Kategori : ELEKTRİK ENERJİSİ, ENERJİ GÜNDEMİ - Tarih : 30 Ekim 2014
* İleri Araştırma Projeleri Ajansı-Enerji (ARPA-E) 2007 yılında Amerika’da Kongre kararı ile kurulmuş olup, 2009 yılında 400 milyon dolarlık proje bütçesi ile faaliyetlerine başlamış ve günümüze kadar 360 projeye destek vermiştir.
* Yüksek potansiyeli olan ve büyük etki yaratacak enerji teknolojileri geliştirmeyi hedefleyen bir kurum olarak faaliyet göstermektedir. Küçük yatırımlarda bulunarak ve teknolojik gelişmeler-tasarımlar sunarak, Amerikan ekonomisine katkı sağlamayı ve enerji sektöründe 
katalizör görevi yapmayı hedeflemektedirler.
* ARPA-E çalışmaları kapsamında yapılmış olan elektrik şebekesi ve smart grid-modernizasyon projeleri incelenerek, önemli görülen bilgilerin özeti çıkarılmıştır. Elektrik şebekesinin modernizasyonu ve gerekli altyapı kalitesinin artırılmasına yönelik olarak yapılan çalışmalar incelenmiştir.
U.S. Enerji Bakanlığı, ARPA-E bünyesinde enerji teknoloji yatırımlarına odaklanarak biyo yakıtlar, güç elektroniği, enerji depolama ve yenilenebilir enerji konularında fon desteğine devam ediyor. (770 milyon $).
2011 yılında Green Electricity Network Integration (GENI) Programı başlatılarak, U.S. elektrik iletiminin modernizasyonu hedefi ile smart grid teknolojierine odaklanma sağlandı. Burada diğer bir amaç da rüzgar, güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını sisteme entegre etmekti. Toplam bütçesi 39 milyon dolar olan proje üniversiteler, büyük şirketler ve ajans tarafından yürütüldü. Bu program kapsamında yapılan bazı çalışmalar aşağıda yer almaktadır.
S Güç Akışını Kontrol İçin Manyetik Amplifikatör: Bu projenin amacı, şebeke boyunca güç akışını kontrol eden elemanları en ucuz şekilde üretmek ve şebeke ekipman teknolojisini bir üst seviyeye çıkartmak. Proje bütçesi 2 milyon dolar olarak belirlenmiştir.
S Şebeke Optimizasyonu İçin Olasılık Tabanlı Yazılım: Bu programın amacı, yeni bir formülasyon tekniği ile enerji piyasası yönetim sistemini geliştirerek gerçek zamanlı alım-satım işlemini yönetmektir. Günümüzde saatlik veya günlük olarak enerji ihtiyacı, üretim kapasite miktarı gibi değerler ortalama rakamla ile hesaplanabilmektedir. Bu projede ise, Sandia’s Software ile kapasite ve üretim değerleri bir yana, değişik zaman periyotlarında hava, yakıt maliyeti, talep değişimi gibi faktörler de göz önüne alınarak bir kombinasyon hesabı yapılması ve şebeke yönetiminin en ideal şekilde sağlanması amaçlanmaktadır. Proje bütçesi 2,99 milyon dolar olarak belirlenmiştir.
S Talep Yönetimi İle Yenilenebilirlerin Entegrasyonu: ABD elektrik şebekesi eski ve verimsiz bir durumdadır. Tedarikçilerden tüketicilere kadar bir dizi önemli modernize işlemleri yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Yazılım ve donanımda yapılacak bu yenilikler ile pik talebin azaltılması, yenilenebilir enerji kullanımının artırılması, çeşitli noktalarda tasarruf elde edilmesi ve şebekenin daha esnek olması sağlanacaktır.
Proje ile gerçek zamanlı şebeke talep yönetimi sağlanması hedeflenmekte ve bunun için otomatik kontrol yazılımı kullanılmakta ki bu software ‘’Demand Response Optimization and Management System – Real-Time (DROMS-RT)’’ olarak ifade edilmektedir. Yazılım ile kısa süre içerisinde milyonlarca müşteriye kişisel fiyat sinyali gönderilmekte, onların elektrik kullanımına ilişkin uyarı verilmekte ve bunlara karşılık da müşterinin kısa sürede buna cevap-tepki vermesi sağlanmaktadır. Böylece, arz/talep dengesi ve elektrik üretimi en ideal şekilde optimize edilecek ve maliyet etkin bir şekilde ‘’demand management’ yapılacaktır. Bu sistem ile ABD talep tepkisi işletme ve dinamik fiyatlandırma programları giderlerinde, % 90 azalma sağlanması öngörülmektedir. Projenin bütçesi yaklaşık 3,5 milyon dolar olarak belirlenmiştir.
S Gerçek Zamanlı İletim Optimizasyonu: Elektrik iletim sistemindeki tıkanıklıklar/aksamalar ülke şebekesinin en önemli sorunlarından biridir ki bu da her yıl milyar dolarlık maliyet demektir. Burada, üretilen elektriğin tüketiciye ulaştırılması yolunda yeni gelişmelere ihtiyaç vardır. İletim hattının modernizasyonu ve sonucunda şebeke dinamik yönetim teknikleri ile kullanılmayan iletim hattı kapasitesi ve beraberinde pik talepteki tıkanıklık azalacak, yenilenebilir enerji kullanımı artacak ve daha tasarruflu, esnek bir şebeke meydana gelecek.
Projede iletim hattının kablosuz metodlar ve simülasyon ile yönetilmesi hususu dikkat çekerken, en önemli nokta ölçüm noktalarını geniş zamanlı tutup, kullanılmayan iletim hattı kapasitesinin de işlemesini sağlamak. Bunun sonucunda da en kötü senaryo durumuna göre inşa edilen iletim hatlarının önüne geçilerek, fazla ve gereksiz maliyet durumu engellenmiş oluyor. Bu sistem ile mevcut iletim kapasitenin % 30 daha fazla kullanılabileceği hesaplanmaktadır.
Ömer Faruk Demirkol
Bu makale EİGM Ağustos-Eylül Bülteninde yayınlanmıştır.
