Ditulis oleh Prahesti Agustin Ristifara.

Pendahuluan:

Pemerintah Republik Indonesia, melalui Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), telah menyusun rencana strategis yang komprehensif untuk transisi menuju energi terbarukan dalam rangka mencapai visi Indonesia Emas 2045. Dalam upaya tersebut, berbagai regulasi pendukung telah ditetapkan, termasuk Perpres No. 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional dan UU No. 30 Tahun 2007 tentang Energi. Namun, tantangan besar masih menghadang, di mana ketergantungan terhadap energi fosil mencapai 81% dalam bauran energi nasional. Ketergantungan ini menjadi isu krusial, mengingat cadangan minyak bumi dan gas alam terus mengalami penurunan, yang berpotensi menciptakan kesenjangan energi antara pasokan dan permintaan^[1].

Kesenjangan energi ini perlu segera ditangani, terutama dalam konteks program Sustainable Development Goals (SDGs) yang dicanangkan oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) untuk melindungi ekosistem dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Oleh karena itu, perancangan dan pengembangan teknologi energi terbarukan menjadi keharusan bagi pemerintah Indonesia. Fokus pada inovasi berbasis energi terbarukan, seperti sistem pencahayaan pintar berbasis Internet of Things (IoT), diharapkan dapat meminimalisasi dampak pencemaran lingkungan akibat emisi karbon, yang mencapai 30% dari total emisi gas rumah kaca di Indonesia, serta meningkatkan ketahanan energi nasional menuju pembangunan yang berkelanjutan^[2].

Integrasi IoT dalam sistem pencahayaan pintar dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi energi. Potensi energi terbarukan di Indonesia, termasuk sinar matahari dengan cadangan energi mencapai 207,8 Gigawatt per hour (GWh). Meskipun potensi ini sangat besar, data menunjukkan bahwa pada tahun 2020, pemanfaatan energi terbarukan baru mencapai 0,15 hingga 2,1 GWh melalui instalasi sistem pencahayaan tenaga surya. Capaian ini menjadi tantangan bagi pemerintah Indonesia untuk mencapai target bauran energi baru terbarukan (EBT) sebesar 23% pada tahun 2025^[3].

Sebagai solusi, lampu pintar berbasis IoT dapat diimplementasikan untuk memanfaatkan energi terbarukan secara efisien. Lampu pintar ini memanfaatkan data real-time mengenai kondisi lingkungan untuk mengoptimalkan penggunaan energi, sehingga dapat mengurangi konsumsi energi.

Namun, dalam penerapan teknologi lampu pintar berbasis IoT di sektor industri maupun rumah tangga, terdapat beberapa tantangan yang perlu diatasi, termasuk integrasi yang efektif antara perangkat keras dan perangkat lunak agar kinerja lampu pintar optimal dalam memanfaatkan energi terbarukan. Untuk itu, aplikasi GLOW (Green Lamp Optimization for Wireless Control) dirancang sebagai solusi inovatif untuk mengontrol dan mengoptimalkan penggunaan lampu pintar berbasis IoT.

Pembahasan:

Indonesia, yang terletak di garis khatulistiwa, memiliki potensi besar dalam pemanfaatan energi surya berkat paparan sinar matahari yang konsisten sepanjang tahun. Dengan rata-rata energi surya sebesar 4,8 KWh/m² per hari, setara dengan 112.999 Gigawatt Peak (GWP), kapasitas ini sepuluh kali lipat lebih tinggi dibandingkan negara-negara Eropa. Meskipun memiliki potensi signifikan, Indonesia masih tertinggal dalam skala instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dibandingkan negara-negara ASEAN lainnya^[4].

