E-Bülten
 
Sayı:16 - Mayıs 2015
 
 
 

Rocky Mountain Enstitüsü’nün (RMI) yeni analizine göre, şebekeye bağlı güneş enerjisi takviyeli akü sistemleri, yakında zaman içerisinde müşterilerin elektrik ihtiyacının büyük bir bölümünü sağlayabilecek.

RMI’nün 2014 yılı Şebekeden Ayrılmanın Ekonomisi analizinde; önümüzdeki yıllarda bazı mesken ve ticari müşterilerin, kendi tesislerinden ve elektrik şebekesinden ayrılmayı ekonomik bulacaklarını ve enerjiyi güneş enerjisi takviyeli akü sistemlerinden sağlayacaklarını öngörmüştü. Ancak, şebekeden ayrılmayı seçen müşteri sayısı aslında muhtemelen azdır. Müşterilerin şebekeye bağlı güneş enerjisi takviyeli akü sistemlerine yatırım yapma olasılığı daha yüksektir.

RMI’nün Yükten Ayrılmanın Ekonomisi isimli yeni analizinde; beş şehirde, elektrik fiyatlandırmasının çeşitliliğini ve güneş enerjisi kaynağının yoğunluğunu temsil eden orta değerlerde mesken ve ticari müşteriler için, ekonomiyi 2050 yılını kapsayacak şekilde değerlendirdi. RMI, bu süre içerisinde düşük maliyetli bir seçenek bulmak amacıyla, tahminlerini şebeke, şebeke takviyeli güneş enerjisi ve şebeke ile güneş enerjisi takviyeli akü konfigürasyonları açısından modellendirdi. Ayrıca söz konusu süre içerisinde en düşük maliyetli seçenek açısından şebeke ve öz elektrik üretim elektrik bağıl katkıları da inceledi.
RMI’nün analizi aşağıdaki bulguları içeriyor:

Güneş enerjisi takviyeli akü sistemleri, önümüzdeki 10-15 yıl içinde ülkenin büyük bölümü için uygun maliyette olacak.

Şebekeden gelen elektriğin satış fiyatının artışı ve güneş enerjisi ile akü maliyetinin azalması dolayısıyla, şebeke yedek rol alana kadar müşteriler şebeke alımlarını azaltacak. Güneş enerjisi takviyeli akü sistemleri, müşterilerin ihtiyaç duyduğu elektriğin büyük bölümünü sağlayacak.

Mevcut hız yapısı ve iş modelleri kapsamında, potansiyel olarak büyük bir kWh ayrılması şebeke yatırımının gelirini azaltacak.
Bazıları net enerji ölçümünün (NEM) kaldırılmasının şebeke yükünü koruyacağını iddia ederken, RMI bulguları net ölçümünün kaldırılmasının sadece kaçınılmaz ve önemli yük kaybını geciktireceğini bildiriyor.

Şebekeye bağlı güneş enerjisi ve güneş enerjisi takviyeli akü sistemleri ile elektrik hizmeti için en düşük maliyetli seçeneklere yatırım yapmak, müşterilerin elektrik maliyetlerini etkin bir şekilde azaltacak.

RMI bulguları, kamu hizmeti veren şirketlerinin şebekeye bağlı güneş enerjisi takviyeli akü sistemlerine karşı kaybettiği kWh satışları ciddi düzeyde olsa da, yeni bedel yapıları, iş modelleri ve düzenleyici çerçeveler mali açıdan şebekeye değer dönüşü sağlayabilecek.

Kaynak: energymanagertoday.com

  

Uçtan Uca yapılandırma, şebekede enerji depolanması için tüm unsurları entegre edecek.

Yenilenebilir enerji konusunda birçok tartışma enerji depolama konusunda bir tartışmaya yol açmaktadır. Geniş yelpazede mevcut enerji depolama seçenekleri tüm teknolojinin bir boyuta uymadığı- her birinin belirli avantajları ve dezavantajları olduğu gerçeğinin kanıtıdır. Bir uygulama için doğru teknolojiyi seçmek depolama sistemine yerleştirilecek fonksiyonel talepleri, sırayla, depolama sisteminin şebekeye yerleştireceği talepleri için derin bir anlayış gerektirmektedir. Bu enerji depolama ortamının herhangi birinin alınması ve etkin, güvenilir ve dayanıklı şebeke enerji depolama sistemi, sistem seviyesinde ve şebeke seviyesinde kontrolü sayesinde güç elektroniğinden tahmin ve optimizasyona kadar teknolojiler ve yetkinlikler dizini gerektirmektedir. Sonuçta şebekede enerji depolama için istenen işlevselliği elde etmek tüm bu unsurların birbirleriyle ve şebeke ile entegrasyonu için uçtan uca bir yapılandırma gerektirmektedir.

