Akıllı Şebekelerde Enerji Depolama Çözümleri 27.04.2015



Benzer belgeler
ENERJİ DEPOLAMA YÖNTEMLERİ ZEYNEP KEŞKEK ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

ENERJİ DEPOLAMA SUNUMU MESUT EROĞLU

Akıllı Şebekeler ve Mikro Şebekelerde Enerji Depolama Teknolojileri Öğr. Gör. Behçet KOCAMAN Bitlis Eren Üniversitesi

SİVİL DENİZCİLİK İÇİN ENERJİ ÇÖZÜMLERİ

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANİM ALANLARİ

AKILLI ŞEBEKELER Smart Grids. Mehmet TÜMAY Taner TOPAL

Onur ELMA TÜRKIYE DE AKILLI ŞEBEKELER ALT YAPISINA UYGUN AKILLI EV LABORATUVARI. Yıldız Teknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği

Ev Tipi Yenilenebilir Hibrit Sistem İçin Mikro-Genetik Algoritma ile Optimal Yük Planlaması

ŞEBEKEDEN BAĞIMSIZ MİKRO ŞEBEKELERDE ENERJİ YÖNETİMİNİN ROLÜ

ŞEBEKE BAĞLANTILI FOTOVOLTAİK ELEKTRİK ÜRETİM SİSTEMLERİNİN GÜÇ KALİTESİNE ETKİLERİ VE PERFORMANS ANALİZİ

ALTERNATİF ENERJİ TEKNOLOJİLERİNE GİRİŞ. Dersin Öğretim Görevlisi: Ozan ERDİNÇ

Hibrit Yenilenebilir Enerji Sistemlerinin Ekonomik Analizi

Enerji Verimliliği i ve Batarya Teknolojileri

Dağılmış Enerji Üretim Sistemleri ve Yardımcı Hizmetler

YAKIT PİLİ DENEY SETİ TEKNİK ŞARTNAMESİ

Modüler Hibrid Enerji İstasyonu- MOHES

2013 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Sağlık, Turizm ve Yerleşkelerde Kojenerasyon Uygulamaları

Giriş DÜZCE ŞARTLARINDA BİR KONUTUN ENERJİ İHTİYACININ GÜNEŞ ENERJİSİ İLE KARŞILANMASI İÇİN EN UYGUN SİSTEMİN BELİRLENMESİ VE KURULUMU

ENERJİ DEPOLAMA YÖNTEMLERİ BETÜL ASENA UÇAR ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANIM ALANLARI

2012 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

AKILLI ŞEBEKE STANDARTLARINDA ENERJİ DEPOLAMA UYGULAMALARININ İNCELENMESİ

EVK Enerji Verimliliği, Kalitesi Sempozyumu ve Sergisi Haziran 2015, Sakarya

Neden Şebekeden Bağımsız yada Hibrit Sistemler

Fatih YAZITAŞ Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü Yeni Teknolojiler ve Destek Daire Başkanı

Dağıtılmış Enerji Üretim Sistemlerinden Elektrik Üretimi Ve Şebeke Desteği Hizmetleri

GÜNE ENERJ PV Sistemleri: PV uygulamaları

YENİLENEBİLİR ENERJİ EĞİTİM SETİ TEMEL SEVİYE TEKNİK ÖZELLİKLER

Akıllı Şebekeler ve Mikro Şebekelerde Enerji Depolama Teknolojileri The Technologies of Energy Storage on Smart Grids and Microgrids

2014 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANIM ALANALARI SEMİH AKBAŞ

Güneş Enerjisinden Maksimum Enerji Sağlayarak Bir Binanın Aydınlatılması ve Isıtılması. Dr. Sinan Pravadalıoğlu

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) II. BÖLÜM

FOTOVOLTAİK SİSTEMLER ŞEBEKEYE BAĞLI OLDUĞUNDA OLUŞAN SORUNLAR Çiğdem KANDEMİR Doç.Dr.Mehmet BAYRAK

Türbin modeli : LARUS45. Güç: 45 kw. (Maksimum) Kanat çapı: 15,6 m., 3 kanat.

