Enerji depolama çözümleri portföyü geliştirmek

Yenilenebilir kaynaklardan üretilen enerji miktarı arttıkça şebeke istikrarını korumak için ne kadar enerji depolamaya ihtiyacımız olacak? Almanya için gelecek 4-6 yılı kapsayan tahminler bu rakamın 3 gigawat (GW) kadar küçük bir seviye ile 30 GW kadar astronomik bir seviye arasında değişkenlik gösterebileceğini gösteriyor. Avrupa’nın en büyük uygulama odaklı araştırma organizasyonu olan Fraunhofer tarafından yapılan bir incelemede, Almanya’nın 2030 yılında 15 ila 30 GW’lık enerji depolamasına ihtiyacı olacağı öngörüsünde bulunuluyor. Rakamların bu derece farklı olmasının nedeni ise bu gibi araştırmaların altında karmaşık ve farklı varsayımların yer alması.
Batarya-tabanlı sistemlerde kaydedilen müthiş ilerleme
Siemens Kurumsal Teknolojiler (SCT) Depolama Çözümleri İnovasyon Projesi Başkanı Karl-Josef Kuhn, “Sadece Almanya’da yeni bir enerji karışımına geçişte değil aynı zamanda global ölçekte karbonsuzlaştırmada da işin sırrı depolama teknolojilerinde yatıyor” diyor. Günümüzde enerji depolama çözümleri, konvansiyonel pompajlıdepolama tesislerinden ileri teknoloji ürünü batarya tabanlı sistemlere kadar geniş bir yelpazede yer alıyor. Öncelikle büyük hacimlerde su yüksek bir yerde depolanıyor ve daha sonra depolanan sudan, elektrik üretmek için faydalanılıyor. Almanya’da şu anda toplamda 7 gigawat civarında üretim gücüne sahip 9 adet pompajlı depolama tesisi bulunuyor. Ancak bu rakam gelecekte ihtiyaç duyacağımız seviyenin çok altında kalacak. Kuhn, “Pompajlı depolamalı enerji santrallerinin genişletilme potansiyelleri çok sınırlı. Bu da bizim büyük hacimlerde elektriği barındırabilecek alternatif depolama teknolojileri bulmak zorunda olduğumuz anlamına geliyor” diyor. Siemens’in lityum-iyon temelli modüler SIESTORAGE sistemi gibi batarya çözümleri son zamanlarda devasa boyutta ilerlemeler kaydetti. Siemens’in sistemi, üstün performanslı bataryaları şebekeye bağlanmakta gereksinim duyulan enerji elektroniğiyle birleştiriyor. Bu sistem bir megawatt kapasiteli ve aynı zamanda 500 kilowat-saate kadarlık randımanı barındırabiliyor ve sonra istenildiği zaman kullanılabiliyor. Diğer geleneksel kısa vadeli depolama çözümleri arasında ise kapasitörler, çarklı depolama sistemleri ve sıkıştırılmış hava depolama sistemleri yer alıyor.
Uzun vadeli çözümlere doğru
Yukarıda sayılan tüm çözümlerin tek engeli hepsinin de sadece dakikalar veya saatlerle ölçülebilen depolama süreleri sunuyor olmalarında yatıyor. Enerjinin geleceği Bu durumun farkında olan Siemens araştırmacıları elektriği amonyak ve metan gibi kimyasalların yanı sıra hidrojen gibi uzun vadeli depolama formlarına dönüştürebilen çözümlere odaklanıyor. Enerjiden-gaza olan teknolojiler, elektrolizden faydalanarak su ve elektriği kimyasal hammaddelere dönüştürüyor. Örneğin bu alandaki ilk pilot projelerden biri de Siemens’in 6 megawat’a kadar çıkabilen hidrojen ürettiği Mainz Enerji Çiftliği. Bu tesis dünyada kendi sınıfındaki en büyük tesis olarak biliniyor. Tesis yaklaşık 2 bin adet araba yakıtbataryasına yetecek kadar hidrojen üretme kapasitesine sahip. Siemens elektroliz-tabanlı hidrojenin yanı sıra metan gazıyla da ilgileniyor. Hem hidrojen hem de metan gazları bir doğal gaz şebekesinde depolanabiliyor ve sonra elektriğe dönüştürülmek için kullanılabiliyor. Siemens uzmanları aynı zamanda metil alkol gibi CO2 içermeyen yakıtlar kullanan dönüştürme süreçleri üzerinde de çalışıyor. Diğer araştırma alanları ise termal ve mekanik depolamanın yanı sıra elektrik enerjisini sıkıştırılmış hava formunda depolayan sistemler. Kuhn, “Yeni bir enerji karışımına geçişi başarılı kılmaktaki kilit faktör, depolama teknolojilerini harmanlamaktan geçecek” diyor.