Enerji depolama bir yüzyılı aşkındır elektrik üretimi, iletimi ve dağıtımının bir özelliği olmuştur. 1880'li yılların başında şarj edilebilir kurşun-asit akü tanıtımını, düşük yük zamanlarında suyun yukarı pompalanmasını sağlayan pompalı-hidroelektrik depolama tesisleri izlemiştir. Böylece yüksek yük zamanlarında türbinleri çalıştırılmasına imkan sağlayabilmiştir. Ancak, günümüzde bir sürü depolama rezervi, döndürme rezervi denilen- talep üzerine çabuk bir şekilde hızlandırılacak kapasite altında çalışan enerji santralleri tarafından sağlanmaktadır.

Bugün, rüzgar ve güneş enerjisi şeklinde "mazotsuz" enerji üretimi için bir girişim, enerji depolama yolunun buna göre adapte edilme ihtiyaçlarını sağladığı anlamına gelir. Akü ve pompalı-hidroelektirk depolama gibi zaten mevcut olan enerji depolama seçenekleri üzerine odaklanılmalıdır. Bu gerçekten örneğin, pompalı hidro’da bulunan bir rönesans ile olmaktadır. Aynı şekilde, modern aküler, daha fazla enerji depolamakta, daha fazla enerji sunmakta, daha uzun ömürlü olmakta ve az veya hiç bakım gerektirmemektedir. Güç elektroniği ile güç dönüşümü gelişmeler sayesinde, bu aküler hem AC hem de DC şebekelerine sorunsuz bir şekilde entegre edilebilir.

Depolama için anahtar teknolojiler

Başarılı bir enerji depolaması için depolama teknolojisinin kendisine ek olarak çok sayıda başka teknolojilere de ihtiyacı olmaktadır. Bunlar üç ayrı tabaka olarak düşünülebilir: güç teknolojisi, kontrol ve "akıllılık".

Güç teknolojisi katmanı;  depolama ortamını, güç elektroniği dönüşümünü ve AC şebeke bağlantısı veya trafoyu kapsayarak, enerji depolama ortamının güvenli, istikrarlı bir şekilde şebekeye elektrik bağlantısını sağlamalıdır. Daha sonra, enerji depolama sisteminin ve trafonun tüm unsurları, güvenli, hassas çalışma için lokal olarak kontrol edilmeli ve şebeke seviye kontrolünden gelen komutları çalıştırabilme yeteneğini sağlamalıdır. Mevcut güç teknolojisi ve kontrol katmanları sayesinde, "akıllılık" katmanı, şebekedeki her varlık için optimum durumu tespit etmek ve planlamak için gereklidir. Bu üç katmanı birlikte tutmak şebekede gerçek enerji depolaması elde etmek için gerekli olan uçtan uca yapılandırmadır.

Depolama ortamı

Şebekede enerji depolamanın temel işlevi bir başkasında bir kez kullanılmak üzere üretilen enerjiyi sağlamaktır. Sürekli şarj veya deşarj için gerekebilecek enerji depolama sistemi süresi, belki de çeşitli enerji depolama uygulamaları arasındaki temel fark olmakta ve depolama ortamı seçimi üzerinde güçlü bir etkisi bulunmaktadır.

Güç elektroniği dönüşümü

Birçok enerji depolama teknolojisi doğal olarak DC ile çalışmaktadır - Örneğin kapasitörler, superkapasitörler ve aküler. Bunları AC şebekesine bağlamak için, güç elektroniği dönüşüm basamağı gerekmektedir. Buna ek olarak, doğal olarak AC olan bu enerji depolama teknolojileri - örneğin, pompalı hidroelektrik ve volanlar- optimal olarak bir AC şebekesine entegre etmek için güç elektroniğine bağlıdır.

Sistem seviye kontrolü

Elektrik şebekesine bir kez bağlanıldığında, bir enerji depolama sistemi etkin bir şekilde kontrol edilmelidir. Bir dizi Kontrol donanımı ve yazılımı, pompalı-hidroelektrik depolama tesisleri için özel enerji üretim kontrol sistemleri ile bu tür micro şebekeler gibi uygulamalar için dağıtılmış kontrol sistemleri arasında değişen tüm enerji depolama uygulamalarını karşılamak için gereklidir.

