Güneş ve rüzgar kapasitesi büyürken enerji sistemlerinde esneklik ihtiyacı artıyor

Güneş ve rüzgar enerjisindeki hızlı kapasite artışı, enerji dönüşümünün odağını yeni santral yatırımlarından, üretilen elektriğin güvenli, ekonomik ve kesintisiz şekilde yönetilmesine kaydırıyor.
AA muhabirinin Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA), Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) ve sektör raporlarından derlediği bilgilere göre, küresel yenilenebilir enerji kurulu gücü geçen yıl rekor artışla 5 bin 149 gigavata ulaştı.
Güneş ve rüzgar yatırımlarının hız kazanmasıyla özellikle ABD, Avrupa ve Çin gibi büyük piyasalarda enerji sektörünün gündeminde artık yalnızca yeni kapasite yatırımları değil, elektrik sistemlerinin esnekliği ve şebeke altyapısı öne çıkıyor.
Güneşin özellikle öğle saatlerinde, rüzgarın ise uygun hava koşullarında yüksek üretim yapması, bazı dönemlerde arzın talebi aşmasına neden oluyor. Elektriğin büyük ölçüde üretildiği anda tüketilmesi gerektiğinden, fazla üretimin depolanamaması veya farklı bölgelere aktarılamaması elektrik piyasalarında fiyatların sıfırın altına inmesine yol açabiliyor.
Bu nedenle enerji dönüşümünün yeni aşamasında temel mesele, daha fazla güneş ve rüzgar santrali kurmanın yanı sıra değişken yenilenebilir üretimi günün farklı saatlerinde etkin biçimde yönetmek haline geliyor.
Şebeke modernizasyonu ve dijitalleşme öne çıkıyor
Yeni yenilenebilir enerji santrallerinin sisteme bağlanabilmesi için iletim ve dağıtım altyapısının güçlendirilmesi, dijitalleştirilmesi ve daha esnek hale getirilmesi gerekiyor.
Uluslararası kuruluşlara göre enerji dönüşümünün bir sonraki aşamasında ülkelerin başarısı, yalnızca kurdukları güneş ve rüzgar kapasitesiyle değil, depolama, akıllı şebekeler, talep tarafı yönetimi ve değişken üretimi dengeleme kabiliyetleriyle ölçülecek.
Yenilenebilir kaynaklar elektrik sistemlerini dinamikleştiriyor
Enerjide Dijitalleşme Derneği (EDİDER) Genel Sekreteri Gökberk Bilgin, AA muhabirine yaptığı değerlendirmede, IEA projeksiyonlarına göre 2040'a kadar dünya genelinde yaklaşık 80 milyon kilometre yeni veya modernize edilmiş elektrik şebekesine ihtiyaç duyulduğunu belirterek, enerji dönüşümünün önündeki en kritik mühendislik başlıklarından birinin şebeke işletmesi ve altyapısının geliştirilmesi olduğunu söyledi.
Bilgin, yüksek oranda güneş ve rüzgar üretiminin bulunduğu elektrik sistemlerinde güç akışının gün içerisinde sürekli yön değiştirdiğini, bunun da iletim hatlarının yüklenme karakteristiğini, gerilim profilini ve frekans davranışını geçmişe kıyasla çok daha dinamik hale getirdiğini ifade etti.
Yenilenebilir enerji santrallerinin önemli bölümünün güç elektroniği tabanlı ekipmanlar üzerinden şebekeye bağlandığını vurgulayan Bilgin, bu dönüşümün elektrik sistemlerinin teknik karakteristiğini değiştirdiğini anlattı.
Frekans kararlılığı, gerilim kontrolü ve kısa devre dayanımı gibi parametrelerin daha hassas yönetilmesi gerektiğini ifade eden Bilgin, bu nedenle enerji depolama sistemleri, şebeke destekleyici inverter teknolojileri, hızlı frekans tepki mekanizmaları ve gelişmiş koruma-kontrol sistemlerinin birçok ülkede şebeke planlamasının temel bileşenleri haline geldiğini kaydetti.
Bilgin, yeni iletim hattı yatırımlarının tek başına yeterli olmayacağını, mevcut şebekenin işletme verimliliğini artıran teknolojilerin de aynı ölçüde önem kazandığının altını çizerek, şunları kaydetti:
"Dinamik hat kapasitesi uygulamaları, gelişmiş güç akışı kontrol sistemleri, gerçek zamanlı durum izleme altyapıları ve yapay zeka destekli tahmin modelleri sayesinde mevcut iletim altyapısından daha yüksek kapasite elde edilebiliyor. Bu teknolojiler, üretim kısıtlarının azaltılmasına, yan hizmet ihtiyacının daha etkin yönetilmesine ve sistem güvenilirliğinin artırılmasına katkı sağlıyor. Önümüzdeki dönemde elektrik sistemlerinin performansının kurulu güç miktarından çok, değişken yenilenebilir üretimi hangi doğrulukta öngörülebildiğine bağlı olacak. Enerji dönüşümünün ilk aşaması üretim kapasitesini artırmaktı. Bundan sonraki aşama ise aynı altyapı üzerinde daha fazla yenilenebilir enerjiyi güvenli, esnek ve ekonomik şekilde işletebilmek olacak."