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

DEMİRYOLU HİBRİD ÇEKİŞLİ BATARYA SİSTEMİ

2010 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Çağrının hedeflerine ulaşabilmek için, ülkemizin ihtiyaç ve birikimleri doğrultusunda, aşağıdaki konu başlıkları belirlenmiştir:

YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Genel Bakış. Dünyanın yalnızca 30 dakika boyunca aldığı güneş ışınımı, dünya üzerinde harcanan toplam yıllık enerjinin tamamını karşılayabilir.

Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi YATLARDA KULLANILAN GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİNİN TASARIMI ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

YURT DIŞI YATIRIMLAR POLAT YETER

AKILLI ŞEBEKELERDE DAĞITILMIŞ ENERJİ DEPOLAMA OLARAK FİŞLİ ELEKTRİKLİ ARAÇLAR

Tarımsal enerji ihtiyacını yenilenebilir enerji kaynakları ile nasıl sağlayabiliriz? 6 Kasım 2018 Swissotel Ankara

Akıllı şebekelerde enerji depolama uygulamalarının önündeki fırsatlar ve karşılaşılan zorluklar

ELEKTRİK PİYASASI ŞEBEKE YÖNETMELİĞİNDE DEĞİŞİKLİK YAPILMASINA İLİŞKİN YÖNETMELİK MADDE

Raylı Ulaşım Sistem Teknolojileri Çalıştayı

Taxim Hill Hotel İstanbul 20 Ocak 2012

Ülkemizde Elektrik Enerjisi:

FOTOVOLTAİK BATARYA ŞARJ SİSTEMİ İLE HİBRİT ELEKTRİKLİ ARAÇLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARINDA ENERJİ DEPOLAMA UYGULAMALARININ VERİMLİLİĞİ

05 Kasım Mustafa GÜNİNDİ Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü Proje sorumlusu. 05 Kasım

Mikroşebekeler ve Uygulamaları

ASPİLSAN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMİ

Alçak Gerilim PV Sistemler için Akıllı Şebeke Kontrolcüsü

Küçük ve Mikro Ölçekli Enerji Yatırımları için Hibrit Enerji Modeli

Mikroşebekelerde Yakıt Sarfiyatının ve Karbon Emisyonunun Azaltılması

ABB FV + Depolama REACT 2

GDF SUEZ de Su Ayak İzi ve Su Risklerinin Yönetimi. Peter Spalding: HSE Manager, GDF SUEZ Energy International April 2015

Rüzgar Gücü İzleme ve Tahmin Merkezi

HİBRİT JENERATÖR SİSTEMLERİNİN TASARIMI VE EKONOMİK AÇIDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

Hibrit. Güç Sistemleri YENİ

Önder YOL. DMA Yönetim Kurulu Başkanı. DMA Forklift Batarya Sistemi

Doç. Dr. Ersan KABALCI. AEK-207 Güneş Enerjisi İle Elektrik Üretimi

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI

İÇİNDEKİLER TABLO VE ŞEKİLLER...

Örneğin bir önceki soruda verilen rüzgâr santralinin kapasite faktörünü bulmak istersek

MEKATRONİK SİSTEMLERDE KULLANILAN ELEKTRİK SÜRÜCÜ DEVRELERİ YRD. DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

FOTOVOLTAIK HÜCRELERIN YAPıSı VE ÇALıŞMA PRENSIPLERI DOĞRUDAN ELEKTRIK ÜRETIMI

Kaynak: İstanbul Enerji


İZMİR KEMALPAŞA ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ GÜNEŞ SANTRALİ UYGULAMASI

Hidrojen Depolama Yöntemleri

YENİLENEBİLİR ENERJİ EĞİTİM SETİ

SIKÇA SORULAN SORULAR

3/1 (Trifaze Giriş / Monfaze Çıkış ) kva 3/3 (Trifaze Giriş / Trifaze Çıkış ) kva

Yüksek Miktarlı Enerji Depolama Teknolojileri

Su Temini ve Atıksu Toplama Sistemlerinde Enerji Verimliliği Sevgi TOKGÖZ GÜNEŞ & Hasan SARPTAŞ TMMOB Çevre Mühendisleri Odası İzmir Şubesi

ANKARA ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

FOTOVOLTAİK GÜÇ DESTEKLİ MİKRO SULAMA SİSTEMİ PROJESİ-2: SİMÜLASYON ÇALIŞMASI

OFF-GRID veya STAND-ALONE INVERTER NEDİR?