Şebeke seviyesi kontrolü

Lokal olarak şebekeye entegre edildiğinde ve etkin bir şekilde kontrol edildiğinde, enerji depolama sisteminin faydası tüm diğer jeneratörler, yükler ve diğer depolama sistemleri ile uyum içinde yönetiliyorsa sadece şebeke genelinde hissedilebilir. Ağ yönetim sisteminin, güç sınırlı olmasının yanı sıra enerji sınırlı varlıkları yönetmek ve optimize etme yeteneğine sahip olması gerekmektedir. Bu optimizasyon hem ekonomik hem de teknik kriterlere dayanmalıdır.

Tahmin ve optimizasyon

Sadece yüklerin tahmin edilmesi gerekmeyecek, fakat aralıklı, uçucu nesil oranı arttıkça, nesli doğru tahmin etme yeteneği gerekli olacaktır.

Enerji depolama uygulamaları
Enerji depolama için tüm etkinleştirme teknolojileri, olgun olmakta ve gerçek şebeke koşullarında gösterilmiş ve kanıtlanmıştır. Nitekim güç elektroniği ve kontrol teknolojileri gibi pek çok teknoloji de bugün yaygın olarak bir yerde kullanılmaktadır.

Akü enerji depolaması

2003 yılında, ABB firması ABD, Alaska’da elektrik idaresi için dönüştürme rezervi oluşturmak amacıyla akü depolama teknolojisini uygulamıştır. Nikel kadmiyum akü kullanarak bir güç konvertörü sistem çözümünü, online olmak için yerel nesile yeterli zaman sağlayan 5 dakika’da 46MW’ta ve 15 dakika’da 27MW’ta gücü sağlamaktadır.

2011 yılında, ABB İsviçre'de kendi türünün en büyük akü enerji depolama sistemini devreye sokmak için İsviçre kamu hizmetleri ile ortaklık kurmuştur. Bu 1MW lityum-iyon akü tesisi 15 dakikada gücü absorbe edebilir veya deşarj edebilir. Dağıtım ağına entegre edilmekte ve pik yüklerini ve aralıklı güç kaynağını ve şebeke optimizasyonu için çözümün canlılığı dengelemek gibi kilit alanlarda performansı değerlendirmek için kullanılmaktadır.

Pompalı-hidroelektrik enerji depolama

125 yılı boyunca, ABB 1 veya 2MW’ta küçük tesislerden 10GW’a kadar, tüm dünyada 300'den fazla hidroelektrik santraller için güç ve otomasyon ekipmanlarını tedarik etmiştir.

İsviçre Alpleri'ndeki bir pompalı-hidroelektrik depolama tesisinde, örneğin, ABB 100MW’ta tam konvertör kavramına dayalı bir değişken hız sürücüsü (VSD) sistemini güçlendirmekte ve dünyada kendi türünün en büyük VSD’si olmaktadır.

Volan enerjisi depolama
ABB, dünyanın ilk yüksek penetrasyon güneş enerjisi dizel hibrid güç istasyonu inşa etmek için bir Avustralya elektrik jeneratörü, şebeke operatörü ve perakendeci ve diğerleri ile ortak olmuştur. ABB'nin(volan veya akü bazlı) PowerStoreTM teknolojisi ve otomasyon sistemi güç istasyonunun tüketicilerin yılda yüzde 65 penetrasyon seviyeleri ve anlık penetrasyon seviyelerini 100’e kadar kullanımı elde etmek için etkinleştirmektedir.

Şebeke seviye kontrolü, tahmin ve optimizasyon

ABB Ventyx Ağ Yöneticisi kontrol merkezi çözümü son 25 yılda tüm dünyada 400 üzerinde referansı toplamıştır. Ağ Yöneticisi içinde SCADA / GMS nesil yönetim sistemi enerji üretiminin diğer tüm formları yanında pompalı-hidroelektrik enerjisini yönetme yeteneğine sahiptir.

Almanya'da, ABB yenilenebilir enerji depolama ile kombine ısı ve güç (CHP) sistemleri ve elektrikli araçların şebekeye entegre edilmesi amacıyla bir projede enerji yönetim sisteminin yeteneğini göstermek için bir üniversite ve bir altyapı ve enerji hizmetleri sağlayıcısı ile ortaklık kurmuştur. ABB'nin çözümü,  lokal izlemeyi uygulamak ve her bir bireysel kaynakları kontrol etmek için sanal bir enerji santrali ve ABB'nin MicroSCADA Pro’sunu yaratmak amacıyla Ventyx DRMS ​​uygulamasını içermektedir.

