Bilişim Dünyası 04 EKİM 2010 / 16:22

‘Enerji interneti’ ile tanışın!

21. yy bizi farklı kavramlarla tanıştırdı. Akıllı kentlerden, akıllı evlerden söz eder olduk. Tüm bu kavramların bir ucunda da küresel sorunumuz enerji konusunu adresleyen akıllı şebekeleri duymaya başladık. Biz de elektrik altyapısı ile enerji altyapısını buluşturan bu yeni kavramı “Enerji interneti” olarak tanımlayan General Electric Enerji Türkiye Enerji Servisi Direktörü Yavuz Aydın’la A’dan Z’ye akıllı şebekeleri, konuştuk.

Öncelikle bize biraz anlatır mısınız “ Akıllı Şebeke”(Smart Grid) nedir?
“Smart Grid” ya da akıllı şebeke, özünde aslında bir enerji interneti. Başka deyişle, mevcut elektrik altyapısının bilişim altyapısı ile bütünleşmesi. Elektrik altyapısının bilişim altyapısı ile bütünleştirilerek ortak kullanımının sağlanması. Teknoloji oldukça ilerlemiş vaziyette bilişim artık teknolojinin her alanında etkin şekilde kullanılıyor. Fakat biz bilişimin sağladığı olanakları elektrik altyapısında yeteri kadar kullanmıyoruz. Akıllı şebeke kavramı bu amaçla ortaya çıktı. Enerji verimliliği ihtiyacı, bilişim teknolojisi elektrik enerjisinin üretimi, iletimi ve dağıtımında neden daha etkin şekilde kullanılması soruları bu noktaya getirdi bizi. Bilişim altyapısını, elektrik altyapısıyla bütünleştirerek, belirli noktalara kontrol olanağı oluşturarak ve önemli noktaları birbiri ile haberleşir hale getirerek yönetir ve kontrol edebilir yapılar oluşturduk. Aslında akıllı şebeke, terim olarak pek çok alt katmanı içeriyor. Dünyanın elektrik üretimi, dağıtımı ve iletimi ile ilgili kurulu altyapılar, 50 yıl gibi eski zamanlar içinde yapılmış arada bazı onarım ve geliştirmelerle birlikte devam eden yapılar. Bizim artık yirmibirinci yüzyılda bu elektrik altyapısına güvenmemiz mümkün değil. Bu elektrik altyapısının modernize edilmesi gerekiyor.

Peki akıllı şebekelerin uygulama alanları ve işleyişi nasıl? Neden akıllı şebekeler oluşturulmalı?
Akıllı şebekeler sistemlerde oluşacak istenmeyen dalgalanmalar ve kesintilerin önlenmesi için temel sistemlerden biri. Enerjinin verimli kullanılmasında da kayıpların önlenmesinde de büyük rol üstleniyorlar. Diğer taraftan çok önemli bir başka özelliği de akıllı şebekelerin dağıtılmış üretim denilen uzak noktalarda üretilen elektriğin sisteme bütünleştirilmesi, sürekli ve aynı düzeyde enerji beslemesi yapamayan yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme maksimize edilerek kullanılabilmesi. Akıllı şebekeler aslında eski elektrik altyapılarının kritik bulunan noktalarda ve önemli bulunan alanlarda bazı düzeltme ve güncellemelerle dönüştürülmesi mümkün olan bir yapı. Biz artık öyle bir ortamda yaşıyoruz ki özellikle finans sektöründe saniyelik kayıp ve finans dalgalanmalarının bile ciddi problemlere yol açabileceği bir ortamdayız. Akıllı şebekeler de bu noktada önemli bir rol üstleniyor. Diğer taraftan enerjiyi biz yeteri kadar verimli kullanamıyoruz. Üretilen elektrik miktarı ile gerçekte kullanılan elektrik miktarı arasında ciddi bir kayıp oranı var. Sadece teknik kayıpları düşündüğümüz zaman Türkiye’de yüzde 10’luk bir kayıp sözkonusu. Akıllı şebeke modernizasyonu ile de bu kayıplar da aşağılara indirilebiliyor. Nasıl yapılabiliyor bu; sistemde belirli noktalara belirli akıllı ürünler akıllı cihazlar yerleştirerek tamamiyle sistem yöneticisi ile her noktayı haberleşebilir hale getiriyorsunuz. Yüzde 3- 5 arası gibi bir teknik kayıp kabul edilebilir bir kayıp oranı olarak görülüyor. Akıllı şebeke iyileştirmesi ile bazı kritik noktalarda teknik kayıplarda en az yüzde 5 tasarruf etmemiz mümkün. Bunun karşılığı da küçümsenemeyecek kadar büyük aslında. Türkiye’nin yıllık elektrik kullanımı; en son rakamlara göre bu sene 200 milyon gigawatt saat yani 10 milyon gigawatt saatlik bir kazanım sözkonusu olabiliyor. Bu kurulu güç karşılığı olarak da 2 bin megawatlık bir santral gücüne eşdeğer. 2 bin megawattlık santralı yapabilmeniz için harcamanız gereken para 1,4 milyar dolar. Her sene siz bu altyapı düzeltmelerini yaptığınız takdirde yılda 1,4 milyar dolar az para harcayacaksınız.