MARKA SOLAR ENERJI SISTEMLERI

Türkiye ve Dünyada Güneş Enerjisi Mevcut Durum ve Gelecek

Özetçe. 2. Sistemin Genel Yapısı. 1. Giriş. Yurdagül BENTEŞEN YAKUT 1 Bilal GÜMÜŞ 2

Enerji Sektörüne İlişkin Yatırım Teşvikleri

Elektrik Makinaları I SENKRON MAKİNALAR

Yenilenebilir Enerjinin Elektrik Depolama Sistemleri ile Kullanımı Elektrik Enerjisi Gereksinimi

Deniz ERSOY Elektrik Yük. Müh.

TESCOM UPS TEST TÜM ELEKTRONİK SANAYİ VE TİCARET A.Ş

ENERJİ DEPOLAMA YÖNTEMLERİ BEYZA BAYRAKÇI ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

Rüzgar Gücü İzleme ve Tahmin Merkezi. Maksut SARAÇ

ELEKTRİK PİYASASI YAN HİZMET PERFORMANS TESTLERİ. Ahmet Kürşad Çanakçı SGS Türkiye Endüstri Grup Müdürü 25 Nisan 2012

/ 24 saat güneş için depolama çözümü. / Kontrol Edilebilen Çıkış Gücü

YERALTI SULARINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ

2009 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

ŞEBEKE BAĞLANTILI GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİNDE SAHA DENETİMLERİ

TÜRKİYE NİN YENİLENEBİLİR ENERJİ STRATEJİSİ VE POLİTİKALARI. Ramazan USTA Genel Müdür Yardımcısı

ġebeke BAĞLANTILI FOTOVOLTAĠK ELEKTRĠK ÜRETĠM SĠSTEMLERĠNĠN GÜÇ KALĠTESĠNE ETKĠLERĠ

Transkript:

Akıllı Şebekelerde Enerji Depolama Çözümleri 27.04.2015 Prof. Dr. Engin ÖZDEMİR KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLĞİ BÖLÜMÜ E-mail: eozdemir@kocaeli.edu.tr

İÇERİK: ENERJİ DEPOLAMA TEKNOLOJİLERİ VE UYGULAMALARI YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARINDA ENERJİ DEPOLAMA UYGULAMALARI TÜBİTAK 1001 PROJESİ ÇALIŞMALARI KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ - FOTOVOLTAİK ELEKTRİK ÜRETİM İZLEME SİSTEMİ

Elektrik enerjisi depolama DEPOLAMA SİSTEMLERİ Elektrik Dağıtım Uygulamaları Büyük Ölçekli (Güç) Şebeke Bağlantılı Uygulamaları Taşıma Bataryalar Volanlar (Uçan Tekerlek) Ultrakapasitörler Yedek (Acil) Güç Uygulamaları Bataryalar Tanklar İçinde Sıkıştırılmış Hava Volanlar (Uçan Tekerlek) Hibrid Sistem Termal Enerji Depolama Ultrakapasitörler Batarya Enerji Depolama Sistemleri (BEDS) Sıkıştırılmış Hava Enerji Depolama (SHED) Volan Enerjisi Depolama Sistemleri (VEDS) Hidro Enerji Pompalama (HEP) Süperiletken Manyetik Enerji Depolama (SMED) Ultrakapasitörler Enerji depolama sistemleri diyagram gösterimi

Güç sistemlerinde uygulanan enerji depolama teknolojileri Temel enerji depolama teknolojileri şöyle sayılabilir; Pompalamalı hidroelektrik santraller Sıkıştırılmış hava enerji depolama uygulaması Hidrojen temelli enerji depolama uygulamaları Bataryalar Akışlı bataryalar Volan (Flywheel) Süper iletkenli magnetik enerji depolama Ultrakapasitör

