IEEE PES Türkiye Şubesi Başkanı Prof. Dr. Ozan ERDİNÇ

Akıllı Şebekeler ve Yenilenebilir Enerji Kaynakları
Akıllı şebekelere yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu

Prof. Dr. Ozan Erdinç
“Akıllı” Kavramı: Ne Kadar “Akıllı”?
Günümüzde “akıllı” ifadesi hayatın birçok alanında sıklıkla kullanılır hale gelmiştir. Akıllı cihazlar, akıllı evler ve akıllı şebekeler gibi kavramlar günlük hayatın bir parçası konumundadır. Öncelikle, “akıllı” kavramı ile ne ifade edilmek istenildiği net bir şekilde belirlemeliyiz. Örneğin, ilk nesil televizyonlar uzaktan kumanda teknolojisine sahip değillerdi ve genelde evin en küçüğü uzaktan kumanda görevini fiziksel olarak üstlenmekteydi. Televizyon teknolojisi geliştikçe televizyon sahiplerinin konforunu artırmak üzere uzaktan kumandalar ortaya çıkmıştır. Burada önem arz eden durum, kanal değiştirme komutunun daha basit bir şekilde de olsa hala televizyon izleyicisi tarafından verilmesidir.
Günümüzde ise benzer şekilde komutun hala kullanıcılar tarafından verildiği görevleri yerine getirebilen akıllı evler ortaya çıkmıştır. Kullanıcı; uzaktan perde kontrolü, klima kontrolü, vb. birçok tanımlı görevin bir tablet ya da akıllı telefonda yer alan bir uygulama üzerinden evde olmasa dahi gerçekleştirilmesini sağlayabilmektedir. Fakat uzaktan kumanda örneğine benzer olarak, burada da daha teknolojik bir şekilde desteklenmekte de olsa kararların sahibi son kullanıcıdır. Bu bağlamda; aslında günümüzde akıllı ev olarak adlandırılan birçok ev, gelişmiş otomasyon altyapısına sahip “uzaktan kumandalı” evler konumundadır. Yani kısaca “akıllı” teriminin birçok alanda gerçek manasından öte biraz reklam amaçlı olarak kullanıldığını söylemek yersiz değildir.

Akıllı Şebekeler: Yenilenebilir Enerji Sistemlerindeki Rolleri

Akıllı şebekeler; elektrik güç sistemlerine, bilgi ve haberleşme teknolojilerinin entegre edilmesinin yaygınlaşmasıyla birlikte elektrik güç sisteminde daha etkin ve daha ekonomik bir işletim ortaya çıkaracak gelişmiş karar verme mekanizmalarının geliştirilmesi üzerine kuruludur. Akıllı şebekeler bir raf ürünü değildir, bir vizyonu sergileyen tanımlanmış bir konsepttir. Burada mevcut güç sisteminin genel yapısının tamamen değiştirilmesi gibi bir durum zaten söz konusu değildir. Yalnızca New York’taki yer altı güç sistem kablolarının toplam uzunluğunun dünyanın çevresini defalarca dönebilecek ebatta olduğu düşünüldüğünde bunu gerçekleştirmek zaten mümkün değildir. Burada önemli olan, güç sisteminde yeni nesil teknolojiler ile birlikte yapısal bir modernizasyonun gerçekleştirilmesidir.

Güç Sistemi Esnekliği Kavramı Ön Plana Çıkıyor
Akıllı şebekelerin sağlayacağı en önemli avantajlardan biri ise yenilenebilir enerji sistemlerinin entegrasyonu açısından olacaktır. Elektrik enerjisi üretimi açısından, çevre dostu bir işletim sunan rüzgâr, güneş gibi yenilenebilir kaynaklar tabanlı önde gelen yenilenebilir enerji sistemlerinin en büyük dezavantajları, tamamen meteorolojik koşullara bağımlı olarak üretim gerçekleştirmelerinden ötürü elektriksel güç çıkışlarının oldukça değişken olmasıdır. Burada bahsi geçen değişken üretim, arz ve talebin anlık olarak mükemmel gerçekleşmesi gereken dünyadaki nadir emtialardan biri olan elektrik enerjisinde bu müthiş dengenin sağlanmasını oldukça zorlaştırmaktadır. Bu nedenle de belirtilen güç sistemi işletimi tabanlı kısıtlamalar ile birlikte yenilenebilir enerji potansiyelinden daha az şekilde faydalanabilmek gibi önemli bir olumsuzluk ortaya çıkmaktadır. Burada yenilenebilir enerji sistemlerinin entegrasyonunun yüksek oranda olması için güç sistemi esnekliği kavramı son yıllarda daha ön plana çıkmaktadır. Zaten geçmişten beri talebin değişimine göre konvansiyonel ve kontrol edilebilir üretim santrallerinin değişken güç üretimi planlaması en olgunlaşmış esneklik çözümüdür. Fakat bu arz-talep dengesi problemine, özellikle arıza koşulları dışında tamamen kontrol edilebilir olarak kabul edilen üretim (arz) tarafında oluşacak yenilenebilir enerji tabanlı belirsiz üretim nedeniyle gerçekleşecek olumsuz katkı, sadece konvansiyonel santraller tabanlı sunulan esnekliği oldukça yetersiz kılmaktadır.

Daha Akıllı Şebekeler Üzerine Yapılan Çalışma ve Yatırımlar Kaçınılmaz Hale Geldi
Akıllı şebeke vizyonu, gerektiğinde talep tarafının da talebinin değiştirilebilmesi vasıtasıyla esneklik kaynağı haline gelmesi, son kullanıcıdan dağıtım ve iletim sistemlerine kadar farklı seviyelerde enerji depolama sistemlerinin etkin bir şekilde entegrasyonu ve işletimine imkân sağlaması vb. hususlar sayesinde oldukça kullanışlı esneklik çözümleri oluşturmaktadır. Bu bağlamda daha fazla yenilenebilir enerji kullanımı için, daha akıllı şebekeler üzerine yapılan çalışma ve yatırımlar artık kaçınılmaz hale gelmiştir. Elektrik enerjisi endüstrisinde yeni sistemlerin geliştirilmesine ve inşasına rehberlik eden IEEE Güç ve Enerji Topluluğu (PES) gibi kuruluşların, akıllı şebekelerin yenilenebilir enerji kaynaklarına entegrasyonu sürecinde enerji sektörüne edeceği kılavuzluk bu açıdan büyük önem taşımaktadır.