Kentsel enerji internetlerine doğru

Dünyanın en gelişmiş binalarının beyinleri var, yani enerji minimizasyonu, sakinlerinin konforu ve şebeke istikrarı gibi birbiriyle rekabet halindeki unsurları dengeleyen ve uzlaştıran bir tür merkezi sinir sistemleri olarak biliniyor. Siemens daha şimdiden tüm bunları başarabilen bir bina otomasyon sistemini geliştirdi bile. Desigo CC olarak bilinen bu yönetim istasyonu, tüm bina sistemlerinin sezgisel olarak çalışabilen tek bir platformda birleştirilmesine olanak sağlayan dünyadaki ilk çözüm. Siemens Bina Teknolojileri’nden Naoufel Ayachi, “Günümüzde yangından korunma, sıcaklık, havalandırma ve iklim kontrolü, aydınlatma, video gözetleme gibi bir bina ile ilgili tüm sistemler genellikle ayrı ayrı kontrol ediliyor. Bizim yönetim istasyonumuz ise dünyada bir ilk olarak tüm bu sistemleri bir araya getiriyor ve her birinin durumunu anlık olarak ekranda gösteriyor. Bu yüzden bu istasyonla çalışacak görevlilerin sadece tek bir sistemi kullanacak şekilde eğitim alması yeterli. Bu da Desigo CC’nin daha şimdiden pek çok ofis kompleksinde, okulda, hastanede, alışveriş merkezinde ve havalimanında tercih edilmesini sağlayan nedenlerden biri” diyor. Bu başarısına rağmen yeni yönetim istasyonunun standart özellikleri henüz bir başlangıç, çünkü Desigo şimdiden binaları “akıllı” kılan sayısız Siemens geliştirmesinin çekirdek bileşenlerini içeriyor ve binalar için yaptığının aynısını kentsel bölgelerin tamamının geleceği için de yapmaya hazırlanıyor. Binalar ile arabalar iletişim kurduğunda Enerji uzmanları yıllardır kendilerine kentsel enerji şebekelerinin çok büyük sayılardaki elektrikli araçları nasıl besleyebilecekleri sorusunu soruyor. Cevaplar yavaş yavaş ufukta beliriyor. Siemens araştırmacıları AB’nin Enerji İnternet’ine yönelik Artemis araştırma projesi çerçevesinde ve Desigo platformunun desteğiyle bir elektrikli araç filosunun bir binanın yönetimine nasıl entegre edilebileceğini gösteriyor. Siemens Kurumsal Teknolojiler’den Randolf Mock, “Burada elektrikli arabaları Desigo’ya bağladık ve onlara sadece birer elektrik tüketicisi olarak değil aynı zamanda geçici birer elektrik depolama birimi olarak da baktık. Bina yönetimi açısından birer enerji depolama birimi gibi işlev görebiliyorlar. Mesela sabahları iş yerlerine vardıklarında o binalardaki şarj istasyonlarına bağlanabiliyorlar. Çalışanların evlerine geri döneceği akşam saatine kadar tam anlamıyla şarj olmaları da gerekmiyor. Bu araçlar gün boyunca örneğin hava aniden bulutlandığında binaya elektrik veren birer tampon görevi görerek çatıdaki fotovoltaik sisteminin azalan enerji çıktısını telafi edebilirler” diyor. Bu işin temelinde ise araçların şarj istasyonlarıyla iletişim kurmasını sağlayan Enerji İnterneti yatıyor. Ancak bu durumda bir bina yönetim sistemi bu istasyonlardan araçların şarj gereksinimleriyle ilgili bilgiler topluyor. Ardından bir sonraki günün enerji talebi tahminini yapmak için bu bilgilerin yanı sıra iklim kontrol, ısıtma birimleri ve diğer tüketicilerden gelen verilerden faydalanıyor. Mock, “Bu tahmin şebeke operatörüne gönderiliyor ve sonra garanti edilen bir elektrik miktarı için sabit bir fiyat öneriyor. Eğer bu bina söz konusu talep tahminini karşılayamazsa veya bir başka ifadeyle aşırı miktarda ya da yetersiz elektrik kullanır ise buna karşılık bir ceza ödemek zorunda kalabiliyor. Böylesi bir durumun yaşanmasını engellemek için Desigo şarj istasyonundaki elektrikli araçlardan birer elektrik depolama veya tedarik etme birimi olarak faydalanarak bir binanın tamamının elektrik talebinin sabit tutulmasını mümkün kılıyor” diyor. Rol modeli ABD Desigo aslında Siemens’in üzerinde çalıştığı tek akıllı bina çözümü değil. ABD’deki bir proje, akıllı binaların sadece elektrikli araçların enerji tedarik sistemlerine bağlanmasında değil aynı zamanda istikrarlı şebekelerle daha düşük enerji talebi seviyelerinin tutturulmasında da birçok soruna çare olabileceğini gösteriyor. Princeton’daki Siemens Kurumsal Teknolojiler’den Thomas