Dünyanın ilk dinamik şebeke kumanda merkezi

Siemens ve partneri şirketler dünyanın ilk dinamik kumanda merkezini kurdu. “DynaGridCenter” projesi kumanda merkezlerinin gelecekte nasıl çalışmak zorunda olacaklarını belirlemeyi hedefliyor. Burada yenilenebilir kaynaklardan üretilen enerjinin ve ilgili elektrik ticareti altyapısının yönetiminin nasıl optimize edilebileceğine odaklanılıyor. Enerji artık doğrudan elektrik santralinden istikrarlı bir şekilde tüketiciye doğru akmıyor, aksine giderek daha fazla dalgalanıyor. Potansiyel voltaj düşüklükleri veya elektrik kesintilerinin önlenmesi için bu gibi dalgalanmaların neredeyse anında yönetilmesi gerekiyor. Mevcut kumanda merkezlerinde ise bu seviyede dinamik bir şebeke yönetimi için gereken ne yeterince bilgi ne de araç gereç var. Günümüz enerji şebekeleri elektriği elektrik santrallerinden kısa mesafelerdeki tüketicilere nakletmek için yapılmışlardı. Oysa gelecekte şebekeler büyük şehirlere çok uzaktaki açık deniz rüzgar çiftliklerinden elektrik arz etmenin yanı sıra elektrik ticareti yapanlara da rekabetçi bir fiyattan enerji sunmak zorunda kalacak. Aynı zamanda sayısız üretici de şebekeyi yenilenebilir kaynaklardan elde ettikleri değişken miktarlarda enerjiyle ve çeşitli voltaj seviyeleriyle besliyor. Bu durum ise enerji üretimi ile tüketimi arasındaki dengeyi altüst ederek potansiyel aşırı yüklenmelere ve dalgalanmalara neden oluyor. Şu anda kumanda merkezi operatörleri bu gibi dalgalanmaları görmüyor. Onlar sadece ne kadar miktarda enerjinin nereye nakledilmekte olduğunu görebiliyor ve sadece bir hata aşırı yüklenilip yüklenilmediğini anlayabiliyorlar. Ardından elektrik santrallerini açıp kapatarak aslında enerji şebekesindeki seviyeyi değiştirmiş oluyorlar. Bu “tekrar yönlendirme” süreci sadece Almanya’ya yılda 1 milyar Euro’ya varabilen zararlara yol açıyor, çünkü elektrik santralinin kapasitesinin talepteki sıçramalara karşı tepki verebilmesi için hazır tutulması gerekiyor ve bir enerji santralinin çıktısını bir anda artırmanın maliyeti oldukça yüksek. Sonuç olarak şebekenin doğrudan kumanda merkezleri tarafından idare edilmesi çok daha iyi olacak. Şebekedeki dalgalanmaları gözle görülür hale getirmek İşte bu tam da dinamik şebeke kumanda merkezinin yapması için tasarlandığı türden bir iş. Nuremberg’in yaklaşık 175 km kuzeyindeki Ilmenau Teknoloji Üniversitesi’nde konuşlanmış bu kumanda merkezi Magdeburg Üniversitesi’nce işletilen Avrupa enerji şebekesinin basitleştirilmiş bir simülasyon modeline bağlanmış durumda. Bu şebeke modeli ölçüm verilerini gerçek zamanlı olarak analiz edilmesi için bu kumanda merkezine gönderiyor. Bu veriler zaten şebekenin pek çok kısmında kurulu olan ölçüm teknolojisini baz alıyor, ancak kumanda merkezlerinin çoğu henüz onlardan faydalanamıyor. Örneğin Fazör Ölçüm Üniteleri (PMU’lar) akım ve voltajı her 10-20 milisaniyede bir ölçüyor. Şebekedeki bu PMU’lar farklı trafo merkezlerinden gelen ölçüm değerleriyle doğrudan karşılaştırma yapabilecek şekilde senkron çalışıyor. Bu bilgilerden faydalanma becerisiyle birlikte şebekedeki dalgalanmalar da görülür hale gelecek. Bu araştırma projesinin merkezindeki DynaGridCenter öngörülü bir şekilde çalışıyor. Her 15 dakikada bir şebekeden yeni durum verileri alıyor ve bir simülasyon modelinden faydalanarak gelecek birkaç dakika içinde şebekede olacak değişiklikleri hesaplıyor. Ardından farklı eylemlerin ne gibi etkiler yaratacağının simülasyonunu yapıyor. Zaman içinde bir sonraki güncellemesi geldiğinde binlerce senaryoyu hesaplayabilecek ve operatöre en uygun öneriyi yapabilir hale gelecek. Operatör bu öngörüleri temel alarak iyi günlerde önlem alabilecek ve potansiyel dalgalanmaları yaşanmadan önce engelleyebilecek. Bu şebeke kumanda merkezi aynı zamanda hangi önerilerinin kabul gördüğünü kaydederek ve yaptığı hesaplamalara bu ayrıntıları da dahil ederek operatörün deneyimlerinden dersler de çıkarabiliyor. HVDC hatları: Değerli bir kumanda enstrümanı DynaGridCenter’daki araştırmacılar yüksek-voltaj DC nakil sistemlerine çok Enerji nakli önemli bir rol atfediyor. Tıpkı Siemens’in Çin’de ve Hindistan’da kurdukları gibi olan HVDC sistemleri yığınla miktarda enerjiyi oldukça uzak mesafelere naklediyor. Bu sistemler en son çıkan güç elektroniği teknolojisi kullanılarak şebekeye bağlandıklarından doğrudan kontrol edilebiliyorlar. Magdeburg’daki şebeke modeli bu sayede planlanmış HVDC hatlarıyla ilişki kurabiliyor. DynaGridCenter bunlardan enerjiyi yeniden yönlendirmekte ve dalgalanmaları hafifleten özel frekanslar aracılığıyla kapasiteyi ayarlamakta faydalanıyor. Bu merkez sadece şebeke dinamiklerinin hassas ayarlarının nasıl yapılacağını göstermek için kullanılmıyor. Aynı zamanda mevcut kumanda merkezi Nakil şebekesi operatörleri için otomatik pilot: Siemens ve Siemens’in araştırma ve bilim ortakları Almanya, IImenau Teknik Üniversitesi’nde dünyada kendi türünde bir ilk olan dinamik bir kumanda merkezi açtı. teknolojilerine ne dereceye kadar ekstra işlevsellikler eklenebileceğinin ve yepyeni yapılar ve mimarilere hangi noktada ihtiyaç duyulacağının keşfedilmesinde de faydalanılıyor. DynaGridCenter projesi 2015 Ocak ayında başlatıldı ve üç yıl sürecek. Alman Ekonomik İlişkiler ve Enerji Bakanlığı tarafından fonlanan bu projenin koordinasyonunu ise Siemens yapıyor. Konsorsiyum üyeleri arasında Magdeburg Otto von Guericke Üniversitesi, IImenau Teknoloji Üniversitesi, Bochum Ruhr Üniversitesi, Magdeburg’daki Fraunhofer Fabrika Faaliyeti ve Otomasyonu Enstitüsü (IFF) ve IImenau’daki Fraunhofer Optroniks, Sistem Teknolojileri ve Görüntü Kullanma Enstitüsü var.