Dunkelflaute nedir? Peki buna nasıl karşı koyabiliriz?

Dunkelflaute/karanlık dönem: Güneş yok, rüzgâr yok

Aslında bir Dunkelflaute'ın kapsamlı ve tek bir tanımı yoktur. Ancak terime sıkı sıkıya bağlı kalırsak, rüzgârın ve güneş ışığının olmadığı daha uzun bir zaman dilimine işaret eder. Yani, baktığımız şey, yenilenebilir enerji açısından karanlık bir dönemdir.

Sonuç olarak, ne güneş panelleri ne de rüzgâr türbini jeneratörleri (WTG'ler), yenilenebilir enerji sistemleriyle güç temini için gereken çıktılara ulaşamaz. Bunu bir adım daha ileri götürürsek, Dunkelflaute bu nedenle güç beslemesinde gözle görülür bir düşüşe neden olur. Bu, enerji ihtiyacını sürdürülebilir bir şekilde yenilenebilir kaynaklardan karşılamayı hedefleyen bir toplum için bazı zorlukları da beraberinde getirir.

Dunkelflaute'ler ne sıklıkla ortaya çıkıyor ve gerçekte ne kadar sürüyor?

Özellikle kış aylarında elektrik arz ve talebinin birbirinden çok uzaklaşması daha olası hale gelir. Soğuk ve karanlık aylarda enerji gereksinimleri, ilave ısıtma ve aydınlatma ihtiyacı nedeniyle yüksektir. Aynı zamanda günler daha kısadır. Sonuç olarak, güneş ışığının mevcut olduğu süre daha azdır. Buna, Alman Federal Çevre Ajansı'nın "soğuk Dunkelflaute" tabirini kullandığı düşük rüzgâr aşamalarını da ekleyin.

İlginç bir şekilde, bu "soğuk Dunkelflaute", çevre yetkililerinden alınan bilgilere dayanarak açıkça tanımlanmış bir zaman aralığında gerçekleşir. Çoğu zaman bu, 23 Ocak ile 6 Şubat arasındaki yalnızca iki haftalık bir dönem ile ilgilidir. Bu, artan enerji talebini karşılayan geleneksel elektrik santrallerinde 2006'dan 2016'ya kadar yapılan ölçümlerle tespit edilmiştir. Deutschlandfunk'a göre Köln'deki Bilim Medya Merkezi, 2015 ile 2020 arasındaki kış aylarında özellikle üç uzun süreli elektrik kesintisi yaşandığını bildirmiştir.

Dunkelflaute dönemlerine etkili bir şekilde karşı koymanın bir yolu olarak depolama sistemleri neden bu kadar önemli?

Bataryalar ve ve batarya grupları en iyi bilinen enerji depolama biçimleri arasındadır. Ancak elektrik enerjisinin uzun ömürlü olmasını sağlamak için başka seçenekler de mevcuttur. Tüm depolama türleri, bir enerji formunun “depolanabilir” hale gelmesi ve zaman içerisinde ayrıştırılarak kullanılabilmesi için dönüştürülmesi prensibine dayanır. Bu süreçte uçucu elektrik örneğin kimyasal enerjiye dönüştürülür.

Bunun iyi bilinen örnekleri arasında çeşitli batarya türlerinin yanı sıra, suyun elektrokimyasal elektrolizle hidrojen ve oksijene dönüştürülmesini içeren geniş bir power-to-X aralığı yer alır. Enerji depolama sistemleri çalışma prensibi olarak konumdan ve kinetik enerjiden de faydalanabilir. Örneğin, pompalı depolama tesisleri, basınçlı hava depolama sistemleri veya döner kanatlı yığın depolama sistemleri gibi. Buz depolama sistemleri gibi termal üniteler de elektrik bazlı ısı geçişi bağlamında giderek önem kazanmaktadır.

Power-to-X hakkında daha fazla bilgi

Gün batımı sırasında rüzgâr türbinleri, enerji depolama ve gaz tankları

Bataryalar bir Dunkelflaute'e karşı ne yapabilir?

Rüzgâr çiftlikleri bir endüstriyel batarya depolama depolama sistemiyle birleştirilirse, sistemler Dunkelflaute'e karşı işlevsel bir güçlendirici kazanır. Burada depolama sistemi, rüzgâr olduğunda ve gerekenden daha fazla akım üretildiğinde, temelde fazla olan enerjiyi yakalar.

Diğer yandan, bir kesinti olması durumunda depolama sisteminden elektrik sağlanabilir. Bu şekilde bataryalar tampon görevi görür ve Dunkelflaute'e rağmen şebeke stabilitesi için değerlidir. Bu kurulum, artık devlet destek süresi dolmuş olan eski nesil rüzgâr çiftlikleri için özellikle ilgi çekicidir. Aynı çalışma prensibi PV sistemleriyle kombinasyon için de geçerlidir. Güneş ışığından elde edilen verim ihtiyaçtan fazla ise depolanır. Eğer gökyüzünü kalın bulut tabakaları kaplarsa, depolama sistemi şebekeyi özel olarak besler.

Dunkelflaute'ın yük yönetimiyle ortak noktası nedir?

Bir Dunkelflaute'in besleme güvenliği üzerindeki etkilerini sınırlamak için mevcut teknik seçenekler, şu anda bina yönetimi ve fabrika otomasyonunun pik yük yönetimi veya pik tıraşlama başlığı altında odaklandığı seçeneklerle karşılaştırılabilir.

Pik yükler pahalıdır ve elektrik şebekesini zorlar. Enerji depolama, maksimum tüketimi dengelemek için kullanılabilir; yani güç gereksinimindeki dalgalanmaları azaltmanın bir yoludur. “Pik tıraşlama” tabiri buradan gelmektedir. Bu nedenle, depolama sistemleri şebekede uyum sağlamanın iyi bir yoludur. Enerji üretimi ve elektrik tüketimi sektör entegrasyonu ile uyumlu hale getirildiğinde bu daha da etkili olmaktadır.

Dunkelflaute esnasında All Electric Society'de sektör entegrasyonu ne yapabilir?

Etkin bir enerji şebekesi, örneğin binaların, üretim sistemlerinin, depolama sistemlerinin ve PV sistemlerinin enerji ve veri bağlantısı yoluyla sektörleri birleştirmek suretiyle oluşturulabilir. Bu şekilde enerji akışları bir akıllı mikro şebeke içerisinde hareket ettirilebilir.

Enerji tüketicileri ve üreticileri arasındaki yakın bağlantı göz önüne alındığında bir denge sağlanır. Her şey kendini dengeleyen bir sisteme benzetilebilir. Ayrıca sektör entegrasyonu, çok yönlü çapraz bağlantıları ve bağımlılıkları ile komple sistemleri kontrol etmenin yolunu açar. Sektör entegrasyonu, All Electric Society'ye giden yolu açmanın ve aynı zamanda Dunkelflaute dönemleriyle etkili bir şekilde mücadele etmenin anahtarıdır.

Sektör entegrasyonu hakkında daha fazla bilgi

Özet

Dunkelflaute'ler doğal olaylar olduğundan engellenemez. Çalışmalar, yıl bir bütün olarak değerlendirildiğinde, güneşin ve rüzgârın olmadığı uzun dönemlerin nadiren meydana geldiğini göstermiştir. Akıllıca birleştirilmiş sektörler, bilgi edinmenin dijital yolları ve özellikle enerji depolamanın kullanılmasıyla, Dunkelflaute'lerin etkileri, bugün halihazırda uygulanmakta olan standart teknolojinin kullanımıyla etkili bir şekilde kontrol edilebilmektedir.