Akıllı Şebekeler

about

SMART GRİD

1890'lı yıllardan bu yana hemen hemen aynı şekilde çalışan şebekelere 21. yüzyıl ağ teknolojisi entegre edilmesiyle oluşturulan sistemlere ''Akıllı Şebeke'' denilmektedir. Bu sistemler ile tüketici ve tedarikçi arasına iletişim sağlanarak elektrik şebekeleri izlenebilmektedir.

Akıllı şebekeler çoğunlukla geleceğe dönük ve bu yönüyle soyut bir kavram olarak algılansa da uluslararası meslek kuruluşları tarafından tanımları geliştirilmiş ve yol haritaları çıkarılmaya çalışılmıştır. Bunlardan EPRI'ya (Electric Power Research Institute) göre akıllı şebeke; verimli, güvenilir ve birbiriyle eşgüdümlü olarak çalışan, herbiri otomasyona tabi, birçok iletim ve dağıtım sisteminden oluşan bir güç sistemidir. Bu güç sistemi, sayısı milyonlarla ifade edilen müşteriye hizmet veren ve gelişen dijital ekonominin ihtiyacı olan zamanda, güvenilir ve uygulanabilir bilgi akışını sağlayan bir akıllı haberleşme altyapısına sahiptir.

Akıllı Şebekelerin Sahip Olması Gereken Özellikler Nelerdir?

  » Akıllı şebeke, acil durumları önceden gidermeye izin verecek şekilde geleceği algılayabilmelidir.
  » Akıllı şebeke önceden algılanan problemleri düzeltebilmeli veya oluşmasını önleyecek şekilde kendi kendini iyileştirebilmelidir.
  » Müşterilerle ve pazarla etkileşimli olmalıdır.
  » Kaynakların en uygun şekilde kullanımını sağlayacak şekilde ayarlanabilir olmalıdır.
  » Varlık ve bilgi bakımından dağıtılmış olmalıdır.
  » Ham verinin bilgi haline getirilmesini sağlayacak şekilde dönüştürücü olmalıdır.
  » Tehditlerden ve bilinmeyen durumlardan etkilenmeyecek şekilde güvenli olmalıdır.

Dağıtım Şirketlerine Getireceği Yenilikler:
  » Abonelerle elektronik ortamda iletişim sağlanacaktır.
  » Tahakkuk - tahsilat oranları artacaktır.
  » Sistem daha dengeli işletilecek, teknik kayıplar azaltılacak, kalite yükselecektir.
  » Arızalara daha kısa zamanda müdahale edilecektir.

Abonelere (Tüketicilere) Getireceği Avantajlar:
  » Abone gruplarına göre elektrik giderleri %20-25 oranında tasarruf sağlanacak.
  » Kayıp ve kaçakların azaltılması ile daha ucuz enerji kullanılacak.
  » Tüketimlerini kontrol altına alacak ve bütçelerine uygun enerji tüketecekler.
  » Daha kaliteli enerji satın alabilecekler.

Akıllı Şebekeler (Smart Grid) Nasıl Çalışır?

Öncelikle her seviyesine, bilgi transferi sağlayan alıcılar ve sayaçlar yerleştirilir. Rüzgar çiftliklerinden, şirketlerden veya konutlardan gelen veriler transformatörlere ulaşır. Transformatörler, şebekenin bu verileri aynı anda algılamasını ve bu doğrultuda elektrik tedarik etmesini sağlayabilir.
Örneğin; bir rüzgar çiftliği, meteoroloji verileri doğrultusunda bir sonraki gün 180 MW üretim gerçekleştireceğini şebekeye bildirir. Öte yandan şebekeye yerleştirilen sayaçlar, bilgisayar veya mobil telefon yoluyla konutların tükettiği elektriği eş zamanda şebekeye bildirir. Ev otomasyon merkezi gün içinde elektrik fiyatı veya evdeki insan sayısı doğrultusunda, salon radyatörünün ısısını kısabilir veya havanın sıcak olduğu bir gün, evin ısınmasını sadece güneş panelleri ile sağlarken, elektrik şebekesi tamamen devreden çıkartılabilme özelliklerine sahiptir.

Akıllı Şebekelerin Uygulama Alanları

Elektrik şebekeleri günümüzde oldukça karmaşık yapıdadır ve bu şebekelerin verimli bir şekilde yönetilmesi için kullanılan bir çok akıllı şebeke uygulaması bulunmaktadır. Temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarının yaygınlaşması, güneş enerjisi alanında olması beklendiği gibi site ve bina ölçeğinde kullanılmaya başlanması, dolayısıyla bunların şebekeye bağlanacak olmalarının doğurduğu hususlar ile yakın gelecekte elektrikli hibrit araçların yaygınlaşacak olması ve mikrotürbinler gibi yenilikler akıllı şebekelerin gelecekte alacakları yönü belirleyecektir. Bugün sahip olunan teknoloji ile birçok alanda akıllı şebeke uygulamaları gerçekleşecektir.

