Güneş enerjisi santrali kullanan firmalar için reaktif güç ve kompanzasyon oldukça önemli iki kavramdır. Bu yazımızda son yılların oldukça popüler olan uygulamalarından güneş enerji santrallerinin ve çatısında GES bulunan işletmelerin yaşadığı çok önemli bir sorununa değineceğiz: yenilenebilir enerji sistemlerinde reaktif güç kontrolü!
Güneş Enerjisi Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey
Güneş enerjisi, kurulum ve kullanım kolaylığına sahiptir. Ayrıca çevreyi kirletmemesi ve zararlı atık oluşturmaması gibi özellikleriyle de yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Güneş enerjisi, güneşin çekirdeğinde yer alan füzyon süreci (hidrojen gazının helyuma dönüşmesi) ile açığa çıkan ışıma enerjisidir.
Metrekare Başına Düşen Güneş Enerjisi Miktarı
Güneş, yaklaşık 3,9×1026 W güç yayan, temiz ve tükenmez bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Güneşten yayılan bu enerjinin çok az bir miktarı Dünyaya ulaşmaktadır. Atmosferin dış yüzeyindeki her metrekareye ortalama 1367 W güç düşmektedir. Atmosfere gelen bu ışımanın genellikle X ışınlarından ve ultraviyole ışınlardan oluşan bir kısmını emer. Bir kısmını ise yansıtmaktadır.
Bu derece büyük ve yenilenebilir enerji kaynağının değerlendirilmesi adına Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından yapılan çalışmalar hız kazanmıştır. Ülkeler fosil kaynakların çevreye verdiği zararlardan kaçınmak için yenilenebilir enerjiye geçişi hızlandırmıştır. Bu sayede güneş enerjisinden ısı ve elektrik üretimi ile ilgili birçok araştırma yapılmaktadır. Bu araştırmalarla kullanım yıllar geçtikçe artmaktadır. Güneş enerjisinden elektrik üretimi için birden fazla metot vardır. Buna rağmen genellikle güneşten gelen ışığın doğrudan elektriğe çevrildiği fotovoltaik sistemlerin kullanımına eğilim vardır.
Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970’lerden sonra hız kazanmış; güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından azalma göstermiştir. Yani güneş çevresel olarak temiz bir enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir. Özellikle temiz bir enerji kaynağı olması ve kurulumdan sonra düşük maliyetle çalışması güneş enerjisinin önemini arttırmaktadır.
Türkiye’nin Güneş Enerjisi Potansiyeli
Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle önemli bir güneş enerjisi potansiyeline sahiptir. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nca hazırlanan, Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlası’na (GEPA) göre, ortalama yıllık toplam güneşlenme süresi 2741 saat olup ortalama yıllık toplam ışınım değeri 1.527,46 kWh/m2 olarak hesaplanmıştır. Haziran 2022’ye göre GEPA’da yer alan genel potansiyel görünümü ve aylık ortalama global radyasyon dağılımı aşağıda yer almaktadır.
Güneş enerjisine dayalı kurulu gücümüz günden güne artıyor. 2035 yılı için güneş enerjisi kurulu güç hedefi 52,9GW olarak yetkili kurumlarca belirtilmektedir.
Güneş Enerjisinden Elektrik Enerjisine
Güneş enerji santrallerindeki fotovoltaik paneller yardımıyla güneş enerjisi elektrik enerjisine çevrilebilir. İşletmelerin ihtiyaç duyduğu enerji bu sistemlerden karşılanmaktadır. Buraya kadar her şey mükemmel! Fakat işletmelerimiz sadece saf rezistif yüklerden oluşmuyor. Bundan dolayı işletmeler için sadece aktif güç yeterli değildir. Aynı zamanda gerekli manyetik ve/veya elektrik alanın oluşturulması için reaktif güce de ihtiyaç duyulmaktadır. Inverter tabanlı yenilenebilir enerji kaynaklarındaki inverterlerin power factor’u 1’e ayarlanmakta ve genellikle aktif güç üretecek şekilde kullanılmaktadır. Aslında inverter power factoru istenen değere ayarlanabilir, sisteme aktif gücün yanında reaktif güç de verilebilir. Tabi ki bunun da bazı avantaj ve dezavantajları olabilir fakat bunu başka bir yazımızda değerlendirelim.
