Bugün hidroelektrik enerji kaynaklarının doğru ve verimli bir şekilde kullanımı her zamankinden daha da önemli hale gelmiştir. En yüksek hidroelektrik enerji potansiyeli gelişmekte olan ülkelerdedir. Bu potansiyelin bir an önce kullanılması, su kaynaklarının doğru planlanması ve enerji üretimi için hayata geçirilmesi, ülkemizin de dahil olduğu gelişmekte olan ülkelerde hayat kalitesi için önemlidir.
Ülkemiz hidroelektrik kaynak açısından olağanüstü bir zenginliğe sahiptir. Kurulu HES gücünde gelinen nokta oldukça iyi olmakla beraber, ekonomik kapasitenin halen % 60’ı kullanılmaktadır. Diğer bir deyişle, ülkemizin gerçekte ekonomik HES potansiyeli 50 GW’ın üzerinde olup, mevcut kurulu gücümüz 28 GW’ın üzerindedir.
Buradaki hassasiyet yeni kurulacak HES’lerin doğru yerde maksimum verimle en yeni teknolojilerle çevreye en az zarar verecek şekilde ve sürdürülebilir bir şekilde projelendirilmesidir.
Öte yandan küresel ölçekte artan rüzgar ve güneş enerjisi santrallerinin ulusal şebekelerde daha yüksek oranda yapılabilmesi için depolama teknolojileri elzemdir. Öncelikli olarak Pompaj Depolamalı Hidroelektrik Santralleri (PHES) destek olarak batarya sistemleri ve diğer depolama çeşitleri yenilenebilir enerji ile birlikte sağlıklı bir şebeke için gereklidir. Geleceğin enerji çeşitliliği şebekelerde yüksek esneklik isteyecektir. Ancak birçok ülke bu hızlı artışa karşılık gerekli tedbirlerin alınması konusunda geride kalmıştır.
ENTEGRASYONDA DEPOLAMA TEKNOLOJİLERİ KAÇINILMAZ
Ülkemizde yenilenebilir enerji alanında özellikle son 10 yılda göz alıcı bir başarı sağlandı. Şebekelere yenilenebilir enerjinin entegrasyonunda sağlıklı ve dengeli bir büyümenin yönetimi için depolama teknolojileri kaçınılmazdır. Sağlıksız şebekeye bir örnek pik tüketim – yenilenebilir enerji arzının minimum olduğu marjinal senaryolarda kWh maliyetleri bir anda 10.000 USD / MWh mertebelerine çıkabilir.
Bu tür olumsuzluklarla karşılaşmamak için dengeli bir şebeke ile daha fazla yenilenebilir enerji kaynaklı bağımsız bir strateji izlemek ve yerli sanayiyi teşvik etmek gerekiyor. Ayrıca önümüzdeki dönemde devreye alınması planlanan nükleer enerji santralleri, sayısı artacak elektrikli araçlar ve kişi başı elektrik tüketimi gibi nedenlerden ötürü mutlaka depolama sistemlerini ülkemize acilen kazandırmalıyız.
POMPAJ DEPOLAMALI SİSTEMLER İKLİM HEDEFLERİNDE ÖNEMLİ
Pompaj Depolamalı Hidroelektrik Santraller yani PHES’ler konusuna da biraz değinmek istiyorum. PHES’ler, alt rezervuardan üst rezervuara pompalanarak biriktirilen su hacminin ters akış ile değerlendirilip tekrar türbinde kullanılarak enerji üretilmesini sağlarlar. Enerji depolama sistemleri 2015 yılında ortaya konan Paris ve New York anlaşmalarıyla belirlenen iklim değişikliği ve sürdürülebilir kalkınma hedeflerinin tutması için de bir anahtar rolündedir.
Küresel ısınmayla ilgili yakın zamanda yayınlanan özel bir raporda 1,5 °C’lik limitin altında kalabilmek için küresel ölçekte hızlı bir dönüşüm yapılmalıdır. Sadece elektrik üretimi amaçlı değil, birincil enerji ihtiyaçlarının da hızla elektriğe çevrilmesi gerekiyor. Bu hedefleri gerçekleştirmek için artan yenilenebilir enerji ihtiyacıyla PHES’lerin önemi bir kez daha ortaya çıkmıştır.
Dünya üzerinde kurulu depolama teknolojilerinin %94’ü PHES’tir. Toplam depolama kapasitesinin % 99’u da yine PHES’ler tarafından sağlanmaktadır. Geçtiğimiz yıl küresel ölçekte devreye alınan tüm enerji santrallerinin % 60’ı rüzgar ve güneş santralleri idi. Global bir enerji dönüşümü yaşıyoruz.
PHES KURULU GÜCÜ 150 GW’IN ÜZERİNDE
PHES’ler, rüzgar ve güneş enerjisinin dalgalı enerji üretimini dengeleme işlevine sahiptir. Değişken kaynakların fosil yakıtlı santrallere gittikçe artan oranda alternatif oluşturması ve çok hızlı bir ivme ile artan kurulum oranları, gün içi elektrik piyasalarında anormal fiyat dalgalanmalarına neden olabilir. Bu gibi etkileri bertaraf etmek için PHES’ler en uygun dengeleme sitemleridir. Günümüzde PHES dünya kurulu gücü 150 GW’nin üzerindedir. 2030 yılına kadar ilave olarak 78.000 MW’lik ek PHES devreye alınması öngörülmektedir.
Yenilenebilir enerjilerin şebekelere entegrasyonundan çok önceleri de şebekelerde güç dengelemesi önemli bir konu idi. Dağıtım ve iletim hatlarındaki ani kesilmeler veya ani devreye girmeler nedeniyle devreye alınıp devreden çıkartılabilen senkron jeneratörler şebeke esnekliğini geleneksel olarak sağlardı. Ancak güç sistemlerinin merkezi senkron termik santraller yerine asenkron jeneratörlü yenilenebilir kaynaklara doğru ilerlemesi, şebeke esnekliği ile ilgili önemli tedbirler alınması gerekliliğini ortaya koymuştur.
Şebeke sisteminde esneklik ve dengeleme unsurları olmadığı zaman, konvansiyonel dengeleme mekanizması eksik olur ya da yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı kısıtlanır. Elektrik şebekelerinde üretim tesisleri dinamikleri gerek mikro saniyeler içinde gerekse sezonsal olarak dalgalanırlar. Arz talep dengeleme için farklı yöntemler kullanılır. Geleneksel olarak termik santraller ile depolama sistemlerinin birlikte çalışmaları daha basit bir döngü içindedir. Gün içi yüksek tüketimde depolama sistemleri üretim tarafında çalışır, gece talep düşük saatlerde ise pompa devreye girerek depolama olarak çalışırlar.