Akıllı Şebeke Nedir?

Akıllı şebeke; tedarikçi ve tüketici arasında karşılıklı elektronik İletişimin sağlanması amacıyla akıllı sayaç ve izleme sistemlerinin elektrik şebekelerine eklenerek elektrik şebekelerinin izlenmesi, güncellenmesi ve sürekli güvenilir, kaliteli olarak dağıtım yapılırken kullanıcı güvenliğinin sağlanması gereken bir yaklaşımdır.

Akıllı Şebeke (Smart Grid) nedir?


Aslında “akıllı şebeke nedir?”den önce “klasik şebeke nedir?”, “Klasik şebekeden akıllı şebekelere geçiş neden olmaya başladı?”, “Bu geçişi hızlandıran sebepler nelerdir?” sorularına bakmak gerekiyor. Zaten bunları konuşmaya başladığımızda “akıllı şebeke nedir?” sorusu cevap buluyor.

Klasik Şebeke nedir?


Merkezi bir elektrik üretim santralinde üretilen elektriğin gerilim seviyesi yükseltilerek iletilmesini, sonrasında kademeli olarak gerilim seviyeleri düşürülerek dağıtılmasını ve son kullanıcıya ulaştırılmasını sağlayan, otomasyon kullanılmayan elektrik dağıtım sistemlerine klasik şebeke denir.

Neden Klasik şebekeyi “Akıllı Şebeke” haline getirmemiz gerekiyor? 


Klasik şebekeyi akıllı hale getirmemiz için 3 tane sebep var;

1) Artan enerji ihtiyacı: Hem yeni ekonomilerde hem de gelişmiş ekonomilerde artan enerji ihtiyacının ve gelişmiş ekonomilerdeki artan yükün kontrol altına alınabilmesi gereklidir. Artan enerji ihtiyacı -elektrikli araçlar gibi- yeni tip tüketim şekilleri oluşturur. Ayrıca değişen kullanım alışkanlıklarına bağlı olarak artan karbon emisyonu en az seviyede tutulmalıdır.

2) Kayıpların Azaltılması: Kablodan geçen elektrik kabloyu ısıtır ve geçen akımın karesi ile orantılı bir kayıp oluşturur. Ayrıca şebeke üzerindeki ekipmanlarda oluşan kayıpların azaltılması gereklidir.

3) Mevcut tesislerdeki üretim limiti: Artan enerji ihtiyacı mevcut tesislerdeki üretimin yetersiz kalmasına neden olmuş ve yeni enerji üretim şekilleri ortaya çıkmaya başlamıştır. Son kullanıcı tarafındaki güneş panelleri, geniş arazilerde kurulan fotovoltaik tarlalar ve rüzgar türbin gibi yeni tip enerji üreten sistemler ortaya çıkmaya başlamıştır. Bu sistemler uzaktan izlenmeli ve kontrol edilmeli, şebekeye bağlandığı yerlerde oluşabilecek teknik problemler yönetilebilmelidir.

Aynı zamanda şu an kullanılan mevcut şebekeler, merkezi üretimden son kullanıcıya giden tüm bu sistemler 40-50 yıllıktır. Bunlar artık eskimeye ve istenilen şekilde çalışamamaya başlamış durumdadır. Elektrik enerjisi ihtiyacı her geçen gün hızla artmakta olduğu için mevcut kaynak ve şebekelerimizi ne kadar akıllı yapar ve akıllı kulanırsak o kadar verimi artırmış oluruz. Bunun yanında tabi ki karbon emisyonunun kontrol altına alınabilmesi de çok önemli bir diğer konu.

Bu durumda Akıllı Şebeke nedir? 


Akıllı şebekeye tanım olarak bakarsak tedarikçi ve tüketici arasında karşılıklı elektronik iletişimin sağlanması amacıyla akıllı sayaç ve izleme sistemlerinin elektrik şebekelerine eklenerek elektrik şebekelerinin izlenmesi, güncellenmesi ve sürekli güvenilir, kaliteli olarak dağıtım yapılırken kullanıcı güvenliğinin sağlanması gereken bir yaklaşımdır. Aslında sadece sayaç değil üretimden son tüketiciye kadar bütün şebekenin uzaktan izlenebilir ve kontrol edilebilir olmasıdır.

Bu konuda devletin tutumu nedir? Denetleyen, kuralları koyan kimlerdir?

Türkiye’de Enerji Piyasası ve Düzenleme Kurulu (EPDK) var. Sadece elektrik enerjisinin üretim ve dağıtımı değil, gaz ve su da aynı şekilde EPDK tarafından denetlenir. Özel şirketlere bununla ilgili hedefler verilir. Özel dağıtım şirketleri bu hedefleri tutturamazsa bu şirketlere yaptırımlar uygulanır.

