Elektrik, günümüzde kullanıldığı şekliyle New York'ta, Pearl Sokağı'ndaki bir elektrik güç dağıtım sisteminin, 1882 yılında Thomas Edison tarafından çalıştırılması ile insanlığın hizmetine sunulur. 110 Voltluk doğru akım sistemi 85 adet kullanıcının 400 adet ampulünü aydınlatmak için kullanıldığında şehir yaşamları için yeni bir ufuk açılır. Dünyanın bu ilk şebekesinin başarılı olmasının ardından sisteme üç adet daha jeneratör eklenir. 508 kullanıcıyla beraber yaklaşık 10 bin adet ampulün aydınlanması, olaya şahit olanların aklını başından alacaktır.
Elektrik üretim tesisleri, ilk başlarda elektrik enerjisine ihtiyaç duyan konut veya sistemlere yakın kurulur. Doğal olarak birbirinden bağımsız çok sayıda küçük elektrik şebekesi ortaya çıkar. Tesla ve Westinghouse'un alternatif akım üzerine yaptıkları çalışmalar sonucunda, yüksek voltajlı elektriğin ekonomik ve etkin bir şekilde uzun mesafelere iletimi mümkün hale gelecektir. Bu gelişmeyle, artan kullanıcı sayısıyla büyüyen elektrik talebini karşılayabilecek büyük ve yaygın şebekeler oluşmaya başlamış, günümüzde milyonlarca kilometre uzunluğa ulaşan enerji nakil hatları ile insanlığın neredeyse tamamına hizmet eden bir yapıya ulaşılmıştır.
Elektriğin modern yaşantımıza girişinden itibaren geçen 151 yıllık süre içinde gerçekleştirilen alt yapı ve iletim şebekeleri kimi zaman yenilenerek, kimi zaman küçük bakımlarla elden geçirilerek idame ettirilmeye çalışılmış olsalar da teknolojinin hızla değiştiği günümüz koşullarında mevcut yapılarıyla ihtiyacı görmekte büyük çapta yetersiz kalırlar. Akıllı sistemlere dönüştürülmeleri konusu gün gittikçe daha çok gündeme gelmeye başlamıştır.
Bugün sizlere 2010 yılı Ekim ayında yayımlanan bir yazımdan alıntılar yaparak önümüzdeki yıllarda enerji gündeminde daha da ön plana çıkacak bir konuyu irdelemeye çalışacağım. İlk yazdığım günden on üç yıl geçmesine rağmen konu hâlâ çok güncel. Küresel ısınmanın dünya gündeminin başında olduğu günümüzde, Uluslararası Enerji Ajansı dahil birçok kurum ve kuruluş akıllı şebekeleri ilk öncelikler arasında sayıyor ve konuyla ilgili öneriler yayınlıyor. Yenilenebilir kaynakların etkin kullanımı, enerji tasarrufu ve enerjinin depolanması gibi konularda "Akıllı Şebekeler-Smart Grid" işin olmazsa olmazı. Üretim, dağıtım ve iletim şirketlerinin kendi aralarındaki ilişkilerinin yanında, nihai tüketici ve sektör paydaşları ile bağlantılarında, performanslarının iyileştirilmelerinde Akıllı Şebekelerin önemi gün geçtikçe daha da artıyor.
2010'lu yıllarda durum nasıldı?
