Makale

Elektrik depolama ve elektrikli araçlar

AA

Elektriğin şebeke ölçeğinde ve düşük maliyetle depolanamaz oluşu enerji teknolojileri ve piyasalarını şekillendirdiği gibi ulaşımda fosil yakıtlarla çalışan araçların egemen olmasını da beraberinde getirdi.

Son yıllarda başta güneş ve rüzgar enerjisi olmak üzere yenilenebilir enerji teknolojilerindeki gelişim ve artan üretim ölçeğine bağlı olarak hızla düşen maliyetler enerji sektöründe yaşamakta olduğumuz dönüşüm sürecini de ortaya çıkardı.

Rüzgar ve güneş enerjisinden elektrik üretiminin doğası gereği dalgalı ve kesintili bir yapıya sahip olması iletim sisteminde gerilimi ve frekans üzerinde dalgalanmalara nedeni oluyor. Bu durum iletim sistemi üzerinde yarattığı riskler ve etkileri bu kaynaklardan daha yüksek oranda yararlanılmasının da önündeki engellerden birisi.  Elektrik depolama ise rüzgar ve güneş gibi değişken güç üretimine sahip kaynakların çıkış gücünün ve sistem frekansının düzenlenerek söz konusu olumsuz etkilerin ortadan kaldırılmasını ve aynı zamanda bu kaynakların baz yük santrali gibi konumlandırılabilmesine imkan veriyor.

Artan global enerji talebinin karşılanabilmesi ve iklim değişikliğiyle mücadelede yenilenebilir enerji kaynakları ile fosil yakıtlara alternatif ulaşım teknolojilerine duyulan ihtiyaç enerji depolama sistemlerinin gelişmesini ve maliyetlerin düşürülmesini de sağlıyor.

Enerji depolama sistemlerini ise temel olarak elektriksel, kimyasal ve mekanik olarak 3 başlığa ayırabiliriz. Kapasite, performans, maliyet ve teknoloji gibi farklı etkenler göz önüne alındığında ev, şebeke ve elektrikli araçlar için feasible lithium-ion bataryalar günümüzde öne çıkan çözüm durumunda.

2000 yılında global lithium talebi 70.000 ton LCE (lithium karbon eşdeğer) olurken bunun sadece yüzde 5’i batarya kaynaklı talepti. 2016 yılında global lithium talebi 190.000 ton LCE olurken ulaşım ve elektrik depolama dahil olmak üzere yüzde 41’i batarya kaynaklı talep haline geldi. 2025 yılında toplam lithium talebinin yüzde 70’inin batarya kaynaklı olacağı tahmin ediliyor.

Lithium-ion bataryaların yüksek elekrokimyasal potansiyeli ve periyodik tabloda yer alan en hafif metal durumundaki lithium bu nedenlerden dolayı tercih edilen batarya çeşidi. Özellikle elektrikli araçlarda bataryaların hafif olması oldukça önemli.

Her bir elektrikli araç için gereken lithium miktarı ise 63 kg. Dünyada halihazırda 1.2 milyar adetin üzerinde olan araç sayısının 2035 yılında 2 milyar adede yükselmesi bekleniyor. Lithium rezervlerinin sınırlı olması ise fosil yakıtlardan elektrikli araçlara geçişte en büyük soru işaretlerinden birisi.

Öte yandan lithium-ion batarya maliyetleri ise artan talebe rağmen hızla gerilemeye devam ediyor. 2010 yılında 1000$/kWh olan lithium-ion batarya maliyeti 2016’da 273$/kWh’a kadar gerilemiş durumda. Tesla’nın tahminlerine göre düşüşün devam etmesi ve 2025 yılında 100$/kWh’a kadar gerileyeceği öngörülüyor. Elektrikli araçlardan gelecek batarya talebinin ise 2030’da 700 GWh/yıl olacağı hesaplanıyor.