GLOW (Green Lamp Optimization for Wireless Control) hadir sebagai solusi inovatif untuk mengoptimalkan penggunaan lampu pintar berbasis Internet of Things (IoT), dirancang untuk meningkatkan efisiensi energi di sektor rumah tangga dan industri perkotaan, terutama pada instalasi atap berkapasitas kecil di bawah 1 KW. Dengan mengintegrasikan PLTS ke dalam sistem pencahayaan, lampu pintar GLOW secara otomatis mengatur pencahayaan berdasarkan data real-time dari sensor lingkungan, mampu mengurangi konsumsi listrik hingga 30% dan berkontribusi pada pengurangan emisi gas rumah kaca^[5].

Sebagai bagian dari inisiatif Smart City, teknologi GLOW sejalan dengan visi Indonesia Emas 2045 dan target Sustainable Development Goals (SDGs). Sistem kendali GLOW menggunakan perangkat lunak IoT seperti untuk memonitor dan mengontrol konsumsi energi melalui jaringan internet yang terintegrasi dengan mikroprosesor. Sistem ini secara otomatis mengalihkan sumber daya dari energi surya ke jaringan listrik nasional saat dibutuhkan, yang mendukung ketahanan energi dan memperluas akses masyarakat terhadap teknologi energi bersih^[6].

Namun, tantangan utama dalam penerapan GLOW adalah rendahnya adopsi teknologi energi surya di tingkat rumah tangga dan minimnya kesadaran masyarakat akan pentingnya efisiensi energi. Keterbatasan akses terhadap teknologi pencahayaan pintar yang terintegrasi dengan panel surya masih mendominasi konsumsi energi dari jaringan listrik nasional. Dengan menambahkan fitur otomatisasi dan kendali jarak jauh, GLOW bertujuan memberikan solusi praktis bagi rumah tangga perkotaan, sehingga mereka dapat mengoptimalkan penggunaan energi surya^[7].

Gambar: Skema Alat

Gambar di atas menampilkan rangkaian sistem pencahayaan pintar berbasis energi surya yang dioptimalkan melalui teknologi Internet of Things (IoT). Rangkaian ini terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu solar cell (panel surya), solar charger controller, modul sensor arus INA219, NodeMCU ESP8266, modul relay, baterai 12V, dan lampu DC 12V berdaya 5 watt. Panel surya berfungsi menangkap energi matahari dan mengonversinya menjadi listrik yang disimpan di baterai melalui solar charger controller. Komponen INA219 mengukur konsumsi arus dan tegangan untuk memantau daya yang digunakan oleh sistem secara real-time. NodeMCU ESP8266 bertindak sebagai pusat kendali IoT, memungkinkan pengguna mengontrol dan memonitor sistem pencahayaan melalui aplikasi seluler. Modul relay bertugas untuk menghubungkan atau memutus aliran listrik ke lampu, sementara baterai berfungsi sebagai sumber daya cadangan, memastikan lampu tetap menyala pada malam hari atau saat intensitas cahaya matahari rendah. Rangkaian ini merupakan implementasi aplikasi GLOW yang dirancang untuk mengoptimalkan penggunaan energi terbarukan dalam sistem pencahayaan pintar pada bangunan, sehingga mendukung upaya efisiensi energi dan keberlanjutan lingkungan^[8].

Gambar di atas menampilkan rangkaian sistem pencahayaan pintar berbasis energi surya yang dioptimalkan melalui teknologi Internet of Things (IoT). Rangkaian ini terdiri dari beberapa komponen utama, yaitu solar cell (panel surya), solar charger controller, modul sensor arus INA219, NodeMCU ESP8266, modul relay, baterai 12V, dan lampu DC 12V berdaya 5 watt. Panel surya berfungsi menangkap energi matahari dan mengonversinya menjadi listrik yang disimpan di baterai melalui solar charger controller. Komponen INA219 mengukur konsumsi arus dan tegangan untuk memantau daya yang digunakan oleh sistem secara real-time. NodeMCU ESP8266 bertindak sebagai pusat kendali IoT, memungkinkan pengguna mengontrol dan memonitor sistem pencahayaan melalui aplikasi seluler. Modul relay bertugas untuk menghubungkan atau memutus aliran listrik ke lampu, sementara baterai berfungsi sebagai sumber daya cadangan, memastikan lampu tetap menyala pada malam hari atau saat intensitas cahaya matahari rendah. Rangkaian ini merupakan implementasi aplikasi GLOW yang dirancang untuk mengoptimalkan penggunaan energi terbarukan dalam sistem pencahayaan pintar pada bangunan, sehingga mendukung upaya efisiensi energi dan keberlanjutan lingkungan.

