BİLAL GÜMÜŞ

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Şebekeye Entegrasyonunda Karşılaşılan Problemler

Abstract

Küresel iklim değişikliğinin kontrol altına alınabilmesindeki kilit unsurlardan birisi ihtiyaç duyulan enerjinin yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilmesidir. Dünya genelinde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı özellikle rüzgar ve güneş enerjisi başta olmak üzere hızla artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretiminde kullanımı ise en önemli gelişim alanıdır. 2022 yılı sonu itibariyle, üretilen elektrik enerjisinin %30’u yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilmiştir. Bu gelişim dağıtık güç sistemlerinin hızla büyümesine neden olmaktadır. Bunun sonucunda da dağıtım ve iletim şebekelerinin de bu yapıya uygun hale getirilmesi gerekmektedir. Elektrik şebekeleri bir yandan dijitalleşme sürecinde akıllı hale gelirken, yenilenebilir enerji kaynaklarını içeren mikro şebekelerin yönetimi önemli bir konu haline gelmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen elektrik enerjisinin süreksiz olması ve yapısal farklılıklar güç şebekesi entegrasyonunda bazı zorluklar yaratmaktadır.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının şebekeye entegrasyonunda yaşanan en önemli sorunların başında, bu kaynakların şebekeye güç çeviricileri aracılığıyla bağlanmaları gelmektedir. Güç çeviricileri yapıları itibariyle harmonikler oluşturmakta, bunlar da şebekenin güç kalitesine etki etmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının farklı ölçeklerde şebekeye entegre edilmesi, şebeke kararlılığı ve kalitesi açısından bazı parametrelerin kontrol edilmesini gerekli kılmıştır. Bu parametrelerden en önemlileri gerilim, frekans ve reaktif güç kontrolüdür. Bunun yanında yenilenebilir enerji kaynaklarının kontrol edilemez oluşu, kontrolün talep tarafında yapılmasını ortaya çıkarmıştır. Bu sistemler için kullanılan çevrimiçi kontrol sistemleri siber güvenlik konusunda da önlemler alınmasını gerektirmektedir. Tüm bu unsurlar yenilenebilir enerji kaynaklarının şebekeye entegrasyonunda, üzerinde çalışılması ve çözümler geliştirilmesi gereken alanlar olarak ele alınmalıdır.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının penetrasyonunun yüksek olduğu şebekelerde kararlılığın ve güç kalitesinin sağlanması için enerji depolama sistemlerinin varlığı çok önemlidir. Ayrıca mikro şebekelerin yönetimi de sistem kararlılığı için önemlidir.

Bu sunumda mikro şebekelerin ve dağıtık üretim kaynaklarının elektrik şebekesine entegrasyonunda en önemli problemler olan gerilim ve frekans kararlılığına ek olarak enerji depolama ve akıllı şebekelerin yönetim sistemleri sunulacaktır.

Biyografi

Prof. Dr. Bilal Gümüş, lisans derecesini İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Elektrik Mühendisliği Bölümü’nden, yüksek lisans ve doktora derecelerini ise Fırat Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü’nden sırasıyla 1992, 1997 ve 2004 yıllarında almıştır. Dicle Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü’nde 1994 yılından beri görev yapmaktadır. Aynı bölümde anabilim dalı başkanlığı, bölüm başkanlığı gibi idari görevleri de yürütmüştür. Halen Dicle Üniversitesi Yenilenebilir Enerji Kaynakları Uygulama ve Araştırma Merkezi Müdürlüğü’nü yürütmektedir. Araştırma alanları arasında yenilenebilir enerji kaynakları, güneş enerji sistemleri, elektrik makineleri, güç elektroniği, akıllı şebekeler ve mikro şebekeler yer almaktadır.