Berdasarkan penelitian sebelumnya mengenai prediksi potensi angin, Nusa Penida dipilih sebagai lokasi yang paling baik potensi anginnya. Pertumbuhan pariwisata di Nusa Penida mendorong peningkatan kebutuhan energi listrik, terutama bagi hotel kecil (small hotel). Namun, ketergantungan pada pasokan PLN menyebabkan biaya operasional tinggi. Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan kombinasi suplai energi dari PLN, panel surya (PV), dan turbin angin (WT). Metode yang digunakan ada tiga metode optimasi: Linear Programming (LP), Simulated Annealing (SA), dan Genetic Algorithm (GA). Hasil menunjukkan bahwa kombinasi PV + Grid menghasilkan biaya listrik terendah (LCOE) sebesar 0.04612 USD/kWh (dengan sellback 100%). LP menghasilkan solusi paling optimal namun membutuhkan waktu komputasi paling lama. GA dan SA memiliki kecepatan eksekusi tinggi, tetapi terkadang terjebak dalam local minima. Penelitian ini menyimpulkan bahwa pemanfaatan energi terbarukan secara optimal dapat mengurangi biaya listrik dan mendukung pariwisata berkelanjutan.