SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 10
Diğer
AKILLI ŞEBEKELER VE ENERJİ VERİMLİLİĞİ
O. BENLİ*, H. ERDENER AKINÇ, E. EROL, Ö. ERÇİN, T. ATASOY, O. GÜREÇ
BAŞKENT ELEKTRİK DAĞITIM A.Ş.
*okan.benli@baskentedas.com.tr
ÖZET
Bilgi, operasyon ve haberleşme teknolojilerinin entegrasyonu ile şekillenen akıllı şebekeler, üretici,
dağıtıcı ve tüketici arasında bilgi iletişimini sağlayarak; optimize edilmiş, güvenilir, sürdürülebilir,
kaliteli ve verimli bir enerji ağı oluşturmaktadır. Bu bilgi ağı sayesinde, akıllı şebekeler; enerjinin
farklı kaynaklardan üretilmesinden başlayarak, dağıtım, depolama ve tüketim gibi süreçleri ve
etkileşimlerini gerçek zamanlı olarak izleyen ve yöneten çift yönlü bir veri akışı sağlamaktadır.
Akıllı şebekeler ve bu alanda yapılan çalışmalara odaklanan bu çalışmada, ilk olarak enerji
verimliliği kavramına değinilecek; daha sonra ise akıllı şebeke teknolojilerinin, enerji üretim,
dağıtım ve tüketim alanında kavramdan uygulamaya geçiş sürecindeki gelişmelerden
bahsedilecektir. Bu kapsamda, özellikle dağıtım şirketleri için kısa ve uzun vadeli zorluklara
değinilerek, akıllı dağıtım şebekelerinde bulunması gereken bileşenler anlatılacaktır. SCADA,
Akıllı Sayaç Sistemleri, ERP ve CBS sistemlerinin dağıtım ağı üzerindeki uygulama ve
katkılarından bahsedilerek, akıllı şebekelerinin elektrik dağıtım şirketleri için yol haritası
kavramsal olarak çizilecektir.
ANAHTAR KELİMELER: Akıllı Şebekeler, Enerji Verimliliği, Dağıtık Üretim, Elektrikli Araç,
Mikro-şebeke
GİRİŞ
Gelişen dünyada artan enerji ihtiyacı beraberinde enerji sürekliliği, kaynak
güvenilirliği ve sera gazı emisyonlarının azaltımı konularını da gündeme
getirmektedir. Bu bağlamda, enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının
payı her geçen gün artmakta, dağıtık üretim, elektrikli araçlar ve mikro-şebeke
kavramları hayatımıza girmektedir. Enerji alanında gerçekleşen bu sosyo-kültürel
ve teknolojik değişimler, mevcut sistemlerin yenilenmesi ve geliştirilmesi
gereksinimini ortaya koymaktadır.
1.AKILLI ŞEBEKE KAVRAMI
Elektrik dağıtım sistemleri; mevcut altyapının yaşlanması, elektrik talebinde
sürekli artış, yenilenebilir enerji kaynaklarının dağıtım şebekesine entegrasyonu,
enerji kaynak güvenilirliği ve CO2 emisyonlarının azaltılma gereksinimi gibi
zorluklarla karşılaşmaktadır [1]. Bilgi, operasyon ve haberleşme teknolojilerinin
entegrasyonu ile şekillenen akıllı şebekeler, karşılaşılan bu zorlukların çözümünde
etkin bir oyuncu olmakla kalmayıp; üretici, dağıtıcı ve tüketici arasında etkin bilgi
Diğer
iletişimini sağlayarak; optimize edilmiş, güvenilir, sürdürülebilir, kaliteli ve
verimli bir enerji ağı oluşturmaktadır [1,2].
Akıllı şebeke kavramı dünyada yeni kabul gören bir kavram olup, konu ile ilgili
çalışmalar 2000’li yılların başlarında başlamıştır. ISI Web of Knowledge’a göre son
20 yılda bu alanda yapılan çalışmaların dağılımı Şekil 1’de verilmektedir [3].
Şekil 1. Yıllara göre Akıllı Şebekeler konusunda yazılan makalelerin dağılımı[3]
1.1.Gelişen Şebeke Yaklaşımı
Mevcut elektrik alt yapısının ileri haberleşme ve operasyon teknolojileri ile
güçlendirilmesi ile oluşan yeni şebeke yaklaşımında, tüketicinin kullanım
alışkanlıklarının hava durumu, enerji kaynağı ve fiyatları vb. gibi değişkenlerden
nasıl etkilendiği izlenerek; tüketim miktarlarının tüketici alışkanlıklarına göre
öngörülmesi ve enerji üretim kaynaklarının bu enerji gereksinimini karşılayacak
şekilde planlanması ile enerjinin etkin ve verimli kullanılması hedeflenmektedir.
Bu bağlamda akıllı şebekeler, elektrik ağı alt yapısı (iletim ve dağıtım ağları),
enerji üretimi, depolama ve tüketici ara-yüzlerini kapsamaktadır [1]. Elektrik
sistemi alt yapısı, bilgi ve haberleşme teknolojilerinin ve yenilenebilir enerji
kaynaklarının da eklenmesi ile her geçen gün daha kompleks bir yapıya
dönüşmektedir. Enerji ağı alt yapısının geçmişten günümüze gelişimi ise Şekil
2’teki gibidir.
Şekil 2: Gelişen Şebeke Yaklaşımı[1]
Diğer
1.2.Dünya’da Akıllı Şebeke Yaklaşımı
Alt yapı teknolojilerindeki yenilikler ve çevresel etkilerin göz önüne alınarak
geliştirilen hedefler (karbon salınımının düşürülmesi, enerji verimliliğinin ve
yenilenebilir enerji kullanımının artırılması) doğrultusunda Dünya’da Akıllı
Şebekeler Yaklaşımı yeni bir boyut kazanmıştır.
Şekil 1’de gösterildiği üzere son 10 yılda artan bilimsel çalışmalar beraberinde
üniversite, sanayi, devlet kuruluşları ve özel sektör ile geliştirilen birçok Ar-Ge,
demonstrasyon ve uygulama projelerini beraberinde getirmiştir. Avrupa Birliği
ülkelerinde yapılan Akıllı Şebekeler kapsamındaki projeler farklı disiplinlerden
paydaşların katılımı ile gerçekleştirilmektedir. Paydaşların dağılımı Şekil 3’teki
gibidir.
Şekil 3: Proje paydaşları [4]
Farklı paydaşların yer aldığı ulusal ve uluslararası projeler; akıllı yönetim
sistemleri, büyük ölçekli yenilenebilir enerji kaynaklarının şebeke entegrasyonu,
dağıtık enerji üretimi ve elektrikli araçların şebeke entegrasyonu, akıllı sayaçlar,
haberleşme teknolojileri, akıllı bina ve vb. gibi birçok konuda yürütülmektedir. Bu
projeler için Avrupa Birliği ülkeleri 2020’ye kadar 56 Milyar €, Amerika Birleşik
Devletleri 2030’a kadar 426 Milyar $ ve Çin 101 Milyar $ fon ayırmıştır [5].
Diğer
Şekil 4: Akıllı Şebekeler Proje Fonları [5]
Son iki yılın verileri göstermektedir ki yapılan demonstrasyon projeleri hem sayı
hem de kullanılan bütçe anlamında artış göstermektedir. Bu da Akıllı Şebekeler
uygulamalarının olgunluğa ulaştığının ve Ar-Ge projelerinden Demonstrasyon
projelerine yönelimin başladığına işarettir. [6]
2.AKILLI ŞEBEKE BİLEŞENLERİ
2.1.SCADA ve Haberleşme Teknolojileri
Supervisory Control And Data Acquisition kelimelerinin ilk harfleri ile
oluşturulan SCADA ‘Merkezi Denetleme Kontrol ve Veri Toplama’ sistemi olarak
adlandırılmaktadır. Bu sistem ile elektrik dağıtım ağının tek bir merkezden anlık
olarak izlenmesi ve yönetimi sağlanmaktadır. Böylece zaman, enerji ve malzeme
gibi operasyonel kaynaklar ve iş gücü daha verimli ve etkin kullanılabilmekte,
toplanan veriler ışığında stratejik planlama ve sürekli iyileştirmeler
yapılabilmektedir. SCADA sistemlerin üç ana bileşeni vardır: Kontrol Merkezi,
veri toplama cihazları (RTU) ve haberleşme ortamları [7]. İletişim protokolleri,
SCADA'nın bilgi alış-verişi omurgasıdır ve birbirleri ile veri alışverişi yapması
gereken birimlerin haberleşmesini sağlamaktadır [8–9].
SCADA sistemlerinde Gerilim hatları, fiber optik hatlar, xDSL kablolu hatlar,
kablosuz haberleşme (Wimax), Mikrodalga, Uydu RF iletişimi, Analog ve Sayısal
Diğer
Telsiz RF iletişimi, GSM-GPRS iletişimi şeklinde kullanılabilecek birçok iletişim
ortamı vardır [10].
Başkent EDAŞ SCADA haberleşme mimarisi, sistemde kullanılan RTU'ların
sayısına, RTU’ya bağlı birimlere ve bu birimlere ulaşım hızına, RTU’ların
yerleşimine, haberleşme verimliliğini arttırırken haberleşme maliyetlerin
azaltılmasına göre karma (hybrid) bir haberleşme mimarisi ile dizayn edilmiştir.
2.2.Akıllı Sayaç Sistemleri
Günümüze kadar yalnızca tüketimin ölçülmesi ve belirli aralıklarla okunarak
faturalandırılması amacının dışında bir kullanımı bulunmayan sayaçlar, teknolojik
gelişmelerle birlikte oldukça farklı bir yapıya bürünmektedir.
İlk aşamada, Otomatik Sayaç Okuma Sistemleri (OSOS) sayesinde uzaktan tek
yönlü bilgi akışı sağlanarak sayaçlara ait verilerin kontrol merkezlerine iletilmesi
mümkün kılınmıştır. Özellikle önem arz eden ve yüksek tüketim ihtiyacı bulunan
noktaların detaylı bir biçimde uzaktan izlenebilir hale gelmesi, hem sistem
performansıyla ilgili nitelikli bilginin oluşmasını ve daha verimli bir sistem
işletimini sağlamış, hem de mevcut iş gücünün daha verimli ve etkili kullanımı
