Statik Şebeke ve Smart Grid

Statik Şebekenin Temel Özellikleri

Genel olarak bugünkü şebeke sistemine baktığımızda  büyük ve çeşitli elektrik santrallerinin uzun iletim hatlarının  birbirine bağlanması ile oluşmaktadır bu şebeke alternatif akım ile işletilmektedir bu hatların herhangi bir noktasında meydana gelebilecek bir arıza durumunda şebekenin tamamı çökme tehlikesi ile karşı karşıya kalmaktadır.Hatta bu arızalar bir ülkeden diğerine kadar geçebilecek şekildedir.

Günümüzde mevcut şebeke durumu dalbudak şebeke ve ring hatlardan oluşmaktadır.Dalbudak beslemesi genellikle tek kaynaktan olmaktada bu da arıza durumunda tüm aboneleri enerjisiz bırakmaktadır.Ring hatlarında beslemenin birden fazla trafo ile yapıldığı ve bu tarafoların paralel bağlanması ile oluşan şebeke tipidir.Mevcut şebekenin yetersizliği;

• İki yönlü enerji akışından dolayı reaktif güç kontrolünün zorlaşması


• Değişen aktif ve reaktif güçten dolayı istenmeyen gerilim değişimelerin yaşanması


• Fliker ve harmonik üretiminin istenilen sınırlarda olmaması


• Mevcut sebeke elemanların kısa devre akım limitleri ile ısıl dayanım kapasiteleri zorlanması


•  Şebeke üzerindeki transformatörlerin bağlantı gruplarına göre kısa devre akımlarının etkilerinin artması ve röle seçim kriterlerinin sürekli değişmesi


• Anahtarlama olaylarından ve anlık devreye girme olayları gibi geçici durumlarda sebeke karalığının limit değerleri içerisinde olmaması

gibi sorunlar ile karşılaşılmaktadır.

SMART GRID

Güç şebekesindeki tüm noktaların uyanık, tepkili, adaptif, maliyet açısından uygun, çevre ile dost, gerçek(es)-zamanlı, esnek, kuvvetli ve her sistemle baglanabilen bir yapıda olması  AKILLI yapıyı olusturmaktadır.Yani Verimli, güvenilir ve birbirleriyle eşgüdümlü olarak çalışan, her biri otomasyona tabi bir çok iletim ve dağıtım sisteminden oluşan bir enerji sistemidir.Acil durumlarda kendi kendini iyileştirme özellikleri olan ve üretim/iletim/dağıtım şirketi ile enerji pazarının ihtiyaçlarına karşılık  veren bir güç sistemidir.Bilgi akışını çift yönlü sağlayan bir güç sistemidir.

Dünya üzerinde artan enerji tüketimine bağlı olarak yenilebilir enerji ile dost olması üstünlüklerinden biridir, enerji üretiminde yenilenebilir kaynakların kullanımını  artırarak  fosil kaynakların daha verimli kullanılmasını sağlar.Bu da CO₂ salınımı önemli ölçüde engelleneceğinden çevre ile dost bir sistemdir.

Smart  grid gerçek zamanlı ileri haberleşme ve uzaktan izleme yöntemi ile enerji şirketlerinin kaynaklarını daha güvenilir ve verimli bir şekilde kullanmasını sağlar.İleri haberleşme yöntemi ile insan yada doğal afetler sonucu meydana gelen bir arıza durumununda sistem müdahale edip en kısa zamanda ve en az zararla atlatıp sistemin  tekrar çalışabilmesini sağlar.Eğer arıza yada hataya sistem müdahalesi yetersiz kalır ise arıza ekiplerini en kısa sürede  otomatik olarak arızaya  yönlendirmektedir.Günümüzde ise tüketicinin enerji üreticisine haber vermesi gerekmektedir.Smart grid  gerçek zamanlı ileri haberleşme altyapısı ile aşırı yüklenmeleri hissedebilecek, enerji akış yönlerini düzenleyecek, yenilenebilir enerji kaynakları kullanımını optimize edecek ve kullanıcı maliyetlerini aşağı çekecek çevreci bir sistem oluşturacaktır.

Smart grid bir üstünlüğü elektrik dağıtım şirketinin tüketicisinin ihtiyaçlarını hemen öğrenmesini ve enerji tedariğini bu doğrultuda gerçekleştirmesini sağlamaktır. Böylece enerji kaybı da engellenmiş olup bunun  sayesinde yüzde 15 oranında enerji tasarrufu sağlanması beklenmektedir.Günümüz de ise şirketlerin çeşitli parametreler ile bunu tahmin etmesi gerekmektedir.

SMART GRİD NASIL ÇALIŞIYOR?

Öncelikle şebekenin her seviyesine bilgi transferini sağlayabilecek şekilde alıcılar ve sayaçlar konulmaktadır.Rüzgar çiftliklerinden, şirketlerden, güneş sistemlerinden  veya konutlardan gelen veriler transformatörlere ulaşır. Transformatörler, şebekenin bu verileri aynı anda algılamasını ve bu doğrultuda enerji tedariğini sağlamaktadır. Bir rüzgar yada güneş panel sistemi meterolojiden alınan veriler yolu ile sonraki gün ne kadar enerji üretebileceğini şebekeye bildirebilmektedir.

   SMART GRID’ DEN BAŞLICA BEKLENENLER

• Otomatik dengeleme ve kendi kendini izleme özellikli şebekeler ile her türlü yakıt türünü (kömür, güneş, rüzgar, doğal gaz) kaynak olarak alabilir, son kullanıcının hizmetine (ısı, aydınlatma, sıcak su) minimum insan müdahalesi ile sunabilme özelliğini gösterir.


• Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını optimize eder ve çevresel etkileri azaltır.


• Akıllı şebekeler, herhangi bir bölümde oluşan aşırı yüklenmeyi hissedebilir ve enerji akış yönlerini düzenleyebilir, bu sayede olası bir kesintinin ve arızanın önüne geçilebilir.


• Tüketiciler ile şebeke operatörleri arasında sağlanan gerçek zamanlı haberleşme yardımıyla, tüketicinin yenilenebilir enerji temelli veya uygun fiyatlı enerji kullanma talebini yönetebilir.


• Gün içinde değişen elektrik fiyatına adapte olmaktadır.Elektriğin uygun olduğu saatlerde şebekeden gelen enerjiyi kullanılır.Enerjinin ucuz olmadığı saatlerde kendi ürettiği enerjiyi harcar.


• Akıllı sayaç bileşeniyle online ölçüm alabilecek ve elektrik kaçaklarının önüne geçilebilecektir.Böylece tüketici daha ucuz kaliteli sürekli enerji kullanabilecektir.

TALİP YAVUZ

KAYNAK

• Barış SANLI, Agah HINÇ; "Smart Grid (Akıllı Şebekeler): Türkiye'de Neler Yapılabilir"


• SİEMENS


• GELECEGIN ELEKTRIK DAGITIM SEBEKESI SMART GRID

Kürsat TANRIÖVEN , Serdal YARARBAS , Hadi CENGIZ