Enerji sektörünün yükselen yıldızı: Depolama

Doğal kaynaklar kullanılarak üretilen elektrik enerjisi ‘yenilenebilir’ olarak tanımlanıyor. Paneller güneşten, türbinler rüzgardan, hidroelektrik santraller ise yüksekteki suyun düşüşüyle oluşan enerjiden beslenerek elektrik üretimi sağlıyor.

Kullanılan kaynakların tümü ‘doğal’. Hal böyle olunca üretim esnasında karşılaşılan en kritik sorunlardan biri de değişken doğa koşulları. Enerji sektöründe bu durum ‘kesintili enerji’ olarak adlandırılıyor.

İşte bu noktada depolama ihtiyacı ortaya çıkıyor. Çünkü uzmanlara göre enerji üretiminin anlık olarak taleple eşleşmesi gerekiyor. Yani siz ne kadar enerji üretirseniz üretin o anki ihtiyaç miktarı kadar değerlendiriliyor.

[Fotoğraf: Getty]

Enerji nasıl depolanıyor?

Enerji depolama dendiğinde birçok kişinin aklına batarya teknolojileri geliyor. Özellikle lityum pillerle enerji depolama yaygın olarak yapılıyor, ancak tek yöntem bu değil. Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği bölümünden Prof. Dr. Ahmet Karaarslan anlatıyor:

Enerji depolama sistemlerini temel olarak üçe ayırıyoruz. Birincisi mekanik yollarla, ikincisi elektriksel yollarla, üçüncüsü de kimyasal yollarla depolamadır. Dünya genelinde en çok elektro-mekanik ve elektro-kimyasal depolama sistemleri mevcuttur. Buradaki elektro-kimyasal depolama kısmına batarya yapıları girmektedir. Elektro-mekanik kısmına ise daha çok mekanik yani hareketten kaynaklı kinetik ve potansiyel enerjinin birbirine dönüşümünden yararlanılarak depolama söz konusudur.

[Fotoğraf: AA]

"Varken depola, yokken tüket"

Enerjide Dijitalleşme Derneği Yönetim Kurulu Başkanı Elif Düşmez Tek’e göre iklim değişikliği ile mücadelede enerji sektörünün değişimi olmazsa olmaz. Bu değişimin ilk halkalarından biri hiç şüphesiz yenilenebilir enerji. Uzmanlara göre yenilenebilir enerji geçmişe oranla hayatımızda daha fazla yer alıyor, almaya da devam edecek.

Enerji alanında anlık olarak arzın taleple eşleşmesi gerektiğini, yenilenebilir enerji kaynaklarından rüzgar ve güneşin etkisinin ise yüzde yüz doğrulukla bilinmesinin mümkün olmadığının altını çizen Tek şunları söyledi.

“Ne zaman rüzgar eseceğini ve ışımanın ne kadar enerjiye dönüşeceğini bilmemiz mümkün olamıyor. İlkbahar dönemini düşünelim, klima yükü de ısıtma yükü de azdır. Enerji talebi düşer. Diğer taraftan rüzgar eser, güneş de vardır. Aslında fazla enerjimiz olur. Gündüz gece farklılıklarımız da var. Bu dönemlerde enerjiyi depolayabilmek önemli. Bu durum, enerji arzının fazla olduğu zamanlarda depolayıp, ihtiyaç duyduğumuz zamanlarda tekrar kullanmamız anlamına geliyor.”

[Fotoğraf: AA]

Boşa giden 3 günlük enerji

Elif Düşmez Tek, enerji depolamanın özellikle yenilenebilir enerjinin üretiminde ve yaşanabilecek kayıpların önüne geçilmesinde önemli bir rol oynadığın dikkat çekiyor. 

"Güneş ve rüzgarın çok aktif kullanıldığı Kaliforniya’da bir sistem işletmecisi geçtiğimiz bir yıl içerisinde enerji fazlalığı olduğu ve bunu depolayacak yeterli kapasitesi olmadığı için 2.4 teravat saatlik güneş ve rüzgar enerjisini kesintiye uğrattı. 5 gigavat saatlik bir kapasiteleri var ama yeterli olmuyor. Kesintiye uğrayan 2.4 teravat saatlik miktar da Türkiye’nin yaklaşık 2 buçuk-3 günlük enerji tüketimi. Oldukça büyük bir miktardan bahsediyoruz. O sebeple enerji depolama toplam sistem verimliliği açısından önemli."

“2050'de 50 gigavat seviyelerinde depolama kapasitesi öngörülüyor”

Elif Düşmez Tek’e göre Türkiye’de hem yenilenebilir enerji hem de depolama kapasitesi önümüzdeki yıllarda önemli ölçüde artabilir.

“2030 itibariyle kesintili yenilenebilir enerji kaynakları yaklaşık yüzde 30’lar seviyesinde olacak. Bu bir sistem işletmecisi için yönetmesi çok kolay bir oran değil. Bu oran 2050’lerde yüzde 50-60’lara çıkacak. Ama enerji depolama sayesinde gün içindeki yük artış ve azalmalarını yönetmek mümkün olabilecek. Türkiye’den bahsediyorum, yine 2030 yılında yaklaşık 8-9 gigavat seviyesinde bir depolama kapasitesine ihtiyacımız olacağını söyleyebiliriz. Yine öngörüler 2050’lerde bunun 45-50 gigavatlar seviyesine çıkacağını söylüyor.”

