DAĞITIK ENERJİ SİSTEMLERİ (DECENTRALIZED GRID) ve DAĞITIK ENERJİ SİSTEMLERİNDE KOJENERASYON ile BÖLGESEL ISI SİSTEMLERİNİN ÖNEMİ
Türkiye İletim A.Ş. Genel Müdürlüğünün (TEİAŞ) İletim Sistemi ile ilgili olarak yapmış olduğu incelemelerde 380 kV iletim sisteminde meydana gelen kısa devre değerlerindeki artışlar sebebi ile bu sistemde kullanılacak ekipmanların kısa devre dayanım değerlerinin 31,5 kA den 63 kA’ e çıkarılmasının gündeme geldiğini öğreniyoruz. Mevcut ekipman kısa devre dayanım değerlerinin iki katı olan bu değerin uygulanmaya başlaması ile gerek 154 kV iletim sisteminde gerekse dağıtım sistemindeki kısa devre dayanım değerleri de nerede ise iki katına yükseltilmiş olacaktır. Bu uygulama gerçekleştiği takdirde tüm iletim ve dağıtım sistemlerinde uygulanan yönetmelikler değişecek, maliyetler nerede ise iki katına yükselecektir. Bu da ülkemizin ihtiyacı olan enerji iletim ve dağıtım sistemlerinin yenilenmesi, tevsii yatırımları için yüklü miktarda finans ihtiyacını doğuracaktır.
Bilindiği gibi ülkemizde yüksek kapasiteli elektrik enerjisi üretimleri, hidroelektrik ve kömür santralleri ve kısmen doğal gaz santralleri ile tüketim bölgelerine uzak bölgelerde yapılmaktadır. Dolayısı ile elektrik enerjisinin tüketim bölgelerine nakli için Enerji İletim Hatlarının yüksek kapasiteli olarak tesis edilmesini gerektirmektedir. Ülkemizde uygulanan 400 kV (380 kV) iletim gerilimi ve coğrafi şartlar EİH hattı yapısını ve kapasitesini sınırlamaktadır. Bu sebeple birçok EİH’ nın paralel çalıştırılmasını gerektirmektedir. Dolayısı ile yüksek güç ve düşük empedans değerleri yüksek kısa devre akımlarına sebep olmaktadır.
Belki mevcut kurulmuş üretim tesisleri sebebi ile kısa devre değer artışını uygulamak zorunda kalabiliriz. Ancak, ileriki yıllarda bu değer nereye kadar yükseltilebilecektir? Yükselen yeni dayanım değerleri için yerine göre pahalı da olsa ekipman temin edememe sorunları gündeme gelmeyecek midir?
Öyle ise, bu kısa devre değeri atışlarının daha fazla yükselmemesi için ne gibi önlemler alabiliriz? Yukarıda açıkladığım gerek üretim sistemlerinin tüketim sistemlerine uzaklığı gerekse buna bağlı olarak EİH’ larının yoğunlaşması bu değer artışının başlıca sebebi olduğuna düşündüğümüzde çözüm için ilk akla gelen Bölgesel, Lokal (Dar bölge) ve Yerinde üretimler olmaktadır. Bölgesel ve Lokal üretimler birincil enerji kaynağına bağlı olduğundan yegâne taşınabilir olan doğal gazdan elektrik enerjisi üretiminin tercih edilmesini gerektirmektedir. Bu çözüm gerek pahalı gerekse dış kaynaklı olması sebebi ile uygulanabilir gözükmemektedir.
Ancak doğal gazdan üretilecek enerjinin kojenerasyon olarak, ısı ve soğutma ihtiyacı olan; endüstri, ticari kompleksler, sağlık tesisleri (hastaneler) de uygulanması dış kaynaklı ve pahalı olan doğal gazın ekonomik ve verimli kullanımını sağladığı gibi yerinde üretim sebebi ile uzak bölgelerden enerji iletimini de önleyecektir. Bu kojenerasyon tesisleri kapsamına Avrupa ülkelerinde fevkalade uygulamaları olan kojenerasyon olarak bölgesel ısıtma tesisleri de dahil edilirse Lokal ve Yerinde Üretim ile Dağıtık Enerji Sistemini gerçekleştirebiliriz.
Sn. Çiğdem Armağan’ın Kojenerasyon Bülteninin ikinci sayısında açıkladığı gibi;
“Ülkemizde mevcut durumda, şehirlerdeki dağıtım sistemlerinin bünyesinde yenilenebilir kaynaklardan enerji üretimi yapan tesislerin neredeyse olmaması, kojenerasyon tesislerinin yeterli kapasitede kurulamamış olması, bölgesel ısıtma sistemlerinin yaygın olmaması nedeni ile dağıtık üretimin yetersizliği mikrogrid oluşturulmasındaki en önemli engeldir. Bunların yanında mikrogridin ana şebekeden otomatik olarak ayrılmasını ve otonom çalışmasını sağlayacak ve ilgili bölgedeki üretim-tüketimi dengeleyecek porgramlanabilir otomasyon kontrollu SCADA sistemleri de dağıtım şebekelerinde aktif olarak çalışmamaktadır. Mikrogridlerin oluşması ve yaygınlaşması uygun altyapı tesislerinin gerçekleştirilmesine ve dağıtık enerji yatırımlarının artmasına bağlıdır. Ülkemizde dağıtım şirketleri bu konuda hem SCADA altyapısı hem de dağıtık enerji üretiminin yaygınlaşması konusunda aktif olarak çalışmaktadırlar. Dağıtık enerji tesislerinin artması ve mikrogridlerin oluşturulması enerjinin üretildiği yerde tüketimini destekleyecek, kesintisiz ve kaliteli enerjiyi tüketicilerin hizmetine sunacak, enerji iletim ve dağıtımındaki kayıplar ve enterkonnekte şebeke kaynaklı kesintiler azalabilecektir.”
