s   tar g ets.  T o   ad d r ess   th co n t r ib u tio n s ,   t h e   o b j ec tiv o f   t h i s   s t u d y   w as  to   s i m u l tan eo u s l y   e x a m i n t h s y s te m   ef f icie n c y ,   d ec ar b o n izatio n   p o ten tial,  a n d   ec o n o m ic  v iab ilit y ,   p r o v id i n g   s ca lab le  f r a m e w o r k   to   s u p p o r t I n d o n esia s   en er g y   tr a n s i tio n .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     Site   l o c a t io n   T h r esear c h   s ites   ar lo ca ted   in   th p r o v in ce s   o f   W est  J av an d   B an ten   ( I n d o n esia) ,   at  th r ee   p o w er   g en er atio n   s ite s ,   n a m el y C ir a ta  h y d r o elec tr ic  p o w er   p lan ( h y d r o ) ,   C ir ata  FP V   p o w er   p l an t ,   an d   co al - f ir ed   p o w er   p lan t   ( c o al ) .   T h h y d r o   an d   FP V   ar lo ca ted   in   th s i m ilar   ar ea   ( s p ec if icall y   at  C ir ata  r eser v o ir ) ,   an d   th h y d r o   p o w er   p lan t   h as  o p er ated   s in ce   th 1 9 9 0 s   [ 2 1 ] t h FP V   w a s   s u b s eq u e n tl y   b u ilt  b y   u ti li z in g   t h r eser v o ir   s u r f ac an d   ca m i n t o   o p e r atio n   in   late   2 0 2 3   [ 2 2 ] .   T h h y d r o elec tr ic  p o w er   p lan t   h as  ca p ac ity   o f   1 0 0 8   MW   an d   th FP V   1 9 2   MW p ,   b o th   o f   w h ic h   ar o n - g r id   s y s te m s   w h o s p o w er   o u tp u t   is   d ir ec tl y   d is tr ib u ted   to   th J av a - B ali  g r id   [ 2 3 ] .   T h s u b s eq u en t   elec tr icit y   d is tr ib u tio n   s y s t e m   is   m a n ag ed   b y   I n d o n esia s   s ta te - o w n ed   elec t r icit y   co m p an y   as  b o th   p o w e r   p lan ts   o p er ate  w i th o u en er g y   s to r ag s y s te m s   [ 2 3 ] .   T h th ir d   s ite  is   a   co al   p o w er   p lan t   lo ca ted   in   Ser an g ,   B an ten th t h r ee   r esear ch   s ites   ar illu s tr ated   in   Fig u r 1 .   T h ese  s ites   w er s elec ted   d u to   th eir   s tr ateg ic   r o le  in   I n d o n es ia s   elec tr icit y   s u p p l y   a n d   th ei r   s u itab il it y   f o r   h y b r id   r en e w ab l en er g y   in te g r atio n .           Fig u r 1 .   Stu d y   s ites   s h o w i n g   th r ee   p o w er   g e n er atio n   p la n ts   in   W est J av an d   B an te n   p r o v i n ce s ,   I n d o n e s ia   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         B ey o n d   c o a l:   o p timiz a tio n   o h yb r id   flo a tin g   P V h y d r o p o w er sys tem s   fo r     ( F ir s ta   Zu kh r u fia n a   S etia w a ti )   1429   T h is   s tu d y   s i m u lated   h y b r id   s y s te m   b et w ee n   r e n e w ab le  an d   n o n - r en e w ab le  ( co n v e n tio n al)   en er g y   s o u r ce s .   T h r esear ch   s ites   f o r   r en e w ab le  en er g y   s o u r ce s   a r r ep r esen ted   b y   C ir ata  h y d r o   an d   FP V ,   w h i le  n o n - r en e w ab le  o r   f o s s il - f u elle d   en er g y   s o u r ce s   co m p r is t h e   co al  p o w er   p lan t .   T h c o al   s er v e d   as  b aselo ad   to   m ai n tai n   s y s te m   s tab ilit y   an d   h as  ca p ac it y   o f   2 ×1 , 0 0 0   MW   u n it s   o p er atin g   as  a n   o n - g r id   s y s te m   th at  is   d is tr ib u ted   d ir ec tl y   to   t h J av a - B ali  g r id .   A lt h o u g h   m o d er n   c o al  p o w er   p lan t i n co r p o r ate  clea n er   co m b u s tio n   tech n o lo g ies,  d ec ar b o n izatio n   r em a in s   cr itical  co n s id er ati o n   f o r   th c o al   g i v e n   its   r elia n ce   o n   co al  as  th e   p r im ar y   f u el.   T h in teg r atio n   o f   th ese  t h r ee   p o w er   p lan ts   r ep r esen ts   I n d o n e s ia s   o n g o in g   en er g y   tr an s itio n ,   w h er v ar iab le  r e n e w ab le  en e r g y   wa s   p r o g r ess i v el y   i n te g r at ed   w it h   co n v e n tio n al   g e n er ati o n   in f r astr u ct u r to   ac h iev n atio n al  en er g y   m i x   tar g ets.  Si te  s elec tio n   co n s id e r ed   th g eo g r ap h ical  r ep r ese n tatio n   o f   t h J av a - B ali  elec tr icit y   s y s te m   as t h n atio n al  elec tr icit y   b ac k b o n [ 2 4 ] .     2 . 2 .     Cli m a t cha ra ct er is t ics o f   s it lo ca t i o n   T h r en e w ab le  en er g y   co m p o n en t s   o f   th i s   s tu d y   ar s i g n i f i ca n tl y   a f f ec ted   b y   cli m atic  p ar a m eter s .   T h n o r th er n   co astal  r eg io n ,   in clu d i n g   th co al  p o w er   p lan t   s ite  in   Ser an g ,   ten d s   to   h av lo w er   r ain f all  th a n   th m o u n tai n o u s   ce n tr al  r eg io n   o f   W est  J av [ 2 5 ] .   C ir ata  h y d r o   an d   FP V   p o w er   p lan s i tes,  lo ca ted   in   th ce n tr al  m o u n tai n o u s   r eg io n ,   r ec eiv h i g h er   an n u al  r ain f a ll,   ap p r o x i m atel y   2 , 0 0 0 - 3 , 0 0 0   m m   p er   y ea r .   T h is   to p o g r ap h ical  d if f er e n ce   cr ea t es  r ain f a ll  g r ad ie n [ 2 6 ] w h ich   af f ec t s   th o p er atio n al  c h a r ac ter is tics   o f   ea c h   p o w er   p lan t.  T h r esu lts   o f   th Ma n n - Ke n d all  test   to   ass ess   lo n g - ter m   cli m atic  tr en d s   ar o u n d   th s t u d y   ar ea   ar p r esen ted   in   T ab le  1 .   C li m atic  co n d itio n s   ac r o s s   t h th r ee   s i tes  s h o w ed   s tat is ticall y   s i g n if ican i n cr ea s in   s u r f ac e   te m p er atu r o f   0 . 0 2 - 0 . 0 3   ° C   p er   y ea r   a s   co n f ir m ed   b y   t h e   p - v al u <   0 . 0 0 1 .   Me an w h ile ,   r ain f a ll  a n d   s o lar   r ad iatio n   s h o w ed   n o   s i g n i f ica n tr en d   ( p - v al u 0 . 0 5 ) .   R ai n f a ll  an d   s o lar   r ad iatio n   w er v ar iab le  r ath er   th a n   s h o w i n g   lo n g - ter m   c h a n g e s .   C r o s s - s ite  co m p ar is o n   i n d ic ate d   th at  h y d r o   an d   FP V   ha d   alm o s id en tical   cli m atic  c h ar ac ter is t ics  d u to   th eir   co - lo ca tio n   at  t h s a m e   r eser v o ir ,   w h ile  co al   e x h ib it ed   m in o r   v ar iat io n s   d u to   it s   lo w er   co astal   elev a tio n .   T h ese  cli m at ic  co n d itio n s   h a v i m p o r tan t   i m p licatio n s   f o r   h y b r id   s y s te m   p lan n i n g ,   as  in cr ea s in g   te m p er atu r es  af f ec t h ef f ic ien c y   o f   FP V   s o lar   p an els  [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ]   an d   h ig h   r ain f all  v ar iab ilit y   r eq u ir es  h y d r o   o p er atio n al  f lex ib ili t y   to   m an a g d r y   p er io d s   [ 2 9 ] .       T ab le  1 .   Ma n n - Ke n d all  test   r e s u lt s   f o r   cli m ate  p ar a m eter s   ( 1 9 9 1 - 2 0 2 0 )   ar o u n d   th s tu d y   s it e   P a r a me t e r   H y d r o   F P V   C o a l   R a i n f a l l   ( mm )         MK - st a t   - 57   - 98   - 65   p - v a l u e   0 . 3 1 8   0 . 3 0 1   0 . 2 5 4   S l o p e   - 1 2 . 0 5   - 1 1 . 