[Fotoğraf: AA]

Kesintilerin önüne geçebilir, mikro şebekeler kurulabilir

Enerji depolama sistemlerinin sürece etkisi ihtiyaç fazlası enerjinin muhafaza edilmesiyle de sınırlı kalmıyor. Örneğin Türkiye’de üretilen elektrik, dağıtımda kullanılan şebekeye 220V ve 50Hz değerleriyle aktarılmalı. Güneş ve rüzgardan elde edilen enerjinin de kesintili olduğunu düşündüğümüzde depolama sistemleri sürecin yönetimini kolaylaştırarak kesintilerin de önüne geçebilir.

Elif Düşmez Tek’e göre ayrıca enerji depolama sistemleri ile mikro şebekeler oluşturularak dağıtım hatlarının uzak mesafelere kurulmasına gerek kalmayabilir.

“Türkiye’de elektrik arzı ihtiyaç duyulan her yerde var. Bunun için belki daha az kullanılan yerlere de yüksek dağıtım hattı yatırımı yapmak durumunda kalıyoruz. Halbuki çok ücra yerlerde yenilenebilir enerji kaynağı ile depolamayı bir araya getirdiğimizde mikro şebeke adı verdiğimiz kendi kendine yetebilecek küçük sistemler kurma imkanımız oluyor. O zaman iletim veya dağıtım hatlarını uzak mesafelere taşımak durumunda kalmayabiliriz. Tabi ki güvenilirlik olarak daha gitmemiz gereken çok yol var ama teknolojik olarak bunu yapmak mümkün.”

“İnovasyon ancak yeni nesil ve yeni girişimlerle mümkün”

Yeni alan ve fırsatlar genellikle değişimlerle ortaya çıkar. Tek, enerjinin geleceği ile ilgili beklentilerini şu sözlerle anlatıyor:

Enerjinin geleceği bir taraftan sistemin nasıl işlediğini etkilerken diğer taraftan dijitalleşmenin etkisiyle birlikte yeni iş modellerini ortaya çıkartıyor. Tüm bu değişim ve dönüşüm birçok teknolojik çözüme ihtiyaç duyuyor. Bunlar da yeni neslin üzerinde çalışması, ar-ge yapılması gereken alanlar. Girişimcilerin bu ekosistemin gelişmesi için ciddi katkıları olacağını düşünüyorum. Büyük enerji oyuncularının da bir anlamda teknoloji şirketlerine dönüşeceğini söylemek mümkün. İnovasyon ancak yeni nesille ve start-upların bu işe kafa yormasıyla mümkün olabiliyor. O yüzden bu ekosistemin büyük oyuncularla, küçük oyuncularla etkin bir şekilde çalışması bu vizyonun hayata geçebilmesi için oldukça önemli.

[Fotoğraf: AA]

Maliyetler düşüyor, üretim artıyor

Türkiye’nin de aralarında bulunduğu 100’ün üzerinde ülke tarafından Paris İklim Anlaşması imzalandı. Bu anlaşmanın tüm dünyada yenilenebilir enerji ve depolama teknolojilerine olan ilgiyi artırdığını belirten Prof. Dr. Ahmet Karaarslan, artan ihtiyacın ve Türkiye’deki üretimin altını çizdi.

“Türkiye'de, yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanma ve mevcut teknolojileri geliştirme konusunda önemli adımlar atmaktayız. Örneğin ham maddeden güneş hücreleri üretme kapasitemiz sayesinde, bu hücreleri bir araya getirerek etkili güneş panelleri üretebiliyoruz. Bu süreç, yenilenebilir enerji kaynaklarının üretim maliyetlerinde düşüşe neden olmakta ve enerji üretimimizi sürekli bir şekilde artırmaktadır. Bununla birlikte rüzgâr türbini üretiminin devlet ve özel sektör bünyesinde teknolojik olarak hızla ivmelenmesi durumunda, rüzgâr enerjisi ile de bu atılım ülkemizin sürdürülebilir enerji hedeflerine önemli katkılar sunacaktır. Temiz ve sınırsız bir kaynak olan rüzgâr enerjisi Türkiye'nin enerji bağımlılığını azaltmada, enerji güvenliğini ve çeşitliliğini artırmada önemli bir rol oynamaktadır.
Mevcut diğer yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimi ve depolanması kapsamında atılacak her adım ülkemizin dışa bağımlılığını azaltacaktır. Yenilenebilir enerjinin depolanması, enerji talebinin dalgalı doğasına karşı esnek ve sürdürülebilir bir çözüm sunarak enerji üretimindeki zorlukların üstesinden gelmeye yardımcı olacaktır. Bununla birlikte, üretim ve depolama faaliyetlerinin yanı sıra, enerji tasarrufu odaklı çalışmaların da öncelikle ele alınması gerekmektedir.”