Başkan Obama'nın göreve geldiği 2009 yılı başlarında Amerika'da beklenmedik bir politika değişikliği olur. Enerji Bakanlığının uygulamaya koyduğu yeni yasa "American Recovery and Reinvestment Act of 2009 (ARRA)" yürürlüğe konulur. Yasanın en belirgin hedeflerinden biri, ülkedeki istihdam seviyesinin yükseltilerek, resesyondan kurtulmak olarak vurgulanmıştır. Yasanın öncelikleri, enerjide dışa bağımlılığı azaltmak, kaya gazı gibi yerli kaynaklara ve yenilebilir enerjiye öncelik vermek ve sistemin altyapısını bu beklentilere hazır hale getirmek şeklinde özetlenebilir. Uygulama ABD'de yeni bir dönemi başlatarak enerjiyi ülke gündeminin birinci sırasına koymuştur. Yasanın hedeflediği ve vurguladığı temel olgu, sistem altyapısında, şebekede gerekli modernizasyon yapılmadan yenilebilir enerji kaynaklarından tam randımanlı yararlanmanın mümkün olmadığı şeklinde idi. Elektrik iletim ve alt yapı sisteminin yenilenmemesi durumunda çıkabilecek riskler; büyük elektrik kesintileri, üretim ve dağıtımda karşılaşılabilecek potansiyel enerji kaybı gibi tehlikelere işaret ederek, alınması zorunlu önlemler demetini bir senaryo haline getirmektedir. Amerika Birleşik Devletleri 2009 yılından bu yana, Trump dönemi hariç, enerji politikasını bu eksen üzerinde sürdürmeye devam etmektedir.
Bilindiği üzere, elektrik iletim altyapısı veya şebeke olarak isimlendirdiğimiz sistem Türkiye'de olduğu gibi bütün dünyada hızla eskiyerek, demode olmakta ve teknolojik olarak kullanım sınırlarını zorlamaktadır. Bu durum, enerji gündeminin önemli konularından enerji tasarrufu, enerjide arz güvenliği, iklim değişikliği gibi konuların yanında, iletim hatlarında teknolojik olarak bir modernizasyonun gerekliliğini, temel önceliklerden biri haline getiriyor. 2010'lu yıllarda ABD'deki National Academy of Engineering'in "20.yüzyılın en büyük mühendislik harikası" olarak tanımladığı, ulusal elektrik iletim sistemi üzerinde düşünülen bu büyük yenileme operasyonu, tarihin adeta yeniden yazılması olarak da yorumlanmaktadır.
Geleceğimiz artık yaşadığımız gün kadar yakın olarak düşünüldüğünde, akıllı şebeke veya akıllı iletim sistemini iki şekilde düşünmek mümkün. Birincisi kısa bir gelecekte, hatta bugün için hemen uygulamaya konulabilecek kadar kolay olan teknolojik alt yapı yenilemesidir. İkincisi ise, gelecek on yıl veya daha uzun bir süre içinde gerçekleştirilmesi mümkün olan sofistike ve yapısal olarak olağanüstü uygulama kolaylıklarına sahip interaktif iletim sistemi olarak tanımlanabilir.
İletim sisteminin modernizasyonu ciddi bir çalışmayı gerektirmektedir. Kullanılan iletim sistemi mevcut haliyle dijital enformasyon teknolojisi ile telekomünikasyon sistemindeki yenilikleri izlemekte zorlanmaktadır. Elektrik kesintileri ile elektrik iletim kalitesinin yetersizliği, her yıl dünya ekonomisine yüz milyar dolarlara mâl olmaktadır. ABD'de yapılan çalışmalarda, bu durumun her Amerikan vatandaşı için yıllık ortalama 5 bin dolar gibi kişisel bir maliyete neden olduğu belirtiliyor. Böylesine bir değişim sürecinde elektrik enerjisi sistemine dahil olan tüm üniteler arasında milyarlarca dolarlık yatırım gerektiren ciddi bir iş birliği gerekliliğinin ortaya çıkacağını söylemek mümkün. 2010'lu yıllar ABD örneği dikkate alındığında, o dönemde yapılan çalışmalar, bu iş birliğinin içinde 1 milyar megawatt gücünde 9200 elektrik üretim birimi ile 300.000 milden daha uzun olan iletim şebekesinin var olduğunu gösteriyor.
