Geleceğin Enerji İnterneti; Elektrik şebekeleri, iskeleti bir asır önce inşa edilmiş dünyanın en devasa makinaları…
Gerisi ise tarihi geçmiş bir altyapı üzerine inşa edilen inovasyonlar. Geçtiğimiz yüzyılı düşündüğümüzde, belkide enerji kullanım alışkanlıklarımızın şebekeleri en çok zorladığı zamanları yaşıyoruz. Öyle ki, %99.9 güvenilirliğe sahip şebekelerimizde bile anlık elektrik kesintileri milyonlarca liraya mal oluyor.
Elektriğin depolamanın çok pahalı olduğunu, üretildiği anda kullanılması gerektiğini hatırlayalım. Giderek artan nüfus ve enerji ihtiyacını dengelemek için tek yol daha fazla enerji üretim istasyonu kurmak gibi görünmektedir.
Peki bu yaklaşım ne kadar doğru? Yazının ilerleyen bölümlerinde buna açıklık getirmeye çalışacağım.
Geleceğin Enerji İnterneti : Akıllı şebekeler
Akıllı şebeke, elektrik şebekesindeki tüm noktaların uyanık, tepkili, adaptif, çevre ile dost, eş-zamanlı, esnek, kuvvetli ve yenilenebilir enerji kaynakları da dahil olmak üzere her sistemle bağlanabilen şekilde dizayn edilmesiyle elde edilen enterkonnekte enerji ağıdır.
Buna enerjinin interneti de diyebiliriz. Akıllı bir iletim sistemi ile problemli bölgeler hızlı bir şekilde izole edilerek geniş çaplı enerji kesintilerinin önüne geçilebilmektedir.
Akıllı şebekeler gerçek zamanlı haberleşme altyapısı ile aşırı yüklenmeleri hissedebilecek, enerji akış yönlerini düzenleyecek, yenilenebilir enerji kaynakları kullanımını optimize edecek ve kullanıcı maliyetlerini aşağı çekecek çevreci bir sistem oluşturacaktır.
Neden akıllı şebekelere ihtiyacımız var?
Akıllı şebekeler bir ihtiyaç mı? İşte 4 büyük gerekçe :
1) Güvenilirlik : Şu anki kompleks şebekelerimiz, enerji üretim hatlarını binalara bağlayan binlerce trafo istasyonu ve kesici içermektedir. Bilindiği gibi binaların enerji talebi zamana göre büyük değişiklikler göstermektedir. Şebekeler ise bu güç şiddet ve zamanlama değişikliklerine oldukça duyarlıdır. Lokal bir arıza, katlanarak büyük boyutlara ulaşabilmektedir. Bunu engellemek için insan müdahalesi olmadan kendi kendini onaran yani problemleri gerçek zamanlı olarak teşhis edip izole ederek çözen yapay zekalı sistemlere ihtiyaç vardır.
2) Çift taraflı Interaktivite : Halihazırda çalışan şebekelerimiz enerjinin tek taraflı akışına izin vermektedir. Kullanıcıların enerji tüketimi ve üretimi gerçek zamanlı olarak izlenememektedir. Bu bilinmezlik, enerji üretim şirketlerini ihtiyaca yetebilecek kadar enerji stoğunu garantilemek adına her zaman kapasitenin üstünde üretim yapmaya zorlamaktadır. Fazladan üretilen elektrik ise birkaç zirve kullanım zamanı dışında uzayı ısıtmaktadır. Akıllı şebekeler her bir bina ile hatta her bir cihaz ile ayrı ayrı haberleşerek enerji talebini anlık ayarlamalarla kontrol edebilecek, böylece arz garantisi sunarken aynı zamanda enerji verimliliğini maksimize edebilecektir.
3) Esnek İletim-dağıtım hattı : Enerji ağımız talebi karşılamak adına sürekli devrede olması gereken büyük ölçekli termik santrallere göre inşa edilmiştir. 1900’lerin ortalarında baz alınan temel gerçek enerji kaynaklarımızın sınırsız olduğu ve enerji verimsizliğinin kabul edilebilir olduğudur. Günümüzde bu yargının kabul edilmesi mümkün değildir. Küresel ısınma kaygıları yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi tetiklemiş, bu ise şebekenin merkeziden ziyade coğrafi olarak dağıtılmış enerji üretim santrallerine uyumlu olarak operasyon göstermesini zorunlu kılmıştır. Uzun mesafelerde elektrik iletim kayıplarını engellemek için enerji üretildiği yerde tüketilmeli, fazla üretim durumunda gelecekte kullanılmak üzere depolanabilmelidir.
4) Enerji Otobanı : Artık devletlerin enerji ağını komşularından ayrı düşünmek imkansızdır. Enterkonnekte şebekeler, her bir enerji ağının hem kendi içinde hem de diğer şebekelerle stabil olarak çalışmasını zorunlu kılmıştır. Öyle ki, bir ilçede meydana gelen bir arıza, komşu ülkede elektrik kesintisine yol açabilmektedir. Türkiye’nin konumunu düşündüğümüzde, doğu-batı, kuzey-güney arasında bir enerji otobanı görevi görmesi, şebekesini güçlendirmesini gerektirmektedir.
Şahin Çağlayan
Enerji, Çevre ve Ekonomi Merkezi
Özyeğin Üniversitesi
Referanslar :
http://www.gsma.com/connectedliving/wp-content/uploads/2012/03/vision20of20smart20home20report.pdf
http://www.businessinsider.com/three-ways-to-get-the-smart-grid-to-work-2009-5