Mobil batarya enerji depolama sistemleri kullanılarak dağıtım sistemi işletiminin iyileştirilmesi ve sistem üzerindeki etkilerinin analizi

Abstract

Gün geçtikçe nüfus artışı ile birlikte teknolojinin de ilerlemesi, elektrik enerjisine olan ihtiyacı artırmıştır. Güncellenen dünyada, elektrik enerjisinin optimum kullanımı için çok çeşitli planlamalar yapılmaktadır. Önceki yıllara ait veriler kullanılarak ileriye dönük kısa veya uzun vadeli enerji tahminleri yapılmaktadır. Elektrik enerjisinin üretiminden tüketimine kadar her kademesinin optimum bir şekilde çalışmasını sağlayan birçok Enerji Yönetim Sistemi (EYS) vardır. Elektrik enerjisinin üretiminde birçok farklı kaynak kullanılmaktadır. Günden güne artan elektrik enerji ihtiyacı, sınırı olmayan enerji üretim kaynaklarının kullanımını arttırmaktadır. Güneş ve rüzgar gibi kaynaklardan elektrik enerjisinin üretildiği Yenilenebilir Enerji Sistemi (YES) birimleri yaygınlaşmaktadır. Elektrik enerjisi yüksek gerilim kademelerinde iletilerek son tüketiciye dağıtım sistemleri aracılığıyla ulaştırılmaktadır. Elektrik dağıtım sistemleri, birçok şebeke yapısıyla işletilebilmektedir. Sistemdeki tüketicinin sayısına ve profiline uygun olarak farklı şebeke yapıları kullanılmaktadır. Elektrik enerjisi üretildiği an tüketilmesi gereken bir enerji türüdür. Ancak, planlamalara uymayan sonradan eklenen yükler ve arıza durumlarında sisteme yardımcı bir güç kaynağı destek vermelidir. Bu noktada, Enerji Depolama Sistemi (EDS) birimleri önemli rol oynamaktadır. Enerjinin depolanma teknolojisine göre birçok çeşidi bulunan EDS'lerden bu çalışmada, Batarya Enerji Depolama Sistemi (BEDS) incelenmiştir. Elektrikli araçların artması ile birlikte batarya teknolojisine ilgi artmıştır. Yenilenen batarya teknolojisi, farklı kapasitelerde enerji depolanması fırsatı sunmaktadır. Kullanılan batarya türüne ve hareket etme özelliğine göre farklı türleri bulunan BEDS'ler, EYS'ler için önemli bir araç haline gelmiştir. Hareket etme özelliğine göre sabit ve mobil olmak üzere iki çeşidi bulunan BEDS'lerin birçok avantajı bulunmaktadır. Çoğu uygulama alanı ortak olsa da hareketli olma özelliğinden dolayı Mobil Batarya Enerji Depolama Sistemi (MBEDS)'nin kullanım alanı daha fazladır. Elektrik enerjisi üretim-dağıtım ağındaki çoğu birim için çeşitli faydaları bulunmaktadır. Gelişimi devam eden güncel teknoloji olan MBEDS'ler için literatürde birçok çalışma vardır. YES birimlerinin kesintili enerji üretimi nedeniyle bulundukları güç şebekesine MBEDS'ler ile entegre edilmektedir. Hareketli olma özellikleri sayesinde güç şebekesinde herhangi bir kısa devre arızası anında şebekeye ada işletimi sağlayabilmektedirler. Dağıtım sistemlerine entegre edildiklerinde gerilim düşümü ve güç kaybı gibi sistem parametrelerine etki etmektedirler. Günün herhangi bir anında meydana gelen puant yükü azaltmak için MBEDS'ler kullanılabilmektedir. Böylece tampon görevi üstlenerek güç şebekesi rahatlatılmaktadır. Elektrikli araçların şarj istasyonları olma görevi de edinebilmektedirler.