Elektrik ile enformasyonun birlikte ve gerçek anlı aktığı, elektrik kesintilerinin olmadığı ve elektrik üretim kalitesinin en üst seviyelerde seyrettiği, üreticilerin sahip oldukları en verimli üretim birimlerinin açık piyasa koşullarında rekabet ettikleri, iletim alt yapısının en modern şekilde interaktif olarak hizmet verdiği, temiz enerji kaynaklarının kullanıldığı bir ekonomik modeli göz önüne getiriniz. Yazımın temel hedefi böylesine bir değişimin nasıl gerçekleşeceğinin, yeri gelince örneklerle aktarılmasına yöneliktir.
Nasıl bir yapılanmadan, nereye gidilmeli?
Yüzyılı aşan bir süredir enerji üreten tesisler, bunları ana sisteme bağlayan şebekeler inşa edilmiş; bu yapı düşük voltajlı dağıtım hatları ile evlere ve işyerlerine enerji aktarma görevini sürdürmüştür. Bu bağlamda enerji hatları, ekonomik yapının güvenliği, verimlilik ve refah artışının kesintisiz bir şekilde sürdürülebilmesi için çok büyük bir rol üstlenmekte birlikte, teknolojik değişmeye paralel olarak, altyapının zamanla eskimesi ve yıpranması ciddi bir politika değişikliğini gerekli kılmıştır. Nitelikleri itibarıyla sürekli üretim yapma şansı olmayan, kesintili çalışan yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme istenen hız ve zamanda girmesine olanak tanımaması, elektriğin depolanmasında karşılaşılan güçlükler, akıllı şebekeler konusunda tüm dünyada ciddi bir yapısal değişimin zorunlu olduğuna bizleri inandırmaya başlamıştır.
Tüm bu açıklamaların ışığında, lambalarımızı sürekli aydınlık tutmak suretiyle vizyonunu sürdürebilme gayretindeki iletim sisteminin bu gücünü devam ettirebilmesi için yapılması gerekenler şu şekilde sıralanabilir:
"Yüksek hızda, güvenli, akıllı sayaçlar kullanılarak iki yönlü enformasyon akışını sağlayabilen geniş bantlı iletişim iskeletine sahip altyapının kurulması sağlanmalıdır. Sistemin unsurları tahmin birimlerini kullanarak, gelen bütün verileri en mükemmel şekilde kullanacaklardır."
Bunların arasında:
1- Akıllı sayaçlardan gelen büyük hacimli veriler işlenip, değerlendirilmelidir.
2- Dakikalarla, kısa aralıklarla gelen bilgiyi kısa sürede işleyebilecek hızlı tahmin modelleri için daha üstün yazılımlar üretilmelidir.
3- Sürekli akan veri bilgisi organize edilmeli, özetlenmeli ve analiz edilmelidir. Bu açıdan bir değerlendirme yapmak gerekirse, bir akıllı sayaç faaliyete geçtiği ilk altı saat içinde önceki yıl üretilen tüm veri kadar veri üretme kabiliyetindedir. İlk 25 gün içinde de aynı sayaç daha önce, bir yüzyıl içinde üretilmiş bilgiyi üretebilme özelliğine sahip bulunmaktadır.
4- Hangi bilginin tahminler üzerinde etkisi olduğu ve bunun ne büyüklükte bulunduğu tanımlanmalıdır.
5- Tüketicilerin; ekonomik koşullar, iklim değişimi, talep-tepki programları veya devlet girişimleri karşısındaki davranışlarını nasıl değiştirdiklerini öğrenilmelidir. Bu bilgi piyasaların sağlıklı çalışması için çok önemlidir.
Bütün bunlara ek olarak başarılı bir Akıllı Şebekelerde:
1- Geniş bölge görünümü alabilmek için otomatik dağıtım sistemleri ve modellerinin; sistemin durmasını engelleyecek, duran sistemi kısa sürede restore edebilecek ve optimize edebilecek teknik bir yapıya sahip olması gerekmektedir. Yıllar önce ülkemizin bir bölümünün, Isparta ve çevresinin günlerce elektriksiz kalması buna en güzel örnek olarak gösterilebilir.