Dünya'da Akıllı Şebekeler

Amerika'da yaygın olarak kullanılan akıllı şebeke bileşenlerinin, Avrupa'da bir çok uygulaması bulunmaktadır. Avrupa'nın güneş enerjisini güneyden, dalga enerjisini batıdan ve rüzgar enejisini kuzeyden getirecek akıllı şebekesinin nasıl kuracağını ifade eden "European Technology Platform (ETP) Smart Grids" raporu bulunmaktadır. Son gelişmelere göre Avrupa şebekesi yakın bir gelecekte dramatik bir değişikliğe gidecektir.

Hindistan dünyadaki en zayıf şebekelerden birine sahiptir. Hindistan Enerji Bakanlığı'na göre dünyadaki en büyük iletim ve dağıtım kayıplarına (%26) sahip durumdadır. ( bazı bölgelerde %62) Bu kayıpların, kaçaklar dahil edildiğinde ise ortalama %50 olduğu ifade edilmektedir. Bu nedenle 2008 yılındaki "Smarts Grids India" konferansı akıllı şebekeler üzerindeki çalışmaları başlatmıştır.

Avrupa Birliği Ağustos 2009 tarihli 3. Enerji Paketi kapsamında, akıllı sayaçların genel kullanımını öngörüyor. Paket kapsamında 2020 yılına kadar Avrupalı tüketicilerin %80'i akıllı sayaçlara sahip olması gerekiyor. Sadece Fransa'da bu değişim için 4 milyar Euro yatırım yapılması öngörülüyor. Obama hükümeti ise elektrik şebekelerinin modernizasyonu için 3,2 milyar euroluk bir fon oluşturmuş durumda.

Türkiye'de Akıllı Şebekeler

Elektrik kaçağının önüne geçemeyen Türkiye, yılda 871 milyon TL'lik bir kayba sahip. TEDAŞ dünyada pek çok ülkede uygulanan ve özellikle İtalya'da çok başarılı sonuçlar alınan akıllı sayaçları Türkiye'ye getiriyor. Akıllı sayaçlar, online ölçüm yapabiliyor ve GPRS üzerinden veri gönderebiliyor. Sayaçlar GPRS sistemiyle, elektrik tüketimindeki şüpheli her türlü hareketi anında cep telefonu operatörü ile merkezi sisteme ulaştıracak. Kişilerin borcunu ödememe durumunda ise merkezden sayaçlara ''borcunuzu ödeyin'' diye mesaj gidecek.

Akıllı şebeke sistemine geçiş ile CO2 salınımınında önüne geçilecektir. Bu sistemlerin çevre dostu bir teknoloji olduğu söylenebilir. Örneğin; General Electric'e göre Amerika'nın %10'unda akıllı sayaçların kullanılması ile 3,724,197 ton CO2 salınımı engellenmiştir. Bu oran %25'e çıktığında 9 milyon tonun üzerinde salınımın önüne geçilecektir.

Tabi ki tüm bunlar dev yatırımlar gerektiriyor. Avrupa Komisyonu sadece Avrupa'da önümüzdeki 20 yılda yaklaşık 400 milyar euroya ihtiyaç duyulacağı tahmin ediliyor. Türkiye'de ise böyle bir sistemin kurulması ve deneme çalışmaları için, ithal ürünlerin fiyatının düşmesini beklemek yerine, kendi ürün ve projelerimizi geliştirmeliyiz.

Scada

Kontrol sistemleri denince günümüzde ilk akla gelen özel sistemlerden biri Scada oluyor. Birçok uygulama alanı bulunan Scada'yı EPDK, bazı yerlerde kullanımını şart koşuyor. Peki Scada sistemleri nedir? Scada neden gereklidir? Ayrıntılar yazımızda.

Scada Nedir?

Scada, "Supervisory Control And Data Acquisition" kısaltmalarından türemiştir. İşletmelerdeki programlanabilir kontrollerden (PLC), dağıtık kontrol sistemlerinden, sensörlerden uygulama verilerini alıp sürekli ve gerçek zamanlı olarak değerlendiren, kullanıcıya gerektiğinde tüm gerekli bilgileri uyarı mesajları ile veren, üretimi olumsuz etkileyen çeşitli etkenlerin tek bir merkezden grafiksel veya trend olarak izlenmesini ve uzaktan denetimlere imkan sağlayan veri toplama ve kontrol sistemidir.
Ek olarak izleme ve verilerin kaydının saklanması gibi işlevleri de, veri toplama ve kontrol işlevlerine eklesek yanlış olmayacaktır. Scadayı genel olarak Enerji Scadası (Elektrik, Su, Doğalgaz vb.) ve Proses Scadası (Fabrika-tesis otomasyonu vb.) olarak ayırabiliriz.

Scada Neden Gerekli?

