Yenilenebilir enerji, popülerliğini artırarak enerji üretme süreçleri içindeki payını büyütmeye devam ediyor. Enerji sektörü büyük bir değişimin eşiğinde ve belki de çok uzak olmayan bir gelecekte enerjimizin neredeyse tamamını yenilenebilir kaynaklardan elde edeceğiz.

Yenilenebilir enerji kaynakları—güneş, su, rüzgar gibi—tükenmeyen kaynaklardır ve fosil yakıtlar gibi oluşmaları için yüzlerce yıl beklememiz gerekmez. Bu nedenle son dönemin en çok duyduğumuz kavramlarından biri olan sürdürülebilirlik kavramı ile de doğrudan ilişkilidir. Fosil yakıtlar, yenilenebilir kaynaklara kıyasla üretim süreçlerinde doğaya daha fazla zarar verir. Fosil yakıtların yanması sürecinde atmosfere büyük ölçüde karbon salınımı gerçekleşir. İklim değişikliği ile mücadele kapsamında ülkeler karbon sıfır hedefleri belirlerken; yenilenebilir enerji tesisleri, herhangi bir yakıt gerektirmemesi nedeniyle büyük avantaj sağlar.


 

Net Karbon Sıfır Hedefleri

Elbette, ürettiğimiz enerjinin tamamını yenilenebilir kaynaklardan elde etmeyi hepimiz isteriz. Ancak hâlâ elektrik üretimimizin büyük bir kısmı doğalgaz gibi fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Ülkemiz doğalgaz rezervleri açısından yetersiz olduğu için doğalgazı başka ülkelerden ithal ediyoruz; enerji üretiminde doğalgazın payının diğer kaynaklar içerisindeki payına oranının neredeyse yüzde otuz olduğu düşünülünce, bu enerji arzında büyük bir dışa bağımlılık demek. Bu açıdan bakıldığında, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı gerek ekolojik dengeyi desteklemesi gerekse dışa bağımlılığın azaltılması yönünde yenilenemeyen kaynaklara kıyasla çok daha mantıklı.


Peki, bütün bu avantajlara rağmen neden hâlâ fosil yakıtlarla enerji üretmeye devam ediyoruz?

Bunun en önemli nedenlerinden biri, yenilenebilir enerji tesislerinin yüksek ilk yatırım maliyetleri. Yenilenebilir enerji tesislerinin ilk yatırım maliyeti, yenilenemeyen enerjili tesislere göre genelde daha yüksektir. Ancak yenilenebilir enerjili tesisler hammade masrafı gerektirmez ve işletme masrafları da fosil yakıtlı tesislere nazaran oldukça düşüktür. Bu nedenlerde de kendini kısa bir süre içinde amorti eder.



Diğer bir dezavantaj ise, yenilenebilir kaynakların sürekli olmaması. yenilenebilir enerji kaynaklarının doğası gereği üretimleri hava ve iklim koşullarına bağlı olarak değişkenlik gösterir. Güneş enerjisi ancak gündüz ve güneşli havalarda, rüzgar enerjisi rüzgarın yeterli olduğu zamanlarda üretilir. Bu durum, enerjinin sürekliliği ve arz güvenliği açısından önemli bir zorluk yaratmaktadır.

Bu noktada enerji depolama teknolojileri devreye girer. Enerjinin depolanabilmesi, üretim ile tüketim arasındaki zaman farkını kapatmak için gereklidir. Pompaj depolamalı hidroelektrik santraller (PDHES) ve batarya sistemleri, yenilenebilir enerji kaynaklarının kesintisiz ve güvenilir kullanılabilmesini sağlar.

 

Pompaj depolamalı hidroelektrik santraller (PDHES), elektrik enerjisinin depolanması ve gerektiğinde yeniden üretimi için kullanılan büyük ölçekli enerji depolama sistemleridir. Temelde, fazla elektrik enerjisinin bulunduğu veya talebin düşük olduğu zamanlarda suyun alçak seviyedeki bir rezervuardan yüksek seviyedeki rezervuara pompalanmasıyla enerji depolanır. Enerji talebinin arttığı dönemlerde ise bu su, yer çekimi etkisiyle tekrar aşağı akarak türbinleri döndürür ve elektrik üretir. Böylece enerji üretimi ile tüketim arasındaki denge sağlanmış olur.

PDHES Çalışma Mantığı

 

 

Pompaj depolamalı hidroelektrik santrallerin (PDHES), geleneksel hidroelektrik santrallere göre birçok önemli avantajı bulunmaktadır. En başta, enerji depolama kapasitesi ile öne çıkar. Normal hidroelektrik santraller yalnızca suyun doğal akışıyla enerji üretebilir; yani suyun debisi azaldığında üretim de düşer. Oysa PDHES fazla üretilen elektriği kullanarak suyu yüksek kotlara pompalayabilir ve bu şekilde enerjiyi depolayabilir. Daha sonra enerji talebi arttığında veya şebekede açık oluştuğunda bu suyun tekrar aşağıya bırakılmasıyla türbinler çalışır ve elektrik üretilir. Böylece fazla enerji boşa gitmez, gerektiğinde yeniden sisteme kazandırılır.

Bir diğer avantajı ise talep yönetimidir. Elektrik talebi gün içinde sürekli değişir; sabah ve akşam saatlerinde artarken, gece geç saatlerde azalır. Geleneksel hidroelektrik santraller bu dalgalanmalara anında uyum sağlayamazken, PDHES çok hızlı bir şekilde devreye girerek talepteki artışa karşılık verebilir. Bu özellik, elektrik şebekesinin istikrarlı çalışmasına önemli katkı sağlar.

Ayrıca PDHES, yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme entegrasyonunu kolaylaştırır. Özellikle güneş gibi kesintili kaynaklar her zaman düzenli enerji üretemez. Güneş enerjisi sadece gündüz saatlerinde üretim yapabilir. Bu durumda, üretimin fazla olduğu anlarda ortaya çıkan enerji PDHES sayesinde depolanır ve güneşin olmadığı saatlerde kullanılabilir. Bu özellik, yenilenebilir enerjinin güvenilirliğini artırır ve daha etkin kullanılmasına olanak tanır.

Kısacası, pompaj depolamalı hidroelektrik santraller, enerji sistemlerinin sürdürülebilir, güvenilir ve esnek hale gelmesinde önemli bir rol oynar. Enerjinin depolanmasını sağlayarak arz-talep dengesini korur, yenilenebilir enerji kaynaklarının daha verimli kullanılmasına olanak tanır. Enerji geçiş sürecinde PDHES, fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltan ve temiz enerji hedeflerini destekleyen önemli bir teknoloji olarak ön plana çıkmaktadır.
 

►İlginizi Çekebilir: Bir Mühendislik Harikası | Üç Boğaz Barajı

Kaynakça

► https://www.nationalgrid.com/stories/energy-explained/what-is-renewable-energy-storage
► https://www.wtsenergy.com/exploring-key-types-of-clean-energy-storage/
► https://www.linkedin.com/pulse/achieving-net-zero-emissions-best-choice-humanity-gina-tong/