Yenilenebilir enerji ve elektrikli araçların KKTC elektrik şebekesindeki olumsuz etkilerinin önüne nasıl geçilir?

Akıllı şebekeler ise enerjinin üretiminden, tüketimine kadar her aşamada gerçek zamanlı çift yönlü veri transferi sağlayarak, sürdürülebilir, güvenli ve enerji verimliliği yüksek bir enerji ağı sunmaktadır.

Akıllı şebekelerin ana hedefi; kayıp ve kaçak oranını azaltarak enerjiyi verimli kullanmak olmakla birlikte; güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen enerjiyi ve sistemle bütünleştirirken, elektrikli araçların kullanımı ile de ulaşım sektöründe de bir devrim yaşanmasını sağlamaktır.

Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de hızla artan yenilenebilir enerji dayalı kurulu gücü ve dağıtık üretim kapasitesi, elektrik şebekesi üzerinde çeşitli sorunlara ve bozulmalara sebep olmaktadır. Dağıtık enerji üretim kaynaklarının etkileri faydalı olabileceği gibi, uygun olmayan yerlere bağlantısı gerilim çökmelerine veya yükselmelerine sebep olabileceği gibi, kayıpların artmasına ve iletim hatlarında aşırı yüklenmelere neden olabilmektedir. Dağıtık enerji üretim kaynaklarının ülkemizde en yaygın kullanılanı güneş enerjisi santralleridir(GES). Güneş enerjisi sistemlerinin kullanım oranı ve çıkış gücü dağıtım sisteminde gerilim seviyesi değişim oranının artmasına sebep olmaktadır.

Genellikle, normal işletme koşullarında tüketicilere yakın noktalarda şebekeye bağlantı yapan küçük kapasiteli GES’ler iletimden kaynaklan kayıpları düşürmekte ve dolayısıyla besleme hatlarının ucunda oluşan gerilim düşümlerini de azaltmaktadırlar. Üretilen enerji, GES kaynağına yakın tüketiciler tarafından kullanıldığı durumlarda şebeke genelinde üzerinde minimum seviyede olumsuz etkiler oluşmaktadır. Fakat özellikle GES’ler tüketicilerden uzak olduğu, üst gerilim seviyelerine doğru enerji transferinin gerektiği durumlarda, yüksek voltaj, iletim hatlarının aşırı yüklenmesine ve kayıpların artmasına sebep olduğunu yaşayarak görmekteyiz.

Diğer yandan henüz yenilenebilir enerji sistemleri kadar olmasa da özellikle elektrikli araçların da elektrik şebekeleri üzerindeki baskısı kısa süre içerisinde artacaktır. 2018 yılının sonunda, küresel araç stokundaki toplam elektrikli araç sayısı 5 milyonu aşmıştır. Dünya çapındaki toplam elektrikli araç sayısının 2030 yılı itibariyle 120 ila 250 milyon arasında bir seviyeye yükseleceği, 2050 yılına gelindiğinde ise yollardaki araçların yüzde 50’sinin elektrikli olması öngörülmektedir.

Elektrikli araçların sayısındaki artış ile orantılı olarak şarj istasyonlarının yaygınlığı da artmaktadır. Otopark, alışveriş merkezleri ile toplu konut gibi büyük ve merkezi noktalar dışında insanlar bireysel olarak da evlerine elektrikli araç şarj üniteleri kurabilmektedirler. Tüm bu gelişmeler elektrik şebekesi için ilave yük anlamına gelmektedir. Sistem genelinde yaşanacak bu yük artışının sistem elemanlarına yansıması kaçınılmazdır. Şarj taleplerinde görülecek artış ile trafoların yüklenme değerleri artacak ve hali hazırda zorlanan noktalardaki yüklenme değerleri limit seviyelerin üzerine çıkabilecektir.

Mevcut dağıtım trafolarının ilave elektrikli araç şarj istasyonu yükü ile birlikte yük limiti aşılmasa bile yük değerlerindeki artış, ısınmayı arttırarak trafo ömrünün azalmasına neden olacaktır. Gelecek şarj istasyonu yükünden tek etkilenecek eleman trafolar değildir. Sistemdeki hat ve kablolar da yıpranırken, bunların yanında kayıp değerlerindeki artış ve gerilim düşümleri de karşılaşılacak diğer sorunlardır.

Böyle bir değişimle klasik yapılar ile başa çıkmak neredeyse imkânsızdır. Bir yandan klasik üretimlerde frekans belirli sınırlar içinde tutulurken, diğer yandan bu frekansı ciddi biçimde etkileyecek alternatif enerji kaynaklarının üretimlerinin de kontrol edilebiliyor olması gerekir. Aynı şekilde, şebekenin alternatif enerji kaynaklarının üretimleri ve elektrikli araçların enerji tüketimleri sebebiyle gerilim açısından da klasik jeneratörlerdeki uyartım kontrolü gibi, hızlı tepki vererek düzeltici önlem gerçekleştirebiliyor olması gerekir.

Klasik şebeke merkezi bir elektrik üretim santralinde üretilen elektriğin gerilim seviyesine yükseltilerek iletilmesini sağlayan bir sistemdir. İletimden sonra kademeleri olarak gerilim seviyelerini düşürür ve böylece dağıtım sağlayarak son kullanıcıya ulaşmasına vesile olur.

Akıllı şebekeler ise enerjinin üretiminden, tüketimine kadar her aşamada gerçek zamanlı çift yönlü veri transferi sağlayarak, sürdürülebilir, güvenli ve enerji verimliliği yüksek bir enerji ağı sunmaktadır. Akıllı şebekelerin ana hedefi; kayıp ve kaçak oranını azaltarak enerjiyi verimli kullanmak olmakla birlikte; güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen enerjiyi ve sistemle bütünleştirirken, elektrikli araçların kullanımı ile de ulaşım sektöründe de bir devrim yaşanmasını sağlamaktır.

Akıllı Şebeke tüketicilerin daha temiz enerji kaynaklarına yönelmesini, daha düşük karbon yayan üretimi tercih etmesini, yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanabilmesini ve daha çevre dostu merkezi üretime erişmesini sağlayarak soluduğumuz havanın daha temiz olmasına ve çevresel kirliliğin azalmasına yüksek katkı sunar. Dahası, akıllı şebeke tüketicilerin enerji fiyatları üzerinde kontrol sahibi olabilmesine imkân sağlayarak daha verimli ve bilinçli tüketiciler yaratacak, bu da yüksek talep dönemlerinde fosil yakıtla çalışan üretim kapasitelere duyulan ek ihtiyacı minimuma indirecek ve böylece emisyon oranlarının düşmesi sağlanacaktır.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimdeki payının hızla arttığı ve elektrikli araçların sayısının günden güne artmakta olduğu ülkemizde de sürdürülebilir, güvenli ve enerji verimliliği yüksek bir enerji sektörü oluşturabilmek için, hem üretim bacağında gerekli fuel-oil’den doğal gaza dönüşüm ve santral yatırımlarının, hem de iletim-dağıtım bacağında akıllı şebeke yatırımlarının biran önce başlatılması, şebekede aşırı yüklenme ve gerilim düşüşlerinden kaçınmak için bölgelere özgü önlemlerin alınması, elektrikli araçların şarjında, yenilenebilir enerji sistemlerinin entegrasyonu ve enerji depolama arasındaki sinerjinin etkin bir biçimde kullanılması gerekmektedir.

Ne yazık ki göreve gelen tüm Enerji Bakanları ilgili yatırımları yapmaktan geri durmakta ve başta KIBTEK olmak üzere tüm enerji sektörünü uçuruma sürüklemektedirler.