Scada, minumum maliyette daha çok ve daha kaliteli ürün üretmek, insan gücüne bağımlılığı azaltmak, can ve mal güvenliği sağlamak ve kaynakları verimli olarak kullanabilmek için çok önemli bir işletme aracıdır.
Örneğin, bir fabrikada PLC ile otomatik kontrolü sağlanan sistemlerin tek merkezde gözetim altında tutulması, daha kaliteli ürün üretmesi ve kaynakların daha verimli kullanılması sağlanabilir yada bir su şebekesinin otomasyonu uzaktan etkin bir şekilde izlenip, kontrolü sağlanabilir..
Aynı şekilde scada sayesinde, elektrik üretim tesisinde herhangi bir arızanın oluşumunda hızlı müdahele edilebilir ve can güvenliği sağlanır. Böylece zamandan ve paradan tasarruf edilebilir. Kilometrelerce uzunluktaki elektrik aktarım hatlarındaki açma-kapama kontrolü ve hatlardaki ani yük değişimlerinin dengelenmesi gibi çok farklı alanlarda kullanılabilmektedir.

Scada Sistemlerinin Uygulama Alanları

Scada sistemlerinin alanı oldukça geniştir. Bölgesel ve yerel tesislerin çoğunda kullanılmaktadırlar. Başka sistemlere de alt yapı teşkil etmektedirler. Scada sistemlerine ilave işler eklenerek enerji yönetim sistemleri (EMS) ve dağıtım yönetim sistemleri (DMS) gibi sistemler oluşturulur.

Scada sistemlerinin uygulama alanlarını ise şu şekilde sıralayabiliriz:
  » Elektrik Üretim ve İletim Sistemleri
  » Kimya Endüstrisi
  » Doğalgaz ve Petrol Boru Hatları
  » Petrokimya Endüstrisi
  » Demir Çelik Endüstrisi
  » Elektrik Dağıtım Tesisleri
  » Hava Kirliliği Kontrolü
  » Çimento Endüstrisi
  » Otomotiv Endüstrisi
  » Trafik Kontrolü
  » Gıda Endüstrisi
  » Su Toplama, Arıtma ve Dağıtım Tesisleri

Elektrik Scada Sistemleri

Elektrik enerji scada sistemleri orta gerilim ve yüksek gerilimde kullanılabilirler. Elektrik sistemleri, gaz ve su sistemlerinden daha hızlıdırlardır. Enerji sektöründe scada sistemlerinin seçiminde kullanım ve bakım, maliyet, kurulum kriterleri ile birlikte scada sisteminin birden fazla işletme bölgesini yönetme özelliği aranmalıdır.
Ayrıca firmadaki scada dışı uygulamalar ile uyumlu, genişlemeye açık, Türkçe kullanım imkanı olan scada uygulamalarının seçilmesi sistem yönetiminde önemli kriterlerdendir. Böylece kurulum sonrası ortaya çıkacak gizli ek maliyetler de önceden düşürülmüş olur.

Scada Sisteminden Beklenenler

Kısaca scadayı açıklamaya çalıştık. Peki scada sisteminden beklenenler nelerdir ?
  » Sistemde elektriksel ve endüstriyel parametrelerin bilgisayardan izlenebilmesi
  » Ayarlanan değerler için alarm alabilme, yani geri besleme olaylarında alarm alabilmek
  » İstenen değerlerin talep edilen doğrultuda periyotlarla kaydedilmesi
  » Grafik izleme ve kaydetme imkanı
  » ÇEnerji tasarrufuna imkan sağlayan veri tabanı
  » Ürün bazına indirgenebilen enerji maliyeti
  » Elektrik sarfiyatının faturalandırılması
  » Tek bir merkezden yük kontrolü
  » Arıza takibi

Günümüzde tüm tesis ve işletmeler scada sistemlerine geçmeye başlamıştır. Böylece scadanın gerçek değeri ortaya çıkmıştır ve bu durum zamanla daha fazla ivme kazanacaktır. Ayrıca EPDK'nın scada kulanımını şart koşması ile önümüzdeki yıllarda bu yönde daha büyük gelişmelerin olması beklenmektedir.

Multipurpose Multipurpose

Akıllı Şehircilik

Akıllı şehircilik ve akıllı belediyecilik, şehir hayatını son derece kolaylaştırtırmaktadır. Şehirle ilgili ihtiyacımız olan...

responsive responsive

Fiber Optik Altyapı

Telekomünikasyon alanında son yıllarda gerçekleşen teknolojik gelişmeler paralelinde yüksek kapasiteli ses, veri ve görüntü...

responsive responsive

SADA & SMART GRİD

1890'lı yıllardan bu yana hemen hemen aynı şekilde çalışan şebekelere 21. yüzyıl ağ teknolojisi entegre edilmesiyle oluşturulan sistemlere ''Akıllı Şebeke'' denilmektedir

responsive responsive

Rüzgar Türbinleri Neden 3 Kanatlıdır?

Rüzgar türbinleri, hareket halindeki havanın kinetik enerjisini önce mekanik enerjiye sonra da elektrik enerjisine çevirmeye yarayan sistemlerdir ve...