BESS çözümleri, yenilenebilir enerjinin uygulanabilirliğini artırmak için en son invertör, batarya ve yazılım teknolojilerinin avantajlarından yararlanmaktadır.
Haziran 2018 – Dünyanın tükenmekte olan fosil yakıt rezervlerine bağımlılığını azaltma amacıyla ve kamunun nükleer enerji konusunda huzursuz olmasıyla yenilenebilir enerji kaynakları ilgi çekmeye ve güncelliğini korumaya devam etmektedir. Güneş ve açık deniz/kıyı rüzgâr santralleri, özellikle düzenleyici teşvikler, yenilenebilir portföy hedefleri ve dekarbonizasyon gibi piyasa hareketleri ışığında olmak üzere dünya genelindeki ülkelerin genel enerji taleplerine gittikçe artan yüzdelerle katkıda bulunmaktadır.
Bununla birlikte yenilenebilir enerjiyle ilgili temel zorluk, bol fakat öngörülemez rüzgâr veya güneş ışığına olan temel bağlılığı dolayısıyla enerji üretimi ve hızının daima öngörülemez olması olmuştur. Fosil yakıt ve nükleer enerji üretimi, şebekeden gelen geçerli talebi karşılamak için derecesi artırılıp azaltılabilirken hâlihazırda yenilenebilir kaynaklar ise talep yetersiz olduğunda çoğu zaman müsrifçe "kapatılır". Bunun aksine, güneş ışığı ya da rüzgâr olmaması durumunda talebe ayak uyduramayabilirler.
Bu olay en çok, azami üretimin azami talep ile uyuşmadığı güneş enerjisinde fark edilebilir. Bu senaryoda "ördek eğrisi", zamanlama dengesizliğinin gösterilmesini sağlar. Ördek eğrisi, azami talep ile yenilenebilir enerji üretimi arasındaki zamanlama dengesizliğini gösteren bir günlük süresince enerji üretim grafiğidir.
Çoğu enerji pazarında azami talep, güneş enerjisi artık bulunmadığı gün batımından sonra gerçekleşir. Yeterli miktarda güneş elektrik kapasitesinin kurulmuş olduğu yerlerde güneş veya rüzgârdan başka kaynaklardan üretilmesi gereken enerji miktarı, gün batımında hızlı bir yükseliş gösterip akşamın ilerleyen saatlerinde zirveye ulaşarak bir ördek siluetini andıran bir grafik oluşturur.
Herhangi bir enerji depolama şekli olmaksızın yüksek güneş enerjisi üretim saatlerinde sonra, enerji şirketleri, güneş enerjisi üretim kaybını karşılamak gün batımı civarında üretim verimini hızlı bir şekilde artırılmalıdır; bu durum, fotovoltaik güneş santrallerinin üretiminde hızlı bir büyümenin söz konusu olduğu şebeke operatörleri için en önemli sorundur.
Artan uygulanabilirlik
Yenilenebilir enerji kaynaklarını fosil yakıtların tamamen yerine geçmesini sağlamak amacıyla talep doğrultusunda enerji üretimini saklamanın/depolamanın etkili bir yolu gereklidir. Burada, batarya enerji depolama sistemleri (BESS) çözümleri, daha sofistike, eksiksiz ve entegre bir hâl alarak yenilenebilir enerji uygulanabilirliğini yeni bir seviyeye taşımaktadır.
Dünya genelindeki enerji tesisleri, BESS çözümlerini tasarlamak ve uygulamak için genellikle yardıma ihtiyaç duymaktadır; Parker gibi şirketler tarafından benimsenen entegre sistem yaklaşımı, sürecin basitleştirilmesi ve hızlandırılmasına yardımcı olabilir. Tamamı akıllı enerji kontrol yazılımı ile kontrol edilen batarya gruplarıyla birlikte tam özellikli invertörlerden oluşan çözümler, güneş/rüzgâr santrali ile şebekeden gelen talep arasında tampon sağlayabilir.
