29 Kasım 2019 Cuma

Sıvılaştırılmış Havayla Rüzgar Enerjisini Depolama


Kuzey İngiltere, sıvılaştırılmış hava kullanarak elektrik depolayabilen ilk büyük ölçekli tesisine kavuşuyor. Tesisin elektrik şebekesinde yük dengeleyici görev görmesi bekleniyor. Highview Power firmasının ürün geliştiricileri , tesisin bir pilden “daha yeşil” olacağını söylüyorlar.
İngiltere'nin kuzeyinde, ilk kez sıvılaştırılmış havayla elektrik enerjisi depolama amacıyla büyük bir depolama tesisi inşa ediliyor. Söz konusu teknoloji, Londra şirketi Highview Power tarafından geliştirildi. Şirket, Manchester yakınlarında 5 megawatt gücünde ve 15 megawatt.saat kapasiteli bir prototip tesisi daha önce işletmeye almıştı. Yeni tesisin gücü bu bu tesisin 10 katı kadar olacak.
Enerji kaynağı rüzgardan elde edilen fazlalık elektrik enerjisidir. Bu elektrik enerjisi havayı kuvvetli bir biçimde sıkıştırmak için kullanılır. Sıcaklığı eksi 196 santigrat dereceye düşen hava böylelikle sıvı hale gelir. Bu işlemle, havanın hacmi 700 de 1 oranında düşürülmüş olur. Bu soğuk sıvı, iyi şekilde yalıtılmış çelik tanklarda depolanır. Sıcaklığı yükselmediği sürece bu sıvı bir basınç oluşmayacaktır. Sıkıştırma sırasında üretilen ısı da ayrıca depolanmaktadır. Şirket bünyesinde görev alan mühendisler bu tekniğin özünde doğal gazın sıvılaştırılmasında kullanıldığını ve böylece ilave bir teknoloji geliştirme maliyeti ortaya çıkarmadığını ifade ediyorlar. 

Sıvılaştırılmış Hava İle Temiz Enerji Üretirken Tesisler de Uzun bir İşletme Ömrüne Sahip 
Havanın Artan Hacminin Yarattığı Kuvvetlerden Faydalanılıyor 
Elektrik kesintisi riski ortaya çıktığında , depolanan ısı ile hava tekrar gaz haline dönüştürülür. Havanın hacmi 700 kat artar ve bir turbo-jeneratörde elektriğe dönüştürülen çok büyük mekanik bir itme yaratırlar. Bu güç , 25.000 haneye tam gün elektrik enerjisi sağlamak için yeterlidir. 

Ancak bu tampon sistemi öncelikle bu tür hanelerin enerjilendirilmesi için düşünülmüş değildir. Bu tamponların büyük akülere ve pompalı depolama santrallerine benzer şekilde, hava koşullarına bağlı yüksek oranda dalgalı formdaki yenilenebilir enerjinin ki bu durumda rüzgar gücünden üretilen enerji söz konusudur üretiminde gerekli düzenleme işlevini görmesi amaçlanır. Ne kadar fazla yeşil elektrik üretilirse, o kadar büyük bir tampon gerekir. 


Pillerle Kıyaslandığında Sıvılaştırılmış Hava Depolamanın Üstünlükleri 
Ancak piller de aynı şekilde performans gösterebiliyor ise neden bu kadar karmaşık bir süreçle uğraşılsın ki diye soruyor olabilirsiniz. Bu sistemi geliştirenler kendi sistemlerinin daha temiz olduğunu söylüyorlar. Pillerden farklı olarak, toksik, tehlikeli veya nadir bulunan malzemeler elzem değil çünkü. Sistem kullanım ömrü en az 40 yıl ve performansı hep sabit kalıyor. Buna karşılık, piller birkaç yıl sonra çoktan önemli kapasite kayıplarına maruz kalıyor . Çoğunlukla 10 veya 15 yıl sonra değiştirilmeleri gerekmekte. Sıvı hale getirilen hava haftalarca saklanabilirken, piller kendiliğinden boşalarak güç kaybetmektedirler. 

Şirketin başkanı Colin Roy için, kriyojenik vasıtasıyla elektrik enerjisinin depolanması, pompalamalı enerji santralleriyle beraber en uygun maliyetli enerji depolama teknolojisidir. Bu yargı sıvılaştırılmış havayla enerji depolama sistemi geliştiren Linde Grubu tarafından yapılan bir değerlendirme ile çelişmektedir. Bu gaz tedarik şirketine göre bu sistemler şu anda ekonomik değil. 

Öte yandan Highview Power , İngiltere'yi daha çok sayıda tesis ile donatmayı planlıyor. Yine sıvı hava depolama sistemlerinin - örneğin, çok fazla güneş enerjisi üreten İspanya'ya, Güney Afrika ve Orta Doğu'ya ihraç edilmesi planlanıyor. Toplam enerji üretimindeki nükleer ve kömür enerjisinin giderek azaltılması neticesinde aynı ölçüde daha fazla tampona ihtiyaç duymakta olduğundan Almanya da potansiyel bir müşteri. Son zamanlarda yapılan bir çalışma şimdiden, siyasi mekanizma tarafından kömür ve nükleer enerjisinden sonraki dönem için hazırlıkların yavaştan başlatılmaması halinde, elektrik fiyatlarının artması ve arz güvenliğinin düşmesi riskine karşı kamuoyunu uyarmaktadır. 


Gotthard Tünelinde Kriyojenik Bir Depolama Sisteminin Prototipi 
Sıvılaştırılmış hava depolama tesisi, 2003 ila 2005 yılları arasında her ne kadar gerçekleştirilmemiş de olsa Alstom Power Switzerland tarafından geliştirilen Basınçlı Hava Konseptine benzemektedir, Burada yine hava sonunda sıvı hale gelmesine yetecek kadar güçlü olmayacak şekilde sıkıştırılır , Sıkıştırılmış hava yer altı mağaralarında depolanır. Sıkıştırma sırasında üretilen ısı, soğuyarak basıncı düşen havayı sonra tekrar normal sıcaklığa getirmek için kullanılır. 2016 yılında, Zürih'teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, dünyanın en uzun demiryolu tüneli olan Gotthard Base Tüneli'nde bu teknolojiyi kullanan sadece 1 megawatt.saatlik bir prototipi devreye almıştır. Isının depolanması burada kayalar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 


Çok Az Sayıdaki Basınçlı Hava Depolamalı Güç Santrali 

Şu anda bu prensipte çalışan ancak ısıyı depolamayan 3 ticari enerji tesisi bulunmakta. Depolamanın olmaması çok düşük bir verime neden olursa da şebeke için tampon vazifesi görmeleri nedeniyle vazgeçilmez bir özelliğe sahiptirler. Üç adet enerji santralini isimleriyle zikredecek olursak bunlar Almanya'da, Aşağı Saksonya'da bulunan 321 megawatt kapasiteli santral ile ABD Alabama'daki McIntosh ve İtalya'daki Sesta enerji santralleridir.