SHURA Enerji DönüÅŸümü Merkezi’nin hazırladığı SHURA GÜNDEM’in bu ayki konusu Batarya Enerji Depolama Sistemleri. Bataryalar, elektrik sistemine esneklik saÄŸlayarak deÄŸiÅŸken üretime sahip rüzgar ve güneÅŸ enerjisi santrallerinin ÅŸebekeye entegrasyonunda ve yenilenebilir enerji kesintilerinin (curtailment) azaltılmasında kilit bir rol oynuyor. Batarya enerji depolama sistemlerinden azami seviyede faydalanabilmek için bataryaların hizmet edecekleri alanlara yönelik, en uygun teknoloji ve sistemsel konumlarının belirlendiÄŸi bir yol haritasının oluÅŸturulması, elektrik sektörü açısından çok yönlü faydalar saÄŸlayacak. Bataryaların ÅŸebekede optimum bir ÅŸekilde konumlandırılması ile ÅŸebeke kayıplarında azalmalar ve 400 kilovolt (kV) hat yüklenmelerinin belirli seviyelere kadar azaltılabilmesi mümkün oluyor.

Bataryaların Türkiye elektrik sistemine entegrasyonunu hızlandırmada neler yapılabilir? SHURA’nın önerileri SHURA GÜNDEM’in üçüncü sayısında. 

Enerji sistemlerinin sürdürülebilir enerji kaynaklarıyla dönüÅŸümü, ekonomilerin karbonsuzlaÅŸmasında önceliklendirilen bir strateji olmakla birlikte, bu dönüÅŸüm ÅŸebeke iÅŸleyiÅŸi üzerinde önemli bir yapısal deÄŸiÅŸimi de gündeme getiriyor. Bu dönüÅŸümün temelini oluÅŸturan deÄŸiÅŸken üretime sahip yenilenebilir enerji kaynaklarının artışı, ÅŸebeke esnekliÄŸine olan ihtiyacı da artırıyor.

EÄŸer ÅŸebeke esnekliÄŸi yeterli düzeyde deÄŸilse, ÅŸebeke iÅŸletmecileri kısıt yönetimi yaparak ÅŸebekenin güvenirliÄŸini saÄŸlayabilse de bu durum, sistem iÅŸletmecisine ilave bir maliyet yaratabiliyor. Dahası, yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimlerinin kesintiye (curtailment) uÄŸraması gibi istenmeyen durumların yaÅŸanmasına da neden olabiliyor. Bu baÄŸlamda, elektrik ÅŸebekesinde batarya enerji depolama sistemlerinin stratejik konumlandırılması, kısıt yönetimi ihtiyacını ve buna baÄŸlı oluÅŸacak ek maliyetleri azaltmada kullanılabilecek önemli bir strateji olarak görülüyor. 

EPÄ°AÅž Åžeffaflık Platformu verilerine göre 1 Ocak 2022 – 20 Nisan 2024 dönemi için illere göre kısıt yönetimi toplam maliyetleri (milyon TL)

Kaynak: SHURA (2024) 

Türkiye’de 2035 rüzgar ve güneÅŸ kurulu kapasite hedefi 120 GW 

Ekim 2024 tarihinde T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın (ETKB) açıkladığı güncellenmiÅŸ 2035 yılı yenilenebilir enerji hedefleri doÄŸrultusunda, günümüzde toplam kurulu gücü 33 GW’ı geçen rüzgar ve güneÅŸ enerjisi kapasitesinin önümüzdeki 10 yıl içinde 4 kat artması bekleniyor. DeÄŸiÅŸken üretimin elektrik sistemi içindeki payının bu denli artması, ÅŸebeke esnekliÄŸi opsiyonlarının da sisteme dahil edilmesini gerektirecek. Bu baÄŸlamda ise batarya enerji depolama sistemlerinin geniÅŸ ölçekte uygulanmasının, ÅŸebeke esnekliÄŸinin artırılmasında önemli katkılar saÄŸlayacağı deÄŸerlendiriliyor. ETKB’nin 2024 sonunda yayımladığı 2024-2028 Stratejik Planı’na göre de ÅŸebeke esnekliÄŸini artırmak için 2028 yılına kadar toplam 10 GW seviyesinde batarya enerji depolama sisteminin kurulumu hedefleniyor.

