Elektrik Enerjisi Depolama Sistemleri – II

Modern yaşam, bağlı hizmetler ve -özellikle üretimde- elektrik tüketimi artarak devam ediyor. Bu nedenle elektrik enerjisi talebinin ve buna karşılık arzın hep dengede olması bekleniyor. Ancak beklenmedik nedenlerle arzda sorunlar oluşabilir. Şebekede ani pik çekimler, voltaj değişimi ve frekans dalgalanmalarının güvenli sınırların dışına çıkması, dağıtımı etkileyen şebeke sorunları olması ve elektrik yokluğu gibi sebepler arzu edilmeyen sorunlara neden olur. Ayrıca yenilenebilir enerji kaynaklarının kendi karakterinden dolayı (gelen arz ile sunumun karşılıklı örtüşmemesi gibi) elektrik arzında sorunlar yaşanabilir. Bu nedenle üretilen elektriğin şebeke talebinden fazla olan kısmının ya da şebekeye verilmeyen elektriğin, hazır ve emre amade olarak depolanması çok önemlidir.Bir önceki yazımızda ağırlıklı olarak elektrik ve elektromekanik elektrik depolama yöntemlerini incelemiştik.

Bu yazımızda ise yine benzer amaca yönelik diğer depolama sistemlerini açıklamamaya çalışacağız.

Elektrik Depolama Sistemleri

Bir önceki yazımızda, elektrik depolama sistemleri arasından, kullandıkları depolama teknolojilerine göre kimyasal/elektromekanik ve elektromanyetik sistemleri incelemiştik. Kaldığımız yerden devam edelim:

3. Mekanik Depolama Sistemleri
3.1. Pompaj Depolamalı Hidroelektrik Sistemi (Pumped Electric Storage) 

En eski elektrik enerjisi depolama sistemidir. Su, bir rezervuardan daha yüksekteki başka bir rezervuara pompalanır. Enerji gerektiğinde yüksek irtifada depolanan su bir türbin üzerinden serbest bırakılır ve bağlı jeneratörden elektrik elde edilir. Yüz yılı aşkın süredir kullanılan bir yöntemdir. Pelton, Kaplan ya da Francis türbinleri verimleri ve tersine pompalayabilme özellikleri nedeniyle tercih edilir. Aynı türbin ve hat hem su pompalamada hem de elektrik üretiminde jeneratör olarak kullanılabilirler.

Sistemin büyüklüğü; güç kapasitesi, rezervuar yüksekliği ve hacmine göre değişir. Amerika, Avrupa, Çin, Japonya ve Avusturalya’da yaygın şekilde kullanılmaktadır. Çevre sorunlarını minimize etmek için eski yer altı maden ve tuz ocaklarını su depolama amacıyla alternatif depolama olarak da kullanıldığı (ABD, Finlandiya, Avusturalya vb.) uygulamalar ve ayrıca deniz suyunun rezerv olarak kullanıldığı (Fransa, Japonya, Güney Amerika gibi) uygulamalar da vardır.

Elektrik tesislerinde ve şebekede güç düşüşü olduğu durumlarda veya kesikli enerji üretimindeki sakıncaları gidermek, enerji arzı dengesizliğini ve sunu açığını kapatmak için rezervuarda depolanan su ters akışla türbin ve jeneratöre gönderilerek anında tekrar elektrik üretilir.

Avantajları: Kurulum kullanım ve işletme yönünden eski ve olgun bir teknolojidir, çok düşük kendiliğinden kayıp, düşük enerji altyapı maliyetleri, başlama ve durdurma esnekliği vardır. Ayrıca büyük miktarlarda (gigawatt büyülüklerinde) enerji stoklayabilmesi, hızlı devreye girebilme özelliği, 75 yıla kadar kullanım ömrü olabilmesi ve enerji depolamada ucuz bir yol alması diğer avantajlarıdır.

Dezavantajları: Potansiyel kaynak azlığı, özel bir coğrafya ve su kaynağı gerekliliği, veriminin yaklaşık %70-80’lerde olması ve çevresel etkileri dezavantajları olarak sıralanabilir. 

Makalemizin tamamını okumak için lütfen buraya tıklayın.