2021 ve sonrasındaki dönemde ise lithium-ion batarya talebi üzerindeki temel belirleyicinin şebeke ölçekli depolama yatırımlardan geleceği tahmin ediliyor. Şebeke ölçekli depolama yatırımlarının önündeki temel problemler ise; halen yüksek seyreden maliyetler, uygun iş modellerinin henüz olmaması ve düzenlemeler.

Rüzgarda ve güneşle birlikte batarya teknolojilerinde maliyetlerin düşmeye devam edecek olması ve sektörde artan dijitalleşme önümüzdeki 10 yıllarda elektrik sektörünü baştan aşağı değiştirecek. Bu değişim aynı zamanda doğal gaz ve petrol endüstrisinde de önemli yapısal değişimlere şimdiden kapı aralamış durumda.

Lithium-ion bataryalardan ayrı olarak geliştirilmeye çalışmaları devam eden yeni teknolojilerin performans ve maliyet açısından etkin olabilmesi durumunda ise önümüzdeki yıllarda şebeke ölçekli elektrik depolama sistemleri ve elektrikli araç piyasasının agresif bir büyüme trendine gireceği değerlendiriliyor.

Yenilenebilir kaynaklara dayalı artan üretim ve depolama sistemleri ile birlikte önümüzdeki yıllarda dağıtık üretim ve mikro şebekelerin yaygınlaşması bekleniyor.

Elektrik depolama teknolojilerinin performans ve maliyet etkin hale gelmesi gerçek anlamda bir oyun değiştirici olacak. Birçok ülke ve şirket bu yönde hazırlık ve çalışmalarına hız kesmeden devam ediyor.

Türkiye’nin 6.000 MW’ı geçen rüzgar ve seneyi 2.000 MW civarında bir kurulu güçle kapatacak olan güneş enerjisinde hızlı büyümesi devam ettirirken bu artışın sistemi etkilenmeden yönetilebilmesi ve sağlıklı ilave kapasite tahsisi sağlanabilmesi açısından şebeke ölçeğinde depolama yatırımlarının önünü açması gerekiyor.

Türkiye, kendisi açısından birçok açıdan oldukça önemli olan depolama sistemleri konusunda 2018 yılında önemli adımlar atacak. Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğünün rüzgar ve güneşte her birisi 1’er MWh’lik 2 pilot depolama projesini hayata geçirmek için çalışmalarına başlaması, Ulaştırma Bakanlığının elektrikli araçların yaygınlaştırması projesi ve Türkiye’nin ilk yerli otomobilinde tercihin elektrikli araçtan yana görünmesi oldukça önemli ve sevindirici gelişmeler.

Türkiye’den birçok şirket lithium-ion batarya geliştirme konusunda kendi çabalarıyla Ar-Ge çalışmalarına devam ederken önemli mesafe de almış durumda. Bu çalışmaların desteklenmesi ve üretim yatırımları için pazar yaratılması oldukça önemli hale gelecek.

YEKA modeli ile güneş ve rüzgarda dünya çapında ses getiren ve rekor fiyatların çıktığı 2 ihaleyi başarı ile gerçekleştiren Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığımızın şebeke ölçeğinde depolama yatırımlarının yapılabilmesi için bir model geliştirerek atacağı başarılı adımlar Türkiye’nin batarya teknolojilerinde Avrupa’nın Ar-Ge ve üretim üssü haline gelmesinin önünü açacaktır.

Şebeke ölçeğinde enerji depolama sistem yatırımları ile önümüzdeki yıllarda artan taleple birlikte elektrikli araçların şarj altyapısı ve ilave elektrik talebinin karşılanmasını sağlayacak iletim ve dağıtım yatırımlarının nasıl finanse edileceği ise tüm ülkelerde tartışılan konular. Mevzuat ve düzenlemeler başlığı ise yine cevap bekleyen bir diğer önemli tartışma konusu.



Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Etiketler: #
Son güncelleme: 11:36 26 Eylül 2017