Arz Güvenliği İçin Enerji Depolama

Tuğrul ATASOY

 

Bölgesel bir enerji merkezi olma hedefi çerçevesinde ülkemizde kaynak çeşitliliğine ve arz güvenliğine odaklanan proje ve yatırımlar gerçekleşiyor. Ancak karmaşık yapıdaki enerji sistemini gerçek anlamda yönetebilmek ve arz güvenliğini sağlamak için her katmanda enerji depolama kapasitesi oluşturmamız gerekiyor.

 


Kaynak: Carbon Trust

Enerji kurgumuzun güncel odağında en önemli konulardan biri arz güvenliğinin sağlanması. Türkiye ise bu durumu uzun zamandır hem doğalgaz hem de elektrik sektörlerinde yeni projeler, yeni arz kaynakları ve kapasite artışlarıyla karşılama yoluna gidiyor. Artış gösteren enerji talebine bağlı olarak yapılan altyapı genişletme yatırımları, büyüyen tüketici portföyüne yetişmeye çalışırken arz-talep dengesini hem ulusal hem de yerel düzeyde korumak giderek zorlaşıyor. Enerji ithalatında fiyat değişikliklerine bağlı hassasiyet, politik ya da mevsimsel iklime bağlı olarak yaşanan dönemsel tedarik sıkıntıları gibi konular hızlı yanıt verilmesi gereken krizlerin oluşumuna yol açabilir. Üstelik bu risklerin yanına artık altyapının kritik noktalarına yapılabilecek tüm fiziksel ve siber saldırı tehditleri de eklenmiş durumda.

Enerjiyi doğru yerde, doğru miktarda ve doğru teknolojilerle depolayabilmek, oluşan tüm bu risklere karşı ulusal enerji ağlarımızın güvenliği ve enerji tedariğinin kesintisiz hale getirilmesi için çok önemli duruma geliyor. Arz güvenliği risklerine karşı pek çok ülkede hem doğalgaz, hem elektrik enerjisinin depolanması amacıyla büyük ölçekli yüzlerce tesis bulunmakta. Doğalgaz depolama konusunda en büyük kapasite yeraltı tesislerinde iken elektrik enerjisinin depolanması için en yüksek kapasite ‘pumped hydro’, ya da ülkemizde kullanımda olan tanımıyla pompaj depolamalı hidroelektrik santrallerinde.

Doğalgaz sektöründe bir yandan enerji koridoru olma niteliğini güçlendirmek adına TANAP ve Türk Akımı gibi uluslararası enerji politikalarında karşılığı olan projeler sürdürülürken bir yandan da doğalgaz depolama açısından kapasitesinin artırılması için planlar mevcut. Ülkemizde yer alan 2 saha olan Silivri ve Tuz Gölü yeraltı doğalgaz depolama tesislerinin 4 milyar metreküpten az olan kapasiteleri ise tüm doğalgazını ithal etme durumunda olan Türkiye’nin kış aylarındaki tüketimi göz önüne alındığında yeterli değil. Bu farkındalıkla başlatılan kapasite artışı yatırımları için ise süreçler oldukça durağan gözüküyor. Özellikle kriz anlarında doğalgaz arzının öncelikli olarak sanayi tesisleri ve doğalgaz çevrim santrallerindeki elektrik üretiminde kesintilere neden olduğu gözönüne alındığında bu kapasitenin hızla artırılması önceliklenmesi gereken bir konu olarak görünüyor. Dünyada ise benzer kaygılar önemli bir kapasitenin depolanmasını sağlamış durumda. CEDIGAZ tarafından Temmuz 2017’de yayınlanan rapora göre, 2016 sonu itibariyle yer altı doğalgaz depolama (UGS) tesislerinin tüm dünyadaki sayısı 670’in, toplam depolama kapasitesi ise 420 milyar metreküpün üzerinde. Bu miktar, küresel doğalgaz tüketiminin yüzde 10’undan fazla. Yakın gelecekteki en önemli kapasite artışı ise doğalgaz bağımlılığını düşürmeye çalışan Avrupa’da bekleniyor.