GES’ler işletmelerdeki aktif güç ihtiyacını karşılar. Diğer yandan işletmenin ihtiyacı olan reaktif güç ise şebekeden karşılanmaktadır. Bu durumda da işletmenin reaktif güç kontrolü son derece karmaşık ve önemli bir hal almaktadır.
Bilindiği gibi tüketiciler için reaktif enerji kullanım bedelinin belirli sınırları vardır. Bu sınırlar Resmi Gazete’nin 30 Nisan 2022 tarihli sayısında yayınlanan “Dağıtım Lisansı Sahibi Tüzel Kişiler ve Görevli Tedarik Şirketlerinin Tarife Uygulamalarına İlişkin Usul Ve Esaslar” yönetmeliğinde “reaktif enerjinin aktif enerjiye oranı” olarak tanımlanmıştır. Yönetmeliğe göre tüketiciye iki şekilde reaktif enerji kullanım bedeli yansır:
- Endüktif reaktif enerjinin aktif enerjiye oranı %20’ yi aşarsa
- Kapasitif reaktif enerjinin aktif enerjiye oranı %15’ i aşarsa
Biz bunu kısaca “reaktif ceza” olarak biliyoruz.
GES Kurulumu Sonrası Süreç
İşletmemizin çatısına GES kurduğumuz zaman iki durum söz konusu olmaktadır.
- İşletmenin talep gücünün GES üretim gücünden büyük olması durumu.
Bu durumda işletmemizin aktif güç ihtiyacının bir kısmı GES üzerinden sağlanır. Geri kalan kısmı şebekeden sağlanmaktadır. Bu durumda hala şebekeye bağlı bir tüketici konumundayız. Bu nedenle reaktif enerji sınır değerlerine uyma zorunluluğumuz vardır.
Şebekeden çekmiş olduğumuz aktif güç düştüğünde ne olur? O zaman Endüktif Qend/P oranımız büyük bir hızla %20 sınır değerini aşacaktır. Bu durumda işletmemiz sınır değerinin aşılması sonucu reaktif cezaya maruz kalacaktır. Özellikle gündüz vakitleri GES’ in üretimde olduğu zaman dilimlerini baz alalım. O zamanlarda bu durum işletmelerin en büyük sorunu olarak gündeme gelmektedir. Biz buna “gün ışığı kâbusu” diyoruz.
- GES üretim gücünün işletme talep gücünden büyük olması durumu.
Bu durumda işletmenin aktif gücünün tamamı GES üzerinden karşılanacaktır. Böylece aktif gücün geri kalan kısmı şebekeye verilecektir. Bu durumda reaktif gücün kontrolü çok daha karmaşık bir hal almaktadır. Yani reaktif güç yönetimi sayacın ölçüm yaptığı bölgeye göre düzenlenmek durumundadır.
Bu iki durumun dışında bir üçüncü durum daha vardır. Gece vakitlerinde GES’ler üretim yapamadığı için işletmenin tüm ihtiyacı şebekeden karşılanır. GES’ in üretim yapmadığı durumda inverterler kapasitif etki göstermektedir. Kompanzasyon sisteminin buna uygun şekilde düzenlememesi işletmeyi kapasitif reaktif cezaya sokacaktır. Bunun için kompanzasyon sistemlerinde gerekli endüktif yüklerin kullanılması gerekmektedir.