9 5   - 8 . 8 0   S i g n i f i c a n c e   No   No   No   S u r f a c e   t e mp e r a t u r e   ( ° C)         MK - st a t   2 2 0   2 2 8   2 6 3   p - v a l u e   <   0 . 0 0 1   <   0 . 0 0 1   <   0 . 0 0 1   S l o p e   0 . 0 3   0 . 0 3   0 . 0 2   S i g n i f i c a n c e   Y e s   Y e s   Y e s   S o l a r   r a d i a t i o n   ( k W h / m 2 )         MK - st a t   23   - 47   17   p - v a l u e   0 . 3 9 3   0 . 6 4 3   0 . 7 7 5   S l o p e   0 . 7 3   0 . 7 6   0 . 5 1   S i g n i f i c a n c e   No   No   No   N o t e :   p o si t i v e   M K - st a t   i n d i c a t e s i n c r e a si n g   t r e n d s,  a n d   v i c e   v e r sa.   S i g n i f i c a n c e   a t   = 0 . 05       2 . 3 .     Da t a   a nd   i np uts   T h is   s tu d y   u t ili z e d   cli m ate  d ata   o f   r ain f all,   s u r f ac air   tem p er atu r e,   an d   s o lar   r ad iatio n   p a r a m eter s .   W d er iv ed   th ese   p ar am e ter s   f r o m   E C MW E R A 5   d ata  f o r   th p er io d   1 9 9 1 - 2 0 2 0   ex tr ac ted   ac co r d in g   to   th e   r esp ec tiv p o w er   p lan lo ca tio n s   ( d etails  ar s h o w n   i n   T ab le  2 ) .   T h is   s tu d y   s elec ted   E R A 5   d ata  d u to   th eir   co n s is ten t   te m p o r al  co v er a g e,   h i g h   s p atial  r e s o lu tio n ,   a n d   s u itab ilit y   f o r   lo n g - ter m   r en e w ab le  e n er g y   ass es s m en t.   T h tec h n ical  a n d   ec o n o m ic  s p ec if icat io n s   o f   ea ch   p la n we r p r ese n ted   i n   T ab le  2 ,   an d   th e   en er g y   s o u r ce   d ata  we r p r esen t ed   in   T ab le   3 .   C ir ata  h y d r o   w a s   m o d elled   w it h   h ea d   h eig h o f   2 3 3 . 5 3   m   an d   d esig n   f lo w   r ate  o f   5 0 0 , 0 0 0   L / s .   T h s y s te m   o p er ate d   w it h   t u r b in e f f icien c y   o f   8 8 %   an d   in cl u d e d   p ip h ea d   lo s s e s .   C ir ata  FP V   u s e d   tilt   an g le  o f   6 . 6 8 °   w it h   a n   in v er ter   ef f ic i en c y   o f   9 8 %,  an d   te m p er atu r co ef f icie n t o f   - 0 . 4 %/ ° C   to   ac co u n f o r   th ef f ec t o f   te m p er at u r o n   p an el  p er f o r m a n ce .     T h en er g y   i n p u t s   ap p lied   in   th s i m u latio n   co m p r is ed   an   an n u al  s o lar   g lo b al  h o r izo n tal   ir r ad ian ce   ( GHI )   o f   4 . 6 1   k W h / m ² /d a y ,   an d   an   av er ag h y d r o   f lo w   r at o f   2 8 7 , 8 3 3   L /s .   T h tem p o r al  p r o f iles   o f   th ese   r eso u r ce s ,   in cl u d i n g   t h lo ad   p r o f ile  ( Fig u r 2 ) ,   r ain f all  p r o f ile  ( Fig u r 3 ( a ) ) ,   an d   s o lar   r ad iatio n   p r o f ile  ( Fig u r 3 ( b ) ) ,   w er also   in co r p o r ated   as  s im u latio n   in p u ts .   C o al   w a s   co n f i g u r ed   w it h   lo w er   h ea ti n g   v al u e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s 20 26 1 42 7 - 1 43 9   1430   ( L HV)   o f   1 5 . 5   MJ /k g ,   4 0 e f f icie n c y ,   a n d   us ed   u ltra   s u p er   cr itical  ( USC )   tec h n o lo g y   w it h   m in i m u m   lo ad   r atio   o f   4 0 [ 3 0 ]   an d   m in i m u m   r u n ti m o f   4 8 0   m i n u tes.   T h L i - I o n   b atter y   w a s   m o d elled   u s i n g   g en er ic     1   MW h   m o d u le  w it h   r o u n d tr ip   ef f icie n c y   o f   9 0 %,  in itia l   s tate  o f   ch ar g o f   1 0 0 %,  an d   m in i m u m   s tate  o f   ch ar g o f   5 0 %,  w it h   s ea r c h   s p ac o f   u p   to   2 0 0   MW h .   T h p u m p ed   h y d r o   s to r ag e   ( P HS )   w a s   m o d elled   u s i n g   g en er ic  2 4 5   k W h   p u m p ed   h y d r o   m o d u le  w i th   s ea r ch   s p ac o f   u p   to   6 , 1 2 5   MW h ,   in itial  s tate  o f   ch ar g o f   1 0 0 %,  an d   m in i m u m   s tate  o f   ch ar g o f   0 %.  Su p p o r tin g   d ata  s u ch   as  w ater   d is ch ar g e,   h y d r o - FP V - c o al   s p ec if icatio n s   we r o b tain ed   f r o m   I n d o n e s ia s   s tate - o wn ed   elec tr icit y   co m p a n y .         T ab le   2 .   T ec h n ical  an d   ec o n o m ic  p ar a m eter   o f   p o w er   p lan ts   P a r a me t e r   U n i t   H y d r o   F P V   C o a l   Li - I o n   P H S   C o o r d i n a t e s     6 . 7 0 ° S ,   1 0 7 . 3 6 ° E   6 . 7 0 ° S ,   1 0 7 . 3 7 ° E   6 . 0 5 ° S ,   1 0 6 . 0 7 ° E       I n st a l l e d   c a p a c i t y     1 0 0 8   M W   1 4 5   M W   ( 1 9 2   M W p )   2 × 1 , 0 0 0   M W       C a p i t a l   c o st   $   2 , 0 1 6 , 0 0 0   1 , 5 0 0 , 0 0 0   2 , 4 0 0 , 0 0 0       Ef f i c i e n c y   %   88   21   43       D e r a t i n g   f a c t o r   %   -   88   -       M i n .   l o a d   r a t i o   %   -   -   40       O & M   c o st   $ / y e a r   3 0 , 2 4 0 , 0 0 0   3 , 8 4 0 , 0 0 0   3 1 , 5 0 0 , 0 0 0       F u e l   p r i c e   $ / m 3   -   -   1 3 0       CO 2   c o n t e n t   %   -   -   85       L i f e t i me   y e a r s   25   25   25   15   7   S t o r a g e   c a p a c i t y   M W h         2 0 0   6 1 2 5   R o u n d t r i p   e f f i c i e n c y   %         90   90   M i n .   st a t e   o f   c h a r g e   %         50   0   M a x .   st a t e   o f   c h a r g e   %         1 0 0   0       T ab le   3 .   E n er g y   r eso u r ce s   P a r a me t e r   U n i t   V a l u e   En e r g y   r e so u r c e s       A n n u a l   so l a r   G H I   ( a v g . )   k W h / m 2 / d a y   4 . 6 1   A n n u a l   h y d r o   f l o w   r a t e   ( a v g . )   L / s   2 8 7 , 8 3 3   L o w e r   c o a l   h e a t i n g   v a l u e   M J/ k g   1 5 . 5           Fig u r 2 .   L o ad   p r o f ile           ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   R en e w ab le  r eso u r ce   p r o f iles   u s ed   in   th s i m u latio n : ( a)   av er ag s tr ea m f lo w   f o r   h y d r o p o w er   a n d     ( b )   d aily   s o lar   r ad iatio n   an d   cl ea r n ess   i n d ex   f o r   F PV   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         B ey o n d   c o a l:   o p timiz a tio n   o h yb r id   flo a tin g   P V h y d r o p o w er sys tem s   fo r     ( F ir s ta   Zu kh r u fia n a   S etia w a ti )   1431   T h e   l o a d   p r o f i le   ( F ig u r e   2 )   u s ed   i n   th e   s im u la t i o n   r e p r es en t e d   p r o v in c i al - s c al e   e le c t r i ci ty   c o n s u m p ti o n   b a s e d   o n   ag g r e g a t e d   s ta t is t ic a d em an d   p a t t e r n s   w ith   a   p e a k   lo a d   o f   3 3 8   M W   a n d   a n   a v e r ag e   l o a d   o f   1 0 4   M W ,   c o m p r is in g   r es i d en t i al ,   in d u s t r ia l ,   an d   c o m m e r c i al   s e c t o r s .   T h e   p e a k   l o a d   o c cu r r e d   a n ig h t   ( 6 - 9   p m ) ,   w h il e   th m in im u m   l o a d   in   th e   e a r ly   m o r n in g   ( 3 - 5   am )   w a s   4 9   M W .   T h e   s y s t em   l o a d   f a ct o r   o f   3 1 %   w ith   an   e n e r g y   d em an d   o f   a p p r o x im a t ely   9 0 7   G W h /y ea r   r ef l e ct e d   a   p r e d o m i n an tly   r e s i d en t i al   l o a d   p r o f i le .   