Pulau Sebesi di Provinsi Lampung saat ini masih mengandalkan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) untuk kebutuhan energinya. Kondisi ini mengakibatkan ketergantungan pada mesin diesel yang menjadi penghambat bagi pengembangan ekonomi dan kesejahteraan masyarakatnya, lebih parahnya lagi hasil pembakaran dari mesin diesel menyumbang emisi karbon bagi masyarakat di Pulau Sebesi. Dalam mengoperasikan PLTD Pulau Sebesi membutuhkan biaya pokok produksi (BPP) listrik mencapai Rp 5.539/kWh. Tingginya BPP serta target pemerintah untuk mencapai Net Zero Emission pada tahun 2060 mendorong perlunya konversi ke sistem pembangkit energi terbarukan.
Pada penelitian ini dilakukan perancangan untuk mengembangkan pembangkit listrik energi terbarukan untuk mencari biaya operasi yang paling optimal dan layak untuk dikembangkan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis keekonomian dan optimasi biaya dari pemodelan sistem Hybrid Renewable Energy System (HRES) di Pulau Sebesi yang menggabungkan PLTD dengan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), Pembangkit Listrik Tenaga Hidrogen (PLTH2), serta Battery Energy Storage System (BESS). Tiga skema simulasi dilakukan: Skema 1 (Hybrid PLTD dan PLTS 300 kW), Skema 2 (Hybrid PLTD dan PLTH2 150 kW), dan Skema 3 (Hybrid PLTD, PLTH2 150 kW, dan PLTS 300 kW). Perhitungan kelayakan ekonomi dengan Microsoft Excel dan penggunaan aplikasi Homer untuk menghitung Levelized Cost of Energy (LCOE), biaya operasional, serta emisi Gas Rumah Kaca (GRK).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa skema 1 dan skema 3 layak diimplementasikan dengan nilai IRR untuk skema 1 sebesar 18,38% dan skema 3 sebesar 14,26%, namun untuk skema 2 tidak layak untuk diimplementasikan karena memiliki nilai NPV negative dan IRR hanya sebesar 0,68%. Skema 3 menjadi paling optimal dengan LCOE terendah sebesar Rp3.960/kWh yang dapat menurunkan Rp 1.579/kWh dari BPP PLN eksisting, skema 3 juga dapat mengurangi emisi CO₂ hingga 100%. Skema ini terbukti paling efisien dan menguntungkan dari segi ekonomi dan lingkungan. Penelitian ini memberikan referensi penting bagi PT PLN (Persero) dalam pengembangan pembangkit energi baru terbarukan di wilayah Terdepan, Terluar, dan Tertinggal (3T) untuk mendukung program dedieselisasi serta pemerataan akses listrik di seluruh Indonesia.