İkinci el bataryalardan yenilenebilir enerji depolaması uygulanabilir,
yinede sübvansiyonlardan faydalanabilir!

 

İspanya  Tenerife'deki rüzgâr çiftliklerinden elde edilen enerji fazlalıklarının depolanması için geri kazanılmış elektrikli araç bataryalarının kullanılmasının teknik ve ekonomik olarak mümkün olduğu, ancak enerji fiyatlarının çok düşük olması halinde bunun kârlılığı olumsuz etkileyeceği belirtiliyor.

Kamu enerji kaynaklarının yenilenebilir kaynaklara dönüştürülmesi çeşitli zorlukları beraberinde getirmektedir. Bunlardan biri, gece boyunca çalışan rüzgar türbinleri gibi talebin düşük olduğu zamanlarda üretilen yenilenebilir enerji fazlasının kullanımının optimize edilmesidir. Bu fazla enerjinin yüksek talep veya düşük üretim zamanlarında kullanılmak üzere depolanması için çeşitli çözümler mevcuttur. Büyük ölçekli batarya depolama bir seçenektir, ancak yeni batarya sistemlerinin kurulumu pahalıdır. Ayrıca, yeni bataryaların kullanımı, üretim ve geri dönüşüm sırasında çevreyi kirletici maddeler (tehlikeli atıklar ve sera gazları dahil) üretmektedir.

Elektrikli araçlara yönelik küresel pazar hızla büyümektedir ve 2030 yılına kadar toplam araç pazar payının %16'sına ulaşması beklenmektedir. Bu araçlar tipik olarak araçta yaklaşık 10 yıllık kullanım ömrüne sahip lityum-iyon bataryalar kullanmaktadır. Bundan sonra, bataryalar enerji depolama uygulamaları için yeterli performans göstermeye devam eder ('ikinci ömür' kullanımı olarak adlandırılır). Bu da bataryanın ömrünü 7-10 yıl daha uzatarak yeni batarya ihtiyacını azaltmakta ve   bataryalar için AB düzenleyici çerçevesi tarafından ve Avrupa döngüsel ekonomi eylem planı ve Avrupa Yeşil Anlaşması doğrultusunda belirlenen hedeflere katkıda bulunur .


Bu çalışma, diğer Kanarya Adaları ile bağlantısı olmayan izole bir enerji sistemine sahip olan İspanya'nın Tenerife adasına odaklanmıştır. Birlikte adanın rüzgar gücünün yaklaşık %23'ünü üreten iki rüzgar çiftliğine odaklanan araştırmacılar, adada geri kazanılan elektrikli araç bataryalarından  her bir tesis için bir enerji depolama sistemi geliştirmenin teknik ve ekonomik fizibilitesini değerlendirmek için bir metodoloji geliştirdiler. Teknik değerlendirmede batarya mevcudiyeti ve öngörülen enerji fazlalıkları dikkate alınırken, ekonomik değerlendirmede kârlılık (net bugünkü değer ve iç getiri oranı), sübvansiyonların olası etkisi ve sonuçların altta yatan faktörlerdeki değişikliklere duyarlılığı dikkate alınmıştır.

Araştırmacılara göre, mevcut uygun batarya eksikliği kısa vadede karlılığı sınırlayacaktır, ancak en önemlisi, 2025'ten itibaren her iki tesiste de bir enerji depolama sistemi ekonomik olarak uygulanabilir hale gelecektir. Bu tarihten itibaren net bugünkü değerin A rüzgar santrali için istikrarlı bir şekilde, B rüzgar santrali için ise 2031 yılına kadar katlanarak artacağını belirtiyorlar. İç karlılık oranı 2027 yılında A rüzgar çiftliği için yaklaşık %10'a, 2030 yılında ise B rüzgar çiftliği için yaklaşık %14'e yükselecektir.
 
Araştırmacılara göre işletme giderleri sübvansiyonları tesislerin karlılığını etkilememiştir. Ancak, sermaye harcamalarına %15 sübvansiyon verilmesi, her iki tesis için de 2027 yılına kadar iç getiri oranını yaklaşık %10'dan %14'ün üzerine çıkaracaktır. Bu sübvansiyonun 2030 yılına kadar devam etmesi, iç getiri oranını A rüzgar santrali için %12,6'dan %16,8'e ve B rüzgar santrali için %11,7'den %18,5'e çıkaracak ve her iki durumda da sübvansiyonun kendisinin üzerinde bir getiri oranı oluşturacaktır.