için gereken planlama çalışmalarına katkıda bulunmuştur.
Haberleşme teknolojileri ve yazılım odaklı gelişmelerle birlikte, elektrik dağıtım
şebekeleri de dahil olmak üzere pek çok sistemde kullanılabilecek çift yönlü
haberleşme altyapısının önünü açmıştır. Bu gelişmeler sayesinde, tüketim
noktasına ait verilerin sayaçlar aracılığıyla uzaktan okunmasına ek olarak pek çok
farklı yetenek ortaya çıkmış durumdadır. Tüketim noktasına bilgi aktarabilme ve
kontrol yeteneklerine ek olarak, şebekeye ait geniş bir bilgi havuzunun
oluşmasıyla gerek anlık izleme gerekse uzun vadeli değişimlerin takip
edilebilmesi ile birlikte çok daha etkin bir operasyon mümkün duruma gelmiştir.
Ülkemizde enerji verimliliğinin artırılması adına önemli rol oynayabilecek enerji
yönetim sistemleri için temel veri kaynağını sağlayacak olan bu sistemler, aynı
zamanda akıllı ev sistemlerinin gelişimine de önemli katkıda bulunacaktır.
2.3.ERP(Kurumsal Kaynak Planlaması)
Elektrik sektöründe dünyanın birçok yerinde dikey ayrıştırma, deregülasyon ve
sektörün konsolidasyonu ile önemli değişiklikler yaşanmaktadır. Bu durum,
müşteri memnuniyetinin yüksek tutulması ve operasyonel verimliliğin minimum
harcama ile korunması açısından dağıtım şirketleri üzerinde büyük baskılar
oluşturmakta ve pazardaki rekabeti arttırmaktadır. Bu durumun yönetilmesi
amacıyla, elektrik dağıtım şirketlerinde, iş süreçlerinin geliştirilmesini, mal ve
hizmet üretimi için gereken işgücü, malzeme gibi kaynakların verimli bir şekilde
kullanılmasını sağlayan bütünleşik yönetim sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır.
Diğer
ERP yazılımları, bir işletmenin, satıştan muhasebeye, üretimden insan
kaynaklarına, envanterden müşteri ilişkileri yönetimine, tüm fonksiyonlarını
kapsayan entegre bilgi sistemleridir. ERP, Kurumsal Kaynak Planlama yazılım
çözümüyle belirlenen kurumsal ihtiyaç ve hedefler doğrultusunda dağıtım
şirketlerinin sorunlarına hızlı çözüm üretilmesi ve esneklik kazandırması,
rakiplerinize karşı avantajlar elde etmenizi sağlar. Kurumsal yapıya en uygun
çözümün entegrasyonuyla şirket içi departmanlar arasındaki koordinasyonun
başarıyla yönetilmesi ve artan kurumsal verimlilik ile pazar hedeflerinize
ulaşmanızı sağlar.
2.4.CBS
Akıllı dağıtım şebekelerinde bulunması gereken temel bileşenlerden bir diğeri
Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)’dir. Coğrafi Bilgi Sistemleri, mekâna/konuma dayalı
karar verme süreçlerinde kullanıcılara yardımcı olmak üzere, büyük hacimli
coğrafi verilerin; toplanması, işlenmesi, analizi ve yönetimi fonksiyonlarını yerine
getiren donanım, yazılım, coğrafi veri ve yöntem bütünüdür. Elektrik dağıtımında
coğrafi bilgi sistemleri, şebeke envanterini oluşturan tüm elemanların ve tüketim
noktalarının coğrafi ve öznitelik bilgilerinin kayıt altına alınmasında; sistem
işletme, arıza onarım, bakım gibi operasyonel ihtiyaçların yönetilmesinde ve
yatırım planlamada kullanılmaktadır. Böylece akıllı şebeke uygulamalarına bilgi
sağlamak üzere diğer sistemlere şebeke modelini, şebeke bağlantısallığını ve
envanter bilgilerini sunarak şebeke analizi, kesinti yönetimi, elektriksel hesaplar
vb. pek çok analizi yapmaya olanak sağlanacaktır.
Elektrik dağıtımında coğrafi bilgi sistemlerinin Türkiye’de kullanılması 1994
yılında ilk olarak Ankara TEDAŞ müessesesinde başlamış bunu Eskişehir, Bursa,
Gaziantep, Konya ve Kayseri Elektrik dağıtım şirketleri takip etmiştir [11].
Elektrik dağıtım sektöründe envanterin öznitelikleriyle birlikte sürekli değişen bir
yapıda olması nedeniyle sahadaki envanteri güncel tutmak elektrik dağıtım
şirketleri için önem kazanmıştır. Yasal mevzuatlar da elektrik dağıtım şirketlerini,
coğrafi bilgi sisteminin dağıtım şebekesiyle ilgili halihazır haritaların ve bilgilerin
sayısal ortama aktarılması, enerji akışının gerçek zamanlı olarak izlenmesi,
bilgilerin güncellenmesi ve yedekleme yapılması konularında yönlendirmektedir.
[12] Yukarıda akıllı şebekeler için temelde olması gereken uzaktan izleme ve
kontrol, akıllı sayaç altyapısı, CBS, ERP gibi bilgi ve iletişim sistemleri bileşenleri
bu sektör için bir gereklilik olarak öngörülmektedir. Bu durumda Türkiye’de
entegre bir bilgi sistemini gerekli kılan akıllı şebeke yatırımlarına kısa süre içinde
tüm dağıtım bölgelerinde hız verileceği öngörülmektedir. [13].
Diğer
3.KISA VE UZUN VADELİ FIRSAT/TEHDİTLER
3.1.Dağıtık Üretimin Şebekeye Etkisi
Dağıtık Üretim tesisleri, elektrik üretiminin tüketime yakın noktalarda; fotovoltaik
solar paneller, rüzgar türbinleri ve mikro-kojenerasyon ünitelerinden
oluşmaktadır. Ayrıca elektrikli araçlar, dağıtık depolama üniteleri gibi elektrik
depolama amaçlı cihazlar da şebekeye elektrik aktarabilmektedir. Elektrik dağıtım
sistemindeki şebeke elemanları ise belirli bir bölgedeki elektrik puant gücüne göre
tasarlanmaktadır. Eğer tüketim bu limitleri aşarsa elektrik kesintilerine neden
olmaktadır. Bu yüzden bu tesislerin elektrik şebekesindeki lokalizasyonu önem
kazanmaktadır.
Dağıtık üretim ve depolama ünitelerinin elektrik şebekesinde yaratacağı ek sistem
davranışlarının etkilerini araştırmak üzere şebeke analizi ve optimizasyon
uygulamalarının gereği ortaya çıkmıştır. Bir elektrik dağıtım sistemi için, elektrik
üreticilerinin ve tüketicilerinin zaman bazında rollerini değiştirebilmesiyle
birlikte; güç akışını şebeke katmanı üzerinde analiz etmek, güç kalitesini etkileyen
gerilim çökümü, fliker ve harmoniklerin incelenmesi yönüyle oldukça yararlıdır.
Teknik etkilerinin yanı sıra, dağıtık üretim tesislerinin şebeke üzerindeki
ekonomik etkilerinin incelenmesi; elektrik şebekesinin yatırım ve planlama
çalışmalarında verimli bir yaklaşım uygulanması açısından önem taşımaktadır.
Ters yönlü güç akışları, güç kalitesinde görülen etkiler, tüketim noktasında
elektrik ihtiyacını karşılayabilme gibi sisteme dahil olan özellikler; etkili bir
planlamayla geleceğe dönük yatırımların daha verimli olmasını sağlayacak,
uzaktan kontrol sistemleriyle birlikte sistem operasyonlarında iyileştirmeler
sağlayarak sunulan hizmetin devamlılığını ve kalitesini olumlu yönde
etkileyecektir.
3.2.Elektrikli Araçların Şebekeye Etkisi
Artan çevresel kirlilik ve fosil yakıtların hızla tükeniyor olması diğer sektörlerde
olduğu gibi dünya CO2 salınımının %25,5’ine [14] sebep olan Ulaşım Sektöründe
de farklı uygulama arayışlarının hız kazanmasına sebep olmuştur. Bu kapsamda,
yakın gelecekte trafikte kullanılan araçların önemli bir oranını elektrikli araçların
oluşturması beklenmektedir.
Elektrikli araçların sayıca artması sonrasında elektrik dağıtım şebekesinin
olumsuz etkileneceği (puant değerinin artması, trafo ömrünün kısalması, vb.)
yönünde görüşler bulunmaktadır. Bunun yanında, elektrikli araçlar ile dağıtım
şebekesi arasında sağlanacak çift yönlü enerji akışının sağlanması ile elektrikli
araçların depolama üniteleri olarak kullanılabilmesiyle yeni iş modelleri
geliştirilebilecek ve beklenen tehditler fırsata dönüştürülebilecektir.
Diğer
Buna ek olarak; elektrikli araç şarj istasyonlarının, coğrafi konumu ve elektriksel
karakteristiği kullanılarak yapılacak bir optimizasyon ile elektrik güç kalitesine
olumlu katkılarda bulunması da sağlanabilecektir.
3.3. Akıllı Ev Uygulamaları
Günümüzde ev içi elektronik cihazlar, aydınlatma ve iklimlendirme kontrolü ve
otomasyonu üzerinde çeşitli uygulamaları barındıran akıllı ev uygulamaları,
özellikle nüfusun yoğunlaştığı şehir şebekelerinde enerji tüketiminin optimize
edilebilmesi ve enerji sistemlerinin daha verimli şekilde kullanılabilmesi adına
önemli bir fırsat sunmaktadır. Bu tip uygulamalar sayesinde ortaya çıkan ev içi
enerji tüketiminin izlenebilmesi imkanı, bireylerin kendi davranışları ve sahip
