Enerji depolama nedir, nerelerde kullanılabilir?
Enerji depolama, basitçe elektriğin depolanıp daha sonra en çok ihtiyaç duyulduğu zamanda ve yerde kullanılmasıdır. Enerji depolama, bireysel bir kullanıcıdan bir siteye, bir fabrikaya hatta şebekeye kadar geniş bir kullanım alanı vardır.
Ülkemizde fabrikalarda enerji depolama sistemleri neden kullanılmalıdır?
Kendi enerjisi üreten ve depolayan sanayi kullanıcıları için şebekeden bağımsız hale gelerek üretim kayıplarını azaltmak için kesintisiz güç sağlayabilmelerine ve küresel bir kriz olan enerji krizi ile sürekli artan maliyetlerine karşı önlem alabilmelerine olanak sağlar.
Ülkeler için enerji depolama sistemlerinin avantajları ve kullanılmasının sebepleri nelerdir?
Bütün ülkelerin enerji politikasında; yenilenebilir enerji kaynaklarını her sene arttırmak ana amaç haline gelse de bu durumun getirdiği en büyük zorluk, güç talebini dengeleyebilmektir. Günümüzde, yenilenebilir enerji kaynaklarının yaygınlaşması ile artan toplam kurulu güçten ziyade emreamade güç ülkeler için oldukça önemli bir kavram haline gelmiştir. Rüzgâr ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen fazla enerji depolanarak, üretimi kesintili bu kaynakların kullanımı arttırmaktır. Depolama, mevcut kaynakların kapasite faktörünü arttırarak şebekeyi daha verimli hale getirir. Bu sayede yeni termik yakıtlı enerji santralleri inşa etme ihtiyacı ortadan kalkarak daha ekonomik ve sera gazı emisyonlarını azaltarak çevreci, sürdürülebilir bir çözüm üretilebilir. Ayrıca küresel ısınma ve iklim değişikliği ile mücadele kapsamında imzalanan Paris Protokolü çerçevesinde günümüzde fosil yakıtlı araçlardan elektrikli araçlara geçiş söz konusu olsa da bu araçların batarya sistemleri şarj talebini karşılayabilecek gerekli alt yapı yatırımı yapmak oldukça maliyetli, zor ve uzun bir süreç olduğu için ‘’yerinde üret, yerinde tüket’’ anlayışı benimsenmiş ve depolama oldukça zaruri hale gelmiştir. Kısaca yenilenebilir enerji kaynaklarının verimli kullanılmasının ve gelecek nesillere CO2’den arındırılmış bir dünya bırakmamızın temeli, enerjiyi depolamaya bağlıdır. Bütün bu sebeplerden dolayı ülkemiz dahil olmak üzere birçok ülke, enerji depolama sistemlerini oldukça önemsemekte ve teşvikler vermektedir.
Vera Grup iştiraki Arı Batarya olarak enerji depolama sistemleri hedefleriniz ve çözümleriniz nelerdir?
Vera Grup olarak enerjinin iletimi ve üretimi hususunda yaptığımız birçok projeyi ve Ar-Ge projelerinde edindiğimiz tecrübeleri enerji depolama teknolojileri ile buluşturmak amacıyla çıktığımız yolda dünyanın en büyük süper kapasitör üretim kapasitesine sahip fabrikalara ve en yüksek enerji yoğunluğuna sahip katı hal bataryaları üreticisi Infusion Energy ile ortak üretim ve Ar-Ge iş birliği protokolü ile ortak girişim şirketimiz Infusion Energy Türkiye’yi kurduk. Gelecek yıl Ankara’nın Kazan ilçesinde yılık 750 mWe üretim kapasitesine sahip 200 teknik personoel istihdam ile başlayacağımız üretim ile Türkiye’den dünyaya süper kapasitör ihraç etmeyi hedefliyoruz. Batarya teknolojilerinde en yeni teknolojilerin ülkemizden çıkması için yoğun bir çaba gösteriyoruz. Sürdürülebilir, çevreci, yenilikçi süperkapasitörler, enerjiyi kimyasal olmayan bir yöntem olan ‘’elektrostatik’’ olarak depolayan grafen özlü yeni nesil bir batarya teknolojisidir.
