Araştırmacılara göre esnek, hiper yerel mikro şebekeler, doğru yenilenebilir enerji karışımıyla tasarlandıklarında ekonomik değer sağlıyor.
Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) araştırmacılarının yaptığı yeni araştırma esnek, hiper yerel mikro şebekelerin, doğru güç kaynakları karışımıyla tasarlandıkları takdirde ekonomik değer sağladığını gösteriyor. Avrupa Dalga ve Gelgit Enerjisi Konferansı’ndaki (The European Wave and Tidal Energy Conference / EWTEC) bir dizi çalışmada ve sunumda ekip hem büyük hem de küçük mikro şebekelerin yenilenebilir ve esnek güce doğru ilerlemede oynayabileceği rolü öngördü. Bu bağlamda PNNL araştırma ekibi, deniz enerjisi kaynaklarının daha geniş bir değerlendirmesinin bir parçası olarak Hawaii’nin beşinci büyük adası olan Moloka’i’ye odaklandı. Şimdilerde ada, 2045 yılına kadar %100 yenilenebilir enerjiye nasıl geçileceği ile uğraşıyor. Halihazırda daha büyük bir şebekeye erişimi olmayan ve ithal dizele güvenen sakinler, ABD’deki ortalama elektrik maliyetinin neredeyse üç katını ödüyor. Bu gücün üçte birinden azı yenilenebilir kaynaklardan, geri kalanı ise yakıtla çalışan jeneratörlerden sağlanıyor. Diğer yandan Hawaii Adaları’nda okyanus esintisi, güneş ve dalgaların varlığı adaları, bir mikro şebeke test durumu için önemli hale getiriyor.
Mikro şebeke tasarımının karmaşık olduğuna değinen araştırma ekibinden PNNL makine mühendisi Dhruv Bhatnagar, “Pek çok topluluk böyle bir şey geliştirmek için kurulmadı.”dedi.
Moloka’i’nin hedefi sıfır emisyon olduğundan, araştırmacılar mevcut dizel jeneratörlerin deniz enerjisiyle değiştirilmesi durumunda ne olacağını tahmin etti. Sıfır emisyon hedefine ulaşmak için araştırma ekibi, deniz enerjisi kullanmanın, portföye deniz enerjisini dahil etmemeye kıyasla güneş ve rüzgâr enerjisi üretme ihtiyacını % 50’ye kadar azaltabileceğini ve ayrıca daha az pil depolaması gerektiğini buldu. Pillerin pahalı olması düşünüldüğünde bu ada topluluğu için iyi bir haberdi.
ABD Ordusu karakolları için daha uzun süre kendi kendine yeterli olması gereken mikro şebeke tasarımını değerlendiren bir araştırmaya öncülük eden PNNL veri bilimcisi Sarah Newman, “Dayanıklılığa bir fiyat etiketi koymak zor” dedi. Örneğin, bir hastane, birkaç saat elektriksiz kalabilecek bir ev sahibinin aksine, afetler sırasında güvenilir, esnek enerjiye daha fazla değer verecektir.
Güneş mikro şebekeleri, tipik olarak, güvenilir yedekleme için yakıtla çalışan jeneratörlerle birlikte pillerle eşleştirilmiş güneş enerjisiyle çalışır. Jeneratörler, bulutlu günler gibi pillerin tam olarak şarj edilmediği veya enerji talebinin yüksek olduğu ve fazlalığın kurtarılamadığı durumlarda boşlukları kapatmada kritik öneme sahiptir.
Newman ve ekibi, optimum jeneratör boyutlarından ve depolamak için ne kadar yakıta ihtiyaç duyacaklarından farklı bina türlerinde enerji kullanımına ve hatta farklı eyaletlerdeki güneş enerjisi düzenlerine ve hava durumuna kadar her şeyi öngördü. Bazı durumlarda, jeneratörlerin, çeşitli kesinti durumlarında mikro şebekenin esnek olması için yeterince büyük olmadığını buldular. Ayrıca, tasarım sırasında aşırı hava koşulları hesaba katılmazsa, jeneratörler önceden tahmin edilenden % 30’a kadar daha fazla yakıta ihtiyaç duyuyordu. Buradan hareketle bu ekstra yakıt planlanmazsa, mikro şebeke enerji talebini karşılayamaz.
Newman, ” Bir mikro şebeke kritik tesislerin yedeği olduğunda, bir buçuk hafta sonra durmak bir seçenek olmayabilir. Bu, mikro şebekeleri esneklik etrafında tasarlamanın gerçekte ne kadar önemli olduğunun altını çiziyor.”dedi.
PNNL tarafından yapılan mikro modelleme şebeke çalışması, karar vericilerin bir ana şebekeye erişimi olmayan bir acil durum veya güç alanları sırasında ışıkları açık tutma olasılığı daha yüksek olan mikro şebekeler tasarlamasına yardımcı olabilecek.