oldukları ekipmanların enerji tüketimiyle ilişkilendirilebilmesi ve farkındalık
seviyesinin yükselmesi adına etkili bir katkı sağlayacaktır. Bina sistemlerine
entegre edilecek enerji üretim ve elektrikli araç şarj sistemlerinin sağlıklı bir
şekilde entegrasyonu da bu sistemlerle mümkün olacaktır.
3.4. Akıllı Sayaçlar
Akıllı sayaçlar, Akıllı Şebekeler konseptinde etkili enerji yönetimi için kritik
bileşenlerdendir. Akıllı Sayaçlar, enerji tüketimi hakkında net ve kapsamlı bilgi
sağlayarak enerjinin daha verimli kullanılması için tüketicilere yardımcı olacaktır.
Akıllı Sayaçlar sayesinde dağıtım şirketleri, müşteriler tarafından talep edilen
gücün belirlenmesi ve tüketilen enerjinin kullanımının optimize edilmesi
konularında fayda görecektir.
3.5. Operasyonel Yazılımlar
Değişen şebeke algısı ve değişen alt yapı teknolojileri, şebeke yönetim anlayışında
da bir değişimi gerektirmektedir. Hem üretici hem tüketici konumunda
müşterilerin olduğu, elektrikli araçların bağlandığı, dağıtık üretimin yapıldığı,
uzaktan sayaç okuma sisteminin hayata geçirildiği canlı bir sistemi yönetmek
noktasında; sistemin aklı konumundaki birbiriyle entegre operasyonel yazılımlar
dağıtım şirketlerinin en önemli yönetim araçlarından biri konumuna gelecektir.
Enerji sektöründeki şirketlerin; tedarik sürekliliğinin artırılması, anlık talep-
tahmin yapılabilmesi, elektrikli araç ve dağıtık üretim birimlerinin
kontrolü/fiyatlandırılması, abonelerin otomatik faturalandırılması, saha
çalışanlarının iş gücü planlamasının optimum düzeyde yapılması gibi
fonksiyonları yerine getiren yazılımlara sahip olması ve bunları etkin bir şekilde
kullanıyor olması, günümüzün rekabetçi şartlarında kendilerine büyük ticari
avantajlar sağlayacaktır.
Diğer
4.DAĞITIM ŞİRKETLERİ İÇİN AKILLI ŞEBEKE YOL HARİTASI
Başkent EDAŞ, akıllı şebeke sistemlerine bilinçli ve verimli bir şekilde ulaşabilmek
için olası entegrasyon senaryolarının ele alındığı akıllı şebeke fizibilite çalışması
projesini tamamlamıştır. [15]. Bu proje; Başkent EDAŞ için akıllı şebekeler vizyonu
doğrultusunda durum ve karşılaştırma analizini, akıllı şebekelerin ekonomik,
yasal ve çevresel analizlerini, akıllı şebekeler yol haritası ve pilot projeler ve 5-
yıllık gelişim planını içermektedir.
Bu analizlere göre, Dağıtım Sistemleri Operatörleri (DSO) arasında işletme
yöntemleri açısından farklar olsa da dağıtım şebekesinde kullanılan temel
sistemler şunlardır: şebeke izleme ve yönetiminde SCADA/DMS, şebeke planlama
ve dokümantasyonunda CBS, kurumsal kaynak yönetiminde ERP (genelde SAP
ve ilgili modülleri: CRM, PM, IS-U, FI, MRS vs.) ve sayaç yönetiminde OSOS. İlk
kurulduklarında tek başlarına (monolitik) kullanılan bu sistemler, sistem
entegrasyonu yapılarak birbirleri ile ilişkili bir şekilde kullanılmak istendiğinde
aralarında bağlantı kurulabilmesi için yeni yazılım adaptörleri geliştirilmesi
gerekmektedir. [16]. Bu yüzden, sistemlerin ortak bir ESB (Enterprise Service Bus-
Kurumsal Hizmet Yolu) üzerinden haberleşmesi gerekliliği ortaya çıktı.
Entegrasyon konusunda ortaya çıkan diğer bir sonuç da sistemler arasındaki
haberleşme teknolojilerinin verimli ve kaliteli olması, servis performansı açısından
önem arz etmektedir. Çeşitli haberleşme teknolojilerinin teknolojik ve maliyet
analizlerinin coğrafi bölgeye, çevresel şartlara ve regülasyon şartlarına göre
değerlendirmek gerekli olduğu için, tüm dağıtım bölgesinde tek bir teknoloji
üzerinden yapmak yerine pilot projeler geliştirmek ve pilot proje sonuçlarına göre
hibrit bir çözüm geliştirilmesi önerilmektedir.
Akıllı şebekelerin ileri düzeyinde ise dağıtık üretim (Distributed Generation)
tesisleriyle birlikte sınırlı bir alanda kontrol edilebilen şebekeler olan
mikroşebekeler (microgrid) dağıtım şirketlerin yan hizmetler sağlayabileceği,
elektrik kullanımının kullanıcı bazlı bir hale getirme ve farkındalık yaratma
amaçlı sosyal medyanın da kullanılabileceği düşünülmektedir.
SONUÇ
Sera gazı emisyonlarının azaltılmasına yönelik çalışmaların etkinlik kazanması ile
enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının payının artması, mikro-şebeke,
elektrikli araçlar ve dağıtık üretim gibi kavramların önem kazanmasına yol
açmıştır. Üreticiden tüketiciye tek yönlü elektrik iletimi ve dağıtımını sağlamak
üzere tasarlanmış mevcut elektrik dağıtım alt yapısı bu yeni gereksinimleri
karşılamakta zorlanmaktadır. Mevcut elektrik alt yapısının, SCADA, Akıllı Sayaç
Sistemleri, ERP, ve CBS gibi bilgi, haberleşme ve operasyon teknolojileri ile
entegrasyonu ile ortaya konan akıllı şebekeler, üreticiden tüketiciye kadar elektrik
iletim ve dağıtımının her alanında çift yönlü etkin bir iletişim sağlayarak, enerjinin
verimli, etkin kullanılmasını ve sürdürülebilir olmasını sağlayacaktır.
Diğer
KAYNAKÇA
[1] International Energy Agency ‘2035 Smart Grids Technology Road map’ , 2011,
http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/smartgrids_roadmap.pdf,
Alıntılanma tarihi 01.11.2013
[2] Phuangpornpitak N., Tia S. (2013), ‘Opportunities and Challanges of Integrating Renewable
Energy in Smart Grid System’, Energy Procedia 34, Elsevier, 282-290
[3] Fadaeenejad M., Saberian A.M., Fadee Mohd., Radzi M.A.M. (2013), ‘The present and future of
Smart power grid in developing countries’,Renewable and Sustainable Energy Reviews 29, 828-834
[4] Vincenzo Giordano, Alexis Meletiou, Catalin Felix Covrig, Anna Mengolini, Mircea Ardelean,
Gianluca Fulli; “Smart Grid Projects in Europe: Lessons Learned and current developments 2012
Update”, Joint Research Centre Scientific and Policy Reports
[5] Deloitte Raporu Ocak 2013 Elektrik sektöründe akıllı şebekeler Dünya ve Türkiye uygulamaları,
http://www.deloitte.com/assets/DcomTurkey/Local%20Assets/Documents/elektriksektorundeakilli
sebekeler.pdf
[6] Vincenzo Giordano, Alexis Meletiou, Catalin Felix Covrig, Anna Mengolini, Mircea Ardelean,
Gianluca Fulli; “Smart Grid Projects in Europe: Lessons Learned and current developments 2012
Update”, Joint Research Centre Scientific and Policy Reports
[7] McDonald, J.D. (1993), ``Developing and Defining Basic SCADA System Concepts'', Rural
Electric Power Conference: B3/1 - B3/5, (IEEE).
[8] Berçin N., (1997) “SCADA Sistemlerinin İncelenmesi ve O.G. Elektrik Dağıtım Tesislerinde
Uygulanması”, İ.T.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi
[9] Topak H., ”Bilgisayarlı Veri Toplama ve Veri Kontrol”, Mersin Üniversitesi.
[10] Wei-Fu Chang, Yu-Chi Wu and Chui-Wen Chiu (2006), “Development of a Web-Based Remote
Load Supervision and Control System”, International Journal of Electrical Power&Energy Systems, Vol.
28, Issue 6, July, 401–407.
[11] C.Emiroğlu, K.Tanrıöven, F.Akbulut (2007), Elektrik Dağıtım Şirketlerinde GIS Uygulamaları,
TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim –02
Kasım 2007, KTÜ, Trabzon http://www.cbs2007.ktu.edu.tr/bildiri/P_12.pdf
[12] Resmi Gazete 13 Nisan 2013, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Elektrik Dağıtım Şirketlerinin
Faaliyetlerinin İncelenmesi ve Denetlenmesine Dair Tebliğ,
http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2013/04/20130413-15.htm
[13] Deloitte Raporu Ocak 2013 Elektrik sektöründe akıllı şebekeler Dünya ve Türkiye
uygulamaları,
http://www.deloitte.com/assets/DcomTurkey/Local%20Assets/Documents/elektriksektorundeakilli
sebekeler.pdf
[14] Bünyamin YAĞCITEKİN, Mehmet UZUNOĞLU, Arif KARAKAŞ, ”ELEKTRİKLİ
ARAÇLARIN ŞARJI VE DAĞITIM SİSTEMİ ÜZERİNE ETKİLERİ”, TMMOB EMO Elektrik-
Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu 2011
[15] http://www.akillisebekeler.com/enerji-sa/
[16]Dr.-Ing. M.Dönmez, Akıllı Şebekeler ve Entegrasyon
http://www.emo.org.tr/ekler/07d7d1f0a2dc3ff_ek.pdf