T h e   e v e n in g   p e ak   c h a r a ct e r   p r o v i d e d   d i s p at ch   o p t im i z a ti o n   o p p o r tu n i ti e s   f o r   h y d r o ,   w h i l e   d ay tim e   l o a d   c o u l d   u ti l i ze   F PV  g en e r a ti o n .   T h e   m in im u m   t o   p e a k   r a t i o   o f   1 4 . 5 % ,   w h ic h   is   cl a s s if i e d   a s   l o w ,   in d i c a te d   th e   n e e d   f o r   an   en e r g y   s t o r ag e   s y s t em   in   a   h y b r i d   en er g y   s y s t em   c o n f ig u r a t i o n .   T h i s   l o a d   p r o f i l f o r m e d   th e   b as is   f o r   th in t eg r at i o n   a n d   s iz in g   s t r at eg y   o f   s y s t em   co m p o n en t s   in   th e   h y b r i d   en e r g y   s y s t em   [ 3 1 ] ,   w h i ch   w a s   s im u l at e d   i n   th i s   s tu d y .   T h e   c h a r a ct e r is t i cs   o f   r en ew a b le   r e s o u r ce s ,   in   t h e   f o r m   o f   r iv er   f l o w   f o r   h y d r o   an d   s o la r   r a d ia t i o n   f o r   F PV ,   w e r s h o w n   in   F ig u r e   3   as   th e   m ai n   in p u t   f o r   r e n ew a b l e   e n e r g y   g en e r a t i o n   c o m p o n en ts   in   th e   s y s tem   c o n f ig u r a ti o n .   T h r iv er   f lo w   p r o f ile  u s ed   in   th s i m u la tio n   d ata  ( Fig u r 3 ( a) )   f o r   th h y d r o   co m p o n e n s h o w ed   clea r   s ea s o n al  p atter n   w i th   a n   av er ag d is c h ar g o f   ap p r o x i m atel y   1 5 0 , 0 0 0 - 4 5 0 , 0 0 0   L /s   th r o u g h o u th y ea r .   T h h ig h est  d is c h ar g e d   o cc u r r ed   d u r in g   Dec e m b er - Ma r ch   ( co in cid in g   w i th   t h w et  s e aso n   in   t h C ir ata   r eg io n ) ,   w h ile  t h lo w e s wa d u r in g   J u n e - Au g u s t,  co i n cid i n g   w it h   th e   d r y   s ea s o n   [ 3 2 ] .   T h is   s ea s o n al   p atter n   in d icate d   t h at  t h a v ailab ilit y   o f   h y d r o   en er g y   f lu ct u ate d   t h r o u g h o u t h y ea r .   Me an w h ile,   s o lar   r ad iatio n   ( av er ag 4 . 5 - 5 . 0   k W h / m 2 /d a y )   an d   clea r n ess   in d ex   ( 0 . 4 5 - 0 . 5 0 )   s h o w n   in   Fi g u r 3 ( b )   we r r elativ el y   s tab le   ( s m all   f l u ct u atio n s )   t h r o u g h o u t h y ea r   an d   at m o s p h er ic  co n d itio n s   we r f av o u r ab le  f o r   s o lar   en er g y   g en er atio n .   T h co m p le m e n t ar y   ch ar ac ter i s tics   o f   h i g h - wate r   r eso u r ce   av a ilab ilit y   i n   t h w et   s ea s o n   a n d   h ig h l y   s tab le  s o lar   r e s o u r ce   p r o v id e d   ad v an ta g es   f o r   t h d i s p atch   o p ti m iza tio n   o f   t h h y b r id   s y s te m   i n   h y b rid   o p ti m iza ti o n   o f   m u lt ip le en e rg y   r e so u rc e s p ro f e ss io n a l   ( H OM E R   P r o )   s i m u latio n .     2 . 4 .     O ptim iza t io f ra m ew o r k   T h h y b r id   s y s te m   s i m u la tio n   w a s   p er f o r m ed   u s i n g   HOM E R   P r o   Mic r o g r id   x 6 4   3 . 1 4 . 2   to   d eter m in e   th o p ti m al  o p er atio n al  co n f i g u r atio n   o f   th th r ee   p o w er   p lan ts ,   b ased   o n   n et  p r esen co s ( NP C )   m i n i m izatio n   [ 3 3 ] .   HOM E R   P r o   u tili ze s   th o r o u g h   s e ar ch   alg o r it h m   v ia  HOM E R   Op ti m izer TM   th a s y s te m a ticall y   ev al u ate s   all  f e asib le  s y s te m   co n f ig u r atio n s   a n d   r an k s   th e m   ac co r d in g   to   m in i m u m   NP C .   T h d ec is io n   v ar iab les  co n s id er ed   in   th is   o p ti m iza tio n   ( T ab le  4 )   in clu d e:  ( i )   s y s te m   co n f i g u r atio n   co m p r is i n g   in te g r atio n   o f   h y d r o ,   FP V,   c o al,   L i - I o n   b atter y   o r   P HS;  ( ii )   ca p ac it y   s izi n g   o f   s to r ag co m p o n en ts ,   tr ea ted   as   co n tin u o u s   s ea r ch   s p ac to   allo w   HOM E R   Op ti m izer TM   to   d eter m i n th o p ti m al  s izin g   f o r   ea ch   co n f i g u r atio n a n d   ( ii i )   d is p at ch   s tr ate g y ,   ev al u ated   u n d er   lo ad   f o llo w i n g   ( L F),   c y cle  c h ar g i n g   ( C C ) ,   an d   co m b i n ed   L F+ C C   s tr ateg ies.  T h o p tim izat io n   o b j ec tiv w a s   to   m in i m ize  th NP C ,   f r o m   w h ic h   t h le v eli z ed   co s t o f   e n er g y   ( L C OE )   w as  s u b s eq u en tl y   d er iv ed   as t h p r i m ar y   ec o n o m ic  p er f o r m a n ce   i n d icato r .     I f   t h C o al   s er v e d   as   b aselo a d   an d   th h y d r o - FP V   ad j u s o u t p u ac co r d in g   to   r eso u r ce   av ailab ilit y   an d   lo ad   f lu ct u atio n s ,   th L d is p atch   s tr ate g y   i s   e m p l o y ed .   T h s i m u latio n   also   u tili ze d   m in i m u m   r en e w ab le  en er g y   f r ac tio n   co n s tr ai n o f   7 0 an d   a n   o p er atin g   r eser v o f   1 5 o f   th a n n u al   p ea k   lo ad .   T h e   e m is s io n   f ac to r   f o r   C O 2   w as  s et  to   0   k g /MW h   f o r   h y d r o   an d   FP [ 3 4 ] ,   an d   1 3 , 5 6 6   g /m 3   o f   f u el  f o r   co al.   B ased   o n   th is   f r a m e w o r k   t h ir t ee n   h y b r id   en er g y   s y s te m   co n f i g u r atio n s   co m b i n i n g   c o al,   h y d r o ,   FP V,   L i - I o n ,   an d   P HS  w er ev al u ated   an d   c o m p ar ed   ac r o s s   tech n ical,   ec o n o m ic,   a n d   cli m ate - e n v ir o n m e n tal  asp ec ts .       T ab le   4 O p tim izatio n   s etti n g s   P a r a me t e r   U n i t   V a l u e   P r o j e c t   l i f e t i me   Y e a r s   25   D i sco u n t   r a t e   %   6 . 7   C o n st r a i n t   -   M i n i m u m   r e n e w a b l e   e n e r g y   f r a c t i o n   7 0 %   D i sp a t c h   s t r a t e g y   -   C o mb i n e d   L F   a n d   C C       2 . 5 .     H y brid  ener g y   s y s t e m   d esig n   T h is   s tu d y   ev al u ated   t h ir tee n   h y b r id   en er g y   s y s te m   co n f ig u r atio n s   r ep r esen ti n g   p r o g r ess iv e   tr an s itio n   f r o m   f o s s i l - b ased   to   r en e w ab le - d o m i n ated   s y s te m s   to   id en tify   t h o p ti m al  co n f i g u r atio n   f o r   en er g y   r eso u r ce s ,   d ec ar b o n izatio n ,   tech n o lo g y   an d   ec o n o m ics.  T h s ce n ar io s   ( T ab le   5 )   w er d esig n ed   to   ex p lo r t w o   f u n d a m en ta l s y s te m   co m b i n at io n s h y b r id   s y s te m s   w it h o u s to r ag ( Sce1 - Sce4 )   a n d   th o s e   w it h   s to r ag ( Sce5 - Sce1 2 ) .   A   co n v en tio n al  s ce n ar io   ( Sce0 )   is   also   i n clu d ed   as  r ef er en ce   f o r   co m p ar ativ a n a l y s i s   o f   s i m u latio n   r esu lt s .   E ac h   co n f ig u r atio n   r ep r esen ted   r ea lis t ic  i m p le m e n tatio n   co n s id er in g   tec h n ical  f e asib ilit y ,   ec o n o m ic   v iab ilit y ,   a n d   ca r b o n   e m i s s i o n   r ed u ctio n .   