Yalın üretim gerçekleşen endüstri tesislerinde enerji sürekliliği ve kalitesini sağlamak en önemli konulardan biridir. Artık, günümüzde firmalar şebekeden enerji tedarik ederken, aynı zamanda gaz türbinleri bulundurabilir veya rüzgâr potansiyeli olan bir arazisi var ise rüzgâr santrali kurarak tesisin enerjisini birkaç noktadan sağlayabilirler. Rüzgâr santrali yatırımları, üretilecek enerjinin satılması veya sadece tesisin içinde kullanılması için yapılmaktadır. Aynı zamanda tesisi verimli bir şekilde çalıştırmak ve enerji arz çeşitliliğini sağlamak amacıyla, endüstri tesisleri prosesten açığa çıkan buhar vs. gibi maddeleri küçük çaplı kojen sistemleri için kullanarak enerji üretimi sağlayabilirler.

Özellikle endüstri tesislerinde kullanılan yenilenebilir enerji santralleri, kaynağın doğası gereği tesisteki doğalgaz veya buhar türbinlerinin çalışmalarını olumsuz yönde etkileyebilirler. Talebin sabit olduğu bir zamanda dalgalı bir enerji üretimi yapan rüzgâr santraline karşı diğer konvansiyonel türbinler yine dalgalı tepki vermek durumunda ve sonunda elektriksel olarak strese girmektedirler. Dalgalı enerji üretimi yapmış olan rüzgâr santralinin tesiste bağlandığı barada, enerji depolama sisteminin entegre edilmesiyle birlikte düzgün bir gerilim görmek mümkündür. Bunun yanında enerji depolama sistemi; black start için sistemde gerilim frekans referansı bulunmamasına rağmen; bu referansı kendisi sağlayarak black start operasyonunu gerçekleştirebilmektedir.

Diğer yandan; endüstri tesislerinin yardımcı ve kritik tesisleri bulunmaktadır. Bu tesislerde herhangi bir yangın riskini veya üretim kaybını önlemek amacıyla enerji sürekliliği sağlanması çok önemlidir. Eğer enerji bu tesislerde kesilirse bazı soğutucu pompalar veya fanlar çalışmayabilir ve bunun sonucunda sistemde sıcaklık artışından dolayı yangın vs. gibi tehlikeli sonuçlarla karşılaşılabilmekte olup; öte yandan kritik üretim barasındaki problemde yarı mamulün donmasına ve böylelikle sistemin komple mekanik aksamının sökülmesine varana kadar zararlarla karşılaşılabilir. Burada da enerji sürekliliği için hızlı devreye giren Li-ion pilli enerji depolama sistemlerinin entegrasyonu en iyi çözümlerden biridir.

Enerji depolama sistemleri anlık olarak aktif ve reaktif güç sağlamakta olup bir yandan da motorların kalkışları sırasında reaktif güç desteği sağlayabilmektedirler. Sistemde bir kısadevre olma durumunda ise kısa devre olan baranın giriş şalterini açtırıp; kısa süreli bir kısa devre gücü sağlayıp; kısa süre sonrasında kiritik yükü ada modunda enerjilendirebilmektedirler. Ana devredeki arıza giderildikten sonra hızlı açma yapılan şalter tekrar kapatılıp sistem eski çalışma moduna tekrar getirilmektedir.

Diğer bir örnek ise ağır endüstri tesislerinin yoğun olarak bulunduğu yerlerde görülmektedir. Örneğin gıda üretimi yapan bir firmanın elektrik tesisindeki giriş barası; yakınında bulunan demir-çelik firmasının elektrik tesisindeki problemden kaynaklanan elektriksel bir darbeye maruz kaldığında; gıda firmasının üretiminin durması söz konusu olabilir. Bunu da önlemek için elektriksel darbeleri üst barada absorbe ederek hiç durmaması gereken kritik barada da enerji depolama sistemi kullanılması doğru çözümlerden biridir.

Enerji depolama sistemleri Li-ion piller kullanılarak hızlı devreye girip çıkabilirler. Her pil sisteminin önündeki koruma elemanları vasıtasıyla sistemdeki tüm pil sistemi; yedekli olarak çalışabilecek tipte dizayn edilebilmektedir. Ayrıca enerji depolama sistemleri sadece acil durumda; büyük güçte aktif ve reaktif güç sağlamak için değil; sofistike kontrolör yapısıyla milisaniyeler mertebesinde değişik kontrol modlarında çalıştırılabilir ve sistemin ihtiyacına göre düşük güçte veya enerjide tepkiler vererek enerji sürekliliğini sağlarlar.

Li-ion pillerin çevrim sayısı diğer konvansiyonel pillere göre daha fazladır ve daha verimli pillerdir. “Li” rezervleri ile ilgili her geçen yıl yeni alanların keşfedilmesiyle birlikte fiyatının giderek azalması ve enerji yoğunluğunun birim hacimde diğer pil sistemlerine göre daha fazla olmasından dolayı Li-ion piller; uluslararası firmalar tarafından da tercih edilmekte olup; hem halihazırda ticari olarak kullanıldığı hem de hâlâ üzerinde Ar-Ge çalışmaları yapıldığı için gelecekte en çok kullanılması planlanan pil tiplerinden biri olacağı öngörülmektedir.

Enerji kalitesi ve sürekliliğinin önemli olduğu endüstri tesislerinde; konvansiyel enerji üretim tesislerinin yanında yenilenebilir enerji tesisleri ile entegre olacak şekilde hızlı devreye giren; verimli ve az hacim kaplayan enerji depolama sistemleri gelecekte önemli rol oynayacaktır.

Oğuzhan Çayırezmez, Siemens Sanayi ve Ticaret AŞ Enerji Yönetimi Sektörü