Weitere ähnliche Inhalte

Ähnlich wie 4. Ulusal Verimlilik Kongresi - Akıllı Şebekeler ve Enerji Verimliliği Makalesi

17.bölüm tedarik zinciri yönetiminde bütünleşme ve internet
17.bölüm tedarik zinciri yönetiminde bütünleşme ve internet17.bölüm tedarik zinciri yönetiminde bütünleşme ve internet
17.bölüm tedarik zinciri yönetiminde bütünleşme ve internet
Suleyman Bayindir
 
E ticaret dersi 8-9-10. bölümler
E  ticaret dersi 8-9-10. bölümlerE  ticaret dersi 8-9-10. bölümler
E ticaret dersi 8-9-10. bölümler
Suleyman Bayindir
 
Tedarik zinciri yönetimi
Tedarik zinciri yönetimiTedarik zinciri yönetimi
Tedarik zinciri yönetimi
Ahmet Şen
 
e-ticaret ders konusu e-devlet
e-ticaret ders konusu e-devlete-ticaret ders konusu e-devlet
e-ticaret ders konusu e-devlet
Suleyman Bayindir
 
SmartBuildingToCity_TR
SmartBuildingToCity_TRSmartBuildingToCity_TR
SmartBuildingToCity_TR
Selçuk Ercan
 
Bulut Bilişiminde Güvenlik Tehditleri
Bulut Bilişiminde Güvenlik TehditleriBulut Bilişiminde Güvenlik Tehditleri
Bulut Bilişiminde Güvenlik Tehditleri
AliMETN
 
TEDAR__K Z__NC__R__ PERFORMANSININ DE__ERLEND__R__LMES__NDE KULLANILAN DE____...
TEDAR__K Z__NC__R__ PERFORMANSININ DE__ERLEND__R__LMES__NDE KULLANILAN DE____...TEDAR__K Z__NC__R__ PERFORMANSININ DE__ERLEND__R__LMES__NDE KULLANILAN DE____...
TEDAR__K Z__NC__R__ PERFORMANSININ DE__ERLEND__R__LMES__NDE KULLANILAN DE____...
KaanUur3
 

Ähnlich wie 4. Ulusal Verimlilik Kongresi - Akıllı Şebekeler ve Enerji Verimliliği Makalesi (20)

17.bölüm tedarik zinciri yönetiminde bütünleşme ve internet
17.bölüm tedarik zinciri yönetiminde bütünleşme ve internet17.bölüm tedarik zinciri yönetiminde bütünleşme ve internet
17.bölüm tedarik zinciri yönetiminde bütünleşme ve internet
 
Ekbbroker.com Sunum
Ekbbroker.com SunumEkbbroker.com Sunum
Ekbbroker.com Sunum
 
Net Neutrality- Şebeke Tarafsızlığı
Net Neutrality- Şebeke TarafsızlığıNet Neutrality- Şebeke Tarafsızlığı
Net Neutrality- Şebeke Tarafsızlığı
 
Tedarik Zincirinde BT Uygulamaları
Tedarik Zincirinde BT UygulamalarıTedarik Zincirinde BT Uygulamaları
Tedarik Zincirinde BT Uygulamaları
 