Sürekli ve aynı düzeyde enerji beslemesinin mümkün olmadığı yenilenebilir enerji kaynaklarınden etkin yararlanma konusunda akıllı şebekeler nasıl bir rol üstleniyor?

Akıllı şebekeler, akıllı şebekenin sistem yöneticisine elindeki sistemi bir orkestra şefi gibi ayrıntılı olarak yönetim olanağı sağlıyor. Bu çok yenilenebilir enerji kaynakları açısından da önemli. Orkestra şefi parçaya göre hangi noktada hangi tonda ve ne düzeyde çalınması gerektiğini nasıl yönetirse akıllı şebeke ile yapılmış bir elektrik altyapısında yönetici, hangi elektrik üretim kaynağından ne zaman, ne kadar elektrik alıp, sisteme elektrik besleyebileceğini yönetme şansına sahip oluyor. Bir ülkede elektrik altyapısı baz elektrik ihtiyacı genellikle termik santrallardan sağlanıyor. Eğer hidrosu güçlüyse oradan sağlanıyor. Ancak bunlar yakıt harcayan sistemler. Bu santrallardan gelen elektrikte siz doğalgaz, su, ya da kömür harcıyorsunuz. Fakat bu arada sizin çok miktarda rüzgar santralınız var, ancak rüzgar hep sürekli olarak aynı güçte esmiyor, günün sizin istediğiniz elektrik harcamasının en üst seviyeye çıktığı saate esmiyor ya da ihtiyacınızdan az esiyor yani siz rüzgarı yönetemiyorsunuz. Rüzgarı yönetemediğiniz için sisteme rüzgar santrallarından hangi zaman diliminde ne kadar bir elektirik gelebileceğini öngöremiyorsunuz.

