GES’lerde Enerji Cezaları ve Enerji Kayıplarının Önlenmesi

inavitas Plant ile GES’lerde Enerji Verimliliği

Problem Tanımı

Güneş Enerji Santrallerinde (GES) üretim olmayan saatlerde gerek kablolar gerekse enerjili bekleyen eviriciler ve trafolardan kaynaklı reaktif güç talebi olmaktadır. Üretimin olmaması ve aktif enerji tüketim değerlerinin de çok düşük olması sebebiyle, sıklıkla yönetmeliklerde belirtilen aylık bazda reaktif enerji oranlarının sağlanamaması problemi ve devamında enerji cezaları ile karşılaşılmaktadır. Genelde enerji cezaları düşük olsa bile gerek işletmeciler gerekse yatırımcılar çoğu zaman geri dönüş süresi çok uzun olabilen ek yatırımlar yaparak bu cezaları engellemeye çalışmaktadır. Diğer taraftan verimlilik odaklı çalışan birçok işletmeci ve yatırımcı açısından üretim olmayan saatlerde -iç ihtiyaç gereksinimi de olmadığı durumlarda- boşta enerjili bekletilen sistemlerin kayıpları önemli bir verimsizlik problemi olarak değerlendirilmektedir. Bu vaka çalışmamızda, 100 MWe’den fazla güce sahip ve birçok bölgeye yayılmış GES’lerin işletme ve bakım faaliyetlerini yürüten ve bu alanda Türkiye’nin önde gelen firmalarından birisi olan Sunsis ile inavitas Plant’in otomatikleştirilmiş kontrol fonksiyonları kullanılarak gerçekleştirilen bir çalışma neticesinde bu iki probleme dair geliştirilen çözümü ve sağlanan faydaları aktaracağız.

Çözüm ve Uygulama

İlk kısımda tanımlanan iki problem için birçok kişinin de aklına gelebileceği gibi ilk çözüm, üretim olmayan saatlerde santrallerdeki enerjinin kesilmesidir. Ancak bu çözüm, iki temel soruyu da beraberinde getirmektedir: (i) Her gün üretim olmayan saatlerde devre dışı bırakılan tesislerin sabah güneş doğmadan tekrar devreye alınması ve bunun tamamen sahadaki (çoğu zaman sadece güvenlik amacıyla istihdam edilen) personelin inisiyatifine bırakılması, (ii) Her gün açma kapama yapılması için kullanılacak OG devre kesicilerin veya motorlu ayırıcılarda yaşanabilecek problemler.

Sunsis ile ortak gerçekleştirdiğimiz bu çalışmada öncelikle bir yıl boyunca gün batımı ile gün doğuşu arasında santrallerin devre dışı kalması ile tasarruf edilecek enerji miktarı hesaplanmıştır. Sunsis’in şu anki portföyündeki santrallerinin çoğunun lisanssız ve 1 MWe kurulu güçte olması sebebiyle, trafo güçleri 1250 kVA alınarak hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Diğer taraftan ise kesicilerin/ayırıcıların mekanik ömürleri, değişim periyotları ve buna karşılı gelen maliyetleri dikkate alınarak proje hayata geçmeden aşağıdaki gibi bir geri dönüş süresi hesaplanmıştır:

* Tüm portföy düşünülerek ortalama bir süre hesaplanmıştır.

Tablodan da görüleceği üzere herhangi bir ek donanım veya sahada kurulum-mühendislik gerektirmeyen bu çalışma ile projenin geri dönüşü 3-4 ay gibi kısa bir süre olarak hesaplanmıştır. Diğer taraftan bu çalışma sayesinde reaktif güç kompanzasyonu sistemi anlamında bir gereksinim de ortadan kalkmaktadır.  Sunsis firması için yapılan ilk kurulumlarda kompanzasyon sistemleri de kurulduğu için bu çalışmada kompanzasyon sistemlerinin kurulum maliyeti hesaplamalara bir kazanç olarak eklenmemiştir.

Sunsis’e sunulan çözümün en can alıcı tarafı ise bu açma-kapamaların nasıl ve hangi koşullarda yapılacağı, herhangi bir nedenle santrallerin tekrar devreye girmemesi halinde aksiyonların neler olacağı konusunda inavitas Plant’in gelişmiş ve otomatikleştirilmiş kontrol yapısı kullanılarak olası problemleri bertaraf edecek bir senaryonun hayata geçirilmesidir. Bu senaryo kapsamında gün batımı ile gün doğuşunun tespit edilerek santrallerdeki kesici ve ayırıcıların otomatik şekilde devreden çıkarılması ve devreye alınması gerçekleştirilmiş; olası problemlere de gerek sahadaki RTU’lar gerekse inavitas Plant’in alarm modülü kullanarak alternatif çözüm senaryoları oluşturulmuştur.

Sonuç ve Değerlendirme

Yukarıda anlatılan senaryoların hayata geçirilmesi sonrasında ölçümlenen veriler aşağıdaki gibidir.

Tablo-1’de görüleceği üzere, aydan kaynaklı bir miktar fark dışarıda tutulmak kaydıyla, projede beklenen ortalama aylık tasarrufa yakın değerler ölçülmüştür. Sunsis’in işletme ve bakım hizmetleri kapsamında olan tüm GES’lerde hayata geçirdiği bu çalışma sayesinde toplamda 75 santralde yapılan kontrol ile yaklaşık 900.000 TL/Yıl tasarruf edilebileceği tespit edilmiştir.

Ek olarak, reaktif enerji cezaları ile yıllık 100 MWe ‘lik portföyde 450.000 TL/YIL/MWe ilave kazanım elde edilerek santrallerin verimlilikleri artırılmış, kompanzasyon sistemlerine olan ihtiyacın da ortadan kalkması sayesinde kompanzasyon sistemlerinde ortaya çıkabilecek arızalar, bunlara müdahale edilmesi vb. diğer operasyonel maliyetlerin de önüne geçilmiştir. Diğer taraftan aynı çalışma reaktif güç kompanzasyon sistemleri tesis etmemiş örnek bir işletmeye uygulanırsa, ek olarak 1.500-2.250 € arasında bir ilk yatırım maliyet tasarrufu da sağlanmış olacaktır.

inavitas Plant’in gelişmiş ve esnek kontrol modülü sayesinde kısa sürede ve ek bir donanıma ihtiyaç duymadan gerçekleştirilen bu çalışma ile iş ortağımıza sağladığımız faydadan ve gereksiz tüketimleri, gereksiz tüketimlerin neden olduğu fazladan karbon salımını engelleyerek daha yeşil bir gelecek için sağladığımız katkıdan dolayı çok mutluyuz. Bu çalışmaya ilham ve destek veren iş ortağımız Sunsis’e de teşekkürlerimizle…