Ecoplexus turkey for web
Ecoplexus turkey for webEcoplexus turkey for web
Ecoplexus turkey for web
 
Sunu unikop2014-elçi tolunakgünsarıuzun
Sunu unikop2014-elçi tolunakgünsarıuzunSunu unikop2014-elçi tolunakgünsarıuzun
Sunu unikop2014-elçi tolunakgünsarıuzun
 
E ticaret dersi 8-9-10. bölümler
E  ticaret dersi 8-9-10. bölümlerE  ticaret dersi 8-9-10. bölümler
E ticaret dersi 8-9-10. bölümler
 
Connected Enterprises by Schneider Electric / Yeni Nesil Online İşletmeler
Connected Enterprises by Schneider Electric / Yeni Nesil Online İşletmelerConnected Enterprises by Schneider Electric / Yeni Nesil Online İşletmeler
Connected Enterprises by Schneider Electric / Yeni Nesil Online İşletmeler
 
Btyk kararı2016 101
Btyk kararı2016 101Btyk kararı2016 101
Btyk kararı2016 101
 
Tedarik zinciri yönetimi
Tedarik zinciri yönetimiTedarik zinciri yönetimi
Tedarik zinciri yönetimi
 
e-ticaret ders konusu e-devlet
e-ticaret ders konusu e-devlete-ticaret ders konusu e-devlet
e-ticaret ders konusu e-devlet
 
SmartBuildingToCity_TR
SmartBuildingToCity_TRSmartBuildingToCity_TR
SmartBuildingToCity_TR
 
Enerji verimliliği
Enerji verimliliğiEnerji verimliliği
Enerji verimliliği
 
BT Günlüğü Ağustos - Eylül 2016
BT Günlüğü Ağustos - Eylül 2016BT Günlüğü Ağustos - Eylül 2016
BT Günlüğü Ağustos - Eylül 2016
 
Bulut Bilişiminde Güvenlik Tehditleri
Bulut Bilişiminde Güvenlik TehditleriBulut Bilişiminde Güvenlik Tehditleri
Bulut Bilişiminde Güvenlik Tehditleri
 
Itps şirket sunumu 2015 slideshare
Itps şirket sunumu 2015 slideshareItps şirket sunumu 2015 slideshare
Itps şirket sunumu 2015 slideshare
 
Akıllı Bağlantılı Ürünler (Bahman Huseynli)
Akıllı Bağlantılı Ürünler (Bahman Huseynli)Akıllı Bağlantılı Ürünler (Bahman Huseynli)
Akıllı Bağlantılı Ürünler (Bahman Huseynli)
 
TEDAR__K Z__NC__R__ PERFORMANSININ DE__ERLEND__R__LMES__NDE KULLANILAN DE____...
TEDAR__K Z__NC__R__ PERFORMANSININ DE__ERLEND__R__LMES__NDE KULLANILAN DE____...TEDAR__K Z__NC__R__ PERFORMANSININ DE__ERLEND__R__LMES__NDE KULLANILAN DE____...
TEDAR__K Z__NC__R__ PERFORMANSININ DE__ERLEND__R__LMES__NDE KULLANILAN DE____...
 
Dimon2014
Dimon2014Dimon2014
Dimon2014
 
Ybs2014 e govfw-mustafaa-gökhanö_tr_v01-printable
Ybs2014 e govfw-mustafaa-gökhanö_tr_v01-printableYbs2014 e govfw-mustafaa-gökhanö_tr_v01-printable
Ybs2014 e govfw-mustafaa-gökhanö_tr_v01-printable
 