T h i s   clas s i f ica tio n   o f   co n f ig u r atio n s   p r o v i d ed   d ir ec tio n   f o r   a   co m p r e h en s iv a s s e s s m en o f   h o w   th u s o f   s to r ag e   tech n o lo g ies  a n d   en er g y   m i x   af f ec t s   s y s te m   p er f o r m a n ce   m etr ics.  All  s ce n ar io s   ( T a b le  5 )   w er s i m u la te d   u n d er   id en tica o p er atio n al  co n d itio n s   b ased   o n   th in p u t r eso u r ce s   i n   T ab les 2   to   4.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s 20 26 1 42 7 - 1 43 9   1432   T ab le   5 C o n f ig u r atio n   m atr i x   o f   th ir tee n   h y b r id   en er g y   s y s te m   s ce n ar io s   ev al u ated   i n   th i s   s tu d y   ID   C o n f i g u r a t i o n   S t o r a g e   t y p e   C a t e g o r y   B a se l i n e   S c e 0   C o a l   N o n e   C o n v e n t i o n a l   f o ssi l   f u e l   S y st e ms  w i t h o u t   st o r a g e   S c e 1   C o a l - H y d r o   N o n e   F o ssi l - r e n e w a b l e   h y b r i d   ( m i x )   S c e 2   C o a l - F P V   N o n e   F o ssi l - r e n e w a b l e   h y b r i d   ( m i x )   S c e 3   H y d r o - F P V   N o n e   F u l l y   r e n e w a b l e   S c e 4   C o a l - h y d r o - F P V   N o n e   F o ssi l - r e n e w a b l e   h y b r i d   ( m i x )   S y st e ms  w i t h   st o r a g e   S c e 5   C o a l - H y d r o - Li - I o n   Li - I o n   F o ssi l - r e n e w a b l e   h y b r i d   ( m i x )   S c e 6   C o a l - F P V - Li - I o n   Li - I o n   F o ssi l - r e n e w a b l e   h y b r i d   ( m i x )   S c e 7   H y d r o - F P V - Li - I o n   Li - I o n   F u l l y   r e n e w a b l e   S c e 8   C o a l - h y d r o - F P V - Li - I o n   Li - I o n   F o ssi l - r e n e w a b l e   h y b r i d   ( m i x )   S c e 9   C o a l - h y d r o - P H S   P H S   F o ssi l - e n e w a b l e   h y b r i d   ( m i x )   S c e 1 0   C o a l - F P V - P H S   P H S   F o ssi l - r e n e w a b l e   h y b r i d   ( m i x )   S c e 1 1   H y d r o - F P V - P H S   P H S   F u l l y   r e n e w a b l e   S c e 1 2   C o a l - h y d r o - F P V - P H S   P H S   F o ssi l - r e n e w a b l e   h y b r i d   ( m i x )       T h co n f ig u r atio n   m atr i x   ( T ab le  5 )   s h o w s   p r o g r ess iv e   in teg r atio n   s ch e m f r o m   f o s s il - b ased   ( co n v en tio n al)   en er g y   g e n er atio n   to w ar d   h y b r id   s y s te m   w it h   r en e w ab le  en er g y   p e n etr atio n .   Sce1 - Sce4   s er v ed   as  b en ch m ar k s   to   ev alu a te  en er g y   i n te g r atio n   w it h o u s to r ag s y s te m s ,   th er eb y   id en ti f y i n g   in ter m itte n c y   an d   ex ce s s   p o w er   m a n ag e m e n is s u es.  Sce5 - Sce1 2   in co r p o r ated   s to r ag s y s te m s   ( L i - I o n   an d   P HS)   to   ass es s   t h e f f ec ti v en es s   o f   s to r ag s y s te m s   t h r o u g h   g e n er atio n   e f f icie n c y ,   ec o n o m ics,  a n d   d ec ar b o n izatio n .   Sce3 ,   Sce7 ,   an d   Sce1 1   ex cl u d ed   c o al  ( i.e . ,   f u ll y   r en e w ab le  co n f i g u r atio n s ) t h er ef o r e,   t h e   s y s te m   r elied   en tire l y   o n   h y d r o   an d   FP V.   Sce4 ,   Sce8 ,   an d   S ce 1 2   r ep r esen ted   th m o s p r o g r ess i v i n te g r atio n   s ce n ar io s   th a d e m o n s tr ated   r eso u r ce   d iv er s i f icatio n .   A ll  o f   t h ese  en er g y   i n te g r atio n   s c h e m es  w er ev al u ated   th r o u g h   t h o p ti m iza tio n   o f   h y b r id   en er g y   s y s te m s   in   ac co r d an ce   w it h   th f r a m e w o r k   s h o w n   i n   Fi g u r 4 .           Fig u r 4 .   Op ti m izatio n   f r a m e w o r k       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     M ulti - a s pect   perf o r m a n ce   a na ly s is   o f   hy brid co nfig ura t io ns   H OM E R   P r o   s i m u latio n   r es u lts   f o r   o n e   b aseli n co n f i g u r atio n   an d   t w el v e   h y b r id   co n f ig u r at io n s   co n s is tin g   o f   co m b i n atio n   o f   co al h y d r o ,   an d   FP V   w er s u m m ar i s ed   in   T ab le  6 T h ev alu atio n   ex a m i n ed   tech n ical  p er f o r m a n ce   ( s y s te m   e f f ic ien c y ) ,   cli m ate - e n v ir o n m e n t al  a s p ec t   ( ca r b o n   e m is s io n s ) ,   an d   ec o n o m ic   f ea s ib ili t y   ( NP C ,   ca p ita ex p en d itu r e   ( C A P E X ) ,   L C OE ,   an d   o p er atio n al  ex p en d itu r e   ( OP E X ) ) .   Sce0   w as   u s e d   as  co n v e n tio n a f o s s il  f u el  b aselin co n f i g u r atio n ,   f o r   ca r b o n   e m i s s io n   r e f er en ce   a n d   w a s   ex cl u d ed   f r o m   t h e   r an k i n g   d u to   its   p o s itio n   a s   b aselin e.   Sce3   w as  also   e x cl u d ed   as  f u ll y   r e n e w ab le  s ta n d - alo n s y s te m ,   s i n ce   it  w as  n o f ea s ib le   [ 3 5 ]   an d   r eq u ir e d   g r id   co n n ec t io n   ( o n - g r id   o p er atio n )   o r   s to r ag s y s te m   as  p o s s ib le  o p tio n   [ 3 6 ] .   E ac h   co n f i g u r ati o n   w as  a n al y z ed   to   id en ti f y   t h o p ti m al   s c h e m e   in   th e   co n tex o f   I n d o n e s ia en er g y   tr a n s i tio n   to w ar d s   n et  ze r o   em is s io n .   T h ese  r esu lt s   h ig h lig h t ed   th tr ad e - o f f s   b et w ee n   co s ef f icien c y ,   r en e w ab le  p en etr atio n ,   an d   e m is s io n   r ed u ctio n   ac r o s s   d i f f er e n t h y b r id   s y s te m   co n f ig u r atio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         B ey o n d   c o a l:   o p timiz a tio n   o h yb r id   flo a tin g   P V h y d r o p o w er sys tem s   fo r     ( F ir s ta   Zu kh r u fia n a   S etia w a ti )   1433   A cr o s s   th t h ir tee n   s ce n ar io s ,   s y s te m s   w i th   h i g h er   r en e w ab le  p en etr atio n   co n s is te n tl y   r ed u ce d   e m is s io n s   b u t   ex h ib ited   h ig h er   in itial   co s ts ,   w h ile   f o s s il - d o m in ated   co n f ig u r atio n s   ac h i ev ed   lo w er   ca p ital  co s ts   at  th ex p en s o f   s ig n i f i ca n tl y   h i g h er   e m is s io n s .   I n   te r m s   o f   tech n ical  p er f o r m a n ce ,   s y s te m   ef f icie n c y   s h o w ed   lar g v ar iatio n s ,   r an g i n g   f r o m   1 6 ( Sce7 ,   Sce1 1 )   to   9 5 ( Sce6 ) .   Sce6   ( c o al - FP V - Li - I o n )   ac h ie v ed   th h ig h es ef f icie n c y   o f   9 5 %,  in d icati n g   ap p r o x i m atel y   5 en er g y   cu r tai l m e n t,  att r ib u ted   to   o p tim a l   r eso u r ce   u tili za tio n   th r o u g h   f o s s i b ac k u p   f o r   b aselo ad   s tab ilit y   a n d   L i - I o n   b atter y   f o r   p ea k   s h av i n g .   Me an w h ile,   th f u l l y   r en e w ab le  co n f i g u r atio n s   ( Sce7   an d   Sce1 1 )   s h o w ed   lo w   ef f icie n c y   o f   1 6 %,  d u to   th m is m atc h   b et w ee n   t h i n ter m itten r e n e w ab le  g en er atio n   p r o f ile,   lo ad ,   an d   in s u f f icie n s to r ag ca p ac it y   to   ca p tu r ex ce s s   p o w er   [ 3 3 ] .   