Enerjide ‘kombin’ dönemi

Birden çok enerji kaynağı kullanılarak oluşturulan sistemlere, hibrit enerji sistemleri deniyor. Hibrit sistemler genellikle, sürekli veya kritik anlarda elektrik sağlamak amacıyla iki veya daha fazla enerji üretim uygulamasının kombinasyonu anlamına gelirken, tasarımı iyi yapılmış bir hibrit sistemde yıl boyu (yaz-kış) daha istikrarlı bir elektrik üretimi yapılabiliyor. Dünyada birçok enerji piyasası dönüşümden geçiyor. Örneğin Avrupa gibi bölgelerde konvansiyonel yöntemlerle doğalgaz üretimi düşüyor, diğer yandan arz çeşitleri artıyor. Çevre kaygıları ve iklim değişikliği gibi konular siyaset ve sosyal gündemin ön sıralarında yer alırken, temiz enerji kaynaklarına olan eğilimi güçlendiriyor… Bu gelişmeler ve daha fazlasına “enerji geçişi” veya enerji dönüşümü deniliyor. Ortak görüş ise enerjide bu geçiş yaşanırken, daha esnek enerji sistemlerine duyulan ihtiyacın artacağı şeklinde…

ABD’DE İLGİNÇ OLAY Bu yıl ABD’nin Los Angeles şehrinde oldukça ilginç bir olay yaşandı. ABD tarihindeki en kötü doğalgaz sızıntısının yaşanmasıyla Los Angeles’ın (LA) Porter Ranch mahallesi sakinleri evlerini ve okullarını boşaltmak zorunda kaldı. 10 haftayı aşkın bir süre bölgedeki bir doğalgaz kuyusu metan ve etan gazları sızdırarak, binlerce kişide burun kanaması, baş dönmesi ve baş ağrısı gibi sağlık sorunlarına neden oldu. Düzenleyiciler, güvenlik önlemi olarak bölgedeki doğalgaz rezervlerini önemli ölçüde azalttı. Ancak tüm bunlar tam da LA’nin bunaltıcı yaz sezonuna doğru ilerlediği dönemde yaşanırken, yetkililer, “Acaba gaz rezervlerinin azalması LA sakinleri için elektrik kesintilerine neden olur mu” diye kara kara düşünmeye başladı. Bunun üzerine California Valisi Jerry Brown, depolama tesisinde kalan gazın daha uzun süre dayanmasını sağlayacak yeni fikirler için çağrıda bulundu. General Electric’in (GE) enerji startup’ı Current’ta görevli mühendisler ise çözüm olarak hibrit elektrikli gaz türbini önerdi. Dünyanın ilk gaz türbini ve pil depolama kombinasyonu olan bu sistemde, 10 megavatlık pil 50 megavatlık gaz türbini ile bağlanıyor. Türbinde oluşan fazla güç ile pilin şarj edildiği bu sistem, elektrik talebindeki değişimlere daha hızlı karşılık vererek, gaz türbininin daha mükemmel bir oranda çalışmasına izin veriyor. Tıpkı motor çalışırken aküyü şarj eden ve ışıklarda beklemek gibi motora gerçekten gerek duyulmadığı durumlarda pilin devreye girmesini sağlayan hibrit arabalarda olduğu gibi… 

HİBRİT ÇÖZÜMLER Tıpkı bu örnekte olduğu gibi uzmanlara göre, pil ve enerji depolama sistemlerinde maliyetler düştükçe, hibrit çözümlerle daha sık karşılaşacağız. Birçok yenilenebilir enerji uzmanına göre, rüzgar veya fotovoltaik güneş teknolojilerini birleştiren ya da tek sistem üzerinden kullanan küçük bir hibrit elektrik sistemi pek çok avantaj sunabilir. Rüzgar ve güneş enerjisi sistemlerinde verimli enerji üretimi, günün ve yılın değişik zamanlarında farklılık gösterirken, rüzgar hızının yetersiz veya verimsiz olduğu günlerde alternatif olarak güneş enerjisinden istifade edilebiliyor. Böylece sistemde enerji üretiminin devamlılığı sağlanıyor. Günümüzde şebeke veya endüstriyel tesisleri yalnızca yenilenebilir enerji üretimi ile beslemek yeterince güvenilir ve esnek olmayabiliyor. Bu nedenle yenilenebilir enerji kaynaklarını, doğalgaz gibi yenilenebilir olmayan kaynaklarla kullanmak veya depolama ile desteklemek de bir trend olarak öne çıkıyor. 

GELENEKSEL İLE YENİNİN ORTAKLIĞI Bazı uzmanlara göre yenilenebilir enerjiye geçiş bir günde mümkün olmadığı için fosil yakıtlar enerji karışımında önümüzdeki yıllarda da önemli rol oynamaya devam edecek. Böylece doğalgaz ve güneş enerjisi gibi kaynaklar bir süre daha ortak kullanılacak. Geleneksel enerji kaynakları ile yenilenebilir enerjiyi entegre eden tesisler ise hem daha az karbon salımı, hem verimlilikte artış yaşarken, diğer yandan güvenilir ve esnek enerjiden de faydalanmış olacak. Enerji uzmanlarına göre, dünya fosil yakıtlardan temiz enerjiye doğru geçerken, hibrit enerji üretim sistemleri ve enerji depolama önemli rol oynayacak. Ar-Ge çalışmalarının, ileride güneş ve rüzgar enerjisini hava şartlarına daha az bağımlı hale getirmesi öngörülürken, yenilenebilir enerji üretim kapasitesinin genel yüzdesinin giderek artması da bekleniyor. Tabii daha etkin depolama teknolojilerinin de yenilenebilir enerjiye olan güveni arttıracağı kaydediliyor.

DEPOLAMANIN ÖNEMİ ARTIYOR Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Tayfur Öztürk, Anadolu Ajansı ile yaptığı söyleşide enerjinin depolanmasının elektrik açısından en önemli bileşenlerden biri haline geldiğini belirterek, “Özellikle rüzgar ve güneş enerjisinin toplam kurulu güçteki payı yüzde 70-80'i bulan ülkeler var, etkin bir enerji depolama politikası ve uygun teknolojilerin geliştirilmesiyle enerji ihtiyacının büyük bir bölümü yenilenebilirden karşılanabilir” diyor. Öztürk, günümüzde arz güvenliği, enerji kaynaklarının daha verimli kullanılması, elektrik iletim ve dağıtım problemlerinin ve maliyetlerinin azaltılması gibi nedenlerle enerjinin depolanmasının öneminin giderek arttığını vurguluyor. 

Enerjinin depolanmasının elektrik değer zincirinin en önemli bileşenlerinden birisi olduğunu vurgulayan Öztürk, “Bugün için ülkemiz açısından önemli olan, rüzgar ve güneş enerjisi santrallerinin hızla artırılması ve bunların ulusal şebekeye sorunsuz bağlantısının sağlanmasıdır. Bu amaç için rüzgar ve güneş enerjisindeki aşırı hareketliği dengeleyecek batarya gruplarına ihtiyaç var” şeklinde konuşuyor. Bu arada, dünyada elektrik depolama kapasitesinin en fazla kullanıldığı ülkeler arasında Çin, Japonya, ABD ilk sıraları paylaşıyor.