4. Ulusal Verimlilik Kongresi - Akıllı Şebekeler ve Enerji Verimliliği Makalesi

  • 1. Diğer AKILLI ŞEBEKELER VE ENERJİ VERİMLİLİĞİ O. BENLİ*, H. ERDENER AKINÇ, E. EROL, Ö. ERÇİN, T. ATASOY, O. GÜREÇ BAŞKENT ELEKTRİK DAĞITIM A.Ş. *okan.benli@baskentedas.com.tr ÖZET Bilgi, operasyon ve haberleşme teknolojilerinin entegrasyonu ile şekillenen akıllı şebekeler, üretici, dağıtıcı ve tüketici arasında bilgi iletişimini sağlayarak; optimize edilmiş, güvenilir, sürdürülebilir, kaliteli ve verimli bir enerji ağı oluşturmaktadır. Bu bilgi ağı sayesinde, akıllı şebekeler; enerjinin farklı kaynaklardan üretilmesinden başlayarak, dağıtım, depolama ve tüketim gibi süreçleri ve etkileşimlerini gerçek zamanlı olarak izleyen ve yöneten çift yönlü bir veri akışı sağlamaktadır. Akıllı şebekeler ve bu alanda yapılan çalışmalara odaklanan bu çalışmada, ilk olarak enerji verimliliği kavramına değinilecek; daha sonra ise akıllı şebeke teknolojilerinin, enerji üretim, dağıtım ve tüketim alanında kavramdan uygulamaya geçiş sürecindeki gelişmelerden bahsedilecektir. Bu kapsamda, özellikle dağıtım şirketleri için kısa ve uzun vadeli zorluklara değinilerek, akıllı dağıtım şebekelerinde bulunması gereken bileşenler anlatılacaktır. SCADA, Akıllı Sayaç Sistemleri, ERP ve CBS sistemlerinin dağıtım ağı üzerindeki uygulama ve katkılarından bahsedilerek, akıllı şebekelerinin elektrik dağıtım şirketleri için yol haritası kavramsal olarak çizilecektir. ANAHTAR KELİMELER: Akıllı Şebekeler, Enerji Verimliliği, Dağıtık Üretim, Elektrikli Araç, Mikro-şebeke GİRİŞ Gelişen dünyada artan enerji ihtiyacı beraberinde enerji sürekliliği, kaynak güvenilirliği ve sera gazı emisyonlarının azaltımı konularını da gündeme getirmektedir. Bu bağlamda, enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının payı her geçen gün artmakta, dağıtık üretim, elektrikli araçlar ve mikro-şebeke kavramları hayatımıza girmektedir. Enerji alanında gerçekleşen bu sosyo-kültürel ve teknolojik değişimler, mevcut sistemlerin yenilenmesi ve geliştirilmesi gereksinimini ortaya koymaktadır. 1.AKILLI ŞEBEKE KAVRAMI Elektrik dağıtım sistemleri; mevcut altyapının yaşlanması, elektrik talebinde sürekli artış, yenilenebilir enerji kaynaklarının dağıtım şebekesine entegrasyonu, enerji kaynak güvenilirliği ve CO2 emisyonlarının azaltılma gereksinimi gibi zorluklarla karşılaşmaktadır [1]. Bilgi, operasyon ve haberleşme teknolojilerinin entegrasyonu ile şekillenen akıllı şebekeler, karşılaşılan bu zorlukların çözümünde etkin bir oyuncu olmakla kalmayıp; üretici, dağıtıcı ve tüketici arasında etkin bilgi
  • 2. Diğer iletişimini sağlayarak; optimize edilmiş, güvenilir, sürdürülebilir, kaliteli ve verimli bir enerji ağı oluşturmaktadır [1,2]. Akıllı şebeke kavramı dünyada yeni kabul gören bir kavram olup, konu ile ilgili çalışmalar 2000’li yılların başlarında başlamıştır. ISI Web of Knowledge’a göre son 20 yılda bu alanda yapılan çalışmaların dağılımı Şekil 1’de verilmektedir [3]. Şekil 1. Yıllara göre Akıllı Şebekeler konusunda yazılan makalelerin dağılımı[3] 1.1.Gelişen Şebeke Yaklaşımı Mevcut elektrik alt yapısının ileri haberleşme ve operasyon teknolojileri ile güçlendirilmesi ile oluşan yeni şebeke yaklaşımında, tüketicinin kullanım alışkanlıklarının hava durumu, enerji kaynağı ve fiyatları vb. gibi değişkenlerden nasıl etkilendiği izlenerek; tüketim miktarlarının tüketici alışkanlıklarına göre öngörülmesi ve enerji üretim kaynaklarının bu enerji gereksinimini karşılayacak şekilde planlanması ile enerjinin etkin ve verimli kullanılması hedeflenmektedir. Bu bağlamda akıllı şebekeler, elektrik ağı alt yapısı (iletim ve dağıtım ağları), enerji üretimi, depolama ve tüketici ara-yüzlerini kapsamaktadır [1]. Elektrik sistemi alt yapısı, bilgi ve haberleşme teknolojilerinin ve yenilenebilir enerji kaynaklarının da eklenmesi ile her geçen gün daha kompleks bir yapıya dönüşmektedir. Enerji ağı alt yapısının geçmişten günümüze gelişimi ise Şekil 2’teki gibidir. Şekil 2: Gelişen Şebeke Yaklaşımı[1]
  • 3. Diğer 1.2.Dünya’da Akıllı Şebeke Yaklaşımı Alt yapı teknolojilerindeki yenilikler ve çevresel etkilerin göz önüne alınarak geliştirilen hedefler (karbon salınımının düşürülmesi, enerji verimliliğinin ve yenilenebilir enerji kullanımının artırılması) doğrultusunda Dünya’da Akıllı Şebekeler Yaklaşımı yeni bir boyut kazanmıştır. Şekil 1’de gösterildiği üzere son 10 yılda artan bilimsel çalışmalar beraberinde üniversite, sanayi, devlet kuruluşları ve özel sektör ile geliştirilen birçok Ar-Ge, demonstrasyon ve uygulama projelerini beraberinde getirmiştir. Avrupa Birliği ülkelerinde yapılan Akıllı Şebekeler kapsamındaki projeler farklı disiplinlerden paydaşların katılımı ile gerçekleştirilmektedir. Paydaşların dağılımı Şekil 3’teki gibidir. Şekil 3: Proje paydaşları [4] Farklı paydaşların yer aldığı ulusal ve uluslararası projeler; akıllı yönetim sistemleri, büyük ölçekli yenilenebilir enerji kaynaklarının şebeke entegrasyonu, dağıtık enerji üretimi ve elektrikli araçların şebeke entegrasyonu, akıllı sayaçlar, haberleşme teknolojileri, akıllı bina ve vb. gibi birçok konuda yürütülmektedir. Bu projeler için Avrupa Birliği ülkeleri 2020’ye kadar 56 Milyar €, Amerika Birleşik Devletleri 2030’a kadar 426 Milyar $ ve Çin 101 Milyar $ fon ayırmıştır [5].
  • 4. Diğer Şekil 4: Akıllı Şebekeler Proje Fonları [5] Son iki yılın verileri göstermektedir ki yapılan demonstrasyon projeleri hem sayı hem de kullanılan bütçe anlamında artış göstermektedir. Bu da Akıllı Şebekeler uygulamalarının olgunluğa ulaştığının ve Ar-Ge projelerinden Demonstrasyon projelerine yönelimin başladığına işarettir. [6] 2.AKILLI ŞEBEKE BİLEŞENLERİ 2.1.SCADA ve Haberleşme Teknolojileri Supervisory Control And Data Acquisition kelimelerinin ilk harfleri ile oluşturulan SCADA ‘Merkezi Denetleme Kontrol ve Veri Toplama’ sistemi olarak adlandırılmaktadır. Bu sistem ile elektrik dağıtım ağının tek bir merkezden anlık olarak izlenmesi ve yönetimi sağlanmaktadır. Böylece zaman, enerji ve malzeme gibi operasyonel kaynaklar ve iş gücü daha verimli ve etkin kullanılabilmekte, toplanan veriler ışığında stratejik planlama ve sürekli iyileştirmeler yapılabilmektedir. SCADA sistemlerin üç ana bileşeni vardır: Kontrol Merkezi, veri toplama cihazları (RTU) ve haberleşme ortamları [7]. İletişim protokolleri, SCADA'nın bilgi alış-verişi omurgasıdır ve birbirleri ile veri alışverişi yapması gereken birimlerin haberleşmesini sağlamaktadır [8–9]. SCADA sistemlerinde Gerilim hatları, fiber optik hatlar, xDSL kablolu hatlar, kablosuz haberleşme (Wimax), Mikrodalga, Uydu RF iletişimi, Analog ve Sayısal
