Enerji ve Çevre Dünyası Dergisi 150. Sayı (Mayıs-Haziran 2019)

22 Enerji ve Çevre / Mayıs-Haziran 2019 enerji-dunyasi.com TEKNİK OĞUZHAN ÇAYIREZMEZ Siemens Sanayi ve Ticaret A.Ş. Enerji Yönetimi Sektörü ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMİ VE ENDÜSTRİYEL UYGULAMALAR Y alın üretim gerçekleşen endüstri tesislerinde enerji sürekliliği ve kalitesini sağlamak en önemli konulardan biridir. Artık, günümüzde fir- malar şebekeden enerji tedarik ederken, aynı zamanda gaz türbinleri bulundura- bilir veya rüzgar potansiyeli olan bir ara- zisi var ise rüzgar santrali kurarak tesisin enerjisini birkaç noktadan sağlayabilir- ler. Rüzgar santral yatırımları, üretilecek enerjinin satılması veya sadece tesisin içinde kullanılması için yapılmaktadır. Aynı zamanda tesisi verimli bir şekilde çalıştırmak ve enerji arz çeşitliliğini sağ- lamak amacıyla, endüstri tesisleri pro- sesten açığa çıkan buhar vs. gibi mad- deleri küçük çaplı kojen sistemleri için kullanarak enerji üretimi sağlayabilirler. Özellikle endüstri tesislerinde kullanı- lan yenilenebilir enerji santralleri, kayna- ğın doğası gereği tesisteki doğalgaz veya buhar türbinlerinin çalışmalarını olum- suz yönde etkileyebilirler. Talebin sabit olduğu bir zamanda dalgalı bir enerji üre- timi yapan rüzgar santraline karşı diğer konvansiyonel türbinler yine dalgalı tepki vermek durumunda ve sonunda elektrik- sel olarak strese girmektedirler. Dalgalı enerji üretimi yapmış olan rüzgar sant- ralinin tesiste bağlandığı barada, enerji depolama sisteminin entegre edilmesiyle birlikte düzgün bir gerilim görmek müm- kündür. Bunun yanında enerji depolama sistemi, black start için sistemde gerilim frekans referansı bulunmamasına rağ- men, bu referansı kendisi sağlayarak black start operasyonunu gerçekleştirebilmek- tedir. Diğer yandan, endüstri tesislerinin yardımcı ve kritik tesisleri bulunmaktadır. Bu tesislerde herhangi bir yangın riskini veya üretim kaybını önlemek amacıyla enerji sürekliliği sağlanması çok önem- lidir. Eğer enerji bu tesislerde kesilirse bazı soğutucu pompalar veya fanlar çalışmayabilir ve bunun sonucunda sis- temde sıcaklık artışından dolayı yangın vs. gibi tehlikeli sonuçlarla karşılaşıla- bilmekte olup, öte yandan kritik üretim barasındaki problemde yarı mamulün donmasına ve böylelikle sistemin komple mekanik aksamının sökülmesine varana kadar zararlarla karşılaşılabilir. Burada da enerji sürekliliği için hızlı devreye giren Li-ion pilli enerji depolama sistemlerinin entegrasyonu en iyi çözümlerden biridir. Enerji depolama sistemleri anlık olarak aktif ve reaktif güç sağlamakta olup bir yandan da motorların kalkışları sırasında reaktif güç desteği sağlayabil- mektedirler. Sistemde bir kısadevre olma durumunda ise, kısa devre olan baranın giriş şalterini açtırıp, kısa süreli bir kısa devre gücü sağlayıp, kısa süre sonrasında kiritik yükü ada modunda enerjilendirebil- mektedirler. Ana devredeki arıza gideril- dikten sonra hızlı açma yapılan şalter tek- rar kapatılıp sistem eski çalışma moduna tekrar getirilmektedir. Diğer bir örnek ise ağır endüstri tesis- lerinin yoğun olarak bulunduğu yerlerde görülmektedir. Örneğin gıda üretimi yapan bir firmanın elektrik tesisindeki giriş barası, yakınında bulunan demir-çe- lik firmasının elektrik tesisindeki problem- den kaynaklanan elektriksel bir darbeye maruz kaldığında, gıda firmasının üreti- minin durması söz konusu olabilir. Bunu da önlemek için elektriksel darbeleri üst barada absorbe ederek hiç durmaması gereken kritik barada da enerji depolama sistemi kullanılması doğru çözümlerden biridir. Enerji depolama sistemleri Li-ion piller kullanılarak hızlı devreye girip çıkabilirler. Her pil sisteminin önündeki koruma elemanları vasıtasıyla sistemdeki tüm pil sistemi, yedekli olarak çalışabile- cek tipte dizayn edilebilmektedir. Ayrıca enerji depolama sistemleri sadece acil durumda, büyük güçte aktif ve reaktif güç sağlamak için değil, sofistike kont- rolör yapısıyla milisaniyeler mertebesinde değişik kontrol modlarında çalıştırılabilir ve sistemin ihtiyacına göre düşük güçte veya enerjide tepkiler vererek enerji sürekliliğini sağlarlar. Li-ion pillerin çev- rim sayısı diğer konvansiyonel pillere göre daha fazladır ve daha verimli pillerdir. “Li” rezervleri ile ilgili her geçen yıl yeni alanların keşfedilmesiyle birlikte fiyatının giderek azalması ve enerji yoğunluğunun birim hacimde diğer pil sistemlerine göre daha fazla olmasından dolayı Li-ion piller, uluslararası firmalar tarafından da tercih edilmekte olup, hem halihazırda ticari olarak kullanıldığı hem de hala üzerinde Ar-Ge çalışmaları yapıldığı için gelecekte en çok kullanılması planlanan pil tiplerin- den biri olacağı öngörülmektedir. Enerji kalitesi ve sürekliliğinin önemli olduğu endüstri tesislerinde, konvansiyel enerji üretim tesislerinin yanında yenile- nebilir enerji tesisleri ile entegre olacak şekilde hızlı devreye giren, verimli ve az hacim kaplayan enerji depolama sistem- leri gelecekte önemli rol oynayacaktır. n