Güç Yoğunluğu (W/kg) Enerji Depolama Uygulamaları Güneş ve rüzgar santrallerinden sağlanan enerjinin kesintili oluşunun getirdiği dezavantajları gidermek için depolama uygulamaları gündeme gelmektedir. Depolama uygulamaları, şebeke güç kalitesini, güvenilirliğini artırmak üzere de uygulama alanı bulmaktadır. 10 7 10 6 10 5 Ultra Kapasitörler 10 4 10 3 10 2 1 Elektrokimyasal Kapasitörler Bataryalar -Petrol -Dizel jeneratörler Yakıt hücreleri Farklı tipte enerji depolama yöntemlerinin enerji ve güç yoğunluğuna göre dağılım grafiği 10-2 10-1 1 10 10 2 10 3 Enerji yoğunluğu (Wh/kg)

Elektrik şebekelerinin en temel özellikleri sürekli olarak yüklerin enerji talebini karşılamaktır. Rüzgar ve güneş gibi karbon salımı düşük enerji kaynakları sürekli yükleri beslemek için yeterli olamamaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının çözülmesi gereken sorunları: 1. Ani güç değişimlerinin oluşturduğu kararsız koşullar 2. Yüksek talep durumlarında düşük üretim 3. Düşük talep durumlarında yüksek üretim Enerji depolama uygulamaları, bu tür dengesizlikleri gidermek ve kaynak ile yük arasında optimum enerji akışı sağlanabilmesi için özellikle rüzgar ve güneş gibi kaynaklar için optimum bir çözüm olmaktadır. Enerji depolama uygulamaları yenilenebilir enerji ile birleştirildiğinde; Bu kaynakların çıkışındaki ani güç değişimleri düzenlenir Kaynak ile yük arasında denge sağlanarak güç sisteminin kararlı bir işletimi sağlanabilir.

Enerji Depolama Çözümleri

Enerji Depolama Seçim Kriterleri Kapasite (kwh) Çıkış gücü (kw) Bir süredeki çevrim sayısı Ömür (yıl) Deşarj derinliği (%) Cevap süresi (ms) Kendi kendine deşarj (self discharge) Fiyat ($) İşletme ve bakım maliyetleri Boyutlar (kg, cm3)

Enerji Depolamanın Güç Sistemine Katkısı Elektrik enerjisi zaman kaydırması (time shift) İlave güç kapasitesi Yük takibi (load following) Gerilim ve frekans desteği Güç kalitesini iyileştirme Güç sisteminde sıkışıklık hafifletme Talep tarafı yönetimi Ara kazanç (Arbitrage)

Kimyasal, mekanik ve elektriksel olmak üzere farklı depolama teknolojileri uygulanabilmektedir. Bunların uygulanması ihtiyaca en uygun çözümü sunacak teknolojinin belirlenmesi ile performansmaliyet kriterlerine göre seçilir. Enerji depolama uygulamaları; iki temel ihtiyaca cevap verilecek şekilde belirlenmektedir. 1. Enerji temelli uygulamalar: birkaç saatlik servis (deşarj) süresi gerektiren, uzun süreli enerji ihtiyaçlarına cevap verebilecek ve cevap süresi (ihtiyaç anında devreye girmesi) birkaç dakika (1-5 dk) kadar olmalıdır. 2. Güç temelli uygulamalar: şebeke frekans kararlılığının sağlanması, ani güç değişimleri ve gerilim değişimlerinin bastırılmasını sağlayan uygulamalardır. Bu uygulamalarda cevap süresi milisaniye mertebesinde olmalı ve servis süresi ise birkaç dakika kadar olabilmektedir (Genelde 1 saatten azdır.)