En uygun teknoloji ve optimum sistemsel konumların belirlenmesi önemli

SHURA’nın yürüttüÄŸü iteratif simülasyonlarda, kapasitesinin üzerinde yüklenmiÅŸ iletim hatlarında batarya enerji depolama uygulamalarının artmasının hat yoÄŸunluÄŸunu ve yenilenebilir enerji üretim kesintilerini azalttığı görülüyor. Bununla birlikte, gözlemlenen bu faydalar ilgili konumdan uzaklaşıldıkça azalıyor. Sistemde bataryaların konumlandırılmasında bir diÄŸer önemli konu ise gündüz ve gece yüklenme koÅŸullarının dikkate alınması. Yürütülen simülasyonlarda, bataryaların rüzgar ve güneÅŸ enerjisi üretimlerinin yüksek olduÄŸu bölgelerde, ihtiyaç fazlası elektriÄŸi depolayarak ÅŸebekeyi desteklemeleri öne çıkan en önemli sonuçlardan. DiÄŸer taraftan, bir bölgede yüksek batarya kapasite kurulumu olduÄŸu durumda, bataryalar tarafından gündüz (güneÅŸin fazla olduÄŸu saatlerde) ve gece (tüketimin düÅŸtüÄŸü) saatlerde çekilen elektrik yükünün hat yüklenmelerine neden olabileceÄŸi de dikkat edilmesi gereken konular arasında.

SHURA analizlerinde, 2035 yılında yenilebilir enerji santraline bütünleÅŸik toplam 4,3 GW kurulu güçte ve 4 saatlik depolama kapasitesine sahip batarya enerji depolama sistemlerinin yenilenebilir enerji üretim kesintilerini (curtailment) asgari seviyeye indirmek için kullanıldığı durum da deÄŸerlendirildi. Depolama tesislerinin etkisiyle de yenilenebilir enerji üretim kesintileri yıllık toplam 4 TWh kadar azaltılabiliyor.

2035 yılı yenilenebilir enerji santrallerine bütünleÅŸik depolama kapasitesinin kesintileri en aza indirecek ÅŸekilde çalıştığı durum 

Bataryaların Türkiye elektrik sistemine entegrasyonunu hızlandırmada neler yapılabilir? SHURA’nın önerileri ÅŸöyle: 

• Ä°letim ve dağıtım hatlarında gözlemlenen kısıt ve tıkanıklıkların azaltılmasında batarya depolama sistemlerinin kullanıldığı “Sanal Güç Hattı” kurulumları deÄŸerlendirilebilir.
• Üretim tesisine bütünleÅŸik depolama tesisleri yenilenebilir enerji santrallerinin ÅŸebeke üzerinde yarattığı dengesizliÄŸi yönetmek amacıyla kurulacaksa, dengesizlik cezalarının ÅŸebeke maliyetlerini de yansıtacak ÅŸekilde belirlenmesine ve yatırımcının depolama tesisini, santralin dengesizliÄŸini yönetecek kapasitede projelendirmesine olanak tanıyacak ÅŸekilde mevzuat iyileÅŸtirmeleri deÄŸerlendirilebilir. EÄŸer üretim santralinin baz yük olarak çalıştırılması hedefleniyorsa, mevzuatın depolama tesislerinin en az 2 saat ve daha üstü ÅŸarj-deÅŸarj kapasitesine sahip olacak ÅŸekilde projelendirilmesine imkan tanıyacak biçimde düzenlenmesi faydalı olacaktır.
• Sisteme entegre edilmesi deÄŸerlendirilen batarya enerji depolama tesislerinin hem sistem odaklı hem de yatırımcı açısından faydaları birlikte deÄŸerlendirilebilir. Seçilen yer ve teknoloji kapsamında bataryalar sisteme daha fazla fayda saÄŸlarken, yatırımcıların maliyetlerini karşılamıyorsa, yatırımcılara çeÅŸitli sübvansiyon ve/veya teÅŸviklerin saÄŸlanması önemli olacaktır.
• Mevcut tarifeler kapsamında depolama tesisleri hem enerji alışlarında hem de veriÅŸlerinde iletim/dağıtım bedeli ödüyor. Depolama tesislerinin, yenilenebilir enerji kesintisini, fosil yakıt tüketimini ve ÅŸebeke yatırımlarını azaltma gibi ülke ekonomisine faydaları da dikkate alınarak, bu sistemler için yeni bir kullanım tarifesi oluÅŸturulabilir.
• Toptan satış elektrik piyasasında yapılacak olası iyileÅŸtirmelerle birlikte negatif fiyatların oluÅŸumuna izin verilmesi, depolama tesislerinin arbitraj marjını artırarak tüketicileri depolama ünitesi kurmaya teÅŸvik edebilir. Ayrıca, Yan Hizmetler Piyasası’nda yapılacak iyileÅŸtirmelerle daha küçük kapasiteli enerji depolama sistemlerinin piyasaya katılımı da saÄŸlanabilir.