Doğal kaynakların tükendiği, hızla kirlenen dünyada çevreye zarar vermeyen yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretmek giderek yaygınlaşıyor.
Ama her zaman rüzgar esmiyor ya da güneş açmıyor.
Bu da sadece belirli zamanlarda enerji verebilen yenilenebilir enerjinin depolanmasını zorunlu kılıyor.
Enerji nasıl depolanacak? Bu depolama yöntemleri nelerdir?
Biovizyon Enerji’den Cemal Parlak ile yaptığımız röportajı aşağıda videoda izleyebilirsiniz.
Yeşil Odak: Merhaba Cemal Bey, öncelikle bizimle röportaj yapmayı kabul ettiğiniz için çok teşekkürler. Biraz kendinizden ve firmanızdan bahseder misiniz?
Teşekkür ederim. Biovizyon Enerji 2006 yılından beri temiz enerji teknolojileri konusunda hizmet vermektedir. Başta rüzgar enerjisi olmak üzere, güneş, biyogaz, biyokütle temiz enerji teknolojileri konusunda mühendislik ve danışmanlık hizmeti veriyoruz.
Yeşil Odak: İlk sorumuzla başlayalım, enerjiyi neden depolamalıyız ya da depolamak zorunda mıyız?
Evet, elektrik enerjisini depolamak zorundayız. Ülkeler elektrik üretimi ve tüketimini dengelemek için tüketimi takip eden üretim sistemleri kullanırlar. Dolayısıyla tüketilen elektriğin sürekli olarak anında üretilmesi gerekiyor.
Dünyada temel ihtiyaç maddesi olarak kullanılan ama depolanamayan nerdeyse yegane ürün elektrik enerjisidir. Buğday, su gibi temel ihtiyaç maddeleri kömür gibi enerji kaynakları depolanabildiği için planlaması çok daha kolaydır.
Günümüzde güneş enerjisi sistemleri ve rüzgar enerjisi sistemlerine yatırım çok fazla fakat bunlar elektriği düzenli olarak üretememektedir. Zaman zaman güneşin olmadığı veya rüzgarın esmediği zamanlarda da elektrik üretiminin düzenli olabilmesi için depolama sistemleri ile entegre edilmesi gereklidir.
Özellikle güneş enerjisi, kurulum maliyetlerdeki düşüş ve panel verimliliğindeki artış nedeniyle son bir yıl içerisinde fosil yakıtlara karşı serbest teşviksiz rekabet edilebilir duruma gelmiştir. Günlük ortalama 8 saatlik elektrik üretimini 24 saate yaymak için elektrik şebeke tipi pillerde depolanarak gece veya bulutlu günlerde bile elektrik ihtiyacı piller tarafından yapılabilmektedir. Ayrıca, gündüz üretilen elektrik pillerde depolanarak, elektrik fiyatının yüksek olduğu akşam 17.00 ile 22.00 saatleri arasında şebekeye satış yapılabilir.
Elektrik depolama sistemlerinin diğer faydaları;
Yüksek ve orta gerilim şebeke operatörlerinin enerji depolama teknolojisine yatırım yapması sonucunda, pik elektrik tüketimi olan saatlerde birkaç saniye içerisinde devreye girecek büyük piller, anlık ihtiyacı kolaylıkla karşılayabilirler. Dolayısıyla, yeni ilave arz güvenliği amaçlı enerji santrali yatırımı yapılmasına gerek kalmaz ve mevcut enerji santrallerinin kapasite kullanım oranları ve verimliliği artmış olur.
Piller ayrıca, şebekenin güvenliği için frekans ve voltaj dalgalanmasını engellemekte kullanılabilir. Bölgesel frekans ve voltaj değişimleri olmadan kullanıma hazır bulunan piller saniyeler içerisinde devreye alınarak şebekenin çökmesi engellenir.
Aynı şekilde, şebekede bölgesel kurulacak piller sayesinde, nüfus artışı için gerekli olacak pahalı ve kurulumu son derece zor olan yüksek ve orta gerilim kablo ve trafo ihtiyacı asgariye indirilmiş olacak.
