GES ve RES’lere Elektrik Depolama Sistemi Entegrasyonu
1 Temmuz 2022 tarihinde gerçekleşen TBMM Genel Kurulu görüşmelerinde elektrik depolama tesisi yatırımlarına teşvik getirilmesini öneren kanun teklifi kabul edildi. Bu teklif ile birlikte depolama tesislerinin kurulmasında pozitif etkiye sahip olacak bir yatırımın önü açıldı.
Biz de şimdi bu kanunu biraz teknik açıdan inceleyelim;
(10) Elektrik depolama tesisi kurmayı taahhüt eden tüzel kişilere, kurmayı taahhüt ettikleri elektrik depolama tesisinin kurulu gücüne kadar Kurum tarafından rüzgâr ve/veya güneş enerjisine dayalı elektrik üretim tesisi kurulmasına ilişkin önlisans verilir. Bu kapsamdaki üretim tesisleri için Kanunun 7 nci maddesinin dördüncü fıkrası hükümleri uygulanmaz. Bu fıkra kapsamında kurulacak tesisler için, önlisans ve lisans verme koşullan ile tadili ve iptali, yükümlülüklerin yerine getirilmemesi hâlinde teminatın irat kaydedilmesi hususları ve bu kapsamda üretilen elektrik enerjisinin depolama tesisi üzerinden sisteme verilmesi dahil, uygulamaya ilişkin usul ve esaslar Kurum tarafından yönetmelikle düzenlenir. Bu fıkra kapsamında kurulacak tesisler 5346 sayılı Kanunun 6 nci maddesi hükümlerinden yararlandırılabilir.
Bu maddede asıl amaç depolama tesisi kurdurmak ve şebekeye destek olmasını sağlamak. GES/RES entegrasyonu bunun motivatörü ama aslında GES/RES üretimine entegre ve bu üretimden daha fazla faydalanacak bir hale getirilebilir. Nasıl mı? Gelin teknik parametreleri bir belirleyip analizlere geçelim.
Öncelikle birimler ve limitler;
“kurulu gücüne kadar”: Burada depolama sisteminin MWe (yani çıkış gücü) baz alındığını varsayıyoruz. Diğer bir deyişle depolama sisteminde ne kadar evirici varsa bunların çıkış güçlerinin toplamı ya da şebeke limiti.
MWh: Depolama sistemi enerjisi. Güç * Zaman’dan bu ürünlerin içerisine depoladığı bir enerji var. Bu birime herhangi bir atıf yapılmamış o sebeple biz belirleyebiliyoruz.
MWp: GES projelerinde kullanılan güneş panellerinin toplam gücü. Zaten bu yazıyı okuyan herkesin aşina olduğu bir birim.
“kurulu gücüne kadar”: Burada yine GES’in MWe değerine atıf yapıldığını varsayıyoruz.
Bataryaların doldurma gücü (MWp-MWe veya sadece MWe) toplam MWh kapasitesini 1.5 saatten daha kısa sürede doldurmamalı. Aslında tavsiye edilen en az 3-4 saat. Hesaba dökecek olursak 1MWh’lik depolama tesisi için en fazla 666kWe şarj gücüne sahip olmalıyız. Tavsiye edilen aralık 1MWh depolama için 250kWe-300kWe arası.
Bataryaların boşaltma gücü 1 saatten daha kısa olmamalı. Bu da 1MWh tesis için maksimum 1MWe demek ama bu da limit. Sistemin uzun ömürlü olması için bu değerin de 3-4 saat civarında yani 250kWe-300kWe bandında olması gerek.
Kullanılabilir Enerji (DOD): Bataryalar tamamen doldurulup tamamen boşaltıldıkları durumda zarar görürler. Lityum piller için %20’den daha fazla boşaltma, %80’den daha fazla doldurma önerilmez (%60DOD). LFP(Lithium Iron Phosphate) piller için yine %20 altına inilmesi önerilmez ama doldurma aşamasında %95’e kadar çıkabilir (%75DOD).
Birimler ve limitlerden sonra tasarımın finansal kısmını etkileyecek iki parametremiz daha var;
Piller tamamen dolu olursa ne kadar enerji kaybederiz? (Depolanamayan enerji)
Pil grubunu çok büyük seçersek ne kadar kWh’lik depolama hiç kullanılmaz lakin finansal modelde CapEx olarak baz almak durumunda kalırız (Atıl depolama yatırımı).
Burdur’da kurulu depolamaya sahip bir GES tesisi üzerinden ilerlersek,
1MWe gücünde bir depolama tesisi düşünelim. Bu tesisin sağlıklı bir şekilde enerjisini doldurması/boşaltması için yaklaşık 4MWh’lik depolamaya ihtiyacı var. %80 DOD’a sahip bir tesis kurduğumuzu düşünürsek (%15-%95) aslında 4MWh verebilmek için 5MWh kurmamız gerekir. Bu sebeple kurulu depolama kapasitemizi 5MWh olarak baz alalım.
Peki çıkış gücü 1MWe olan bir GES tesisi kurarsak kaç MWp DC güç bizim için doğru seçim olur? Birkaç simülasyon ile bunu belirleyebiliriz.
1MWe:1MWp = Depolama hiç kullanılmıyor
1MWe:2MWp (2x overload) = Yıllık üretimin %18,4’sı depolanıyor. %0,05 oranında bir enerji de depolama sisteminin dolu olması sebebi ile kaybediliyor.
1MWe:3MWp (3x overload) = Yıllık üretimin %23,5’i depolanıyor. %14,56’i ise depolanamadan kaybediliyor.
1MWe:4MWp (4x overload) = Yıllık üretimin %20’si depolanıyor (Bir önceki overload oranına göre düşüşe dikkat). %30,69’u ise atıl enerji oluyor, depolanamadan kaybediliyor.
Bu teknik taramada görüldüğü üzere depolama tesislerinde GES kurulu gücü çok yüksek değerlere çıkabiliyor. Tabi teknik parametreler sadece yatırımlar için yeterli değil. Dikkat edilmesi gereken değerler her zaman finansal (IRR, RoE vb.) geri dönüştür.
Peki finansal geri dönüş nasıl optimize edilir? Bu aşamada daha pek çok parametre devreye girer, örneğin “State of Wear” dediğimiz bataryaların eskime oranı. Batarya üreticisinden alınan döngü sayısına ve DOD’ye göre batarya davranışı parametrelerine göre AC güç, batarya maksimum doldurma gücü, batarya maksimum boşaltma gücü tekrar tekrar incelenir ve finansal modellerde CapEx/OpEx olarak yansıtılır. Bu aşamada bu beklentilere göre PV gücü tekrar optimize edilir. Bu aşamada PV kısmının da kendi içerisinde teknik optimizasyonları gerçekleştirilir ve hassasiyet analizleri oluşturulur.
Doğru bir entegre PV/Depolama çözümü için 50.000’den fazla farklı simülasyonun doğru parametrelerde gerçekleştirilip finansal modele sokulması gerekir. Ancak bu şekilde doğru bir boyutlandırma ve projelendirme gerçekleştirilebilir.
------------------------------------------------------
İletişim : Solarian Enerji A.Ş.
Altayçeşme Mah. Çamlı Sk. No:10-14A/69
Rosa Residence Maltepe İstanbul