T h h ig h er   ef f ic ien c y   i n   th f o s s il  b ac k u p   co n f i g u r atio n   ( Sce1 3 3 %,  Sce4 3 3 %,  Sce6 9 5 %)  in d icate d   th ab ili t y   o f   d is p atc h ab le  g e n er atio n   t o   f ill  t h g ap   w h e n   r en e w ab le  en er g y   p r o d u ctio n   w a s   lo w .   Sce1 0   ( c o al - FP V - P HS)   ac h iev ed   7 9 ef f ic ien c y ,   h i g h er   t h an   Sce8   ( co al - h y d r o - FP V - Li - I o n ) ,   in d icati n g   th a P HS  w a s   m o r ef f ec tiv e   f o r   lar g e - s ca le  s t o r ag s y s te m s .   T h ese   r esu lts   d e m o n s tr ated   th a t   ac h iev in g   s y s te m   e f f icien c y   ab o v 5 0 f o r   h i g h   r e n e w ab le  p e n et r atio n   co n f ig u r atio n s   r eq u ir ed   co m b i n atio n   o f   ad eq u ate  s to r a g ca p ac it y   a n d   f le x ib le  b ac k u p   g en er atio n   [ 3 4 ] .   E n v ir o n m e n tal  a n al y s i s   t h r o u g h   C O2   e m is s io n s   s h o w ed   d ec ar b o n izatio n   r an g f r o m   ze r o   em is s io n   ( f u ll y   r en e w ab le:  Sce7   an d   S ce 1 1 )   to   4 . 3 2   m illi o n   k g / y ea r   ( b aselin Sce0 ) .   Sce7   an d   S ce 1 1   ac h iev ed   ze r o   e m is s io n s ,   d e m o n s tr ati n g   t h tech n ical  f ea s ib ilit y   o f   1 0 0 r en e w ab le  en er g y   s y s te m   w it h   s to r ag s y s te m s ,   b u at  t h e x p en s e   o f   s y s te m   e f f icien c y   ( 1 6 %).   T h co n f ig u r atio n s   w it h   L i - I o n   b att er ies   s h o w ed   h i g h   d ec ar b o n izatio n   p er f o r m a n ce :   Sce8   ( co al - h y d r o - FP V - Li - I o n )   w ith   t h lo w est  e m i s s io n s   o f   ~0 . 2 4   m illi o n   k g / y ea r   ( 9 4 . 5 d ec ar b o n izatio n   v s .   b aseli n e) Sce5   ( co al - h y d r o - Li - I o n )   w it h   e m i s s io n s   o f   ap p r o x i m atel y   ~0 . 3 0   m illi o n   k g / y ea r   ( 9 3 d ec ar b o n izat io n ) .   Sce1   ( co al - h y d r o )   an d   Sce4   ( co al - h y d r o - FP V)   s h o w ed   m o d er ate  e m i s s io n s   o f   ap p r o x i m atel y   ~0 . 9   m i llio n   k g / y ea r   ( 7 9 d ec ar b o n izatio n ) .   Me an w h ile,   t h h ig h e s t   ef f icien c y   Sce6   ( c oa l - FP V - Li - io n )   p r o d u ce d   h i g h er   e m is s io n s   o f   ap p r o x i m atel y   ~1 . 3 1   m illi o n   k g / y e ar   ( 6 9 . 6 d ec a r b o n izatio n ) .   Sce3   ( f u ll y   r en e w ab le - on - g r id )   p r o d u ce d   em is s io n s   t h at  f ar   ex c ee d ed   th b aselin e   at  ap p r o x i m atel y   ~5 5   m i llio n   k g / y ea r ,   d u to   h ig h   g r id   p u r ch ase s   f r o m   f o s s il - b ased   p o w er   g r id s .   T h e s e   r e s u l ts   d em o n s t r a t e d   th a t   C O 2   em is s io n   r e d u ct i o n s   o f   a b o v e   9 0 %   c o u l d   b e   a ch i ev e d   w it h   h y b r i d   s y s t em s   in c o r p o r a t in g   Li - I o n   b a t te r y   s t o r ag e   ( S c e 5   an d   S c e 8 ) ,   al ig n in g   w it h   th e   ND C   ta r g et   o f   4 3 . 2 %   c o n d it i o n al   em i s s i o n   r e d u c t i o n   b y   2 0 3 0   a n d   i ts   c o m m itm en ts   u n d e r   th e   Pa r i s   A g r e em en t   t o w a r d   n e t   ze r o   em i s s i o n   b y   2 0 6 0 .   E co n o m ic  asp ec ts   w er ev al u ated   u s in g   NP C ,   C A P E X,   L C OE ,   an d   OP E m etr ics.  T h L C OE   o f   Sce7   ( h y d r o - FP V - Li - I o n )   r ea ch ed   th e   lo w est  v al u o f   $ 0 . 0 8 2 /k W h ,   co m p etit iv w it h   t h t ar if f   o f   I n d o n esia s tate - o w n ed   elec tr icit y   co m p a n y   ( ~$ 0 . 0 9 /k W h )   [ 3 7 ] ,   f o llo w ed   b y   Sce5   ( co al - h y d r o - Li - I o n )   an d   Sce8   ( c o al - h y d r o - FP V - Li - I o n )   at  ~$ 0 . 1 2 0 /k W h .   T h b aselin co n f ig u r atio n   h ad   th h ig h est  L C OE   o f   $ 0 . 2 9 9 5 /k W h ,   co n f ir m i n g   t h n o n - co m p eti ti v en e s s   o f   p u r co al - b ased   g en er atio n   in   l if ec y cle  ec o n o m ics .   Sce7   ( h y d r o - FP V - Li - I o n )   p ar ad o x icall y   s h o w ed   lo w   C A P E o f   ~$ 2 4 3   m i llio n   w h ile  its   e f f ic ien c y   w a s   o n l y   1 6 %.  Sce8   e m er g ed   as  th o p ti m a co n f i g u r atio n   b y   b alan ci n g   ec o n o m ic  f ea s ib ilit y ,   r en e w ab le  en e r g y   i n teg r atio n ,   an d   e m is s i o n   r ed u c tio n   m o r e f f ec tiv e l y   th a n   o th er   e v al u ated   s ce n ar io s .   Sce8   ( co al - h y d r o - FP V - Li - I o n )   d em o n s tr ated   co m p etiti v r es u lts   w it h   an   L C OE   $ 0 . 1 2 0 1 /k W h   6 0 r e d u ctio n   co m p ar ed   to   th co al - b ased   b aselin ( Sce0 $ 0 . 2 9 9 5 /k W h )   C A P E ~$ 9 3 8   m illi o n ,   t h l o w est   OP E ~$ 4 9   m illi o n / y e ar ,   an d   an   attr ac ti v e   NP C   ~$ 1 . 7 0   b illi o n ,   m a k i n g   it   th m o s b an k ab le  co n f i g u r ati o n   f o r   I n d o n e s ia  w it h   lo w - co s f i n an c in g .   Sce1 2   ( co al - h y d r o - FP V - P HS) ,   w it h   th s a m r eso u r ce   co n f ig u r ati o n   b u d if f er e n s to r ag e,   s h o wed   m o r e x p en s i v e   r esu lt s L C OE   $ 0 . 1 9 7 7 /k W h ,   C A P E ~$ 1   b illi o n ,   OP E ~ $ 9 6   m i llio n / y ea r ,   an d   NP C   ~$ 2 . 8 0   b illi o n .   T h ese  r esu lt s   d e m o n s tr ated   th at  en er g y   tr a n s itio n   ac co m p an ied   b y   s to r ag s y s te m s   w as  ec o n o m icall y   f ea s ib le  an d   co m p eti tiv e,   co n f ir m i n g   t h at  h y b r id   FP V - H y d r o   s y s te m   co u l d   b ec o m ec o n o m icall y   v ia b le  u n d er   e x is ti n g   o r   p lan n ed   r en e w ab le  e n er g y   in c en ti v es i n   I n d o n es ia.       T ab le   6 .   P er f o r m a n ce   m etr ic s   o f   h y b r id   co n f i g u r atio n   s y s te m s   ID   Ef f . *   ( %)   CO 2   ( k g / y e a r )   N P C   ( $ )   C A P EX * *   ( $ )   L C O ( $ )   O P EX * * *   ( $ )   I n f o r mat i o n   S c e 0   37   4 , 3 2 3 , 8 4 0   4 , 2 4 9 , 1 0 1 , 0 0 0   7 1 5 , 0 0 0 , 0 0 0   0 . 2 9 9 5   1 8 4 , 6 2 7 , 1 7 2   B a se l i n e   S c e 1   33   9 2 2 , 2 8 0   1 , 9 3 0 , 4 1 3 , 0 0 0   7 1 7 , 0 1 6 , 0 0 0   0 . 1 3 6 1   7 7 , 5 5 6 , 7 8 0     S c e 2   27   2 , 8 9 5 , 2 0 9   3 , 7 7 2 , 5 4 3 , 0 0 0   9 4 4 , 7 3 7 , 3 3 1   0 . 2 6 5 9   1 8 0 , 7 4 5 , 0 0 0     S c e 3   n o   f e a si b l e   so l u t i o n   S c e 3 +   86   5 5 , 7 3 1 , 0 8 2   1 , 9 4 4 , 2 6 1 , 0 0 0   2 5 3 , 2 4 3 , 8 8 5   0 . 0 2 2 7   1 4 0 , 4 5 8 , 0 0 0   H i g h   e mi ss i o n   S c e 4   33   9 0 5 , 9 9 5   2 , 2 2 5 , 2 6 2 , 0 0 0   9 3 7 , 4 0 9 , 3 5 0   0 . 1 5 6 8   8 2 , 3 1 5 , 7 2 0     S c e 5   22   3 0 3 , 5 1 3   1 , 7 0 8 , 0 7 6 , 0 0 0   9 3 7 , 3 1 6 , 0 0 0   0 . 