Aplikasi GLOW menawarkan berbagai fitur unggulan, seperti:

1. Pengendalian Lampu Pintar

Memungkinkan pengguna menghidupkan dan mematikan lampu dari jarak jauh, memberikan fleksibilitas dalam penggunaan energi.

2. Statistik Penggunaan Daya

Menampilkan data konsumsi energi harian dan mingguan secara real-time, memungkinkan pengguna untuk membuat keputusan yang lebih efisien.

3. Penggunaan Energi Terbarukan

Integrasi dengan panel surya melalui fitur Smart PV, mengurangi ketergantungan pada energi konvensional.

4. Smart Sensor

Sensor pintar memungkinkan lampu menyala atau mati otomatis sesuai kondisi lingkungan, meningkatkan kenyamanan.

5. Cuaca Terintegrasi

Fitur informasi cuaca membantu pengguna menyesuaikan pengaturan lampu dengan kondisi sekitar.

6. Terhubung dengan Google Alexa

Kompatibilitas dengan Google Alexa untuk kontrol lampu melalui perintah suara.

7. Timer Lampu

Memungkinkan pengguna mengatur waktu hidup-mati lampu otomatis, membantu menghemat daya saat lampu tidak diperlukan.

Gambar: Prototype GLOW

Dengan semua fitur ini, GLOW menjadi solusi lengkap untuk mengelola energi secara efisien dan ramah lingkungan. Teknologi ini tidak hanya mendukung pencapaian target SDGs di bidang energi terbarukan, tetapi juga menciptakan peluang ekonomi baru dan berkontribusi pada peningkatan kualitas hidup masyarakat. Keberhasilan implementasi GLOW bergantung pada kolaborasi multi-pihak, termasuk pemerintah, sektor swasta, dan dukungan riset intensif untuk mendorong transisi menuju energi berkelanjutan di Indonesia^[9].

Kesimpulan:

Pengembangan aplikasi GLOW (Green Lamp Optimization for Wireless Control) sebagai solusi inovatif dalam pengelolaan lampu pintar berbasis Internet of Things (IoT) merupakan langkah penting yang perlu diperhatikan oleh pemerintah Indonesia dalam mencapai visi Indonesia Emas 2045 dan target Sustainable Development Goals (SDGs). Dengan memanfaatkan potensi energi surya yang melimpah dan mengintegrasikan teknologi IoT, GLOW tidak hanya mampu meningkatkan efisiensi energi hingga 30%, tetapi juga berkontribusi pada pengurangan emisi gas rumah kaca yang signifikan^[10]. Meskipun tantangan adopsi teknologi energi surya di tingkat rumah tangga masih ada, GLOW menyediakan solusi praktis yang dapat memperkuat ketahanan energi nasional serta mendukung transisi menuju pembangunan yang lebih berkelanjutan. Keberhasilan penerapan teknologi ini bergantung pada kolaborasi antara pemerintah, sektor swasta, dan masyarakat dalam menciptakan akses yang lebih baik terhadap teknologi pencahayaan ramah lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

Arif Setyo Wahyudi. “PERANCANGAN SISTEM PENERANGAN JALAN PINTAR (SIRATAR) TENAGA SURYA BERBASIS IOT .” Fakultas Teknik Industri, Universitas Majalengka 6 (November 21, 2022).

García, José, Jorge Entrena, and Álvaro Alesanco. “Empirical Evaluation of Feature Selection Methods for Machine Learning Based Intrusion Detection in IoT Scenarios.” Internet of Things 28 (December 1, 2024): 101367. https://doi.org/10.1016/J.IOT.2024.101367.