BESS çözümlerine yönelik artan talebi destekleyen başka bir faktör ise tipik bir enerji depolama sistemini oluşturan çeşitli bileşenlerin azalan maliyetleridir. Buna enerjinin dönüştürülmesi ve başta bataryalar olmak üzere enerji yönetim sistemleri dâhildir. Bloomberg Yeni Enerji Finansmanı'na göre 2025 yılına doğru hepsinin maliyetlerinin azalması öngörülmektedir. Kısmen elektrikli araçlara yönelik talep sayesine ölçek ekonomileri ve teknolojideki gelişmeler dolayısıyla batarya maliyetleri düşmektedir.
Batarya faktörü
BESS kullanılması, şebekeden gelen talep düştüğünde enerji üretim sürecini kapatma ihtiyacını hafifletebilir. Talep düşük fakat üretim yüksek olduğunda BESS şarj olabilir ve talep yüksek fakat üretim düşük olduğunda deşarj olabilir.
Günümüzde, geleneksel kurşun asidinden Lityum-İyon ve akış bataryalarına kadar birçok batarya kimyası mevcuttur ve bunların her biri kullanılabilir şarj döngüleri ve şebeke uygulamasına dikkatli biçimde uyulması gereken güç/enerji oranı gibi farklı özellikler sağlamaktadır. Tipik şebeke uygulamalarına frekans düzenlemesi, gerilim düzenlemesi, yoğun tüketim saatlerinde ek destek sistemlerin devreye sokulması, yenilenebilir enerji sıkılaştırması ve sistemin toparlanması dâhildir.
Tipik sistem konfigürasyonu açısından BESS, ilişkili batarya yönetim sistemi (BMS), HVAC soğutma/ısıtma ve yangın bastırma ile birlikte batarya modülleri ve rafları için bir yuvadan oluşur. Bataryalardan gelen DC gücü, sonrasında güç dönüştürücü sistem (PCS) olarak da adlandırılan çift yönlü şebekeye bağlı bir DC - AC invertörüne bağlanır. PCS'den gelen AC çıkışı, AC güç şebekesine gerilim, frekans ve faz açısı bakımından senkronize edilerek sonuç olarak bataryalarına talep üzerine şarj ve deşarj edilmesine olanak sağlar.
BESS'nin son elemanı, genel enerji yönetim sistemidir (EMS). Bu kontrolör, AC şebekesine BESS'nin ortak bağlantı noktasında güç ve frekans ölçerleri okuyacak ve sonra gereken şebeke uygulamasına (örneğin yoğun tüketim saatlerinde ek destek sistemlerin devreye sokulması) bağlı olarak şarj/deşarj gücünün nasıl ve ne seviyede ayarlanacak BESS PCS ihtiyacını talep ettiğini belirleyecektir. Buna ek olarak EMS, önceden bahsedildiği üzere kontrol modlarına izin vermek üzere yeterli kapasitenin korunmasını sağlar.
Birçok yönden, bir BESS, bir tarafta aralıklı yenilenebilir üretim ile diğer tarafta güç şebekesinden gelen değişken güç talebi arasına yerleştirilmiş bir "darbe emici" olarak düşünülebilir ve böylece daha fazla miktarda yenilenebilir gücün elektrik şebekesine entegrasyonunu kolaylaştırmaya yardımcı olur.
Özet
Yenilenebilir enerjinin büyümesi ve artan geçerliliği önemlidir. Geleneksel sürdürülebilir olmayan kaynaklara göre kesin avantajlar ve çevresel referanslarına rağmen uygulanabilirliğini etkileyebilen bazı potansiyel gizli tehlikeler ve sorunlar vardır. Ancak stratejik ortaklıklarla gerçekleştirilen sektörel teknik bilgilerle desteklenen en son entegre BESS çözümleri ile daha yaygın bir şekilde benimsenmesine yardımcı olmak üzere hafifletilebilirler.
. . .
İçerik sadece atıfta bulunularak yayınlanabilir: Hidrolik Pnömatik Dünyası. Editöryal görüş, yazarın görüşüne aykırı olabilir.