Grünewald, “ABD’de şebekelerin aşırı yüklenmesini önlemek için yılda sadece birkaç saatliğine çalıştırılarak elektrik üreten ve yedek enerji santralleri olarak bilinen pek çok tesis bulunuyor. Bu tesislerin çalıştırılması çok pahalı olduğundan daha ucuz çözümlere büyük talep duyuluyor. Bu yönde ilk adımımızı birkaç yıl önce Berkeley’deki California Üniversitesi’nde atmıştık” diyor. Burası aslında Grünewald ve ekibinin bir binayı aşırı yüklenme dönemlerinde enerji talebini hedeflenmiş bir şekilde azaltabilen “Akıllı Enerji Kutusu” ile donattığı bir yerdi. Bununla şebeke genelindeki gerilim düşürülüyor ve dolayısıyla maliyetten tasarruf ediliyor. Grünewald, “Bu Akıllı Enerji Kutusu aydınlatma veya klima sistemleri gibi belirli bireysel tüketicilerin elektriğini kesebiliyor. Bu süreçte, beklenen elektrik fiyatı, hava tahmini ve üretkenliği üst seviyede tutabilmek için gerekli oda içi sıcaklığı gibi faktörleri hesaba katıyor. Bu sayede hem enerjiden hem maliyetten tasarruf edilirken bina sakinleri için uygun bir konfor seviyesi de sağlanmış oluyor. Sistem aşırı yüklenmenin olmadığı zamanlarda da enerji talebini düşürebiliyor ki bu tasarruf oranı Berkeley’deki binada yüzde 30’a kadar çıkabiliyor. Siemens araştırmacıları, Grünewald’ın açıkladığı üzere Colorado Springs’teki bir projede bir adım daha ileri gidiyor: “ABD Hava Harp Okulu’ndaki bir bina kompleksinin tamamını oradaki bir mikro-şebekeye bağladık. Berkeley’deki sistemde olduğu gibi burada da enerji talebini elektrik fiyatı ile hava koşullarını dikkate alan bir yazılım yönetiyor. Ancak buradaki sistem aynı zamanda tasarruf potansiyelini birkaç binaya daha dağıtabiliyor. Verilere karşı piyasa tabanlı bir yaklaşımla bakan ve tümleşik bir enerji yönetim sistemi kullanan bu türden bir mikro-şebeke böylesi bir kurulumda binanın kendisinden sonra gelen en büyük tek birim. Kentsel bölgelerin tamamının böylesi akıllı bir şebekenin bir parçası olması ve iletişim kurarak birbirlerine destek olan bulunan bir enerji yönetimi yaklaşımını benimsemesiyle daha büyük optimizasyon potansiyeli elde etmesi mümkün” diyor. Çevrimiçi binalar Bu örnekler, akıllı binaların geleceği adına birer zirve noktası. Bu gibi binalar kendi enerji taleplerini hiç olmadığı kadar ciddi bir hassasiyette doğru yönetebilecek ve mikro-şebekeler oluşturmak üzere diğer binalara bağlanabilecek. Bu sayede birincil şebekeler istikrara kavuşacak, arz dalgalanmaları telafi edilecek ve genel enerji talebi azaltılacak. Mock, “Geleceğin akıllı binaları bunu daha önce bahsettiğim elektrikli araçlar, su tankları gibi termal depolama birimleri ve volanlar gibi mekanik ünitelere benzer çeşitli geçici enerji depolama birimlerinden faydalanarak başaracak. Desigo sistemimiz tüm bunların nasıl yönetilebileceği ve akıllı kontrol edilebileceği konusunda bir ön izleme sunuyor” diyor. Ayachi ise bu konuda şunları söylüyor: “Binaların akıllı kontrol edilmesi çok ama çok daha fazla dijitalleşecek; gelecekte herhangi bir bina içi altyapısı olmayan bulut çözümleri göreceğiz. Maliyetler daha da inecek, bu sistemlerin bakımı ücretsiz yapılacak ve nadiren bir çalışana gerek duyulacak. Ayrıca müşterilerin sistemleri sürekli olarak veya belli bir süre için kullanması da mümkün olacak. Müşteriler aynı zamanda akıllı telefonlarıyla sistemin parametrelerine de kolaylıkla müdahale edebilecek. Grünewald da benzer bir görüşe sahip: “Kullanıcılar gelecekte kendi akıllı telefonlarını veya diğer cihazlarını kullanarak binalarla daha kapsamlı iletişim kurabilecek. Ayrıca kişisel konfor profillerini de tanımlayabilecekler. Bina yönetim sistemleri sonrasında kullanıcılar, çalışma yerlerindeki koşulları işe gitmeden yaptıkları kişisel tercihlerine göre ayarlamak için dijital randevu takvimlerinden faydalanabilecek. Böylece bir kullanıcı iş yerinde olmadığı zaman da enerji tasarrufu yapabilecek.” Bunların hepsini üst üste koyduğunuzda anlaşılıyor ki bu binalar kendi sakinlerinin isteklerini dinleme ve onları yerine getirme kabiliyetlerini her geçen gün artıracak.