2- Akıllı elektrikli gereçler için otomatik tüketici uyarı sistemleri, talebe duyarlı-tepki veren bina sistemleri ve verimliliği arttıran aygıtların sistemde olması zorunludur.
3- Fiyat ve talep tepkisini yaygın bir şekilde algılayabilen ve bunu perakende ve toptan elektrik fiyatları ile maliyet bazında değerlendirebilen işletim mekanizmalarının olması sistemin sağlıklı çalışması için zorunludur.
4- Yenilebilir üretim kaynaklarının sisteme yüksek seviyede dahil olabilmesi için gerekli teknik donanımın kurulmuş olması çok önemli bir gereksinimdir.
Akıllı Şebekeyi savunanlar, Alaxander Graham Bell'in dünyaya tekrar geri gelmesi halinde mevcut akıllı telefonlar karşısında hayretler içinde kalabileceğini söylerler. Ancak, mevcut elektrik alt yapısındaki değişimin yüzyılı aşan süredir ciddi bir değişim göstermediğini gerekçe göstererek; Thomas Edison ve Nikola Tesla için aynı şeyi söylemekte zorlanırlar. İkilinin elektriğin elde edilişi ve tüketicilere dağıtımının şimdiki halini görmeleri halinde hayal kırıklığı yaşayacakları konusunda, ben de aynı düşünceyi paylaştığımı ifade etmeliyim.
ABD'deki "The Electric Power Research Institude" ‘a göre 2010'lu yıllarda tüm ABD'de sistem altyapısının yenilenme maliyeti yaklaşık 165 milyar dolar seviyesinde olacaktır. Bugün için bu rakamın yaklaşık 350-400 milyar dolar arasında olduğunu düşünüyorum. Bu yapılanma, sistemin kayıp/kaçağının önlenmesi, güvenirliğin artırılması, elektrikli araçlar ve çatı üstü güneş panellerinin sisteme giriş mekanizmalarının kurulumu gibi yeni yatırımları da kapsamaktadır.
Akıllı sayaçların tüketicilere hem enerji hem de para tasarrufu sağlamasının yanında, üretim birimlerine gerektiğinde sistemin güvenirliğine zarar vermeden fazla voltajın düşümünü sağlama olanağı da vermesi, sistemin yarattığı en büyük değeri oluşturmaktadır. Bahsettiğim bu iki avantajı ile yeni sistem verimlilikte yüzde 5 artış sağlayabilecek ve yarattığı çevresel etkiyle 50 milyon aracın neden olabileceği karbon emisyonu miktarında ciddi bir azalma gerçekleştirilebilecektir. Böylesine bir sistem değişiminin çevresel olarak yarattığı olumlu etki yanında, tüm dünyada milyarlarca dolarlık parasal tasarruf yaratabileceği iddia edilebilir. Kış aylarında ABD'de oldukça sık ortaya çıkan elektrik kesintilerinin önlenebilmesinin, tahmini olarak on milyarlarca dolar tutarında bir tasarruf sağlayabileceği unutulmamalıdır.
Akıllı iletim sistemi/şebeke ile iklim değişikliğine nasıl engel olunabilir? Bu soruya cevap verebilmek için altyapının modernizasyonun yanında, verimliliğin artırılması ve tüketicinin bilgilendirilmesi suretiyle güçlendirilmesi gibi faktörlerin göz önüne alınmasında yarar görmekteyim. Her şeyden önce, usulüne uygun olarak kurulursa, akıllı şebekenin (smart grid) karbon salınımını yüzde 5 ile yüzde 9 arasında düşürebileceği iddia edilmektedir.
Akıllı sayaç uygulaması ile;
1- Verimlilik artışı sağlanarak enerji tasarrufu yapılabilir.
2- Şebeke optimizasyonu yapılarak şebeke verimliliği sağlanabilir.
3- Yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme entegrasyonu gerçekleştirilebilir. Enerji depolanması gibi olanağın sağlanması halinde, yenilenebilir kaynakların kesintili üretim sorunu büyük ölçüde ortadan kaldırılabileceği için, bu kaynakların daha etkin kullanılabileceğini söylemek mümkün.
4- Elektrikli araçların yenilenebilir kaynaklarla beslenmesi de dahil ulaşım araçlarının elektrifikasyonu yoluyla emisyon azaltılabilir. İşin en ilginç tarafı, elektrikli araçlar enerji depolaması amacıyla da kullanılabilecek, gece saatlerinde sistem operatörlerinin göndereceği mesajla talep edilmesi halinde, araçta depolanan enerjinin çift yönlü akıllı sistemden daha iyi bir fiyatla operatöre satışı yapılabilecektir. Böyle bir durumda, araçta depolanan enerji, elektrikli araç sahipleri tarafından ek bir kazanç olarak kullanılabilecektir.
Şimdi bu özelliklerin her birini ayrı ayrı değerlendirelim:
- Enerji Tasarrufu: Tüketicilerle enerji tüketimi konusunda gerçek anlık iletişim kurabilen, zaman ayarlı fiyat bilgisini tüketici ile doğrudan paylaşabilen akıllı sistem, nihai enerji tasarrufunun gerçekleştirilmesi açısından büyük önem taşımaktadır. Bu tür bilgilendirme ile elektrik tüketiminde yüzde 5 ile 15 arasında bir tasarruf sağlanabileceği, yapılan çalışmalar sonucunda ortaya çıkmıştır.
Yeterli teknolojilerin uygulanması halinde (programlanabilen termostatlar ile bazı elektrikli cihazların kullanımı gibi) enerji tasarrufunun iki kat daha artırılabileceği iddia edilmektedir.
Akıllı şebeke kullanımı ile yüzde iki oranında sağlanan ilave bir enerji tasarrufunun, örnek ülke ABD karbon salınımında 0,1 gigaton miktarında azalma yaratabileceği ifade edilmektedir.
- Şebeke Verimliliği: Enerji santrallarında üretilen enerjinin yüzde 10'una kadarının şebeke hatlarında enerji aktarımı sırasında kaybedildiği bilinen bir gerçektir.
Akıllı şebeke sistemi, otomatik dağıtım ağı uygulaması (ODA) ile reaktif enerji akışını minimuma düşürmek ve şebeke verimliliğini yükseltmek suretiyle, hatlarda oluşan bu kaybı önemli ölçüde düşürür. Hatlarda oluşan kayıpta yüzde 1 oranında sağlanan tasarrufun, yine ABD karbon salınımında 0,03 gigaton miktarında azalma sağlayacağı ifade edilmektedir.
- Yenilenebilir Kaynakların Sisteme Entegrasyonu: Yenilenebilir enerji kaynaklarının akıllı şebeke uygulamasından büyük yarar sağlayacağını söylemek kehanet olmasa gerektir. Akıllı şebeke sistemine uyumlu talep-tepki mekanizması, statik talebi aktif yüke çevirerek, yenilenebilir kaynakların kısıtlı üretimlerinden kaynaklanan olumsuzluğu yok edebileceği iddia edilmektedir.
Yenilenebilir kaynakların sisteme entegrasyonu, bu kaynakların yüzde 10'dan daha fazla sisteme ilave edilmesi ve kullanımlarına daha fazla olanak sağlaması suretiyle, ABD'nin karbon salınımını yüzde 0,3 gigaton azaltabileceği ifade edilmektedir.