EPDK ne yapıyor?


Teknik olarak enerjinin standartlarını belirliyor. Son kullanıcaya ulaşacak olan elektriğin gerilim değerleri, fliker ve harmonikleri gibi teknik özellikleri ve elektrik kesintilerinin sayı ve sürelerini denetliyor. Eğer ki dağıtım şirketi olarak belirli sayıda elektrik kesintisini geçerseniz bir sonraki dönem için son kullanıcıya geri ödeme yapmak zorundasınız. Gaz konusunda yine ısı ve basınç değerleri denetleniyor. Ayrıca dağıtım şirketlerinin yatırım başvurularını kontrol edip onaylıyor.



Hedefler neler mesela?


Örneğin gaz dağıtımında, gazı belli bir seviyede ısıtmak zorundasınız, düzgün basınç seviyelerini sağlamak zorundasınız. Yoksa enerji kaybı yaşarsınız. Tabi bu durumda sizin devamlı gaz şebekenizi izlemeniz ve basınç, sıcaklık değerlerini izleyebiliyor ve kontrol edebiliyor olmanız gerekiyor. Eskiden hiçbir sistem yokken kayıp daha fazlaydı.



Akıllı şebekelerde sayaçların önemi nedir? Sayaçlar sürecin içine dahil mi? 


Akıllı şebekelerde şebekenin önemli bir parçası olan haberleşebilen sayaçlar var. Uzaktan erişilebilen ve uzaktan okunan sayaç yatırımları başladı. Şu anda özellikle dış aydınlatma hatlarında kullanılıyor. Bir SCADA sistemi ile enerji izleme sistemi üzerinden uzaktan okunabiliyor, açma ve kapama yapılabiliyor. Uzaktan izlenebilen sayaçlarla ilgili Organize Sanayi Bölgelerinde (OSB) ciddi anlamda yatırımlar var. Ancak şehir şebekelerinin tamamında kullanılması için biraz daha zaman ve altyapıya ihtiyaç var.

Akıllı şebekelerde teknoloji değişiyor mu? İleride nasıl yenilikler bekliyoruz?

Enerji, tek yönlü akış yapmaktan yenilenebilir ve depolanabilir enerji sayesinde çok yönlü bir akışa doğru gidiyor. Bu durumda tüm altyapı sistemlerinin değiştirilmesi gerekiyor. Öncelik koruma altyapısı, sayaçlarla doğru ölçüm yapmak ve iki yönlü sayaçlar kullanmak. Bunu biraz açmak gerekirse; binanızın üzerinde bulunan fotovoltaikler ile elektrik üretiyorsunuz, sonra da şebekeden elektrik tüketiyorsunuz. İki yönlü sayaçlar burada şebekeye ne kadar elektrik enerjisi sattığını ve şebekeden ne kadar elektrik tükettiğini ölçümlüyor. Almanya uzun zamandır bu sistemi destekliyor ve kullanıyor.



Ülkemizde elektrik üretmek ve şebekeye satmak son kullanıcılar için sanırım mümkün değil? 


2015’ten itibaren isteyen herkesin dönüştürülebilir enerjiyi kullanabileceği ve şebekeye enerji satabileceği konuşuluyor.

Ne işe yarar bu akıllı şebekeler? 


Öncelikle kendi kendisini onarabiliyorlar. Ne demek bu? Elektrik dağıtım şebekesinin bir yerinde oluşan herhangi bir problemde koruma cihazları şebekedeki elektriği keser. Koruma aracının fonksiyonu sebebi ile bazen küçük bir arıza bile olsa koskoca bir şebekenin elektriği kesilebiliyor. Bu ve buna benzer durumlarda Akıllı Şebekelerin önemi artıyor çünkü problem çıktığında cihazlar kendi aralarında haberleşiyor, problemin kaynağı bulunuyor ve sadece problem izole edilerek, o bölgenin elektriği kesiliyor. Böylece uzun süreli elektrik kesintilerinin önüne geçiliyor. Bu konuda EPDK’nın çok katı kuralları var.



Peki konu doğalgaz dağıtım şebekesi olduğunda...


Yine aynı. Çok önemli bir konu altyapı çalışmalarında meydana gelen kazalar. Basıncın ani düşmesi akıllı şebekelerde direk aksiyon alınabilen bir durum. Güvenlik açısından da tasarruf açısından da çok önemli oluyor haliyle.