Elektriğin depolanmasında ise Türkiye ve dünyadaki durum arasındaki farklılık çok daha dikkat çekici. Enerji depolama amaçlı kurulu güç miktarı, dünyada özellikle 1970’lerden sonra sürekli olarak düzenli bir artış göstererek bugün 140.000 MW’ın üzerine çıkmış durumda. Gelişmiş ülkelerin yanı sıra Hindistan, İran, Güney Afrika gibi nüfus ve tüketimi yüksek pek çok ülkenin de 1000 MW üstü projelerle enerji depolama tesisleri kurmakta olduğu görülüyor. Bugüne kadar pek çok depolama santralini devreye almış olan Çin ise, dünyanın en büyük depolama santrali olması hedeflenen 3.600 MW’lık Fengning depolama santralini 2021’de devreye almayı planlıyor. ETKB verilerine göre 80.000 MW’ın üzerinde kurulu gücü olan Türkiye’de ise etüt çalışmaları tamamlanan pompaj depolamalı hidroelektrik santral (PHES) projeleri olduğu açıklanmış olsa da henüz hayata geçirilen bir proje bulunmuyor.  YEGM verilerine göre yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı elektrik üretimi HES projeleriyle birlikte 35.000 MW üzerinde bulunan ülkemizde, hem arz-talep dengesini çok daha kontrollü bir biçimde yönetebilmek, hem de sistemde rezerv güç kapasitesi bulundurabilmek adına teknik ve çevresel etki açısından doğru noktalarda PHES projelerinin yatırım ve işletmeye dönüşmesi son derece önemli ve gerekli görünüyor.

Kaynak: ABD Enerji Bakanlığı Global Enerji Depolama Veritabanı (2016)

 

Enerji sisteminin üst katmanlarında, yani ulusal ölçekteki arz güvenliği için ağırlık çoğunlukla PHES’lerdeyken tüketiciye daha yakın noktalarda ise kullanım alanları ve teknolojik seçenekler çoğalıyor. Son dönemde özellikle elektrokimyasal pil teknolojilerinde yaşanan maliyet düşüşleri ve teknolojik gelişmeler, lityum iyon tabanlı piller başta olmak üzere çeşitli enerji depolama teknolojilerinin yeni alanlarda yaygınlaşmasını sağlıyor.

Şebekelerde arz güvenliği açısından pil teknolojilerinin sağlayabileceği yedek kapasite ve elektrik kalitesini düzenlemeye yönelik yetenekler, normal şartlarda elektrik iletimi ve tüketici arasında aracı konumunda olan dağıtım şebekeleri için de önemli bir alternatif olabilir. Bu açıdan depolama sistemleri kritik noktalar için yedek güç ünitesi olarak çalışabileceği gibi, sistemin geneli için kurulacak daha büyük tesisler sayesinde de kriz anlarında oluşabilecek zorunlu kesintilerde enerji temini sağlayabilir. Doğal afetlerden sıklıkla etkilenen ABD’nin California eyaleti, bu bakış açısıyla eyalet içerisinde görevli olan tüm dağıtım şirketlerine enerji depolama kapasitesi oluşturma yükümlülüğü getirdi. Bu doğrultuda 2020 yılına kadar her bir dağıtım şirketinin toplam 1325 MW kurulu depolama gücüne ulaşması gerekiyor. Oldukça iddialı olan bu hedeflerin hayata geçmesi sonrası ise enerji şebekesi tüketiciye çok daha yakın bir seviyede güvenliğini ve esnekliğini oldukça artırmış olacak.

Güneş ve rüzgar enerjisiyle eşlenik kullanımda dengeleyici bir unsur olarak da öne çıkan pil teknolojileri, hem lisanslı hem de lisanssız yenilenebilir enerji santralleri için önemli ve zorunlu bir bileşen haline gelebilir. Bu konuda yapılacak düzenlemelerle elektrik şebekesinin ihtiyaç duyacağı depolama kapasitesinin bir bölümü, elektrik üretim santrallerinde düzenleyici nitelikte kurulabilir ve bu şekilde doğası gereği kesikli olan yenilenebilir enerji üretimi üzerinde sistem kontrolü artırılabilir. Öte yandan, her biri mobil bir enerji deposu olan elektrikli araçların yaygınlaşma süreci de şu an için hesaba katılmayan ancak geçici yedek güç kaynağı olarak çok önemli olanaklar sağlayacak bir yapıya hazırlık yapılması gerektiğini işaret ediyor.

Yenilenebilir enerji üretimi, elektrikli araçlar ve şebeke altyapısının güçlendirilmesi alanlarında kullanım ihtiyaçları değerlendirilmeli, kesintisiz ve güvenli bir enerji temini için doğru yatırım planlarının oluşturulması gerekiyor. Enerji zincirinin her halkasında hem devlet eliyle yapılacak yatırımlar, hem de özel sektör ve bireysel yatırımcıların doğru uygulamalara yönlendirilmesiyle yapılacak projeler sonucunda Türkiye’nin kısa sürede çok daha kararlı ve güvenli bir enerji sistemine kavuşması mümkün olacaktır.

Yazar