Innovillage. “Sustainable Development Goals(SDGs) – Energi Bersih Dan Terjangkau.” Bandung, August 16, 2022.

Kementrian ESDM. “Matahari Untuk PLTS Di Indonesia,” July 19, 2012.

Anonim. “Potensi Energi Baru Terbarukan (EBT) Indonesia.” https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/potensi-energi-baru-terbarukan-ebt-indonesia, August 24, 2008.

Tradacete-Ágreda, Miguel, Enrique Santiso-Gómez, Francisco Javier Rodríguez-Sánchez, Pablo José Hueros-Barrios, José Antonio Jiménez-Calvo, and Carlos Santos-Pérez. “High-Performance IoT Module for Real-Time Control and Self-Diagnose PV Panels under Working Daylight and Dark Electroluminescence Conditions.” Internet of Things 25 (April 1, 2024): 101006. https://doi.org/10.1016/J.IOT.2023.101006.

Ullah, Inam, Deepak Adhikari, Xin Su, Francesco Palmieri, Celimuge Wu, and Chang Choi. “Integration of Data Science with the Intelligent IoT (IIoT): Current Challenges and Future Perspectives.” Digital Communications and Networks, March 6, 2024. https://doi.org/10.1016/J.DCAN.2024.02.007.

Yadav, Amit Kumar, Vibha Yadav, Hasmat Malik, Rohit Khargotra, and Tej Singh. “Design of Novel IoT-Based Solar Powered PV Pumping Systems for Agricultural Applications in Diverse Climatic Zones of India.” Results in Engineering 23 (September 1, 2024): 102584. https://doi.org/10.1016/J.RINENG.2024.102584.

 Nomor catatan referensi:.

1. KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL REPUBLIK INDONESIA, “Potensi Energi Baru Terbarukan (EBT) Indonesia,” https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/potensi-energi-baru-terbarukan-ebt-indonesia, August 24, 2008. ↑

2. Innovillage, “Sustainable Development Goals(SDGs) – Energi Bersih Dan Terjangkau” (Bandung, August 16, 2022). ↑

3. KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL REPUBLIK INDONESIA, “Matahari Untuk PLTS Di Indonesia,” July 19, 2012. ↑

4. KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL REPUBLIK INDONESIA, “Matahari Untuk PLTS Di Indonesia.” ↑

5. Arif Setyo Wahyudi, “PERANCANGAN SISTEM PENERANGAN JALAN PINTAR (SIRATAR) TENAGA SURYA BERBASIS IOT ,” Fakultas Teknik Industri, Universitas Majalengka 6 (November 21, 2022). ↑

6. Miguel Tradacete-Ágreda et al., “High-Performance IoT Module for Real-Time Control and Self-Diagnose PV Panels under Working Daylight and Dark Electroluminescence Conditions,” Internet of Things 25 (April 1, 2024): 101006, https://doi.org/10.1016/J.IOT.2023.101006. ↑

7. José García, Jorge Entrena, and Álvaro Alesanco, “Empirical Evaluation of Feature Selection Methods for Machine Learning Based Intrusion Detection in IoT Scenarios,” Internet of Things 28 (December 1, 2024): 101367, https://doi.org/10.1016/J.IOT.2024.101367. ↑

8. Arif Setyo Wahyudi, “PERANCANGAN SISTEM PENERANGAN JALAN PINTAR (SIRATAR) TENAGA SURYA BERBASIS IOT .” ↑

9. Inam Ullah et al., “Integration of Data Science with the Intelligent IoT (IIoT): Current Challenges and Future Perspectives,” Digital Communications and Networks, March 6, 2024, https://doi.org/10.1016/J.DCAN.2024.02.007. ↑

10. Amit Kumar Yadav et al., “Design of Novel IoT-Based Solar Powered PV Pumping Systems for Agricultural Applications in Diverse Climatic Zones of India,” Results in Engineering 23 (September 1, 2024): 102584, https://doi.org/10.1016/J.RINENG.2024.102584. ↑