1 2 0 4   4 9 , 2 6 4 , 7 1 0     S c e 6   95   1 , 3 1 4 , 9 8 6   2 , 0 8 6 , 5 8 3 , 0 0 0   9 3 6 , 4 3 7 , 8 6 4   0 . 1 4 7 1   7 3 , 5 1 3 , 9 1 0     S c e 7   16   0   1 , 1 6 3 , 7 5 0 , 0 0 0   2 4 3 , 8 0 8 , 0 5 4   0 . 0 8 2 2   5 8 , 8 0 0 , 0 0 0     S c e 8   21   2 3 8 , 6 8 1   1 , 7 0 3 , 7 9 4 , 0 0 0   9 3 8 , 4 5 3 , 8 6 4   0 . 1 2 0 1   4 8 , 9 1 8 , 2 8 0     S c e 9   22   4 2 0 , 9 4 0   2 , 8 3 7 , 8 1 7 , 0 0 0   1 , 3 6 8 , 1 3 7 , 6 0 0   0 . 2 0 0 0   9 3 , 9 3 7 , 5 4 0     S c e 1 0   79   6 6 8 , 9 9 8   3 3 , 1 3 7 , 8 1 0 , 0 0 0   1 , 6 0 1 , 3 6 9 , 4 1 5   0 . 2 3 3 8   1 0 9 , 7 0 9 , 8 0 0     S c e 1 1   16   0   2 , 9 1 2 , 1 5 9 , 0 0 0   8 9 1 , 0 0 1 , 7 7 3   0 . 2 0 6 4   1 2 9 , 1 8 6 , 4 0 0     S c e 1 2   18   4 2 4 , 3 9 5   2 , 8 0 4 , 4 5 5 , 0 0 0   1 , 2 9 9 , 5 4 5 , 4 7 7   0 . 1 9 7 7   9 6 , 1 8 9 , 3 9 0     N o t e :   * s y st e e f f i c i e n c y ;   * *   C A P EX ;   * * *   O P EX + f u l l y   r e n e w a b l e   o n   g r i d - b e c a u se   o f   n o   f e a si b l e   so l u t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s 20 26 1 42 7 - 1 43 9   1434   3 . 2 .     O ptim a s y s t e m   co nfig u ra t io n   I d e n t if y in g   th e   o p tim a l   h y b r i d   e n e r g y   s y s t em   r e q u i r e s   s im u l ta n e o u s   ev a lu at i o n   o f   m u lt i - as p e c t s   [ 3 8 ] T o   i d e n t if y   t h e   o p t im a l   c o n f ig u r a ti o n ,   S c e 8   ( c o a l - h y d r o - F PV - Li - I o n )   w as   c o m p r eh en s i v ely   ev al u a t e d   ag a in s S c e 1 2   ( c o a l - h y d r o - F PV - PH S )   a c r o s s   e c o n o m ic ,   t ec h n i c a l   a n d   c l im a te - en v i r o n m en t a l   as p e ct s ,   u s in g   in te r n al   r a te  o f   r e tu r n   ( I R R ) ,   r e tu r n   o n   in v es tm en t   ( R O I ) ,   an d   s im p l e   p a y b a ck ,   s y s t em   ef f i c i en cy ,   an d   d e c a r b o n i z a ti o n   m e t r i c s   ( T a b l e   7 ) .         T ab le   7 .   C o m p ar ativ p er f o r m an ce   o f   co al - h y d r o - FP V   w ith   L i - I o n   an d   P HS sto r ag e   P a r a me t e r   P e r f o r man c e   me t r i c   S c e 8   ( c o a l - h y d r o - F P V - Li - I o n )   S c e 1 2   ( c o a l - h y d r o - F P V - P H S )   Ec o n o mi c s   I R R   ( %)   7 . 6   6 . 1     R O I   ( %)   5 . 9   4 . 4     S i mp l e   p a y b a c k   ( y e a r )   8 . 7   13   En v i r o n me n t   D e c a r b o n i z a t i o n   ( %)   9 4 . 5   9 0 . 2   T e c h n i c a l   S y st e e f f i c i e n c y   ( %)   21   18       C li m ate - e n v ir o n m e n tal  p er f o r m an ce   o f   Sce8   w as   s u p er io r ,   w ith   4 . 3 h i g h er   d ec ar b o n izatio n   t h a n   Sce1 2   ( Sce8 9 4 . 5 v s .   Sce1 2 9 0 . 2 %).   Sy s te m   e f f icie n c y   o f   Sce8   w a s   3 h i g h er   th a n   Sce 1 2   ( Sce8 2 1 v s .   Sce1 2 1 8 %).   T h d o m in a n c o f   Sce8   i n   ec o n o m ic,   cl i m ate - en v ir o n m e n t al,   a n d   tec h n ica asp ec t s   w as   attr ib u ted   to   th ad v an tag e s   o f   L i - I o n   tec h n o lo g y   ( lo w er   c o s t,  f lex ib le  o p er atio n ,   an d   f a s ter   r esp o n s ti m e)   [ 3 9 ] .   T h ese  r esu lt s   co n f ir m e d   b atter y   s to r ag tech n o lo g y   as  t h o p ti m a s o l u tio n   f o r   h y b r id   r e n e w ab le  s y s te m s   [ 4 0 ] ,   w ith   p ar ticu lar   r elev an ce   f o r   I n d o n esia,  w it h   i m p o r ta n i m p licatio n s   f o r   tec h n o lo g y   an d   p o lic y   p r io r ities .   T h r o u g h   s y s te m ati id en tif icat io n   an d   an al y s is ,   Sce8   w a s   d eter m i n ed   to   b e   th o p ti m al  h y b r id   s y s te m   co n f ig u r atio n ,   w it h   t h e   co n f i g u r atio n   s h o w n   i n   Fi g u r 5 .   I n   th Sce8   co n f ig u r atio n   ( Fi g u r 5 ( a ) ) ,   th elec tr icit y   f lo is   d iv id ed   i n to   alter n at in g   c u r r en ( AC )   an d   d ir ec cu r r en ( DC )   lin e s   in te g r ated   th r o u g h   b id ir ec tio n al  co n v er ter .   T h C o al  an d   H y d r o   p lan ts   g en er ate  elec tr icit y   i n   A C   f o r m   a n d   ar co n n ec ted   d ir ec tly   to   th A C   b u s ,   en ab li n g   th g en er ated   en er g y   to   f lo w   d ir ec tl y   to   th lo ad   w it h o u r eq u ir in g   co n v er s io n .   T h e   FP g en er ates  elec tr icit y   in   DC   f o r m ,   co n n ec ted   to   th DC   b u s   alo n g   w it h   L i - I o n   b atter ies  an d   m u s f ir s b co n v er ted   to   A C   v ia  a n   i n v er t er   b ef o r s u p p ly i n g   th lo ad .   T h co n v er ter   also   o p er ates  as  r ec ti f ier   d u r in g   b atter y   ch ar g i n g   w h e n   e x ce s s   e n er g y   is   p r o d u ce d T h is   co n f i g u r atio n   o p ti m ized   th u tili za tio n   o f   r en e w ab le  en er g y   f r o m   H y d r o   an d   FP w h i le  m ai n tai n in g   s u p p l y   s tab il it y   t h r o u g h   C o al  as  b aselo ad   an d   L i - I o n   b atter y   a s   en er g y   s to r ag to   ab s o r b   ex ce s s   en er g y   an d   r elea s it d u r in g   p ea k   d e m a n d   o r   r ed u ce d   r en ew ab le  p r o d u cti o n .   T h m o n th l y   elec tr icit y   p r o d u ctio n   o f   Sce8   ( Fig u r 5 ( b ) )   w as  d o m in ated   b y   H y d r o   as  th m ai n   g en er atio n   s o u r ce ,   co n tr ib u t in g   8 3 . 9 ( ~3 . 3   m illi o n   MW h / y ea r ) ,   f o llo w ed   b y   FP at  1 4 . 1 ( ~5 6 3   th o u s a n d   MW h / y ea r ) ,   an d   C o al  at  2 . 0 2 ( ~8 0   MW h / y ea r ) .   T h s ea s o n al  p atter n   w as  ap p ar en t,  w i th   h i g h   p r o d u ctio n   d u r in g   t h w et  s ea s o n   ( Oc to b er - Ma r ch )   a n d   r ed u ce d   o u tp u d u r in g   t h d r y   s ea s o n   ( A p r i l - Sep te m b er ) .   FP p r o d u ctio n   in cr ea s ed   d u r i n g   t h p ea k   d r y   s ea s o n   ( J u l y - Au g u s t)   to   co m p e n s ate  f o r   r ed u ce d   Hy d r o   av ailab il it y ,   w h ile  C o al  o p er ated   o n ly   d u r in g   th d r y   s ea s o n   as  b ac k u p .   T h s y s te m   ac h ie v ed   r en e w ab le  en er g y   p en etr atio n   o f   9 1 . 1 %,  d em o n s tr atin g   th ef f ec ti v in te g r atio n   o f   co m p le m e n tar y   r en e w ab l an d   f o s s il  s o u r ce s   w it h i n   th h y b r id   co n f ig u r ati o n ,   w h er co al  s er v ed   as  f lex ib le  b ac k u p   to   en s u r s y s te m   r eliab ilit y   w h il e   H y d r o   an d   FP d o m i n ated   en er g y   g en er atio n .           ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   Si m u latio n   r esu l ts   o f   Sce8   co n f i g u r atio n : ( a)   sc h e m atic  o f   co al - h y d r o - FP V - Li - I o n   h y b r id   en er g y   s y s te m   ( Sce8 )   co n f i g u r atio n   an d   ( b )   m o n th l y   elec tr icit y   p r o d u ctio n   o f   Sce8   co n f i g u r at io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         B ey o n d   c o a l:   o p timiz a tio n   o h yb r id   flo a tin g   P V h y d r o p o w er sys tem s   fo r     ( F ir s ta   Zu kh r u fia n a   S etia w a ti )   1435   3. 