Fotovoltaik Santraller

Yazı Dizisi-5

Tercüme:Alper Çelebi

 

1.5.1 Bağımsız santraller

Bağımsız santraller şebekeye bağlı olmayan santrallerdir; PV modüllerden ve bir depolama sisteminden oluşurlar. Bu depolama sistemi aydınlık  seviyesinin düşmesiyle  veya karanlık olduğunda da elektrik enerjisi sağlar. PV jeneratör tarafından üretilen akım DC gücü olduğundan, eğer kullanıcı santrali AC akıma ihtiyaç duyarsa, inverter ihtiyacı doğar.

Böylesi santraller, elektrik şebekesi olmadığında veya erişim kolay olmadığında, motor jeneratör setleri yerine geçebileceklerinden teknik ve finansal açıdan avantajlıdır Ayrıca, bağımsız yapılandırmada, PV alanı aşırı
boyutlandırılmıştır. Böylece güneşli saatlerde, hem yük kaynağı hem de depolanan bataryaların yeniden şarj edilmesi, az güneşli günleri hesaba katarak belli bir güvenlik payıyla garantilenmiş olur.

Şu anda beslemek için kullanılan en yaygın uygulamalar
(Şekil 1.20):
• su pompalama ekipmanı;
• radyo tekrarlayıcı, hava ya da sismik gözlem ve veri
aktarma istasyonları;
• aydınlatma sistemleri;
• yollar, limanlar ve havaalanları için işaret sistemleri;
• karavanlarda servis besleme;
• reklam sistemleri;
• yüksek rakımlardaki refüjler.

Şekil 1.20 – Fotovoltaik güç tarafından beslenen fotovoltaik barınaklar ve sokak lambaları

Şekil 1.21, şebekeden bağımsız çalışan bir PV santralin prensip şemasını gösterir.

Şekil 1.21

1.5.2 Şebekeye bağlı santraller

Kalıcı olarak şebekeye bağlı santraller, PV jeneratörün müşterinin ihtiyaçlarını karşılamak için yeterli miktarda
enerji üretemediği saatlerde şebekeden güç çeker. Bunun aksine, eğer PV sistem aşırı elektrik gücü üretirse, artan enerji şebekeye aktarılır ve dolayısıyla büyük bir akümülatör gibi çalışır: sonuç olarak, şebekeye bağlı sistemlerin akümülatör bankı ihtiyacı yoktur (Şekil 1.22).

Şekil 1.22

Bu santraller (Şekil 1.23), merkezileştirilmiş yerine dağıtılmış üretim avantajı sunarlar: nitekim, tüketim alanı yakınında üretilen enerji, geleneksel büyük güç santrallerinden daha yüksek bir değere sahiptir; çünkü iletim kayıpları sınırlıdır ve büyük taşıma ve gönderim sistemlerinin maliyeti azalır. Ek olarak, güneşli saatlerdeki enerji üretimi, şebeke gereksinimlerinin gün içinde talep yüksekken azaltılmasını sağlar.

Şekil 1.23

 

Şekil 1.24, şebekeye bağlı bir fotovoltaik santralin prensip şemasını göstermektedir.

Şekil 1.24

1.6 Üretime ara verilmesi ve üretilen gücün saklanması

Üretimin belirsiz olarak kesilmesi nedeniyle geniş ölçekli PV kullanımı teknik açıdan sınırlıdır. Nitekim, ulusal
elektrik dağıtım şebekesi, şebekenin kararlılığı açısından ciddi sorunlar artabileceğinden sadece sınırlı miktarda aralıklı giriş gücü kabul edebilir.

Kabul sınırı, şebeke konfigürasyonuna ve bitişik şebekeler ile ara-bağlantı derecesine bağlıdır.

Özellikle, İtalya’daki durumda, şebekeye verilen toplam aralıklı güç, geleneksel güç üretim santrallerinin toplam
gücünü %10 ila 20 aştığında durum tehlikeli olarak kabul edilir.

Dolayısıyla, enerji üretiminin aralıklılığı nedeniyle bir kısıtlamanın olması ulusal enerji dengesinde önemli bir
PV katkısı sunma olasılığını kısıtlar ve bu açıklamalar tüm aralıklı yenilenebilir kaynaklarını kapsayabilecek şekilde
genişletilebilir.

Bu olumsuz etkiden kaçınmak için yeterli uzunlukta enerji depolamak böylece üretilen aralıklı elektrik enerjisini daha sürekli ve kararlı bir formda şebekeye aktarmak gereklidir. Elektrik gücü, büyük süper iletken bobinlerde veya
farklı bir enerji formuna çevrilerek depolanabilir: volanlar veya  sıkıştırılmış gazlarda depolanan kinetik enerji, su
havzalarındaki yerçekimi enerjisi, sentez yakıtlarındaki kimyasal enerji ve elektrik akümülatörlerindeki (bataryalar)
elektrokimyasal bir enerji.

Enerjinin günlerce/aylarca verimli bir şekilde korunması ihtiyacına göre bu seçeneklerin teknik bir seçimiyle iki
depolama sistemi ortaya çıkar: bataryalar kullanan ve hidrojenli olan.

Bu iki teknolojinin bilinen durumunda, elektrokimyasal depolama, enerjiyi birkaç saat ile birkaç gün boyunca
kısa-orta vadede depolamak için makul görünmektedir.

Bu nedenle, şebekeye bağlı santrallere uygulanan fotovoltaiklerle ilgili olarak, küçük boyutlu bataryalar bulunduran
bir depolama alt sisteminin takılması, aralılıklı nedeniyle oluşan aksamaları iyileştirebilir ve böylece ağın
kabul sınırının kısmen üstesinden gelinmesi sağlanabilir.

Tüm kullanım sektörlerinde petrolün yerine geçmesi için gereken yüksek miktarlardaki elektrik gücünün mevsimsel
depolanması ile ilgili olarak, yaz ayındaki solar elektrik üretiminin kışa göre yaklaşık üç katı olmasının avantajını
kullanmasını nedeniyle, uzun vadede hidrojen en uygun teknoloji olarak gözükmektedir.

Yazın depolanan fazla enerji, yenilenebilir kaynak santrallerinin yıllık kapasite faktörünü optimize etmek için
kullanılabilir ve depolama olmadan 1500-1600 saatlik mevcut değerden geleneksel elektrik santrallerinin ortalama
değerine yaklaştırabilir (yaklaşık 6000 saat).

Bu durumda, şebekenin kabul sınırı kaldırılacağından yenilenebilir enerji kaynağından gelen güç termoelektrik
olanın yerine geçecektir.

Bundan sonraki yazımızda “Enerji Üretimi” anlatılacaktır.

2018-10-30T19:16:25+00:00

Elektrik Tesisat Portalı

Güncel makalelerimizden haberdar olmak için üye olun!
E-Posta Adresiniz
Güvenli

Siteyi kullanmaya devam ederek çerez kullanımını kabul etmiş olursunuz. Çerez Politikamız

Bu web sitesindeki çerez ayarları, size mümkün olan en iyi tarama deneyimini sunmak için "çerezlere izin ver" olarak ayarlanır. Çerez ayarlarınızı değiştirmeden bu Web sitesini kullanmaya devam ederseniz veya aşağıdaki "Kabul Et" seçeneğini tıklarsanız, bu Web sitesini kabul etmiş olursunuz.

Kapat