AB'de Hidroelektrik, Yenilenebilir Enerji Geleceğinin Anahtarı Olabilir

24 Ekim 2020 Dergi:

Eylül ayında, Avrupa Komisyonu Brüksel’de, bölgedeki yenilenebilir enerji için iddialı yeni bir hedef önerdi: Avrupa'yı 2050'ye kadar iklim nötr olma yolunda ilerletmek için 2030'a kadar sera gazlarında, 1990 seviyelerine kıyasla %55'lik bir azalma.
Bu hedefe ulaşmak için AB ülkeleri yenilenebilir enerji konusundaki çabalarını hızlandırmak zorunda kalacak. Bu alandaki yatırımların çoğu, güneş panelleri ve rüzgâr çiftlikleri yönünde olacak (bu kaynaklar, bugün Avrupa'nın toplam elektrik üretiminin %21'ini oluşturuyor). Ama belki de en önemli oyuncu hidroelektrik olacak.
GE Yenilenebilir Enerji'nin Hydro Solutions CEO'su Pascal Radue, "Hidroelektrik, üç önemli özelliği ile elektrik üretiminin en güvenilir ve kanıtlanmış kaynaklarından biridir: Yenilenebilirdir, talep üzerine temin edilebilir ve gücü depolamak için kullanılabilir. Bu kombinasyon, güneş ve rüzgâr çiftliklerinin artan popülaritesini mükemmel bir şekilde tamamlıyor" diyor.
Çünkü, güneş ve rüzgâr her zaman aynı performansa sahip değildir, kesintili olabilir. Ancak enerji şebekelerinin arz ve talep arasında hassas bir denge sağlaması gerekir. Örneğin, yenilenebilir enerjilerin kesintiye uğradığı zamanlarda, şebekenin çökmemesini sağlamak için ilave bir kaynağa gerek duyulacaktır. Büyük şebeke ölçekli depolama üniteleri gibi, pompalı depolamalı hidroelektrik santralleri de, fosil santraller gibi bu tür dengeleme ve şebeke hizmetlerini sağlar, üstelik daha fazla CO2 emisyonuna yol açmadan… Ayrıca, suyu yükseltilmiş bir rezervuara pompalayarak ve talep arttığında hızlıca serbest bırakarak fazla elektriği dengeler.
Tek yönde dönen türbin, suyu daha yüksekte bir rezervuara gönderen bir pompa haline gelir. Güç gerektiğinde, su bir borudan aşağıya akar, yerçekimi tarafından düşer ve aynı türbini diğer yönde döndürerek bir jeneratörü harekete geçirir. Tasarım, ihtiyaç duyulduğunda enerji üretebilir ve gerekmediğinde kapanabilir. Güneş ve rüzgâr üretiminden farklı olarak hidrolik enerji, hava koşulu ne olursa olsun, gündüz veya gece çalışabilir. GE’nin hidro ürün yönetiminde gelişmiş çözümler başkanı David Havard, "Işıkları açık tutmak için şebekeye güç enjekte etmek veya şebekeden güç almak için çok esnek araçlara ihtiyacımız var. Pompalı hidro-depolamanın sağladığı şey budur" diyor.
Bugün, hidroelektrik tesisleri, geçen yıl yaklaşık 16 GW yeni kapasite eklenmiş olmak üzere toplam 1.300 gigawatt (GW) kurulu kapasitesiyle dünyadaki yıllık elektrik üretiminin yaklaşık %16'sını (ABD'de %10'unu) sağlıyor. Yine de şu anda uluslararası alanda sadece 158 GW pompalı hidro depolama kapasitesi var; başka bir 40 GW kapasite ise inşaat halindedir. Kapasite şebeke operatörlerinin erişimi ne kadar fazlaysa, enerji arzına daha fazla yenilenebilir enerji karıştıkça, enerji arzını ve talebini dengelemeleri o kadar kolay olacaktır. Uluslararası Hidroelektrik Birliği'nin CEO'su Eddie Rich, "Şebeke operatörleri uzun süreli enerji depolama için şu anda yalnızca birkaç seçeneğe sahiptir ve pompalı depolama, dünya çapında ölçekte uygulanan tek kanıtlanmış ve uygun fiyatlı çözümdür" diyor.

Komşuları için bir istikrarlı bir şebeke örneği olmayı uman, kısmen dağlık coğrafyaya sahip Norveç, elektriğinin %96'sını sağlayan 900'den fazla hidroelektrik santraline sahiptir ve şebekesindeki güç taleplerindeki düşüşleri veya ani artışlarını kolayca yönetebilir. Norveç bu gücü Avrupa'daki yakın ülkelere aktarabilir. Önümüzdeki iki yıl içinde ülke, Avrupa ile -özellikle Almanya ve Birleşik Krallık ile- olan bağlantılarını, güç aktarımlarına olanak tanıyan büyük deniz altı elektrik kablolarıyla artıracak ve bu ülkeleri biraz daha enerji güvenli hale getirecek.
Hidroliğin yükselişte olduğu bir diğer Avrupa bölgesi de Alpler. Fransız Alplerinde, 1.8 GW kapasiteli Grand Maison pompalı depolama tesisi, Fransa'daki en büyük hidroelektrik santrali ve Avrupa'nın en büyük pompalı depolama tesisidir. Temelde GE türbinleri ve jeneratörleri tarafından desteklenmektedir. Kasım 2006'daki elektrik kesintisi sırasında, 15 milyondan fazla Avrupalı hane kendini karanlıkta bulduğunda, Alpler'deki barajlar, yaklaşık 5 milyon eve yetecek kadar, 20 dakikada 5.000 MW elektrik sağladı. Havard, "Elektrik kesintisinin tüm kıtaya yayılma tehlikesi vardı. Hidroliğin zamanında, yoğun müdahalesi bunun olmasını engellemeye yardımcı oldu" diyor.
Linthal, İsviçre'de, başka bir pompalı hidro depolama tesisi olan Linth-Limmern hidroelektrik santrali, deniz seviyesinden 2.490 metre (8.100 fit) yüksekte bulunuyor. İki rezervuarı 2.000 metrelik bir yükseklikle ayrılmıştır. İsviçreli hizmet şirketi Axpo, elektrik üretmek istediğinde, 23 milyar galona kadar suyu serbest bırakabilir ve bunu GE değişken hızlı motor jeneratörlerini döndüren dört GE pompa türbininden geçirebilir. Tam güçte, santral 1.000 MW yenilenebilir enerji üretebilir.
Daha güneyde, Finhaut kasabası yakınlarında, GE tarafından inşa edilen Nant de Drance pompalı depolama güç istasyonunun devasa jeneratörleri, sadece 100 saniyede 900 MW - küçük bir nükleer santral kadar güç - üretme kapasitesine sahiptir.
Radue, "Fosil yakıt üretim tesislerini devre dışı bırakırsak ve nükleer santral inşa etmeyi düşünmezsek, çok sayıda senkronize ve dağıtılabilir üretim tesisini gözden çıkarmış oluyoruz. Şebekelerde bu dengeyi koruyabilmek için ne kaldı? Hidroelektrik" diyor.