Bu yazıda elektrikli taşıtların enerji arz güvenliğine olan etkisi incelenmiştir. Gerek enerjinin tedariği gerekse iletim ve dağıtımı bağlamında ne gibi sorunlarla karşılaşabileceği ortaya konmuştur.
Ülkemizde son yıllarda elektrikli taşıtların piyasaya girişinin ivme kazanmasıyla bazı sorunlar gündeme gelmiştir. Sorunlardan biri taşıtların şarj esnasında sistemin güvenliğini tehdit edip etmemesidir.
Yapılan analizde, kullanıcıların araçlarını altı günde bir büyük çoğunlukla akşam saatlerinde evde normal şarj ettiği ve öğle aralarında ise şarj istasyonlarında hızlı şarj ettiği varsayılmıştır.
Tabloda altı günde bir şarj edilen araçların her saat diliminde yüzde kaçının normal şarj edildiği ve hızlı şarj edildiği ve bu saatlerde sistemden ne kadar enerji çekildiği gösterilmektedir.
Aşağıdaki grafikte mavi çizgiyle gösterilen 14 Aralık 2013 tarihine ait elektriksel yükün saatlik değişimidir. Kırmızı çizgiyle gösterilen ise taşıtların şarj edilirken sistemden çektiği enerjinin elektriksel yüke eklenmiş halidir.
Piyasada bir milyon adet elektrikli taşıtın olması durumunda sisteme getirdiği yük yaklaşık 400 MW ve yıllık enerji tüketimine etkisi 2,4 TWh olmaktadır. Bu sayıda taşıtın olması için geçecek süre ve getireceği ek yük düşünüldüğünde enerji arzında bir sorun olmayacağı görülmektedir.
Ancak dağıtım sistemlerinde problemler yaşanabilir. Şarj istasyonu sayısının fazla olduğu bölgelerde dağıtım şebekesinin kısıtları incelenmeli ve gerekli altyapı sağlanmalıdır.
Hızlı şarj sağlayan ünitelerin şebekeden çektiği akımın yaklaşık 125 A (amper) olmasından dolayı sistemin ev ve işyerlerinde kullanılmasının uygun olup olmamasının teknik analizle tespit edilmesi gerekmektedir. Normal şarjda ise süre yaklaşık olarak 6 – 8 saat arasında olmaktadır. Sürenin uzaması anlık çekilen akımı düşüreceğinden elektrik sisteminde ekstra bir yapılanmanın gerekmeyeceği düşünülmektedir.
Yük profilinin daha dengeli hale gelmesi için şarjın yükün en az olduğu zamanlarda yapılması gerekmektedir. Bunun için de tüketiciye uygun tarifeler sunulmalıdır. Örneğin araç şarjlarının büyük çoğunlukla gece 12 ile 2 arasında yapıldığı zamanlarda aşağıdaki grafikte gösterildiği gibi sistemin yük dağılımı daha dengeli hale gelmektedir.
Sistemi etkileyecek bir diğer konu ise harmoniklerdir. Normalde sinüzoidal olan gerilim dalgası doğrultucu devrelerde kullanılan anahtarlama elemanlarından ve diğer etkilerden dolayı bu özelliğini kaybeder. Sistemde ne kadar harmonik olursa enerji kalitesi o kadar düşük olur. Bu ise sistemde oluşan enerji kayıplarının artmasına ve sisteme bağlı cihazların verimini kaybetmesine veya bozulmasına yol açar. Bu nedenle şarj istasyonlarında harmonik filtrelerin kullanılması gerekmektedir.
Ömer Faruk Gümrükçü
Kaynak: Enerji Enstitüsü