Özetle, bir ülkenin yeni kurulacak elektrik enerjisi üretim ihtiyacı optimize edilecek ve bu sebepten dolayı enerjide dışa bağımlılık azalmış olacak.
Yeşil Odak: Enerji nasıl depolanacak? Günümüzde kullanılan elektrik enerjisi depolama yöntemleri nelerdir?
Enerjinin depolanması yaygın olarak 3 şekilde yapılabiliyor. Bunlardan birincisi mekanik olarak, ikincisi hidroelektrik pompalama yöntemi ile üçüncüsü de elektro kimyasal yani pillerle yapılabiliyor.
Mekanik olarak depolanması çok yeni bir teknoloji. Bunun gelişmesi için herhalde bir 10 yıllık süre daha gerekiyor. Hidroelektrik pompalama ise yaklaşık 70 yıldır kullanılan bir sistem. Bunlar mevcut hidroelektrik santrallerine entegre olarak yapılabiliyor ve artık yaygınlaşması düşünülmüyor ve planlanmıyor. Üçüncüsü de en yaygın olarak kullanılacak olan elektro kimyasal bildiğimiz lityum iyon pillerdir.
Mekanik olarak, flywheel denilen kinetik enerji kullanılarak elektrik enerjisi depolanmakta. Bu depolama sistemi ticari olarak kullanılmakla birlikte, sistemin pahalı olmasından dolayı hala yaygınlaşmadı.
Hidrolik pompalama sistemi, çok uzun yıllardır dünyada yaygın şekilde kullanılmakta. Elektriğin satış fiyatının düşük olduğu saatlerde suyun yüksek bir noktadaki baraja pompalanması sayesinde enerji su olarak depolanmaktadır. İhtiyaç olduğunda rezervuardaki su mevcut hidroelektirik santrali kullanılarak elektrik üretilebilmektedir. Bu sistem, ancak mevcut hidroelektrik santrallerine entegre edilebildiği için esneklik kabiliyeti çok düşüktür.
Elektro kimyasal (pil) depolama sistemleri dünyada çok yaygın olarak özellikle ABD, Batı Avrupa, Japonya, Çin ve G.Kore’de kullanımı artmaktadır. Diğer depolama sistemlerine kıyasla, teknolojinin çok bilinir olması, taşınabilmesi ve maliyetinin geçtiğimiz 10 yıl içerisinde rekabetçi hale gelmesinden dolayı pil teknolojisi tercih edilmektedir. Son yıllarda çok sayıda farklı kimyasal ile üretilen pil teknolojisi geliştirilmesine rağmen, lityum iyon teknolojisi hala kullanımda bir numaralı tercih sebebidir. Diğer teknolojilerin gelişmesi ve maliyetinin düşmesi ile birlikte önümüzdeki 5 yıl içerisinde lityum iyon piline karşı rekabetin artacağını düşünüyoruz.
Yeşil Odak: En yaygın kullanılan depolama yöntemi hangisidir?
Günümüzde ve gelecekte en yaygın olarak kullanılacak olan depolama teknolojisi pillerle olacaktır. Pil dediğimiz şey aslında telefonda da bulunan yaygın olarak kimyasal yöntemle yapılan depolama yöntemidir.
Bu en küçük anlamda telefonlarımızda bulunan pillerin daha büyük ölçekte odalardan daha büyük alanlara sığacak şekilde planlanacak olan şebeke tipi pillerdir. Bu pillerde birinci ana kullanılan kimyasal lityum iyondur. Fakat alternatif olarak lityum iyona karşı geliştirilen çok sayıda pil teknolojisi mevcuttur.
Pil ile elektrik depolama sistemleri günümüzde yaygın olarak şebeke bağlantılı olarak kullanılıyor. Şebekede frekans düzenleyici, voltaj regülatörü veya ticari olarak ucuz elektriğin gece depolanarak akşam pik saatlerinde yüksek fiyattan satılabilmesi.
Bunların dışında, güneş enerjisi başta olmak üzere rüzgâr gibi yenilenebilir enerji sistemlerine kolaylıkla entegre edilebilmesi kullanım alanlarını artırmaktadır. Son kullanıcılar tarafından ise özellikle evlerde ve ticari binalarda güneş enerjisi sistemi ile entegre edilerek kullanımı dünyada yaygınlaşmaktadır. Ülkemizde ise bu entegrasyon yok denecek kadar azdır.
