Optimization Analysis for Long-term Electricity Planning in Java Bali Power System in Indonesia

Abstract

Indonesias power system relies heavily on fossil fuels as an energy source for power generation. Meanwhile, the government of Indonesia is committed to reducing 29% of greenhouse gas (GHG) emissions in order to achieve a 23% and 31% renewable energy share in the overall energy sector by 2025 and 2050, respectively. Moreover, on the demand side, electricity consumption in Indonesia is currently dominated by the household sector, and most of the households are still not aware of the need to follow energy conservation policies. This study has four scenarios: The Business-as-Usual Scenario, the Renewable Energy Scenario, the Demand-Side Management Scenario, and the Green Scenario. This study aims to analyze the impact of renewable energy penetration and energy efficiency implementation in the household sector in order to provide alternative solutions and recommendations to develop long-term electricity plans by using the LEAP optimization model from 2018 as the base year to 2050 as the target year, specifically for the Java-Bali power system. The study found that the high penetration target of renewable energy could result in reducing the domination of fossil fuel-based power generation by 2050. Implementing energy efficiency programs could reduce the total investment costs over the planning horizon period, since such policies are estimated to result in reducing overall electricity consumption by 4% by 2050, from 909,6 TWh to 870.6 TWh. However, the high penetration of renewable energy resulted in high investment and production costs during the planning horizon period. Nevertheless, the higher utilization of renewable energy and the implementation of energy efficiency programs would have a significant impact on reducing CO2 emissions.

인도네시아 전력 시스템은 발전을 위한 에너지원으로 화석 연료에 크게 의존한다. 한편, 인도네시아 정부는 2025년과 2050년까지 전체 에너지 분야에서 각각 23%와 31%의 재생에너지 점유율을 달성하기 위해 29%의 온실효과가스(GHG)의 배출량을 줄이겠다는 입장이다. 더욱이 수요측면에서는 현재 인도네시아의 전력소비는 가계 부문이 장악하고 있는데, 대부분의 가구는 여전히 에너지 절약 정책을 실행해야 할 필요성을 인식하지 못하고 있다. 본 연구는 네 가지 시나리오를 분석 했는데, 그것은 통상적 시나리오, 재생 가능한 에너지 시나리오, 수요 관리 시나리오, 그리고 녹색 시나리오이다. 본 연구는 자바-발리 전력 시스템을 대상으로 재생 에너지 보급 및 가구 분야 에너지 효율 구현의 영향을 분석, 장기 전력 계획을 개발을 위한 대체 해결책과 권고안을 제공하기 위해 2018년을 기준 연도로 한 LEAP 최적화 모델을 2050년까지 분석한다. 본 연구는 재생 에너지의 높은 목표치가 2050년까지 화석 연료 기반 발전의 우위를 감소시킬 수 있다는 것을 발견했다. 또한, 에너지 효율 프로그램을 시행하면 2050년까지 전체 전력 소비량이 909,6 TWh에서 870,6 TWh로 4% 정도 감소하기 때문에, 연구 기간 동안 총 투자 비용도 감소할 수 있을 것으로 추정된다. 단, 재생 에너지의 높은 침투율은 연구 기간 동안 높은 투자와 생산 비용을 초래했다. 그럼에도 불구하고, 재생 에너지의 더 높은 이용률과 에너지 효율 프로그램의 구현은 CO2 배출 감소에 큰 영향을 미칠 것이다.