Akıllı şebekelerde enerji depolama uygulamalarının önündeki fırsatlar ve karşılaşılan zorluklar

Abstract

Yenilenebilir enerji kaynakları ve akıllı şebekeler bağlamında bakıldığında Enerji Depolama Teknolojileri (EDT) elektrik şebekesi için büyük önem arz etmektedir. Enerji depolama teknolojileri güvenilir olmayan ve kesintili güç arzı sağlayan yenilenebilir enerji kaynaklarına esneklik ve dengeleme sunması bakımından elektrik şebekesini desteklemektedir. Bununla birlikte elektrik şebekesine güç veren ana kaynakların yanında şebekeyi destekleme bakımından kritik öneme sahiptir. Bu çalışma akıllı şebeke uygulamalarında yenilenebilir enerji kaynaklarının şebeke entegrasyonları sırasında karşılaşılan problemlerin çözümünde etkin rol oynayan enerji depolama teknolojilerinin sunduğu avantajlara ışık tutmaktadır. Ayrıca ultrakapasitör ve batarya gibi farklı enerji depolama teknolojilerinin sunduğu farklı çözümler de bu çalışmada değerlendirilmektedir. Bu çalışmada, batarya ve ultrakapasitörden oluşan Hibrit Enerji Depolama Sistemi (HEDS) ile yüksek enerji ve yüksek güç yoğunluğuna sahip bir enerji depolama birimi tasarlanmıştır. Ayrıca ultrakapasitör ve bataryadan oluşan hibrit enerji depolama sistemi ile ilgili deneysel sonuçlara ve bu teknolojilerin akıllı şebekelerdeki uygulama alanları ile ilgili görüşlere de yer verilmektedir.

Energy storage technologies (EST) will have an important position in combination of renewable energy sources (RES) in modern electrical power systems and smart grid. EST can provide more balancing and flexibility to the power system, providing incorporation of intermittent RES to the smart grid. Energy storage technologies have a critical function to provide ancillary services in the generation mode for smart grid. This paper gives a short overview of the current energy storage technologies and their applications available and the opportunities and challenges the power systems faces for successful integration of RES to smart grid. This paper also discusses different types of EST experimentally tested in smart grid environment such as electrochemical batteries and ultra-capacitor energy storage systems. This paper is concluded by giving some important experimental results, recommendations and suggestions to whom, which are studying on different energy storage applications including battery and ultra-capacitors in the smart grid.