Akıllı şebeke ile yapılanmış bir elektrik altyapısında sistem yöneticisi sürekli olarak sağlanan haberleşme ortamında bu değişiklikleri yönetme şansına sahip oluyor. Diyelim ki sistemde o zaman dilimi içinde rüzgar oldukça güçlü bir miktarda o zaman hidroda rezervde duran suyu kesip rüzgarı sisteme dahil ediyor, su orada duruyor istediği zaman da hidrodan gelen elektriği sisteme dahil edebiliyor. Kömür veya doğalgazla çalışan santrallarda siz biraz yük düşün diyor. Kontrol edebildiği teknolojisi ileri olan santrallara talimatlar vererek o sırada rüzgardan gelen alternatif enerjiyi çekerek sistemi besleyebiliyor. Sonra gücünü yitirdiğinde yeniden tersine diğer santral kaynaklarını devreye alıyor. Bu ne sağlıyor yenilenebilir enerji kaynaklarını optimum derecede kullanabilmeyi sağlıyor. Sizin sisteminiz yeteri kadar akıllı değilse, bu olanağınız yok elinizde.
Bir başka önemli konu da elektrik ihtiyacının en yüksek olduğu pik saat dilimleri. Elektrik üreticisi iseniz bu dönemin ihtiyacını karşılamak zorundasınız.
Akıllı şebeke, pik saatlerin zaman dilimini diğer zaman dilimlerine yaymakta da avantaj sağlıyor. Çünkü bu şekilde pek çok elektrik harcaması programlanabiliyor. Günlük kullanımdaki çamaşır kurutma sistemleri mesela pik zaman dilimleri dışına programlanabiliyor. Akıllı şebekelerle ve evlere konulacak akıllı panellerle elektrik kullanımı, pik zaman dilimlerinin dışına kaydırılarak en yüksek kullanılan elektrik miktarı da aşağıya çekilebiliyor.
Yenilenebilir enerji kaynaklarıyla kendi elektriğini üreten evlerin de sözkonusu olduğu düşünüldüğünde bu tarz akıllı evler bu şebekeler içinde nasıl konumlanıyor?
Akıllı ev kavramı da bu şebekelerin bir parçası aslında. Bu kavram içinde evlerin çatılarında güneş enerjisini elektriğe çevirecek sistemler kurulabiliyor. Rüzgar veya akarsudan yararlanılabilecek sistemler kurulabiliyor. Bir site ya da bir apartman kompleksi kendi çapında kurduğu yenilenebilir enerji ile elektrik üretebiliyor. Buralarda üretilen elektrik günün belli saatlerinde kendi ihtiyacından fazla da olabiliyor. Bu durumda şu andaki mevcut sistemlerimiz hem teknik olarak hem de yasal düzenlemeler nedeniyle çift taraflı akıma izin vermiyor. Akıllı şebeke de bunun teknik altyapısını sağlayacak bir yapı sunuyor. Çift taraflı elektrik akımına imkan sağlayacak sistemler kurulduğunda siz kendi ihtiyacınız için elektrik üretirken fazlasını sisteme verebilecek ve elektriğinizi satmış da olacaksınız.

Türkiye, akıllı şebekelerle tanışıp, tüm düzenlemeleri ile birlikte ne zaman bu yapıyı oluşturabilecek sizce?
Biz artık zaman dilimlerini çok kısa süreçler halinde yaşıyoruz. Bilişim çağına girdikten sonra kısa zaman dilimleri bizim için çağ atlamış durumda. Kablosuz haberleşmeyi biz elektrik altyapısında kullanmak zorundayız. Tabii bu Amerika’da yapılıyor. Türkiye’de ise hem zaman, hem yasal düzenleme hem de yeni yapılara ihtiyaç var.

Dünyada bu konuda durum nasıl? Nerelerde bu sistemler görülüyor?
Kaliforniya bu alanda önde gidiyor. Bizim GE olarak “Smart City” akıllı şehir uygulamalarımız başladı. İlk olarak Miami’de böyle bir uygulama yapıldı. Miami City akıllı şehir olarak altyapı modernize edildi. Miami’de aşağı yukarı bir milyon elektrik abonesi var. Buraya 200 milyon dolarlık bir yatırımla Miami, akıllı şehir haline getirildi ve yüzde 10-15’e varan tasarruf elde edildi. Her bölgede ihtiyaca uygun olarak bir yapıyla dokunuşlar yapılması lazım akıllı şebeke için. Akıllı şehirlerin en önemli özelliği de daha önce bahsettiğim çift akımı oluşturulmuş olması. Miami’den sonra devam eden birkaç tane daha örnek var. Çin’de Yungzu şehri yapıyor şu anda. Bu sene bitirilmesi planlanan Avustralya’da Sidney. Londra’da London Olimpic City kuruluyor 2012 olimpiyatları için. Yeni bir olimpiyat şehri kuruluyor. Tamamıyle sıfırdan akıllı bir şehir olarak kuruluyor. Buradaki bütün spor merkezlerindeki ve binalardaki elektrik ihtiyaçları tamamen akıllı şebeke konseptine göre yapılıyor. Gene bu sene başlayacak olan Paris var. Yani dünyanın çeşitli yerlerinde pilot uygulamalar olarak başladı.

