Enerji depolama nasıl çalışır?

Yenilenebilir enerji üretmek önemliyse, enerji depolama sayesinde kullanıcıların kullanımına sunulması da aynı derecede, hatta daha da önemlidir. Peki, nasıl çalıştığını biliyor muyuz?

Toplumumuz daha yeşil bir geleceğe doğru ilerliyor. Ekonomimizin karbonsuzlaştırılmasının iklim nötrlüğüne ve dolayısıyla daha sürdürülebilir ve çevre dostu bir dünyaya ulaşmak için hayati önem taşıdığı bir gelecek. Yeşil enerji üretimine olanak tanıyan yenilenebilir enerjilerin ortaya çıkması sayesinde, elektrik enerjisi üretimi bu enerji dönüşümü sürecinde kilit bir rol oynuyor. Ancak bu enerji türü her zaman kullanımımıza açık olmayabilir ve iki faktöre bağlıdır: hava koşulları ve talep takvimi. Bu nedenle elektrik depolama, karbonsuzlaştırma hedeflerimize ulaşmak için önemli bir çözümdür. Peki, enerji depolamanın nasıl çalıştığını hiç merak ettiniz mi? Bakalım nasıl.

Daha önce de söylediğimiz gibi, rüzgarın ihtiyacımız olduğunda esmesini veya güneş panellerimizi çalıştırmak için güneş ışığının parlamasını programlayamayız. Peki, yenilenebilir enerjilerin elektrik şebekemizi garantili bir şekilde beslemesini nasıl sağlayabiliriz? Cevap enerji depolamadır. Bu sayede, talep düşük olduğunda yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen fazla enerjiyi depolayıp talep yüksek olduğunda elektrik şebekesine verebiliyoruz. Depolamanın nasıl çalıştığını anlamadan önce bilmemiz gereken farklı çözümlere dayanan teknolojik bir nimet.

En geleneksel ve günümüzde en görünür çözüm, hidroelektrik santralleridir. Güneş ve rüzgarın yeterli olmadığı zamanlarda, su kapaklarından gelen gücü serbest bırakarak türbinlerinin hareketini sağlayan ve böylece enerji talebine göre büyük miktarda elektrik üreten barajlar ve rezervuarlar. Bu, hepimizin aşina olduğu ancak enerji depolamayla her zaman ilişkilendirmediğimiz bir çözümdür ve bunu yenilenebilir enerjinin bir başka kaynağı olarak görürüz; Her ne kadar en büyük erdemi, suyun o kuvvetini en uygun ve gerekli olduğunda kullanılmak üzere depolayabilme yeteneği olsa da.

Su ile enerji depolama

Bu sınıflamaya, 2000’li yılların ilk on yılında İspanya gibi ülkelerde gelişen ve fotovoltaik paneller tarafından üretilen enerjiyi depolayan sözde güneş enerjisi santrallerini de dahil edebiliriz. Erimiş tuzlar daha sonra buhar üretimini ve ardından elektrik enerjisi üreten türbinlerin hareketini sağlar. Tesisin ortasında bulunan ve yukarıda bahsedilen erimiş tuzların bulunduğu büyük bir kuleye doğru bakan dairesel bir fotovoltaik panel yüzeyiyle öne çıkan bu çözüm, güneş ışığı kaybolduğunda ve enerji talebi arttığında, arzın hanelere ulaşmasını sağlar. Bunlar arasında öne çıkanlar arasında Fas’taki Noor Ourzarate II (200 MW) gibi santraller yer alır ve bu santraller 6 saat boyunca enerji depolar.