- Elektrikli Ulaşım Araçları: Elektrikli araçların klasik araçların yerini alması yoluyla fosil yakıt kullanımını azaltmak ve karbon salınımını önemli ölçüde düşürmek mümkün bulunmaktadır. Akıllı şebeke sistemi bu açıdan da önemli avantajlar sunmaktadır. ABD'deki Pacific Northwest National Laboratory'nin tahminlerine göre pik saatler dışında enerji kullanımının yönlendirilmesi/teşvik edilmesi halinde ithal petrol kaynakları yerine yerli elektronları kullanmak suretiyle ABD karbon emisyonunda yüzde 27'ye kadar azalma gerçekleşebileceği iddia edilmektedir.
Elektrikli araçların, pik saatler dışında ve yenilenebilir kaynaklar tarafından üretilen elektriği kullanmaları avantajı göz önüne alındığında, akıllı şebeke sisteminin gücü daha fazla anlaşılabilecektir. Elektrikli araçların trafiğe girişinde yüzde 50 oranında sağlanacak artış ABD karbon emisyonunda 0,1 gigaton azalma sağlayabilecek; yenilenebilir kaynaklardan üretilen elektriğin kullanılması halinde de karbon emisyonu seviyesi iki kat daha düşerek 0,2 gigaton seviyesinde emisyon azalımı gerçekleştirilebilecektir.
Genel bir değerlendirme yapılması halinde, mevcut uygulamaların tamamı ile 2030 yılına kadar ABD'nin karbon emisyonunda toplam 0,7 gigaton azalma sağlanabileceği anlaşılmaktadır. Bu rakam, 2009 yılında ABD'de çıkan Waxman-Marley American Clean Energy and Security Yasası ile 2005 yılına göre 2030 yılına kadar azaltılması taahhüt edilen 3 gigatonluk toplam hedef miktarın yaklaşık üçte birine karşılık gelmektedir.
2022 ve sonrası durum
Uluslararası Enerji Ajansının (IEA) 2022 yılında yayınlanan raporunda akıllı şebekeler- iletim hatları şöyle tanımlanıyor.
"Dijital ve diğer teknolojilerin kullanılması yoluyla elektriğin tüm üretim birimlerinden taşınarak, nihai tüketicilerin her türlü talebini karşılamak üzere sunan iletim sistemi."
Sistem bu görevini yerine getirirken;
1- Bütün üretim birimlerinin, dağıtım sistemi işletenlerin, nihai tüketicilerin ve piyasa paydaşlarının ihtiyaçlarını ve kapasitelerini göz önünde bulundurur,
2- Bütün sistemi mümkün olduğunca en etkin bir şekilde kullanmaya çalışır,
3- Maliyetleri düşürmek, çevreye zararı en düşük ölçüde tutmak en önemli hedeflerinden biridir,
4- Tüm bunları yaparken sistemi maksimum seviyede güvenli tutmaya çalışır, güçlü, dayanıklı, esnek ve istikrarlı bir yapıyı ve çalışma modelini hedef alır.
Uluslararası Enerji Ajansı, çok önem verdiği 2050 yılı "Net Sıfır Hedefine" ulaşabilmek için, (Covid-19'un önceki yıllarda yarattığı olumsuzlukların telafi edilmesinin gerekli olduğuna işaret ederek) akıllı şebekelere olan yatırımların 2030 yılına kadar öngörülenin en az iki katı seviyesinde gerçekleştirilmesi gerektiği uyarısında bulunmaktadır.
Ajansın Raporunda, "gelişmiş ülkelerin, evlerde, endüstri ve taşımada gerçekleştirdikleri yatırımları ve yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme uyumu yolundaki çabaları" sırasında, 2021 yılı içinde elektrik sistemlerine bir önceki yıla göre yüzde altı daha fazla katkı sağladıkları vurgulanmaktadır.
Rapora göre;
- 2015 yılı itibarıyla ABD'de gerçekleştirilen alt yapı yatırımlarının artış oranı tahmin edilen elektrik talebi artış hızını geçmiştir. Yapılan yatırımlar, hava ve doğa koşullarının yıllardır yıprattığı altyapıyı daha kullanılabilir ve modern hale getirmiştir.