Akıllı şebekenin başka avantajları var mı?


Şebekede oluşan bir arıza durumunda kendisini onarabilir olması
Kayıp ve kaçakların önlenebilmesi. Türkiye’de şu anda ortalama olarak %15- 20 gibi bir kayıp ve kaçaktan bahsediliyor. Bu demektir ki üretilen elektriğin %20’si çöpe atılıyor. 2016’da hedeflenen değer %10 olması. İtalya ve Brezilya’da kayıp ve kaçak elektrikle ilgili yapılan çalışmalarda milyar dolarlar seviyesinde geri dönüşler yaşandı. Sadece mali olarak değil, aynı zamanda üretimi, karbon salınımını azaltıyor, enerji verimliliği sağlanıyor. Enerji verimliliğini artırır. 
Dağıtım firmaları operasyonel maliyetlerini ciddi anlamda aşağıya çekebiliyor. 
Şebekeyi optimize edebiliyorsunuz. Ne demek bu? Enerji üretim, iletim ve dağıtım sırasında kayıplara uğruyor. Şebeke üzerindeki reaktif güçler azaltılabilir. Şebekedeki açık noktaların yerleri değiştirilerek; yani şebekedeki elektrik farklı şekilde dağıtılarak kayıplar azaltılabilir.



Akıllı Şebekler kimler tarafından projelendilir? Kimler tarafından satın alınır?


Elektrik dağıtım sektöründeki özelleştirmelerden sonra oluşan 21 tane dağıtım şirketi sistemlerini daha verimli hale getirmek için çeşitli yatırımlar yapıyorlar. Akıllı şebeke yatırımları daha çok sistem işletme yatırımları başlığı altında toplanıyor. Ayrıca dağıtım şirketleri EPDK yönetmeliklerine uygun şekilde dağıtım yapmak zorunda olduklarından enerji izleme ve raporlama ihtiyacı doğmakta ve bu yönde yatırımlar yapılmaktadır. Ayrıca OSB’ler de benzer yatırımlar yaparak sistemlerini geliştirmektedirler.

Nasıl bir pazar büyüklüğünden söz ediyoruz?


Ülkemizde faaliyet gösteren 21 adet dağıtım firması var. 2001 yılında EPDK kuruldu. 2005 yılından itibaren yatırımlar yapılmaya başlandı. Dağıtım şirketleri yatırım planlarını oluşturup mutlaka EPDK’ya sunmak zorundadır. Genelde yatırım dönemleri 5’er yıllıktır. Şebeke yatırımları genelde yük dağılım değişimine bağlı yatırımlar, çevre güvenlik ve yasal sorumluluklara bağlı yatırımlar, aydınlatma yatırımları, şebeke işletim sistemi olarak ayrılır. 2011-2015 yatırım dönemi için toplam 9 milyar TL’lik bir bütçe onayı var. Yaklaşık %11’i şebeke işletim yatırımları dediğimiz kısım. Toplam yatırımların %1’i kadarı da ARGE yatırımlarıdır.

Akıllı şebekelerde oluşabilecek bir tehlike, özellikle trafo ve gaz istasyonlarında meydana gelebilecek yangınlar ve patlamalar itfaiye tarafından izlenebiliyor mu?


Türkiye’de yangın yönetmeliği buna çok uygun değil ama Amerika’ya gittiğinizde bunun bir çok örneği var. Sizin yangın paneliniz alarma geçtiği anda otomatik olarak itfaiyeye çağrı düşüyor, bilgi noktası düşüyor ama Türkiye’de çok fazla yapamıyorsunuz. Ülkemiz için halen altyapımızın uygun olmadığı yerler var. Bu konular biraz da “SMART CITY” dediğimiz bir üst çatıya ait konular. Smart City’de tüm sistemler şehirde birbirleri ile entegre çalışabiliyor. Mesela akıllı ulaşım da bu çatıya dahil olabilecek bir diğer konu.

Gelecekte neler bekliyor bizleri?


Mesela şu an EPDK’nin istediği bir arıza yönetim sistemi var. Arıza bilgilerini Abone.Net’e bağlıyorsunuz. Böylece arıza durumlarında otomatik son kullanıcı mesaj ile bilgileniyor. Bu, GSM, mesaj veya mail yolu ile olabilecek. Sanırım 1-2 sene sürecek yapımı. 
Bir de ilginizi çekebilecek bir başka konu; AKOM İstanbul’da Afet Koordinasyon Merkezi 24 saat izlemenin yapıldığı akıllı şehir yönetimi sistemlerinin birleştiği bir sistem.