  • 5. Diğer Telsiz RF iletişimi, GSM-GPRS iletişimi şeklinde kullanılabilecek birçok iletişim ortamı vardır [10]. Başkent EDAŞ SCADA haberleşme mimarisi, sistemde kullanılan RTU'ların sayısına, RTU’ya bağlı birimlere ve bu birimlere ulaşım hızına, RTU’ların yerleşimine, haberleşme verimliliğini arttırırken haberleşme maliyetlerin azaltılmasına göre karma (hybrid) bir haberleşme mimarisi ile dizayn edilmiştir. 2.2.Akıllı Sayaç Sistemleri Günümüze kadar yalnızca tüketimin ölçülmesi ve belirli aralıklarla okunarak faturalandırılması amacının dışında bir kullanımı bulunmayan sayaçlar, teknolojik gelişmelerle birlikte oldukça farklı bir yapıya bürünmektedir. İlk aşamada, Otomatik Sayaç Okuma Sistemleri (OSOS) sayesinde uzaktan tek yönlü bilgi akışı sağlanarak sayaçlara ait verilerin kontrol merkezlerine iletilmesi mümkün kılınmıştır. Özellikle önem arz eden ve yüksek tüketim ihtiyacı bulunan noktaların detaylı bir biçimde uzaktan izlenebilir hale gelmesi, hem sistem performansıyla ilgili nitelikli bilginin oluşmasını ve daha verimli bir sistem işletimini sağlamış, hem de mevcut iş gücünün daha verimli ve etkili kullanımı için gereken planlama çalışmalarına katkıda bulunmuştur. Haberleşme teknolojileri ve yazılım odaklı gelişmelerle birlikte, elektrik dağıtım şebekeleri de dahil olmak üzere pek çok sistemde kullanılabilecek çift yönlü haberleşme altyapısının önünü açmıştır. Bu gelişmeler sayesinde, tüketim noktasına ait verilerin sayaçlar aracılığıyla uzaktan okunmasına ek olarak pek çok farklı yetenek ortaya çıkmış durumdadır. Tüketim noktasına bilgi aktarabilme ve kontrol yeteneklerine ek olarak, şebekeye ait geniş bir bilgi havuzunun oluşmasıyla gerek anlık izleme gerekse uzun vadeli değişimlerin takip edilebilmesi ile birlikte çok daha etkin bir operasyon mümkün duruma gelmiştir. Ülkemizde enerji verimliliğinin artırılması adına önemli rol oynayabilecek enerji yönetim sistemleri için temel veri kaynağını sağlayacak olan bu sistemler, aynı zamanda akıllı ev sistemlerinin gelişimine de önemli katkıda bulunacaktır. 2.3.ERP(Kurumsal Kaynak Planlaması) Elektrik sektöründe dünyanın birçok yerinde dikey ayrıştırma, deregülasyon ve sektörün konsolidasyonu ile önemli değişiklikler yaşanmaktadır. Bu durum, müşteri memnuniyetinin yüksek tutulması ve operasyonel verimliliğin minimum harcama ile korunması açısından dağıtım şirketleri üzerinde büyük baskılar oluşturmakta ve pazardaki rekabeti arttırmaktadır. Bu durumun yönetilmesi amacıyla, elektrik dağıtım şirketlerinde, iş süreçlerinin geliştirilmesini, mal ve hizmet üretimi için gereken işgücü, malzeme gibi kaynakların verimli bir şekilde kullanılmasını sağlayan bütünleşik yönetim sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır.
  • 6. Diğer ERP yazılımları, bir işletmenin, satıştan muhasebeye, üretimden insan kaynaklarına, envanterden müşteri ilişkileri yönetimine, tüm fonksiyonlarını kapsayan entegre bilgi sistemleridir. ERP, Kurumsal Kaynak Planlama yazılım çözümüyle belirlenen kurumsal ihtiyaç ve hedefler doğrultusunda dağıtım şirketlerinin sorunlarına hızlı çözüm üretilmesi ve esneklik kazandırması, rakiplerinize karşı avantajlar elde etmenizi sağlar. Kurumsal yapıya en uygun çözümün entegrasyonuyla şirket içi departmanlar arasındaki koordinasyonun başarıyla yönetilmesi ve artan kurumsal verimlilik ile pazar hedeflerinize ulaşmanızı sağlar. 2.4.CBS Akıllı dağıtım şebekelerinde bulunması gereken temel bileşenlerden bir diğeri Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)’dir. Coğrafi Bilgi Sistemleri, mekâna/konuma dayalı karar verme süreçlerinde kullanıcılara yardımcı olmak üzere, büyük hacimli coğrafi verilerin; toplanması, işlenmesi, analizi ve yönetimi fonksiyonlarını yerine getiren donanım, yazılım, coğrafi veri ve yöntem bütünüdür. Elektrik dağıtımında coğrafi bilgi sistemleri, şebeke envanterini oluşturan tüm elemanların ve tüketim noktalarının coğrafi ve öznitelik bilgilerinin kayıt altına alınmasında; sistem işletme, arıza onarım, bakım gibi operasyonel ihtiyaçların yönetilmesinde ve yatırım planlamada kullanılmaktadır. Böylece akıllı şebeke uygulamalarına bilgi sağlamak üzere diğer sistemlere şebeke modelini, şebeke bağlantısallığını ve envanter bilgilerini sunarak şebeke analizi, kesinti yönetimi, elektriksel hesaplar vb. pek çok analizi yapmaya olanak sağlanacaktır. Elektrik dağıtımında coğrafi bilgi sistemlerinin Türkiye’de kullanılması 1994 yılında ilk olarak Ankara TEDAŞ müessesesinde başlamış bunu Eskişehir, Bursa, Gaziantep, Konya ve Kayseri Elektrik dağıtım şirketleri takip etmiştir [11]. Elektrik dağıtım sektöründe envanterin öznitelikleriyle birlikte sürekli değişen bir yapıda olması nedeniyle sahadaki envanteri güncel tutmak elektrik dağıtım şirketleri için önem kazanmıştır. Yasal mevzuatlar da elektrik dağıtım şirketlerini, coğrafi bilgi sisteminin dağıtım şebekesiyle ilgili halihazır haritaların ve bilgilerin sayısal ortama aktarılması, enerji akışının gerçek zamanlı olarak izlenmesi, bilgilerin güncellenmesi ve yedekleme yapılması konularında yönlendirmektedir. [12] Yukarıda akıllı şebekeler için temelde olması gereken uzaktan izleme ve kontrol, akıllı sayaç altyapısı, CBS, ERP gibi bilgi ve iletişim sistemleri bileşenleri bu sektör için bir gereklilik olarak öngörülmektedir. Bu durumda Türkiye’de entegre bir bilgi sistemini gerekli kılan akıllı şebeke yatırımlarına kısa süre içinde tüm dağıtım bölgelerinde hız verileceği öngörülmektedir. [13].
  • 7. Diğer 3.KISA VE UZUN VADELİ FIRSAT/TEHDİTLER 3.1.Dağıtık Üretimin Şebekeye Etkisi Dağıtık Üretim tesisleri, elektrik üretiminin tüketime yakın noktalarda; fotovoltaik solar paneller, rüzgar türbinleri ve mikro-kojenerasyon ünitelerinden oluşmaktadır. Ayrıca elektrikli araçlar, dağıtık depolama üniteleri gibi elektrik depolama amaçlı cihazlar da şebekeye elektrik aktarabilmektedir. Elektrik dağıtım sistemindeki şebeke elemanları ise belirli bir bölgedeki elektrik puant gücüne göre tasarlanmaktadır. Eğer tüketim bu limitleri aşarsa elektrik kesintilerine neden olmaktadır. Bu yüzden bu tesislerin elektrik şebekesindeki lokalizasyonu önem kazanmaktadır. Dağıtık üretim ve depolama ünitelerinin elektrik şebekesinde yaratacağı ek sistem davranışlarının etkilerini araştırmak üzere şebeke analizi ve optimizasyon uygulamalarının gereği ortaya çıkmıştır. Bir elektrik dağıtım sistemi için, elektrik üreticilerinin ve tüketicilerinin zaman bazında rollerini değiştirebilmesiyle birlikte; güç akışını şebeke katmanı üzerinde analiz etmek, güç kalitesini etkileyen gerilim çökümü, fliker ve harmoniklerin incelenmesi yönüyle oldukça yararlıdır. Teknik etkilerinin yanı sıra, dağıtık üretim tesislerinin şebeke üzerindeki ekonomik etkilerinin incelenmesi; elektrik şebekesinin yatırım ve planlama çalışmalarında verimli bir yaklaşım uygulanması açısından önem taşımaktadır. Ters yönlü güç akışları, güç kalitesinde görülen etkiler, tüketim noktasında elektrik ihtiyacını karşılayabilme gibi sisteme dahil olan özellikler; etkili bir planlamayla geleceğe dönük yatırımların daha verimli olmasını sağlayacak, uzaktan kontrol sistemleriyle birlikte sistem operasyonlarında iyileştirmeler sağlayarak sunulan hizmetin devamlılığını ve kalitesini olumlu yönde etkileyecektir. 3.2.Elektrikli Araçların Şebekeye Etkisi Artan çevresel kirlilik ve fosil yakıtların hızla tükeniyor olması diğer sektörlerde olduğu gibi dünya CO2 salınımının %25,5’ine [14] sebep olan Ulaşım Sektöründe de farklı uygulama arayışlarının hız kazanmasına sebep olmuştur. Bu kapsamda, yakın gelecekte trafikte kullanılan araçların önemli bir oranını elektrikli araçların oluşturması beklenmektedir. Elektrikli araçların sayıca artması sonrasında elektrik dağıtım şebekesinin olumsuz etkileneceği (puant değerinin artması, trafo ömrünün kısalması, vb.) yönünde görüşler bulunmaktadır. Bunun yanında, elektrikli araçlar ile dağıtım şebekesi arasında sağlanacak çift yönlü enerji akışının sağlanması ile elektrikli araçların depolama üniteleri olarak kullanılabilmesiyle yeni iş modelleri geliştirilebilecek ve beklenen tehditler fırsata dönüştürülebilecektir.