- Çin Halk Cumhuriyeti, 2022 yılı içinde Çin Devlet İletim Şirketi'nin yaptığı 500 milyar yen tutarındaki yatırımla tarihinde ilk defa ultra yüksek voltajlı projelere yönelerek, dağıtım ağlarını yenilemiş, iletim hatlarının dijitalleşme düzeyini yükseltmiştir.
- Avrupalı iletim otoriteleri de aynı dönemlerde benzer endişeleri yaşamaktadırlar. Onların öncelikleri, offshore üretim ünitelerini ana sisteme bağlayarak, eskiyen altyapıyı yenilemek ve iletim şebekesinin dijitalleşme seviyesini yükseltmektir.
- Gelişmekte olan ülkelerle, yükselen ekonomilerde durum biraz daha farklıdır. Bu ülkelerde 2021 yılında, 2020 yılında olduğu gibi sadece 60 milyar dolar yatırım yapıldığı gözlemlenmiştir. Her iki yılda yapılan yatırım miktarları bir önceki yıl yatırım tutarının oldukça altında kalmıştır.
Uluslararası Enerji Ajansı 2030 yılına kadar elektrik iletim sistemlerine yılda en az 600 milyar dolar yapılması halinde 2050 yılı "Net Sıfır Hedefine" ulaşılabileceğini ısrarla iddia etmektedir. Bu anlamda, ülkemizin "Net Sıfır Hedefi" için 2050 yılına kadar 90 milyar dolar tutarında rüzgar enerjisi yatırımı yapılmasını öngördüğünü belirtmek isterim. Bu hedef, diğer enerji yatırımları ile birlikte ülkemiz açısından büyük önem taşımaktadır.
Enerji Ajansına göre, tüm dünyadaki elektrik iletim ve dağıtım ağının uzunluğu 80 milyon kilometreye yakındır. Ajans, elektrik iletim ağlarının güçlü ve güvenilir enerji sistemlerinin omurgası olduğunu vurgulamakta, sistem alt yapısının yenilenmesinin önemine her fırsatta vurgu yapmaktadır.
Uluslararası Enerji Ajansı verilerine göre akıllı sistemlerin yetersizliğinden kaynaklanan olumsuzluklar
Dünyanın çeşitli bölgelerinde, özellikle yenilenebilir enerji yatırımlarının yoğunluk kazanmasına rağmen alt yapıda ve iletim sisteminde yeterli yatırımları tamamlamayan ülkelerde ciddi sorunlarla karşılaşıldığı gözlemleniyor. Yenilenebilir enerji kaynaklarının kesintili üretim yapmaları, sistem entegrasyonunu ve özellikle iletim alt yapısında akıllı sistemlerin uygulanmasını (ve/veya alternatif olarak enerji depolanmasını) kullanımını zorunlu kılıyor.
Vietnam örneği dikkate alındığında, bu ülkede 2022 yılı içinde yenilenebilir enerji yatırımlarının durma noktasına geldiği gözlemleniyor. Önceki yıllarda büyük bir heyecanla tamamlanan 20 GW kapasitesindeki yenilenebilir enerji kaynakları, akıllı şebekenin yeterince uygulanmaması nedeniyle oldukça sık yük aşımı, yüksek enerji duruşları yaratarak ciddi bir arz güvensizliğine neden oluyor. Benzer bir sorunla Hollanda'da da karşılaşılıyor. Akıllı sistemlere yeterince yatırım yapmayan Hollanda da akıllı şebekelerin yetersizliği nedeniyle belirli bölgelerde elektriğe ulaşım sorunu yaşıyor.
Almanya da yakın zamanda ülkenin kuzey ve güneyini bağlayan iletim hattında yanlış planlamadan kaynaklanan enerji iletim sorunu ile karşılaşıyor. Bu sorun, belirli bir dönem için yenilenebilir kaynakların üretime katkısını azalttığı gibi, bir süre için iletimde ciddi bir darboğaza neden olacaktır. Bu gelişmeler, ister gelişmiş, ister gelişmekte olsun iletim alt yapılarında, şebekelerinde gereken yatırımı zamanında yapmayan ülkelerin, yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme entegrasyonu başta olmak üzere arz güvenliği ve enerji iletiminde ciddi sorunlarla karşılaşabileceklerine işaret etmektedir.