Yeşil Odak: Enerji depolamanın geleceğini nasıl görüyorsunuz?
Enerji depolaması konusunda geleceğin artık geldiğini öngörüyorum. Özellikle 2020 sonrasında teknolojinin daha da gelişeceği öngörülüyordu fakat özellikle batıda kullanımı artık yaygın olarak başladı.
Özellikle şebeke tipi büyük piller artık Kaliforniya eyaletinde neredeyse zorunlu olarak kullanılmaya başlandığı için artık geleceğin geldiğini tüm sektör olarak görüyoruz.
Dünyada güneş panelleri ile pil depolama entegrasyonu uygulamaları 2016 yılında ticari kullanımı başlamıştır. Önümüzdeki 5 yıl içerisinde Batı ülkelerinden başlayarak tüm dünyada yaygınlaşması bekleniyor.
Şebeke tipi enerji depolama sistemleri dünyada artık yaygın olarak kullanıma başlamıştır. Sadece birkaç yıl önce gelecekte dediğimiz teknolojiyi artık özellikle Batı ülkelerinde şebeke operatörlerinin kullanımı teşvik edilmektedir.
Sadece A.B.D’de yetmişin üzerinde firma farklı tipte kimyasal kullanarak daha verimli ve ucuz hammaddeden pil üretmek için uzun yıllardır Ar-Ge çalışması yapıyor. Bu firmalardan birkaçı ticari uygulaması olmakla birlikte hala lityum-iyon tipi piller kadar yaygınlaşmadı.
Lityum iyon dahil pillerin dolayısıyla pilde kullanılan kimyasal maliyetlerinin önümüzdeki yıllarda çok ciddi şekilde düşmesi öngörülüyor. Bu nedenle, şebeke tipi enerji depolama pazarının özellikle Batı ülkelerinde önümüzdeki 10 yıl içerisinde yıllık %50’den fazla büyümesi bekleniyor. 2020’den sonra yaygınlaşması beklenen bu teknoloji beklenenden çok hızlı bir şekilde büyüyor. Geleceğin artığı geldiği çok açıkça görünüyor.
Yeşil Odak: Peki, Türkiye bu konuda nerede?
Aslında yeni teknolojilerin gelişimi konusunda Amerika ve Batı Avrupa her zaman önde olmuştur. Pil teknolojisinde de aynı şekilde, ilk proje geliştirme, ilk Ar-Ge çalışmaları Batılı ülkelerde yapıldı.
Özellikle lityum iyon ve ona alternatif pil teknolojileri konusunda ve buradan dünyaya yayıldı. Dünyada Japonya, Çin ve Kore başı çekiyor. Özellikle de Uzakdoğu'da. Katıldığımız konferanslarda workshoplarda duyduğumuz bunun dünyada çok yaygınlaşacağı, özellikle önümüzdeki 10 sene içerisinde sektörün her yıl yüzde 50 oranında büyümesi bekleniyor.
Türkiye nerede derseniz, bu depolama konusunda Türkiye daha işin çok başında. Bildiğimiz kadarı ile 1 ya da 2 firma Ar-Ge çalışmalarına yeni başlamaktadır ve yine bildiğimiz kadarı ile bu konuda ciddi bir konferans hala düzenlenmedi. Devletin desteği yok denecek kadar az ve devletin mevzuatının da buna uygun hale getirilmesini önümüzdeki bir kaç yıl içerisinde bekliyoruz.
Yeşil Odak: Bugün bize vakit ayırdığınız için tekrar teşekkürler. Söylemek istediğiniz son bir şey var mı?
Temennim güneş enerjisi sistemleri ile pillerin, depolama sistemlerinin birlikte elele büyümesi, gelişmesi ve ülkemizde 10-20 yıl sonra değil, bugün uygulanmasıdır. Yeşil Odak'a temiz enerji teknolojilerine verdiği destek için teşekkür ediyorum.
Yeşil Odak: Röportajımızı video olarak Youtube kanalımızda izleyebilirsiniz. Hoşçakalın