Uçtan uca yapılandırma

Şebekede enerji depolama ihtiyacı her zaman bulunmaktadır, ama geçmişte büyük ölçüde fosil yakıt santralleri için yakıtın depolanması ile enerji santrallerin kapasitesinin bir kısmını rezerv olarak tutarak sağlanmıştır. Rüzgâr ve güneş enerjisi için girişimde bulunularak, şebekenin üretildikten sonra elektrik enerjisini depolaması için adapte edilmesi gerekmektedir. Her enerji depolama teknolojisinin tam anlaşılması gerekmekte olan kendine özgü avantajları ve dezavantajlara sahip olmakta ve kurulduğunda, her teknoloji tam faydadan yararlanılması için kontrol edilebilir olması gerekmektedir.

Fiziksel varlıklar ve mevcut kontrol etme yeteneği ile en iyi nasıl yönetilmesi konusunda doğru kararlar alma yeteneği kritik hale gelmektedir. Bu da Şebeke durumunun ve depolama sistemlerinin kendilerinin doğru tahminleri gerekmektedir. Bunu başarmak için, yeni zeka düzeyleri gerekmektedir.

Bulmacanın tüm bu parçalarını ve nasıl birbirine uygun olduğunu anlamak, şebekede enerji depolaması için uçtan uca yapılandırmayı tanımlama anahtarıdır.

Kaynak: engerati.com
 


 

 

 
 

Dört ay içinde, S&C Elektrik Şirketi’nin Chicago'da bulunan Akıllı Şebeke Çözümleri Gösteri Merkezi'nde pilot olarak yürütülen projede akü depolama sayesinde yaklaşık 7 bin dolar kar edildi. Daha büyük ölçeklere transfer edildiğinde, maliyet açısından bu teknolojinin 2-3 yıl içerisinde kendi masrafını çıkarabileceği öngörülüyor.

S&C’nin kaliteli enerji ürünleri bölümünün iş geliştirme ve pazarlama müdürü Troy Miller’e göre, 1 milyon dolar maliyetli A 1-megavatlık depolama sisteminin PJM’nin (dünyanın en büyük rekabetçi toptan satış piyasasının ve ABD’nin en büyük iletim şebekesinin işletmecisi) frekans düzenlemeleri piyasasına katılarak, sadece birkaç yıl içinde kendisini geri ödemesi sağlanabilir. Miller’in yaptığı açıklamada pilot projede altı adet 25 kW’lık enerji depolama sistemlerinden oluşan 150 kW’lık sistemin, son birkaç ay içinde düzenli olarak çevrimdışı konumuna alındığını, bu nedenle PJM’nin yan pazarlarına teklif sunmak için sürekli hazır durumda olmadığını belirtildi. Değerlendirmelere göre, zamanın yüzde 95’i kullanılmış ve performans puanı yüzde 95 üzerinde bulunmuş olsaydı, kendisini geri ödemesinin iki yıldan daha az sürede tamamlanacaktı.

Araştırma şirketi GTM Research’den üst düzey enerji depolama analisti Ravi Manghani’nin konuya ilişkin yaptığı değerlendirmede, PJM’de düzenlemeyi temizleyen fiyatın, en yüksek olduğu zamanın en soğuk aylarda gerçekleştiğini vurguladı. Aküler ve volanlar gibi daha fazla duyarlı şebeke kaynakları, şebeke operatör sinyallerine geleneksel merkezi jeneratörlerden daha hızlı yanıt verebilir, ancak uzun ömürlü değillerdir. Hızlı yanıt kaynağı olarak ödenmesi için yüzde 75’in üzerinde bir performans puanına sahip olmaları gerekir.
Miller’in açıklamalarına göre, algoritmaya ince ayar verildiği için S&C, performans puanını yaklaşık yüzde 93’lere getirmeyi başardı ve yüzde 95’in çok ulaşılabilir olduğu fark edildi. Yüksek performans puanı ve yüksek kullanımı ile 1 megavatlık sistemin kendisini geri ödemesinin, PJM’deki mevcut hızlı frekans düzenlemesi ödemeleri için ortalama fiyatlara bakıldığında yaklaşık beş yıl sürecektir.

S&C, ABB ve Eaton gibi eski güç elektroniği firmalarının yanı sıra, Stem ve Greensmith de dahil olmak üzere depolama girişimcileri arasında artan rekabete dikkati çekiyor. Büyüyen depolama pazarına ayak uydurmak için, 25 kW’tan multi-megavatlık sistemler arasında değişen büyüklüklerde çözümler üzerine çalışıyor.