Uluslararası Enerji Ajansı bilgilerini tekrar değerlendirdiğimizde, tüm dijital alt yapı yatırımlarının yaklaşık yüzde yetmiş beşinin dağıtım sektörüne gittiği anlaşılıyor. Akıllı sayaçlar, alt sistemlerin otomasyonu, besleme üniteleri ve hat yenilemesi gibi unsurlar bu alanda yapılan yatırımlar arasında önemli yer tutuyor.
İletimde ise en önemli yatırım, güç aktarma ünitelerine, alt sistemlerin otomasyonuna ve gelişmiş sensörlere yapılıyor.
Ajans, elektrikli araçlar şarj üniteleri için yapılan yatırımların 2021 yılında yüzde yirmi gibi büyük bir hızla arttığını bildirmekte, elektrikli araç kullanımının gittikçe artan bir hızla arttığını vurgulayarak, karbon emisyonunun azaltılması açısından önemli bir gelişmeyi müjdelemektedir.
Uluslararası Enerji Ajansı "Akıllı Şebekeler-Smart Grid" ile ilgili olarak elektrik üreten şirketlere ilettiği mesajında, küresel ısınmanın neden olduğu aşırı hava koşullarına, yangınlara ve siber risklere karşı uyanık olmaları gerektiği vurgulanıyor. Ajans, enerji şirketlerini, hava koşullarını hatasız ölçen sistemlere yatırım yapmaları, yangın ve sele karşı modellemeler yaratmaları ve bunun için yüksek çözünürlü kameralara ve diğer teknolojik cihazlara yatırım bütçelerinde mutlaka yer vermeleri gerektiği konusunda uyarıyor.
Dünyada, tüm ülkelerin enerji alanında ortak hedeflerinin enerji-elektrik alt yapılarını, iletim ve dağıtım sistemlerini günün koşullarına uygun hale getirmek olduğunu vurgulamak isterim. Küresel ısınma ile savaşta "Net Sıfır Emisyon" hedefine ulaşabilmenin tek yolu olan "Yenilenebilir Kaynakların Etkin Kullanımı" ile ekonomilerin ayakta kalabilmeleri için "Enerjide Arz Güvenliğini" sağlayabilmenin başka bir yolu olmadığını düşünüyorum.
KAYNAKÇA:
1- Enerji İletim Sisteminde Yenilenebilir Kaynaklarla Uyumlu, Talep ve Arzla Anında İletişim Kurabilen Bir Modernizasyona Gereksinim Var mı? Akıllı Şebeke (Smart Grid) Bir Çözüm mü? - Enver GÜNEY, (Global Enerji Dergisinin Ekim 2010 Tarihli 74ncü sayısında yayınlanmıştır).
2- World Investment Report 2010 – Investing in a Low-Carbon Economy.
3- The Smart Grid: An Introduction -How a Smarter Grid Works as an Enabling Engine for our Economy,our Environment and our Future?; Prepared for the US Department of Energy.
4- "Grid 2030" A National Vision for Electricity's Second 100 Years.
5- International Energy Agency, SMART GRIDS, September 2022.
6- 21. Yüzyılın Güç Dağıtım Yöntemi. Akıllı Şebekeler- Trend Analizi , Mart 2018, STM Teknolojik Düşünce Merkezi
|
Enver Güney kimdir? Kısa bir süre yeminli mali müşavir / proje ve yatırım danışmanı olarak çalıştı; 2005-2007 yılları arasında Türkiye Barolar Birliği Sosyal Yardım ve Dayanışma Fonu Yönetim Kurulu üyeliği yaptı. |