3 .   Dis cus s io n   T h o p tim al  co n f i g u r atio n   S ce 8   ( co a l - h y d r o - FP V - Li - I o n )   d em o n s tr ated   an   i n ter esti n g   tr ad e - o f f   b et w ee n   s y s te m   ef f icie n c y   o f   2 1 an d   r en e w ab le  f r ac tio n   o f   9 1 . 1 %.  T h is   r elativ el y   lo ef f icie n c y   m u s b in ter p r eted   in   th co n te x o f   s y s te m   c h ar ac ter is tic s   w it h   h ig h   r en e w ab le  p en etr atio n   [ 4 1 ] ,   w h er ex ce s s   g en er atio n   r at h er   th a n   co n v e n tio n al   en er g y   lo s s e s   i s   t h p r im ar y   d r iv er   o f   c u r tail m en t.  T h h i g h   en er g y   cu r tail m en o f   ~7 9 r e f lecte d   th h ig h   e x ce s s   p o w er   th a co u ld   n o t   b ab s o r b ed   b y   th s y s te m   d u to   m is m atc h es  b et w ee n   g e n er at io n   an d   lo a d   d em a n d .   T h is   p h en o m e n o n   w a s   in h er en in   s y s te m s   w it h   a   d o m i n a n ce   o f   i n ter m itte n r en e w ab le  s o u r ce s   [ 4 2 ] ,   esp ec ially   d u r i n g   h i g h   h y d r o   p r o d u ctio n   i n   th w et  s ea s o n   w h e n   g e n er atio n   s ig n i f ica n tl y   ex ce ed ed   lo ad   d em a n d .   H o w e v er ,   th is   s ea s o n al  d is cr ep an c y   w a s   m an a g ed   ef f ec tiv e l y   t h r o u g h   t h co m p l e m en tar y   r o les o f   c o al,   L i - I o n   b atter ies,  an d   co m b i n ed   d is p atch   s tr ate g y .     T h r o le  o f   c o al   as  f lex ib le  b ac k u p ,   alth o u g h   its   co n tr ib u ti o n   w as  s m all  ( 2 . 0 2 %),   p r o v ed   im p o r tan t   f o r   m ai n tai n in g   t h s y s te m   s t ab ilit y   an d   r esil ie n ce   d u r i n g   t h p ea k   d r y   s ea s o n   ( J u n e - Au g u s t)   w h e n   H y d r o   p r o d u ctio n   r ed u ce d   s u b s tan ti all y   f i n d in g   th a h i g h lig h t s   th co n tin u ed   r elev a n ce   o f   d is p atch ab le  f o s s il   b ac k u p   in   h i g h - r e n e w ab le  h y b r id   s y s te m   d u r i n g   tr an s itio n   p er io d s .   T h in te g r atio n   o f   Li - I o n   b atter ies,  w h ic h   h av e   f a s t r esp o n s t i m e s   a n d   h ig h   r o u n d - tr ip   e f f icien c y ,   al lo w ed   t h s y s te m   to   p er f o r m   p e ak   s h a v i n g   an d   lo ad   lev eli n g   o p ti m all y   [ 4 3 ] .   T h c o m b i n ed   L a n d   C C   d is p atch   s tr ateg y   e n ab led   th s y s te m   to   ad ap to   s ea s o n a l   p r o d u ctio n   p att er n s   [ 4 4 ] ,   w h e r Hy d r o   o p er ated   as  b aselo a d   d u r in g   th w et  s ea s o n ,   w h i le  FP an d   L i - I o n   o p tim ized   d ay t i m g en er atio n   an d   ev en i n g   p ea k   d e m a n d   th r o u g h   ti m e - s h i f ti n g   m ec h a n i s m .   T o g eth er ,   th ese  o p er atio n al  ch ar ac ter is tics   ex p lain   w h y   Sce8   ac h iev ed   h ig h   r en e w ab le  p en etr atio n   o f   9 1 . 1 d esp ite  its   r elativ el y   lo w   s y s te m   e f f icie n c y ,   h ig h li g h ti n g   t h at  ef f icie n c y   m etr ics  alo n ar in s u f f ic ien to   ev alu ate  h y b r id   r en e w ab le  s y s te m   p er f o r m a n c e.   T h ec o n o m ic  ad v a n tag e s   o f   Sce8   r ef lecte d   v iab le  p at h wa y   f o r   i m p le m en t in g   e n er g y   tr an s it io n   i n   I n d o n esia  co n s id er in g   th f i n a n cial  co n s tr ain ts   a n d   u r g e n c y   o f   d ec ar b o n izatio n .   T h L C O E   o f   $ 0 . 1 2 0 1 /k W h   ac h iev ed   b y   Sce8   w as  h ig h l y   co m p etiti v w ith   t h av er ag g o v er n m en tar i f f   ( ~$ 0 . 0 9 /k W h ) ,   r ef lectin g   th e   f ea s ib ili t y   o f   d ev e lo p in g   h y b r id   en er g y   s y s te m s   i n   I n d o n es ia.   T h s i m p le  p a y b ac k   p er io d   o f   8 . 7   y ea r s   f ell   w it h i n   an   ac ce p tab le  r an g f o r   in f r astr u ct u r p r o j ec ts   in   I n d o n esia,  co n s id er in g   th t y p ica co n ce s s io n   p er io d   f o r   in d ep en d en p o w er   p r o d u ce r   ( I PP )   is   2 5 - 3 0   y ea r s   [ 4 5 ] ,   t h u s   p r o v id in g   s u f f icie n ti m f o r   co s r ec o v er y   an d   p r o f it  g en er atio n .   T h I R R   o f   7 . 6 w as  q u i te  attr ac tiv f o r   I n d o n esia s   p o w er   g e n e r atio n   s ec to r   w h en   co m p ar ed   to   g o v er n m e n b o n d   y ield s   o f   ~6 - 7 %.  T h i s   ec o n o m ic   in d icato r   w a s   f u r t h er   s tr en g th e n ed   w h e n   co m p ar ed   to   alter n ati v s to r ag co n f i g u r atio n s ,   p ar ticu lar l y   P HS.   C o m p ar is o n   w it h   Sce1 2   ( co al - h y d r o - FP V - P HS)   r ev ea led   th li m itatio n s   o f   P HS:  3 8 h i g h er   C A P E an d   ~4 9 lo n g er   p ay b ac k   p er io d ,   m a k i n g   P HS  les s   b an k ab le.   T h is   co s d is ad v an t ag o f   P HS  ca n   b attr ib u ted   to   its   h i g h er   i n f r as tr u ctu r r eq u ir e m e n ts   a n d   lo n g er   co n s tr u ctio n   t i m e lin e s   c o m p ar ed   to   L i - I o n   b atter y   s y s te m s .   I n   t h co n t ex o f   I n d o n e s ia s   f is ca co n s tr ain t s ,   co m p etin g   d ev elo p m en p r io r ities ,   an d   ag g r e s s i v r en e w ab le  e n er g y   t ar g ets  ( 2 3 tar g et  i n   2 0 2 5   n o ac h ie v ed ) ,   L i - I o n   s to r a g tec h n o lo g y   o f f er ed   a   f aster   d ep lo y m e n an d   lo w er   u p f r o n i n v e s t m e n t   [ 4 6 ] ,   w h i ch   f itted   t h ec o n o m ic  co n d it io n s   an d   n ee d s   o f   ac ce ler atin g   I n d o n es ia s   en e r g y   tr a n s it io n .   T h ese  ec o n o m ic  f i n d in g s   s u g g est  t h at  p o lic y m a k er s   s h o u ld   p r io r itize  L i - I o n - b ased   h y b r i d   s y s te m s   i n   f u t u r r en e w ab le  en er g y   p lan n i n g ,   p ar ticu la r l y   in   r eg io n s   w it h   ex is t in g   h y d r o p o w er   in f r astr u ctu r e.   T h 9 4 . 5 d ec ar b o n izatio n   a ch iev ed   b y   Sce8 ,   eq u iv ale n t   t o   m iti g atio n   o f   ~4 . 1   m ill io n   k g   C O 2 / y ea co m p ar ed   to   th Sce0   b aselin e,   r ep r esen ted   an   i m p o r tan co n tr ib u tio n   to   I n d o n esia s   co m m it m e n ts   u n d er   th e   P ar is   a g r ee m e n an d   t h 2 0 6 0   n et  ze r o   em i s s io n   tar g et.   T h is   lev el  o f   e m i s s io n   r ed u ctio n   f ar   ex ce ed ed   I n d o n esia s   N DC   tar g et  o f   4 3 . 2 b y   2 0 3 0 ,   d em o n s tr atin g   t h at  h y b r id   en er g y   s y s te m s   w i th   h ig h   r e n e w ab le   en er g y   p e n etr atio n   a n d   b atter y   s to r ag w er f ea s ib le  an d   ca p ab le  o f   d eliv er in g   s ig n i f ica n d ec ar b o n izatio n   o u tco m es.  