Enerji Üretimi Safhasındaki Reaktif Enerji Kullanım Sınır Değerleri
İlgili yönetmeliğin EK-1’inde verilen bilgiye göre sayaç OBIS kodları aşağıdaki gibidir:
| Enerji Şekli | Sayaç OBIS Kodu | Ölçülen Değer |
| Çekilen Aktif Enerji | 1.8.0 | ÇAE |
| Verilen Aktif Enerji | 2.8.0 | VAE |
| Çekilen Toplam Reaktif Enerji | 3.8.0 | ÇRE |
| Verilen Toplam Reaktif Enerji | 4.8.0 | VRE |
| Çekilen Endüktif Reaktif Enerji | 5.8.0 | ÇERE |
| Çekilen Kapasitif Reaktif Enerji | 6.8.0 | ÇKRE |
| Verilen Endüktif Reaktif Enerji | 7.8.0 | VERE |
| Verilen Kapasitif Reaktif Enerji | 8.8.0 | VKRE |
İlgili tablo kullanılarak bahsi geçen yönetmeliğe göre sınır değerleri aşağıda bulabilirsiniz.
Kurulu Güç < 50kVA ise
Çekiş Yönünde
- ÇERE / ÇAE = 0,33 ise Reaktif Enerji Bedeli = ÇERE x Reaktif Enerji Birim Bedeli
- VKRE / ÇAE = 0,20 ise Reaktif Enerji Bedeli = VKRE x Reaktif Enerji Birim Bedeli
- Eğer (1) ve (2)’deki limit aynı anda aşılmış ise (1) ve (2)’de hesaplanan değerlerin en yükseği Reaktif Enerji Bedeli yani ceza olarak tüketiciye yansıtılır.
Veriş Yönünde
- ÇKRE / ÇAE = 0,33 ise Reaktif Enerji Bedeli = ÇKRE x Reaktif Enerji Birim Bedeli
Kurulu Güç > 50kVA ise
Çekiş Yönünde
- ÇERE / ÇAE = 0,20 ise Reaktif Enerji Bedeli = ÇERE x Reaktif Enerji Birim Bedeli
- VKRE / ÇAE = 0,15 ise Reaktif Enerji Bedeli = VKRE x Reaktif Enerji Birim Bedeli
- Eğer (1) ve (2)’deki limit aynı anda aşılmış ise (1) ve (2)’de hesaplanan değerlerin en yükseği Reaktif Enerji Bedeli yani ceza olarak tüketiciye yansıtılır.
Veriş Yönünde
- ÇKRE / ÇAE = 0,20 ise Reaktif Enerji Bedeli = ÇKRE x Reaktif Enerji Birim Bedeli olarak kullanıcıya yansıtılır.
GES Yönetiminizi Apollo ile yapın, maksimum fayda sağlayın!
GES yatırımları oldukça avantajlıdır. Ancak kurulum sonrası ve işletme esnasında reaktif güç kontrolü yönünde bazı sorunları da peşinden getirmektedir. Günümüz işletmelerinde oldukça popüler olan bu uygulama sonucunda enerji yönetiminin ne kadar önemli olduğunu da gün yüzüne çıkarıyor.
Türkiye’nin ilk ve tek yapay zeka destekli 360 derece enerji platformuApollo olarak GES kullanımınızla ilgili size destek olmak için buradayız! Apollo’nun GES Modülü sayesinde güneş enerjisi sistemleriyle sağladığınız elektrik üretimi ve tüketimine dair tüm bilgileri tek bir ekrandan takip edebilir, mahsuplaşabilirsiniz!
Apollo platformuyla hiçbir altyapı kurulumu maliyeti olmadan enerjinizi yönetme imkânı. Sistemden otomatik olarak veya modem yoluyla aldığımız verilerle, fatura kontrolünüzü yapıyoruz. Aynı zamanda enerji yönetiminizi de doğru planlamanıza destek oluyoruz. Düzenli yeniliklerle firma ihtiyacınıza yönelik çözümler üretip portalı güncelliyoruz. Ham madde maliyetlerinin takibini yapabiliyoruz ve enerji tüketiminizi azaltıyoruz. Böylece, sürdürülebilir geleceğe öncülük etmenize destek olmanın mutluluğunu yaşıyoruz. Sizde şimdi ücretsiz deneyin!
Bu konular da ilginizi çekebilir;