Miller, S&C’nin 250 kW birimlerinin talep yanıtı kapasite pazarlarının yanı sıra yan hizmetlere teklif vermek için kullanılabileceğini sözlerine ekledi. Varlıkların çeşitli hizmetlere teklif vermek için kullanıldığı takdirde, geri ödeme süresinin beş yıl yerine iki yılda tamamlanabileceğini söyledi.

Kaynak: greentechmedia.com

  
 

Yenilenebilir kaynaklardan üretilen enerjiyi depolamak ve gerektiğinde şebekeye geri göndermek için geliştirilen ve Avrupa’da bir ilk olacak yeni bir tür ultra verimli sistemin İrlanda’da inşa edilmesi için ilk adım atıldı. Sistem, tüm kaynaklardan gelen enerjiyi kullanacak, fakat en önemli olarak da iletim sistemi operatörlerinin rüzgarlı veya güneşli havalarda üretilen enerjinin depolanması konusunda yaşadığı sıkıntılara da çözüm getirecek.

Şu anda yaşanan enerji eksiklikleri, kömür veya gaz yakıtlı enerji santralleri, ya da hidroelektrik pompalı depolama düzenleri ile telafi edilebiliyor. Volan sistemi, yüzde 35-40 gibi verim oranına sahip konvansiyonel kömür ve gaz jeneratörlerinin aksine, yüzde 85-90’ın üstünde verimle çalışıyor. Yeni kırma volan enerji depolama tesisi Rhode’da bulunan bir sitede inşa edilip, 20MW’lık bir çalışma kapasitesi ile 2017 yılında hizmete başlaması bekleniyor.

Volan sistemleri, vakum içinde mıknatıslar üzerinde gelen gelişmiş bir karbon fiber tüpten oluşuyor. Rüzgar türbinleri veya güneş panelleri gibi yenilenebilir kaynaklardan edinilen elektrik çok yüksek hızlarda tüpü veya volanı döndürmek için kullanılıyor. Volan sürtünmesiz bir ortamda olduğundan, elektrik şebekesinde enerjinin yeniden gerekli olduğu zamana kadar oldukça verimli olarak dönmeye devam ediyor. Bu noktada, volanda depolanan kinetik enerji, şebekeden geri beslenen gücü oluşturmak için kullanılıyor. Her volan iki metre civarında yükseklikte olup görsel etkiyi azaltmak için toprağa gömülüyor. Kırma volan, enerji arz / talebinde beklenmeyen talep ya da ani dalgalanma zamanları süresince bozucu mitigasyona yardımcı oluyor. Rhode’daki kalkınma, şebekeye elektrik iletimi olmaksızın bunu yapmak için benzersiz yeteneği sayesinde şebeke ihtiyaçlarını karşılamak için gerekli sistem hizmetlerini sağlayacak.

Tesis, Rhode merkezli İrlandalı şirket Schwungrad Energie Limited tarafından, Limerick Üniversitesi Fizik Bölümü ve Enerji Bakanlığı ile işbirliği içinde inşa edilecek. Volan enerji depolama teknolojisini geliştiren ABD merkezli Beacon Power, tesise milyon dolarlık yatırım yapacak. Projede ayrıca yatırımcı olan Offaly merkezli RR Projects ve Enterprise Ireland iken, daha ayrıntılı finsansal destek de Avrupa Komisyonu'nun Horizon 2020 araştırma fonundan gelecek.

Volan teknolojisi ile ilgili değerlendirmede bulunan Schwungrad Teknik Direktörü Frank Burke "Volan teknolojisi ... basit bir şekilde enerjiyi absorbe eder, depolar ve hızla enerji enjekte edecek herhangi bir şebeke ihtiyacına yanıt vermek için sürekli hazırdır... Geleneksel anlamda enerji santrali değildir, ancak şok emici ve dinamik enerji destek sistemi olarak absorbe eder ve şebeke ihtiyaçlarını karşılamak için küçük ama son derece esnek miktarlarda gücü yeniden enjekte ederek çalışır” dedi.

Beacon Power Başkanı ve CEO'su Brits Barry ise “Bu projeye inanıyoruz.  Enerji kaynaklarının uygulanmasının şebeke sisteminin istikrarına etkilerini ele almaya yardımcı olmak için kısa süreli volan enerji depolama iyi bir araç. İrlanda ve Avrupa'daki potansiyeli hakkında iyimseriz” dedi. Yedi yıldır ABD'de bu tür hizmetlerin verildiğini anlatan Barry, bu 'yeni' enerji depolama pazarında, sekiz milyon volan çalışma saati toplandığını ve 300 GW saat'den daha fazla hizmetin, elektrik şebeke operatörlerine sunulduğunu aktardı.

Kaynak: hazardexonthenet.net