  • 8. Diğer Buna ek olarak; elektrikli araç şarj istasyonlarının, coğrafi konumu ve elektriksel karakteristiği kullanılarak yapılacak bir optimizasyon ile elektrik güç kalitesine olumlu katkılarda bulunması da sağlanabilecektir. 3.3. Akıllı Ev Uygulamaları Günümüzde ev içi elektronik cihazlar, aydınlatma ve iklimlendirme kontrolü ve otomasyonu üzerinde çeşitli uygulamaları barındıran akıllı ev uygulamaları, özellikle nüfusun yoğunlaştığı şehir şebekelerinde enerji tüketiminin optimize edilebilmesi ve enerji sistemlerinin daha verimli şekilde kullanılabilmesi adına önemli bir fırsat sunmaktadır. Bu tip uygulamalar sayesinde ortaya çıkan ev içi enerji tüketiminin izlenebilmesi imkanı, bireylerin kendi davranışları ve sahip oldukları ekipmanların enerji tüketimiyle ilişkilendirilebilmesi ve farkındalık seviyesinin yükselmesi adına etkili bir katkı sağlayacaktır. Bina sistemlerine entegre edilecek enerji üretim ve elektrikli araç şarj sistemlerinin sağlıklı bir şekilde entegrasyonu da bu sistemlerle mümkün olacaktır. 3.4. Akıllı Sayaçlar Akıllı sayaçlar, Akıllı Şebekeler konseptinde etkili enerji yönetimi için kritik bileşenlerdendir. Akıllı Sayaçlar, enerji tüketimi hakkında net ve kapsamlı bilgi sağlayarak enerjinin daha verimli kullanılması için tüketicilere yardımcı olacaktır. Akıllı Sayaçlar sayesinde dağıtım şirketleri, müşteriler tarafından talep edilen gücün belirlenmesi ve tüketilen enerjinin kullanımının optimize edilmesi konularında fayda görecektir. 3.5. Operasyonel Yazılımlar Değişen şebeke algısı ve değişen alt yapı teknolojileri, şebeke yönetim anlayışında da bir değişimi gerektirmektedir. Hem üretici hem tüketici konumunda müşterilerin olduğu, elektrikli araçların bağlandığı, dağıtık üretimin yapıldığı, uzaktan sayaç okuma sisteminin hayata geçirildiği canlı bir sistemi yönetmek noktasında; sistemin aklı konumundaki birbiriyle entegre operasyonel yazılımlar dağıtım şirketlerinin en önemli yönetim araçlarından biri konumuna gelecektir. Enerji sektöründeki şirketlerin; tedarik sürekliliğinin artırılması, anlık talep- tahmin yapılabilmesi, elektrikli araç ve dağıtık üretim birimlerinin kontrolü/fiyatlandırılması, abonelerin otomatik faturalandırılması, saha çalışanlarının iş gücü planlamasının optimum düzeyde yapılması gibi fonksiyonları yerine getiren yazılımlara sahip olması ve bunları etkin bir şekilde kullanıyor olması, günümüzün rekabetçi şartlarında kendilerine büyük ticari avantajlar sağlayacaktır.
  • 9. Diğer 4.DAĞITIM ŞİRKETLERİ İÇİN AKILLI ŞEBEKE YOL HARİTASI Başkent EDAŞ, akıllı şebeke sistemlerine bilinçli ve verimli bir şekilde ulaşabilmek için olası entegrasyon senaryolarının ele alındığı akıllı şebeke fizibilite çalışması projesini tamamlamıştır. [15]. Bu proje; Başkent EDAŞ için akıllı şebekeler vizyonu doğrultusunda durum ve karşılaştırma analizini, akıllı şebekelerin ekonomik, yasal ve çevresel analizlerini, akıllı şebekeler yol haritası ve pilot projeler ve 5- yıllık gelişim planını içermektedir. Bu analizlere göre, Dağıtım Sistemleri Operatörleri (DSO) arasında işletme yöntemleri açısından farklar olsa da dağıtım şebekesinde kullanılan temel sistemler şunlardır: şebeke izleme ve yönetiminde SCADA/DMS, şebeke planlama ve dokümantasyonunda CBS, kurumsal kaynak yönetiminde ERP (genelde SAP ve ilgili modülleri: CRM, PM, IS-U, FI, MRS vs.) ve sayaç yönetiminde OSOS. İlk kurulduklarında tek başlarına (monolitik) kullanılan bu sistemler, sistem entegrasyonu yapılarak birbirleri ile ilişkili bir şekilde kullanılmak istendiğinde aralarında bağlantı kurulabilmesi için yeni yazılım adaptörleri geliştirilmesi gerekmektedir. [16]. Bu yüzden, sistemlerin ortak bir ESB (Enterprise Service Bus- Kurumsal Hizmet Yolu) üzerinden haberleşmesi gerekliliği ortaya çıktı. Entegrasyon konusunda ortaya çıkan diğer bir sonuç da sistemler arasındaki haberleşme teknolojilerinin verimli ve kaliteli olması, servis performansı açısından önem arz etmektedir. Çeşitli haberleşme teknolojilerinin teknolojik ve maliyet analizlerinin coğrafi bölgeye, çevresel şartlara ve regülasyon şartlarına göre değerlendirmek gerekli olduğu için, tüm dağıtım bölgesinde tek bir teknoloji üzerinden yapmak yerine pilot projeler geliştirmek ve pilot proje sonuçlarına göre hibrit bir çözüm geliştirilmesi önerilmektedir. Akıllı şebekelerin ileri düzeyinde ise dağıtık üretim (Distributed Generation) tesisleriyle birlikte sınırlı bir alanda kontrol edilebilen şebekeler olan mikroşebekeler (microgrid) dağıtım şirketlerin yan hizmetler sağlayabileceği, elektrik kullanımının kullanıcı bazlı bir hale getirme ve farkındalık yaratma amaçlı sosyal medyanın da kullanılabileceği düşünülmektedir. SONUÇ Sera gazı emisyonlarının azaltılmasına yönelik çalışmaların etkinlik kazanması ile enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının payının artması, mikro-şebeke, elektrikli araçlar ve dağıtık üretim gibi kavramların önem kazanmasına yol açmıştır. Üreticiden tüketiciye tek yönlü elektrik iletimi ve dağıtımını sağlamak üzere tasarlanmış mevcut elektrik dağıtım alt yapısı bu yeni gereksinimleri karşılamakta zorlanmaktadır. Mevcut elektrik alt yapısının, SCADA, Akıllı Sayaç Sistemleri, ERP, ve CBS gibi bilgi, haberleşme ve operasyon teknolojileri ile entegrasyonu ile ortaya konan akıllı şebekeler, üreticiden tüketiciye kadar elektrik iletim ve dağıtımının her alanında çift yönlü etkin bir iletişim sağlayarak, enerjinin verimli, etkin kullanılmasını ve sürdürülebilir olmasını sağlayacaktır.
  • 10. Diğer KAYNAKÇA [1] International Energy Agency ‘2035 Smart Grids Technology Road map’ , 2011, http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/smartgrids_roadmap.pdf, Alıntılanma tarihi 01.11.2013 [2] Phuangpornpitak N., Tia S. (2013), ‘Opportunities and Challanges of Integrating Renewable Energy in Smart Grid System’, Energy Procedia 34, Elsevier, 282-290 [3] Fadaeenejad M., Saberian A.M., Fadee Mohd., Radzi M.A.M. (2013), ‘The present and future of Smart power grid in developing countries’,Renewable and Sustainable Energy Reviews 29, 828-834 [4] Vincenzo Giordano, Alexis Meletiou, Catalin Felix Covrig, Anna Mengolini, Mircea Ardelean, Gianluca Fulli; “Smart Grid Projects in Europe: Lessons Learned and current developments 2012 Update”, Joint Research Centre Scientific and Policy Reports [5] Deloitte Raporu Ocak 2013 Elektrik sektöründe akıllı şebekeler Dünya ve Türkiye uygulamaları, http://www.deloitte.com/assets/DcomTurkey/Local%20Assets/Documents/elektriksektorundeakilli sebekeler.pdf [6] Vincenzo Giordano, Alexis Meletiou, Catalin Felix Covrig, Anna Mengolini, Mircea Ardelean, Gianluca Fulli; “Smart Grid Projects in Europe: Lessons Learned and current developments 2012 Update”, Joint Research Centre Scientific and Policy Reports [7] McDonald, J.D. (1993), ``Developing and Defining Basic SCADA System Concepts'', Rural Electric Power Conference: B3/1 - B3/5, (IEEE). [8] Berçin N., (1997) “SCADA Sistemlerinin İncelenmesi ve O.G. Elektrik Dağıtım Tesislerinde Uygulanması”, İ.T.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi [9] Topak H., ”Bilgisayarlı Veri Toplama ve Veri Kontrol”, Mersin Üniversitesi. [10] Wei-Fu Chang, Yu-Chi Wu and Chui-Wen Chiu (2006), “Development of a Web-Based Remote Load Supervision and Control System”, International Journal of Electrical Power&Energy Systems, Vol. 28, Issue 6, July, 401–407. [11] C.Emiroğlu, K.Tanrıöven, F.Akbulut (2007), Elektrik Dağıtım Şirketlerinde GIS Uygulamaları, TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim –02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon http://www.cbs2007.ktu.edu.tr/bildiri/P_12.pdf [12] Resmi Gazete 13 Nisan 2013, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Elektrik Dağıtım Şirketlerinin Faaliyetlerinin İncelenmesi ve Denetlenmesine Dair Tebliğ, http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2013/04/20130413-15.htm [13] Deloitte Raporu Ocak 2013 Elektrik sektöründe akıllı şebekeler Dünya ve Türkiye uygulamaları, http://www.deloitte.com/assets/DcomTurkey/Local%20Assets/Documents/elektriksektorundeakilli sebekeler.pdf [14] Bünyamin YAĞCITEKİN, Mehmet UZUNOĞLU, Arif KARAKAŞ, ”ELEKTRİKLİ ARAÇLARIN ŞARJI VE DAĞITIM SİSTEMİ ÜZERİNE ETKİLERİ”, TMMOB EMO Elektrik- Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu 2011 [15] http://www.akillisebekeler.com/enerji-sa/ [16]Dr.-Ing. M.Dönmez, Akıllı Şebekeler ve Entegrasyon http://www.emo.org.tr/ekler/07d7d1f0a2dc3ff_ek.pdf