Çatılarda Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Enerjinin Depolanması

15 Mart 2017 | KONUK YAZAR 66. Sayı (Ocak-Åžubat 2017)

Dr. ERDENER ILDIZ erdener@ildiz.com.tr

Değerli Dostlar, bir önceki yazımızda çatılarda yenilenebilir enerji konusuna bir giriş yapmış, enerjinin depolanmasına değinmiştik. Bu yazıda, depolama konusuna biraz daha yakından bakacağız.

Aküler, elektrik enerjisinin depolanmasında kullanılırlar. Güneş olmadığı zamanlarda enerjisiz kalmamak için elektrik enerjisinin depolanması mantıklıdır. Ayrıca güneşsiz günler de olabilmektedir. Bu yüzden enerjinin depolanması oldukça önemlidir. Özellikle şebekeden bağımsız sistemlerde, akü kapasitesinin belirlenmesinde en önemli faktör, sistemin güneş göremeyeceği gün sayısını ya da saatini hesaplamaktır. Biz bunu 2 gün olarak kabul edersek; günlük tüketimi 5 kW-saat olan bir ev için 10 kW-saatlik enerjiyi depolayabilecek bir akü grubu gereklidir. Sistem gerilimini 12 V seçersek, 12 V, 1200 Ah’lik akü grubu bir sistem için yeterli olacaktır.

Enerjinin depolandığı akülerin elektrik şebekesi ile birlikte çalışması ve şebekeyi destekleyici şekilde kontrol edilebilmesi için özel sistemler geliştirilmiştir. Enerji depolama teknolojileri olarak yüksek kapasiteli aküler, flywheel ve süper kapasitörler enerjiyi depolayarak, şebekenin ihtiyaç duyduğu anda hızlı bir şekilde enerji beslemesi sağlayabilmektedir. Bu teknoloji sayesinde şebekenin güvenilirliği, performansı, kalitesi artmakta ve akıllı şebeke altyapısı oluşmaktadır.

Geliştirilen güç elektroniği ve kontrol cihazları ile yük kapasiteleri 100 kVA’dan 10 MVA’a kadar olan sistem gereksinimine bağlı olarak aktif güç (P), reaktif güç (Q) kontrolü de sağlanabilmektedir. İleri kontrol özellikleri sayesinde “Jeneratör Benzeri Çalışma” operasyon modu ile depolama sistemi gerçek bir güç sistem bileşeni olarak çalışmaktadır.

Güç elektroniği ve kontrol ekipmanları güç sistemlerinde çalışan geleneksel bir senkron makine gibi davranırlar. Şebekenin frekansı ve değişim oranına göre şebekeye güç aktarabilir veya çekebilirler. Şebekenin kesilmesi durumunda, bu cihazlar durumu algılayarak kendisini kapatabilirler.

Özel uygulamalarda bu güç elektroniği sistemleri ada modunda çalışabilir ve şebeke olmasa da yükleri beslemeye devam edebilirler. Şebekenin gelmesi durumunda sistem kendini otomatik olarak şebekeye senkronize eder ve şebeke modunda çalışmaya devam eder. Sonuç olarak aküler ile yükler arasında dengeyi kuran sistemin kontrol merkezi güç elektroniği sistemleridir.

Bu güç elektroniği sistemleri yenilenebilir enerji sistemlerinin değişen çevre koşullarına göre üretim ve tüketim değerlerinin değişmesini ve şebekeye olan etkilerini düzenleyen bir birim olarak çalışmaktadır. Yenilebilir enerji sistemlerinde saatlik bazda meydana gelebilecek belirsizlikler depo sistemleri ile minimuma indirilebilir. Ayrıca gündüz üretilen enerji, gece saatlerine şebekenin en fazla talep oluşturduğu zamanlarda şebekeye destekleyici birimler olur.

Güç çevrim teknolojisi, trafo, şalt ekipmanları ve PLC kontrol teknolojileri ile paket çözümler üretmiştir. Bu paket sistem, yenilenebilir enerji üreteçlerinin güç çıkışını düzenlemek, şebeke puant zamanlarında takviye sağlamak ve frekans düzenlemesi görevlerini yapabilmektedir.

Her ülke kendi doğal kaynaklarını bir ve birden fazla değişik yenilenebilir enerji teknolojisi ile takviye ederek fosil yakıt tüketimini azaltmaya çalışmaktadır. Bu sistemlerin yaygınlaşması hem çevreyi daha yaşanılır hale getirecek hem de enerji için başlatılan savaşların zeminini ortadan kaldırmış olacaktır.

 

---

R E K L A M