Araştırmacılar, karlılığın elektrikli araç satış hacimleri, araçlarda kullanılan lityum-iyon batarya türleri veya enerji depolama sisteminin kurulum maliyetleri hakkındaki varsayımların manipüle edilmesinden etkilenmediğini bildiriyor. Ancak, gelecekteki toptan satış piyasası elektrik fiyatlarının kârlılık üzerinde önemli bir etkisi olduğunu söylüyorlar. Araştırmacılar, 2021'de elektrik fiyatlarındaki keskin artışa dikkat çekerek, fiyatların 2021 öncesi seviyelere düşmesi halinde, hem işletme hem de sermaye harcamalarında sübvansiyonlar olmadan hiçbir tesisin kârlı olmayacağını söylüyorlar.

Araştırmacılar, fazla yenilenebilir enerjinin geri kazanılması, şebekenin frekans düzenlemesi ve talep yanıtı gibi hizmetlerle desteklenmesi ve batarya ömrünün uzatılması açısından ikinci el bataryaların kullanılmasının çevresel faydalarının altını çiziyor. Bu sistemlerin 2031 yılına kadar bataryalarla ilgili yaklaşık 0,7-1,2 kiloton birikmiş atığı önleyebileceğini, yenilenebilir enerjiyi geri kazanarak 28-90 kiloton CO2 emisyonunu engelleyebileceğini ve batarya geri dönüşüm maliyetlerinde yaklaşık 5-7 milyon € tasarruf sağlayabileceğini söylüyorlar.

Araştırmacılar, politika yapıcıların ikinci el bataryaları, pompajlı hidro (suyun bir türbinden geçerek birinden diğerine inmesiyle enerji üretebilen farklı yüksekliklerde iki su rezervuarından oluşur) veya yeşil hidrojen gibi diğer enerji depolama çözümlerine karşı değerlendirirken bu tür konuları göz önünde bulundurmalarını önermektedir. Bu senaryolarda sübvansiyonlar gerekli olmamakla birlikte, %15'lik bir sermaye harcaması sübvansiyonunun elektrik fiyatlarının düşmesi halinde karlılığı daha dayanıklı hale getireceğini savunmaktadırlar. Gelecekte yapılacak  araştırmalarda ikinci el bataryaların diğer enerji depolama sistemlerinde kullanılmasının incelenebileceğini ve Tenerife'de burada anlatılanlar gibi bir rüzgar çiftliği tesisinin değerli bir 'yaşayan laboratuvar' olarak işlev görebileceğini öne sürüyorlar.

Daha Fazla Bilgi

Uyarı: 2024 yılına kadar, her iki rüzgar çiftliğindeki bataryaların kapasitesi, elektrikli araç alımının düşük olması nedeniyle mevcut ikinci el bataryaların azlığı ile sınırlıdır. Bu da Tenerife'nin gerekli kullanılmış bataryaları İspanya anakarasından ithal etmeden toplayıp kurabileceği sorusunu akla getiriyor. Ancak araştırmacılar, 2029 yılından itibaren elektrikli araç pazarında beklenen büyümenin her iki rüzgar çiftliğinin de ihtiyaçlarını karşılayabileceğini söylüyor. Ayrıca kullanılmış bataryaların toplanması ve kurulum maliyetinin karşılanması sorunu da var.

• Bataryaların düzenli depolanması, Avrupa Konseyi'nin ruhuna aykırıdır. yeni AB batarya yönetmeliği (2023/1542). Atık endüstriyel ve elektrikli araç bataryaları ile ilgili olarak   %100 toplama oranı varsayılmıştır.

•CIRCUSOL (Güneş enerjisi endüstrisi için döngüsel iş modelleri), ikinci el bataryaların  diğer enerji depolama sistemlerinde kullanılmasına odaklanan bir H2020 projesidir:
https://www.circusol.eu/en/overview/about-circusol
 
Kaynak:

-López, A.I., Ramírez-Díaz, A., Castilla-Rodríguez, I., Gurriarán, J. ve Mendez-Perez, J.A. (2023)
İzole şebekelerde ikinci el araç bataryaları ile rüzgar çiftliği enerji fazlası depolama çözümü. Enerji Politikası 173: 113373. Available from: https://doi.org/10.1016/j.enpol.2022.113373 [Accessed 2 August 2023].

-https://environment.ec.europa.eu/news/ 

İçerik hakkında notlar:

Çevre Politikası için Bilim'de yer alan içerik ve görüşler bağımsız, hakemli araştırmalara dayanmaktadır ve Avrupa Komisyonu'nun görüşlerini yansıtmak zorunda değildir. Bu makalenin sadece bir çalışmanın özeti olduğunu lütfen unutmayın. Diğer çalışmalar başka sonuçlara varabilir.
" © European Union, 1995-2023"