Enerji Depolama Sistemleri Nedir?

Enerji depolama sistemleri: Günümüzde büyük öneme sahip olan yenilenebilir enerji kaynaklarının bütünleşmesi için etkendir. Mevcut durumdaki bir elektrik sisteminin güçlü şekilde sürdürülmesi noktasında önemli bir yere sahiptir. Enerji verimliliği, iletim-dağıtım ve maliyetlerin düşürülmesi açısından enerjinin depolanmasını zorunlu kılar. Enerji depolama sistemleri yenilenebilir enerji sistemlerinde üretilmiş olan enerjinin depolanmasını sağlar.

Bunlardan başka;

• Frekans
• Güç kararlılığı
• Şebekeye entegrasyon,
• Gerilim yönetimi gibi çeşitli alanlarda da kullanımı hızla yaygın bir hale gelmektedir.

İşletmecilerin enerji üretimini sisteme entegre etmek için depolamaya ihtiyaçları vardır. Fizibilite çalışmaları sonucu enerji depolamanın sadece teknik bir gereklilik olmadığını kanıtlamıştır. Aynı zamanda fiyat kontrolü sağladığını da göstermektedir.

Enerji Depolama Sistemlerinin Önemi

Günümüzde yenilenebilir enerjinin önemli bir yeri vardır. Söz konusu yenilenebilir enerji olduğunda enerji depolama sistemleri de büyük önem taşımaktadır. Bir elektrik sisteminin dayanıklı ve güvenilir bir biçimde sürdürülmesine önemli katkı sunmaktadır.

Enerjinin depolanması, enerji üretimi ve tüketimi arasındaki oran dengesizliğini gidermektedir. Böylece var olan enerji kaynaklarının daha etkin bir şekilde kullanılması mümkün olmaktadır. Örneğin elektrik enerjisi tüketimi gecenin geç saatleri ve hafta sonlarında düşük seviyelerdedir. Bu zaman dilimlerinde üretilen fazla elektrik enerjisi depolanır. Böylece ihtiyacın fazla olduğu hallerde tüketilebilir hale dönüştürülebilmektedir. Enerji depolanması, üretim ve tüketim arasındaki farkı dengelediği gibi, enerji tasarrufu açısından da çok önemli bir rol oynar.

Şebeke kararlılığının yanı sıra frekans cevap verme sürecini düzenler. Böylece güçte oluşan dalgalanmaları iyileştirir. Böylece yenilenebilir enerji sistemlerinin verimini arttırır. Bunun sonucu olarak da sera gazı emisyonunu düşürür. Enerji üretiminin gerçekleştirilmesinde farklı depolama sistemleri vardır.

Bunlar;

• Mekanik (pompa hidrolamalı),
• Elektrokimyasal (piller),
• Sıkıştırılmış, volan),
• Termal veya hidrojen depolama olarak listelenebilir.

Enerji Depolama Yöntemleri 

Enerji depolama sistemlerinde pek çok yöntem bulunmaktadır. Bu yöntemler;

• Mekanik Sistemler
• Termal Sistemler
• Elektrokimyasal Sistemler (Piller)
• Hidrojen Depolama Sistemleri

Depolama Sistemlerinin Maliyeti 

Enerji depolama sistemleri maliyeti ticari olarak önemlidir. Bu sistemleri kendi içinde yatırım ve işletme maliyetlerini kapsar. niteliktedir. Bu sistemlerin işletme maliyetleri işlem maliyeti, bakım, değişim ve depolama gibi maddeleri içerir.

Bazı sistemlerde yan bileşenlerin de toplam yatırım maliyetine eklenmektedir. Bunun sonucu bu sistemler kW başına $1000 – $1600 gibi oldukça yüksek yatırım maliyetleri gerektirmektedir. Bundan dolayı da yatırım yapmaya değecek kadar yoğun bir biçimde kullanılmalıdır.

Verimli Enerji Depolama Sistemleri 

Yenilenebilir enerji ile alakalı farklı enerji depolama sistemleri bulunmaktadır. Sıkıştırılmış hava ve pompa depolamalı sistemler daha düşük yatırım maliyetine sahiptir. Her ne kadar pillerin daha yüksek maliyetli olması söz konusu olsa da, yüksek verimliliğe sahiptirler. Bundan dolayı pillerin gelecekte daha fazla bir şekilde yaygınlaşması beklenmektedir.

Enerji Depolama Sistemlerinin Kullanımı

Acaba gelecekte enerji depolama sistemlerinin kullanımı yaygınlaşır mı?

Konu genel olarak ele alındığında pek çok farklı enerji depolama sistemleri bulunmaktadır. Bunların her birinin enerji yoğunluğu, ömrü, maliyeti ve verimi gibi karakteristikleri vardır. Yenilenebilir enerji sistemlerinde fazladan üretilmiş olan enerjinin depolanması dışında;

• Frekans
• Şebekeye entegrasyonu
• Güç kararlılığı

Gerilim yönetimi gibi çeşitliliği olan alanlarda da kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bu doğrultuda enerji depolama teknolojileri gelecek yıllarda adından sıkça söz ettirecektir. Bunun beraberinde gelişimini de hızlı bir şekilde sürdürmeye devam edecektir.

Enerji Depolama Teknolojileri

Isı enerji depolama sistemleri iki gruba ayrılır;

• Düşük sıcaklık ısı depolama sistemleri
• Orta ve yüksek sıcaklık ısı depolama sistemleri

Düşük sıcaklıktaki ısı, yalıtılmış katılar veya sıvılar içinde doğrudan depolanması mümkündür. Bu şekilde depolanan ısı, sadece ısı enerjisi olarak yeniden kullanılabilmektedir.

Birçok endüstriyel süreçlerde, 100°C’dan başlayıp 2400°C’a kadar varan sıcaklıklardaki ısı enerjisi tüketilmektedir. Isı depolama sistemleri bu süreçlerde tampon görevi yapmakta ve enerji sarfiyatını azaltmaktadır. Yüksek sıcaklıkta depolanmış olan ısı enerjisi, ısı makinaları için de önemli bir enerji kaynağıdır. Endüstriyel ve ekmek fabrikalarındaki fırınlar, elektriğin fazla kullanılmadığı zaman ısıtılarak yüksek sıcaklıkta ısı depolanabilmektedir. (gecenin geç saatlerinde)