Sizin GE olarak dünyada bu konuda başka rojeleriniz veya çalışmalarınız var mı? Temmuz ayında GE  elektrikli araçlar için de WattStation isimli bir çözümü duyurdu Kaliforniya’da? Bu konuda biraz bilgi verir misiniz?

Akıllı şebekelerin yeni uzantısı elektrikli araç şarj sistemleri olacak aslında. Evet GE, bu yıl Kaliforniya’da elektrikli arabalar için WattStation’u tanıttı. Akıllı şebekeye uyumlu elektrikli araç şarj sistemi GE WattStation, bu konuda yeni bir açılım sağlayacak. Elektrikli araçların geniş kitlelerce benimsenmesi, kolay ve hızlı şarj edebilme özelliğine sahip olan şarj istasyonlarının olmasına bağlı olarak artacağını düşünerek GE’in geliştirdiği bir çözüm bu. Dünyada en fazla elektrikli aracın kullanıldığı eyalet olan Kaliforniya’da tanıtıldı bu nedenle de. GE WattStation, yol kenarlarında parkmetrelere benzer şarj istasyonları görüntüsünde. Elektrikli araçlar, park edilen zaman diliminde böylelikle park yerinde araçlar şarj ediliyor.
Bu çözümlerle birlikte elektrikli araçlar da çok yaygın kullanılmaya başlayacak. Bunun sonucunda elektrik ihtiyacı artacak. Siz elektrik ihtiyacını doğru ve verimli yönlendirmezseniz gereksiz bir sürü yatırım ortaya çıkacak. Melez araçlarda kullanılan elektriğin üretimi, iletimi ve dağıtımı ve gerektiğinde çift yönlü kullanımı ortaya çıkacak. Arabalar bu sistemlere bağlı elektrik çekiyorlar, beklenmedik bir şey oldu elektrik kesildi. Akıllı şebeke size araçta bulunan elektriği tekrar kullanıp destekleme şansı bile sağlıyor. Elektriği depolayabilme gibi fütüristik bir şey sağlıyor akıllı şebekeler. Diğer yandan uzun yollardaki benzin istasyonlarında seyahat halindeki araçlara başka şekilde destek verme projeleri de var. Yolda bataryası azalan bir araç, yol üzerindeki benzin istasyonundan dolu batarya ile değişim yapabilecek. Bu durumda bataryaların da birbiri ile uyumlu olması gerekecek hibrit araçların altyapılarında. Bu konuda da şirketlerin çalışmaları var.

Peki, akıllı şebekelere dönersek Türkiye’deki son durum ne? Neredeyiz, nerede olacağız?

Türkiye’de elektrik dağıtım bölgelerinin özelleştirilmesi aslında akıllı şebeke uygulamaları için çok büyük bir fırsat. Yıllardır idame ettirilmeye çalışılan eski bir dağıtım altyapısı ile çalışılıyor. Dağıtım bölgelerinde özel sektörün ilk yaptığı uygulama, mevcut sistemin incelenmesi. Kaybın nasıl önlenebileceği. Dağıtım bölgelerini alan özel bir şirketin de kazanç sağlayabilmesinin en temel yolu kaybı azaltabilmesi. O bölgeye giren elektrik miktarı ile fatura edilebilen elektrik arasındaki makası kapatabilmek. Bunu kapatabilmek için özel elektrik dağıtıcısının yapması gereken tek şey teknik iyileştirmeler. Bunların hepsi akıllı şebekenin içinde geçen iyileştirmeler. Biz şu anda çok ideal bir ortamdayız. Özelleştirilmiş elektrik bölgelerinde kayıp ve kaçakların azaltılmasının yolu akıllı şebeke yatırımları ve iyileştirmelerinden geçiyor. Kaynak, tüketici, sistem, işletme üretkenliği sağlıyor bu yapılar. 2011-12 dönemi bu modernizasyonların uygulamaya geçme zamanı olacağını düşünüyoruz.
İlk özelleştirilen bölgelerde önümüzdeki senelerden itibaren modernizasyonu görmeye başlayacağız.
ETİKETLER : Sayı:790