Sistem Talebi/KW Temel yük enerji üretimi Orta seviye enerji üretimi Maksimum enerji üretimi Elektrik enerjisi depolama Depolama olmadan üretilen enerji profili İşletme tarafından sağlanan her gün sadece birkaç saat çalışan talep edilen maksimum güç Depolama ile üretilen enerji bandı Depolama ağındaki deşarj olan enerji İşletme tarafından üretilen temel yük seviyesinden depolanan enerji Depolamanın gerilim ve frakansı korumak için kullandığı arz ve talebe göre dengelenen enerji İşletme tarafından üretilen temel yükten depolanan enerji Depolama olmadan üretilen enerji bandı 0 06:00 12:00 18:00 Günün zaman dilimi Enerji depolamalı dağıtık üretim sisteminin günlük elektriksel güç zaman dağılım grafiği (1) 00:00

Proje Yürütücüsü; Tübitak 1001-Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı Unvanı, Adı - Soyadı: Prof. Dr. Engin Özdemir Kurumu/Kuruluşu: Bölümü/Birimi: Kocaeli Üniversitesi Teknoloji Fakültesi / Enerji Sistemleri Mühendisliği Projenin Başlığı: Fotovoltaik kaynaktan beslenen 3-fazlı 4-telli akıllı mikro şebeke yapısının batarya ve ultra-kapasitörden oluşan hibrit enerji depolama sistemi ile gerçekleştirilmesi Bütçesi: Süresi: Proje No: 177.035 TL 24 AY 113E143

Hibrit enerji depolama sistemi geliştirilmesi projesi - 113E143 Projenin genel topoloji yapısı Projenin Amacı: Yeni bir Hibrit Enerji Depolama Sisteminin (HEDS) güneş enerjisinden elektrik üretim sistemine eklenmesiyle, iklim koşullarına bağlı olarak sürekli değişen enerji üretimine çözüm getirmektir. Akıllı mikro şebeke yapısının, batarya ve ultrakapasitörden oluşan hibrit enerji depolama sistemi ve önerilen yeni kontrol yöntemleri ile geliştirilmesi sağlanacaktır.

Hibrit enerji depolama sistemi geliştirilmesi projesi - 113E143 FV Panel DA/DA Dönüştürücü DA/AA Dönüştürücü Şebeke P BAT =P BAT(min) P BAT(low) < P BAT(min) Yük Grubu Batarya Grubu + - Çift yönlü DA/DA Dönüştürücü C Projenin güç akış diyagramı Ultrakapasitör Grubu Projede öngörülen batarya ve ultrakapasitörün şarj/deşarj tepki sürei

Deneysel Çalışmalar Hibrit enerji depolama sistemi geliştirilmesi projesi Deneysel sistemde Yingli YGE-60 güneş panelleri 10 u seri olmak üzere 2 sıra paralel kol oluşturularak 20 adet FV panel kullanılmaktadır. 5.1kW FV panel kurulumu ve şebeke bağlantılı evirici fotoğrafı

Hibrit enerji depolama sistemi geliştirilmesi projesi 113E143 Deneysel Çalışmalar Deneysel sistemde Vision bataryalar 16 sı seri olmak üzere 2 sıra paralel kol oluşturularak 32 adet batarya grup bağlantısı gerçekleştirilmiştir. Bataryaların bağlantısı ile 192 V gerilim seviyesi elde edilmiştir. Batarya grubu ve bağlantı fotoğrafı

Hibrit enerji depolama sistemi geliştirilmesi projesi 113E143 Deneysel Çalışmalar FV panel simülatörünün, havanın güneşli olmadığı ve akşam saatlerinde deneysel çalışmaya imkan sağlamak ve ayrıca DA kaynak olarak kullanılmak üzere deney platformuna kurulumu gerçekleştirilmiştir. Chroma FV simülatör ve FV simülatör arayüzü fotoğrafı

Fotovoltaik elektrik üretim izleme sistemi http://enerji.kocaeli.edu.tr/fotovoltaik.php

Fotovoltaik elektrik üretim izleme sistemi http://enerji.kocaeli.edu.tr/fotovoltaik.php

Energy Storage provides Energy when it is needed just as Transmission provides Energy where it is needed Enerji iletimi, enerjiyi ihtiyaç olan yere ulaştırırken; Enerji depolama, enerjiyi ihtiyaç duyulduğu anda sağlar.

TEŞEKKÜRLER Bu sunum 113E143 nolu TÜBİTAK projesi tarafından desteklenmektedir. Prof. Dr. Engin ÖZDEMİR E-mail: eozdemir@kocaeli.edu.tr