T h is   ac h ie v e m e n w a s   ac co m p lis h ed   w h i le  m ai n tain i n g   ec o n o m ic  co m p et itiv e n es s ,   s u g g es ti n g   th a t   th tr ad e - o f f   b et w ee n   d ec ar b o n izatio n   a n d   ec o n o m ic  v iab ilit y   o f ten   cited   as  b ar r ier   t o   en er g y   tr an s itio n   ca n   b ef f ec tiv e l y   m a n a g ed   th r o u g h   o p ti m ized   h y b r id   s y s te m   d esig n .   T h ese  r esu lts   estab lis h   Sce8   as  a   r ep licab le   m o d el  f o r   d ec ar b o n izatio n   i n   o th er   r eg io n s   w i th   s i m ilar   lo ca l c h ar ac ter is tic s   an d   r en e w ab l r eso u r ce s .   I f   Sce8   w er ad o p ted   an d   s ca l ed   u p   to   o th er   p r o v in ce s   w it h   s i m ilar   r en e w ab le  r eso u r ce   p o ten tial,  t h ag g r e g ate  d ec ar b o n izatio n   i m p ac co u ld   s u b s tan tia ll y   ac ce le r ate  I n d o n esia s   en e r g y   tr an s it io n   to w ar d   n et  ze r o   e m is s io n .   Ho w e v er ,   th i s   s t u d y   h ad   s ev er al  l i m itatio n s   t h at  n ee d ed   to   b r ec o g n ized ( i )   it  f o cu s ed   o n   s i n g l e   t y p o f   s to r ag e   f o r   ea c h   co n f ig u r at io n ,   w h ile   h y b r id   s to r ag s y s te m s   m a y   o f f er   d if f er en t   p er f o r m an ce ;   a n d     ( ii th is   s i m u latio n   w a s   b ased   o n   t h ir t y   y ea r s   o f   h i s to r ical  cli m ate   d ata  th a d id   n o ca p t u r d ee p er   cli m ate   ch an g e,   co n s id er in g   t h at  t h er w a s   p o s s ib ilit y   o f   c li m at ch an g i n   air   te m p er at u r b ased   o n   th Ma n n - Ken d all  test   r es u lt s .   Fu t u r e   r esear ch   s h o u ld   ex p lo r th tech n o - ec o n o m ic  asp ec t s   o f   h y b r id   s to r ag tech n o lo g y ,   g r id   i n te g r atio n   ch alle n g e s ,   an d   c li m ate  c h an g i m p ac as s es s m en t   o n   r e n e w ab le  r eso u r ce s .   T h ese  ef f o r ts   w il b cr u cial   to   p r o v id m o r co m p r eh e n s iv g u id a n ce   f o r   I n d o n esia s   lo n g - ter m   en er g y   tr an s itio n   p lan n i n g .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   4 A u g u s 20 26 1 42 7 - 1 43 9   1436   4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   o p ti m ized   t h ir teen   h y b r id   en er g y   s y s te m   co n f ig u r atio n s   co m b i n i n g   co al,   h y d r o ,   FP V,   an d   s to r ag tech n o lo g ies  ( L i - I o n   an d   P HS)   to   ev alu ate  th e ir   tech n o - ec o n o m ic  an d   cli m ate - en v ir o n m e n tal   p er f o r m a n ce   i n   I n d o n es ia,   u s i n g   E R A 5   cli m a te  d ata  an d   HOM E R   P r o   o p tim izatio n   f r a m e w o r k .   Am o n g   t h e   ev alu a ted   s ce n ar io s ,   Sce8   ( co al - h y d r o - FP V - Li - I o n )   e m er g e d   as  th o p ti m a co n f i g u r atio n ,   ac h ie v i n g   9 1 . 1 %   r en e w ab le  en er g y   p en etr atio n ,   9 4 . 5 d ec ar b o n izatio n ,   an d   m iti g atio n   o f   ~4 . 1   m illi o n   k g   C O 2 / y ea r   co m p ar ed   to   th co al - b ased   b aseli n e.   E co n o m icall y ,   Sce8   p r o d u ce d   co m p eti tiv L C OE   o f   $ 0 . 1 2 0 1 /k W h ,   I R R   o f   7 . 6 %,   R OI   o f   5 . 9 %,  an d   s i m p le  p ay b ac k   p er io d   o f   8 . 7   y ea r s   o u tp er f o r m i n g   t h P HS  alter n ati v e   ( Sce1 2 )   w it h   3 8 %   lo w er   C A P E X   an d   4 9 f aster   p ay b ac k .   T h ese  f i n d i n g s   co n f ir m   th at  h y b r id   FP V - H y d r o   s y s te m s   w i th   L i - I o n   b atter y   s to r ag r ep r esen tech n icall y   f ea s ib le,   ec o n o m icall y   co m p etiti v e,   an d   cli m atica ll y   i m p ac tf u p ath w a y   to   r ed u ce   I n d o n e s ia s   d ep en d en ce   o n   co al - b ased   p o w er   g e n er atio n .   T h d ec ar b o n izatio n   ac h iev ed   b y   Sce8   s ig n i f ica n tl y   e x ce ed ed   I n d o n esia s   ND C   tar g et  o f   4 3 . 2 b y   2 0 3 0 ,   d em o n s tr ati n g   th at   th o p ti m izatio n   o f   h y b r id   e n er g y   s y s te m s   ca n   s i g n if ica n tl y   co n tr ib u te  to   I n d o n esia s   co m m it m en t s   u n d er   th P ar is   a g r ee m en a n d   it s   n et - ze r o   e m is s io n s   tar g e b y   2 0 6 0 .   T h ap p r o ac h   ap p lied   in   th is   s t u d y   p r o v id ed   an   ad ap tab le   an d   r ep licab le   m o d el  f o r   h y b r id   r en e w ab le  en er g y   p la n n in g   i n   r eg io n s   w i th   h y d r o p o w er   in f r astru ct u r an d   s i g n if ica n s o l ar   p o ten tial.  Fu t u r r esear ch   s h o u ld   f o cu s   o n   th e   ch alle n g e s   o f   g r id   in teg r atio n ,   h y b r id   s to r ag co n f i g u r ati o n s ,   an d   th i m p ac o f   cli m ate  ch an g o n   th av ailab ilit y   o f   r en e w ab le  r eso u r ce s   to   s tr en g t h en   t h f o u n d atio n   o f   I n d o n e s ia s   lo n g - ter m   en er g y   tr an s itio n .       ACK NO WL E D G M E NT   T h au th o r s   w o u ld   lik to   g r atef u l l y   ac k n o w led g I n d o n esia s   s tate - o w n ed   elec tr icit y   co m p a n y     ( PT .   P L P er s er o )   an d   Min is tr y   o f   E n er g y   an d   Min er al  R eso u r ce s   f o r   p r o v id in g   t h v a lu ab le  in f o r m atio n ;   I P B   Un iv er s it y   f o r   th liter atu r ac ce s s an d   I n d o n esia n   Ag e n c y   f o r   Me teo r o lo g y ,   C li m ato lo g y ,   an d   Geo p h y s ic s   f o r   t h r esear ch   o p p o r tu n it y .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O N   T h is   r esear ch   w as  f u n d ed   b y   t h I n d o n es ia  E n d o w m e n t F u n d   f o r   E d u ca tio n   Ag e n c y   ( L P DP ) .       AUTHO CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT     T h is   j o u r n al  u s e s   th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d i v id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au t h o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co lla b o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Firsta  Z u k h r u f ia n Setia w ati                               T an ia  J u n e                               Mu h   T au f ik                               R u d i K u r n ia n to                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y si s   I     I n v e st i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i si o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata   g en er ated   an d   an al y z ed   d u r in g   t h is   s t u d y   ar av ailab le  w it h   th p er m is s i o n   o f   th e   co r r esp o n d in g   au t h o r   [ in itia ls ,   T J ]   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est f o r   ac ad em ic  p u r p o s es.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.