Bataryaları biz süperkapasitörler ve geleneksel bataryalar olarak ikiye ayırıyoruz çünkü süper kapasitörlerin geleneksel bataryalara göre çok ciddi avantajları mevcuttur. Diğer batarya teknolojilerime göre bazı üstün özelliklerini şöyle sıralayabiliriz:
Geleneksel bataryalar dentrit diye tabir edebileceğimiz bozulmalar yaşarlar ve bu bozulmaların sonucunda bataryalarda kapasite kayıpları oluşur dolayısıyla kısa ömürlüdürler. Örneğin kurşun asit ya da jel aküler yaklaşık 900 cycle (şarj/deşarj döngüsü sayısı), lityum bataryalar yaklaşık 4000-6000 cycle iken kimyasal olmadığı için bozulma yaşamayan süper kapasitörler 1.000.000 cycle’lık bir ömre sahiptir. Bu anlamda Geleneksel bataryaların zamanla kapasiteleri hızlıca azalır. Örneğin 6000 cycle ömrü olan kaliteli bir lityum batarya, laboratuvar koşullarında 25°C derecede 2000 kere yavaş şarj/deşarj edilerek kapasitesinin yaklaşık yüzde 25’ini kaybeder. Birde saha koşullarında, değişken sıcaklıklara ve ani yüklenmelere maruz kaldığında bu kayıp dahada artar. Yani bir kullanıcı günde 3 kez şarj ettiği bataryanın 6000 / 365 / 3 = yaklaşık 6 yıl gideceğini düşünürken, 2 yıl sonra kapasitesinin yüzde 30’unu yitirmiş olacağını düşünerek sistem tasarımı ve geri dönüş maliyeti hesabı yapmalıdır. Buna karşın süper kapasitörler neredeyse hiç kapasite kaybına uğramaz. Geleneksel tüm bataryalardan farklı olarak süper kapasitörlerimizin ölü bölgesi yoktur. Ölü bölge; bataryanın kullanılmayan kapasitesinin bulunmasıdır. Süper kapasitörler diğer bataryalara göre ölü bölgeleri olmaması sebebiyle aynı kapasiteyle daha çok güç verebilir. Aynı zamanda iç dirençleri de oldukça azdır. Bu sebeplerden kaynaklı daha verimlidir. Geleneksel bataryaların eş değer kapasiteleri yaklaşık yüzde 25 daha fazladır.
Geleneksel bataryalarda yüksek hava sıcaklığında ya da ani yüklenmelerde ciddi patlamalar meydana gelir. Bu patlamalar görmezden gelinecek kadar fazladır. Patlamalar sosyal medyada bir süre yayınlanabilse de görsel basın tarafından çok fazla yayınlanmamasının sebebi; ülkelerin geleneksel bataryaların üretimi için ciddi teşvikler vermiş olması ve bu şirketlerin her patlama haberi ile zarar görmesidir. Süper kapasitörlerin patlama riski yoktur, güvenilir bir teknolojidir. Bataryalarda şarj süresinin hesaplanması için şarj akımı kapasiteleri C Rate ile ifade edilir. Bir batarya 3C ile şarj olması; nominal akımının üç katı kadar akımla yani 1 saatin 1/3 süresinde 20 dakikada şarj olması demektir. Geleneksel bataryalardan kurşun asitler ideal olarak 0.1 C ile (10 saat) şarj olur ve hızlı şarj olma özelliği yoktur. Lityum bataryalar ise katalog üzerinde hızlı şarj değerlerine sahip olsa da 0.4C ile (2 saat 30 dakika) şarj olmalıdır. Aksi takdirde zaten kısa olan ömürleri iyice kısalmakta ve patlama risklerini arttırmaktadır. Süper kapasitörler düzenli olarak yıllarca 5 dakikada tam dolu olacak şekilde hızlı şarj olduğunda bile hiçbir şekilde bozulma ve ömür kaybına uğramazlar bu anlamda teorik olarak değil ama pratik olarak dünyada hızlı şarj olabilen tek batarya sistemidir. Geleneksel bataryalardan kurşun asit akülerin iklimlendirmeye ihtiyacı vardır ve oda sıcaklığı koşullarında kalması gerekmektedir. Lityum teknolojisi bu konuda biraz daha kullanışlı gözükse de -20 ile +60 derece arasında çalışma koşulları ve 0 derecenin altında şarj edilememe sorununa karşın süper kapasitörlerimiz -30 ile +85 derece arasında iklimlendirme olmaksızın kullanılabilir.