Fakat, genelde dağıtık enerji sistemleri konuşuldukça genel olarak yenilenebilir ve bilhassa güneş ve rüzgâr enerjisi üretimleri dikkate alınmaktadır. Oysa kojenerasyon ve kojenerasyonlu bölgesel ısı sistemlerinin verimli sürekli üretimleri olması ve tüketim yerinde üretim yapılması açısından dağıtık enerji sisteminin kurulmasında birinci unsur olacaktır.
Kojenerasyon Derneğimizin Haziran 2019’ da hazırladığı bilgi raporuna göre;
“Ülkemizde Lisanslı ve Lisanssız olmak üzere yaklaşık 415 adet doğalgazlı kojenerasyon tesisi bulunmaktadır. EİGM/Mülga YEGM’den Verim belgesi almış ‘lisanssız’ 160 adet kojenerasyon tesisinin toplam kurulu gücü 386 MWe’tır. Lisanslı olarak kurulmuş ve halihazırda faaliyetlerine devam eden kojenerasyon tesisleri 255 adet olup toplam kurulu güçleri 3.535 MWe’tır (Son üç içerisinde muhtelif nedenler ile işletmeye kapatılan yaklaşık 1200 MW kojenerasyon tesisi toplam rakamda göz önüne alınmamıştır).
Halen işletmede olan lisanslı ve lisanssız kojenerasyon santrallerinin toplam kurulu gücü 3.921 MWe olup ortalama toplam verim değerleri %85’tir. %85’lik verim değerinin elektrik/ısı oranı yaklaşık olarak 1’dir. Kojenerasyon tesislerinde üretilen ısı genellikle buhar, sıcak su, kızgın yağ, kızgın su veya direk egzoz enerjisi olarak kullanılmaktadır. Kojenerasyon tesisleri çalışmadığında bu fabrikalar/ticari binalar ihtiyaç duydukları buhar vb. ısı enerjileri için doğalgazlı konvansiyonel kazanlarını çalıştırmaktadır.
Buna karşılık ülkemizde kurulu bulunan, doğal gaz yakıtlı ve kojenerasyon teknolojisine sahip olmayan sadece elektrik üretim amaçlı kurulmuş olan tesislerin sayısı 50 adet (20 MW’dan büyük olanları kapsamaktadır) olup toplam kurulu güçleri 21.457 MWe’dır. Bu santrallerin ağırlıklı ortalama çevrim verimleri %52’ dir. Ancak bu verim değerinden iletim ve dağıtım kayıplarını (ortalama %7,5) dikkate aldığımızda tüketim noktasında ortalama çevrim verimi değeri %52*0,925 = %48,1 olacaktır. Oysa koıjenerasyonlarda verimin %85 olduğu dikkate alınırsa; 1.939.509.906 Sm3/yıl kadar doğalgaz ithalatından tasarruf edilecektir.
Bu miktar ülkemizin yıllık doğalgaz ithalatının yaklaşık %3,5’üne karşılık gelmekte ve yaklaşık 480 milyon USD değerindedir.
Benzer şekilde enerji üretimimizin çevreye olan etkilerini değerlendirdiğimizde kojenerasyon santralleri ile 3.794.379 ton daha az karbondioksit salımı gerçekleşecektir.”
Bugüne kadar Kojenerasyonlar için hiçbir teşvik verilmemiştir. Hatta doğal gaz ile çalışan kombine çevrim santraları için uygulamaya alınan daha doğrusu uygulamadan kaldırılan ünitelerin ithalatındaki KDV teşviği Kojenerasyon üniteleri için de kaldırılmıştır.
Ümit ediyoruz ki, dağıtık enerji sistemlerinin ana unsuru olan verimli kojenerasyon ve kojenerasyonlu bölgesel ısı sistemlerinin teşviki (ithalatta KDV indirimi, doğal gazda fiyat desteği, bölgesel ısı alt yapı tesislerinin belediyeler tarafından yapılması … vs.) ile dağıtık enerji tesislerinin artması enerjinin üretildiği yerde tüketimini destekleyecek, enerji iletim ve dağıtımındaki kayıplar ve iletim şebeke kaynaklı kesintiler azaldığı gibi bunların projelendirme ve tesisindeki gereksiz malzeme kullanımını azaltacaktır.