Ancak bu makaleyi okuyorsanız, bunun nedeni kesinlikle günümüzün en yenilikçi ve en #trend çözümü olan başka bir çözümdür. Elektrik enerjisinin pillerde depolanmasından bahsediyoruz. Cep telefonumuzun pili azaldığında bizi kurtaran powerbank’e benzetilebilecek bu teknoloji, şebekemizde devrim yaratıyor ve hava koşullarının yenilenebilir enerjiye düzenli erişime izin vermediği zamanlarda bile enerji sağlama garantisiyle yeni yenilenebilir enerji projelerinin ortaya çıkmasını sağlıyor. Öyleyse, yakın gelecekte çok önemli hale gelecek olan bu teknolojinin nasıl çalıştığını adım adım görelim.

Elektrik şebekesinde gidiş-dönüş 

Her şey enerji üretim noktasında başlar. Hepimizin bir dereceye kadar aklına gelebilecek bir fotovoltaik santral örneğini kullanalım. Fotovoltaik panellerden gelen enerji, önce elektrik tesisatından geçerek güç dönüştürücülere ulaşır. Bu dönüştürücüler, akımı doğru akımdan alternatif akıma (müzik severler için AC/DC) çevirmemizi sağlar: Bu, enerjinin şebekeden sorunsuz bir şekilde akması için gereklidir.

Şebekenin üretilen değerli watt’lardan tek bir tanesini bile kaybetmemesini sağlamak için, transformasyon merkezlerindeki ekipmanlar, voltajı artırarak ve enerji kayıplarını önleyerek devreye girer. Bu merkezlerin çalışması sayesinde enerji, orta saha oyuncusu gibi davranarak (futbol jargonunda) elektrik trafo merkezine “sağlam ve güvenli” bir şekilde ulaşır ve trafo merkezi, doğrudan tüketicilere giden enerji ile daha sonra tedarik edilmek üzere büyük akü konteynerlerinde depolanacak enerji arasında enerjiyi dağıtır. İşte bu kadar, değil mi? Enerji artık akülere ulaştı ve bilmece çözüldü. Gerçek bundan çok uzak; Büyük fikirler büyük çözümler gerektirir.

Dönüşüm merkezleri enerji depolamak için olmazsa olmazdır

Bu noktada, trafo merkezlerinde bulunan enerji, biriktirilmeden önce voltajını tekrar düşürmeli ve akımını doğru akıma çevirmelidir. Yani, yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu için teknolojisi ve güvenilirliği çok önemli olan trafo merkezleri adı verilen meşgul arkadaşlarımızdan tekrar geçmek zorundadır. Bunlar daha sonra, harekete geçme çağrısını bekleyen pillerde depolanan enerjiyi bırakır. Böylece, talep arttığında, bu enerji trafo merkezlerine geri gönderilir ve trafo merkezleri voltajı artırarak gücü tekrar “ayarlar”, trafo merkezine gönderir, trafo merkezi de akımını alternatif akıma dönüştürür ve son olarak farklı tüketim noktalarına ulaşmak üzere elektrik şebekesine beslenir. Bu hiçbir şey.

Enerji depolama nasıl çalışır?

İşte bu karmaşık elektrik sistemi, bize gün ışığında, gece saat 10’da bir santralde üretilen yenilenebilir enerjiden yararlanmamızı ve cihazlarımızı geceleri tek bir karbondioksit zerresi bile salmadan çalıştırmamızı sağlıyor ve sağlayacak. Bu teknolojinin neden bu kadar temel olduğunu şimdi anlıyor musunuz? Tüketiciler ve gezegen için sunduğu önemli faydalar göz önüne alındığında, enerji depolamanın yaygınlaşmasının her yıl üç katına çıkacağı tahmin ediliyor. Bu, yalnızca yirmi yıl içinde, dünya çapında kurulu olan yaklaşık 10 GW’lık enerjiden (kuşkusuz sembolik bir rakam) 1.100 GW’ın üzerine çıkacağımız ve enerji dönüşümünü ve daha sürdürülebilir bir dünyayı mümkün kılacağımız anlamına geliyor. Hala sorularınız mı var? Endişelenmeyin, bu karmaşık işlemi basit ve etkileşimli bir şekilde görebileceğiniz kısa bir video hazırladık. Kaçırmayın!