Yenilenebilir Enerji Tesislerinde Yangın

28 Kasım 2016 Dergi: Kasım-Aralık 2016

Necmi Cemal Özdemir’in Yangın ve Biz kitabından

Yenilenebilir enerji kaynaklarını aşağıdaki şekilde kategorize edebilir;

  •          Güneş
  •          Rüzgâr
  •          Su
  •          Biyokütle ve türevleri
  •          Jeotermal

Yenilenebilir enerji kaynaklarından GES’leri inceleyeceğiz;

Güneş enerjisinden iki yolla elektrik enerjisi üretilmektedir. Birincisi termal yolla, ikincisi ise direkt güneş ışınlarının elektrik enerjisine dönüştürüldüğü güneş pilleriyle sağlanmaktadır.

Isının reaktörde yoğunlaştırılarak basınçlı kızgın buhar elde edilmesi ve bunun buhar türbinleri aracılığıyla hareket enerjisine dönüştürülmesi söz konusudur. Bu yöntem birincil enerji kaynağı çok başka olmasına karşın, bazı teknik farklılıklarla birlikte nükleer santrallerde ve termik santrallerde de kullanılmaktadır. Birincil enerji olarak güneşin farkı; atmosfere ve doğaya, fosil yakıt atıklarının veya nükleer tehlikenin olmamasıdır. Yani güneş enerjisinin kaynağı temiz enerji kaynağı olmasıdır. Bu konuda güneş radyasyonunun yoğun olduğu bölgelerde bu tür santraller kurulmakta ve çalıştırılmaktadır. Bu yöntemde hareketli ve sabit güneş yoğunlaştırıcılar kullanılmaktadır. Isı yoğunluklu santraller orta ve büyük ölçeklidir, ticari amaçla kurulurlar. Bazı bilimsel kurumlarda ise Ar-Ge amaçlı kurulmaktadırlar.

Güneş enerjisinin doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüldüğü yöntem ise çok küçük güçlerden,  (3-5 Watt) yüzlerce hatta binlerce MW gücüne kadar kurulabilmektedir.

Güneş enerjisi santralleri şebekeye bağlı (on-grid) sistemler, şebekeden bağımsız (off-grid) sistemler olmak üzere iki kategoriye ayrılırlar. Off-grid sistemler genelde küçük ölçekli ve elektrik şebekesinin bulunmadığı yerlerde kurulurlar ya da elektrik enerjisinin depolanmasının maliyetinin elektrik satış fiyatlarından daha ucuz olduğu ülkelerde daha büyük güçte kurularak, elektrik şebeke “adaları” oluşturulmaktadır. Ülkemizde ticari amaçla şimdilik şebekeden bağımsız güneş santrali uygulaması ticari değildir. Daha çok elektrik şebekesinin olmadığı yerlerde kullanılması daha ekonomik olmaktadır. Çünkü elektrik birim fiyatları düşüktür.

On-grid sistemler ise ülkemizde son yıllarda giderek yaygınlaşmaktadır. Bu tip uygulamada, şebekenin kendisi depolama sistemini oluşturmaktadır. Bu da akümülatör gruplarının ve diğer ek ünitelerin getireceği ek maliyeti ortadan kaldırmaktadır.

Bu yöntemde kurulacak güneş enerjisi santralinin gücüne bağlı olarak, güneş pilleri birbirine seri ve paralel gruplar oluşturularak, istenilen gerilim ve güç değerine ulaşılır. Şebekenin uygunluk durumuna ve santralin gücüne bağlı olarak ya alçak gerilim seviyesinde ya da araya bir yükseltici trafo merkezi konarak, gerilim seviyesi şebeke gerilimine çıkartılıp bağlantı gerçekleştirilir. Güneş pili uygulamaları da yine iki şekilde kurulabilir. Birincisi statik sistemler, ikincisi de güneşi takip eden hareketli sistemler.

GES’lerde yangın tehlikesi ve önlemleri; GES’in tipine, gücüne ve bulunduğu bölgeye göre değişir. Yangının gerçekleşmesi için yanıcı madde, hava, ısı kaynağı gerekir. Yangın ya tesisin kurulumu ve işletimi sırasında oluşan teknik eksiklikler veya hatalar nedeniyle, ya da dışarıdan bir etken nedeniyle gerçekleşebilir. Genel anlamda önlem olarak yapılması gerekenler;

  • Tesis, projesine uygun olarak kurulmalı.
  • Yeraltı kablo tesisi, Kablo Montaj Usul ve Esaslarına göre uygulanmalıdır.
  • Yapı girişinde kablolar uygun şekilde ve boru içinde olmalıdır.
  • İç ve dış aydınlatma uygun şekilde yapılmalıdır.
  • Uyarıcı levhalar uygun şekilde asılmış olmalı ve havalandırmalarda sineklikler olmalıdır.
  • Etiketlemeler her birime yapılmalı ve tüm kalıplar dışarı doğru açılmalıdır.
  • Trafo merkezi ve ek üniteler standart ve yönetmeliklere uygun olmalıdır. (trafonun etiket değerleri, projeyle uyumu vb.)

Inverter ünitesi ve güneş panelleri ve saha uygulama şekillerini irdeleyecek olursak;

  • Panellerin ve inverterlern üretim tarihi 5 yıldan fazla olmayacak.
  • Inverterlerin ve panellerin seri numaraları önemlidir. Inverter güçleri, dizilimi projeye uygun olmalıdır.
  • Şebekeden gelen enerji kesildiği zaman, inverterlerin çalışmadığı test edilmelidir.
  • Inverterlerin içerisinde DC sigorta ve parafudrun olup olmadığı projeye göre kontrol edilmelidir.
  • Saha vaziyet planına uygunluğu, panel yerleşimleri, sayıları ve güçleri doğru seçilmelidir.
  • Panellerin ön-arka tarafının yüksekliği, açıları, paneller arası mesafenin projeye uygunluğuna özellikle dikkat edilmelidir.
  • Sahanın muhtelif noktalarında yangın söndürme tüpü (özellikle saha panoları civarında) olmalıdır.
  • Beton köşkler ve saha toplama pano yol güzergahı, araçla ulaşıma uygun olmalıdır.  (mıcır, parke, asfalt, stabilize vs…. ve sahada ot, ağaç, çalı bulunmamalıdır.)

Topraklama ve yıldırımdan korunma da yangın açısından önem arz eder. Bu nedenle;

Onaylı topraklama projesine uygun topraklama yapılmalıdır.

Topraklama yapılırken, Cu ve Al’ın kullanılması durumunda, bağlantı noktalarında bimetal kullanılıp oksitlenmeye karşı tedbir alınmalıdır.

Hem işletme hem de koruma topraklamasında 1 Ω altı sağlanmalıdır.

Yetkili mühendis tarafından topraklama ölçümü yapıldığına dair rapor, yetki belgesi, kalibrasyon yapıldığına dair belge, geçici kabul tutanağının ekinde sunulmalıdır.

Tesiste AC ve DC hatlarda B+C sınıfı Parafudr ve haberleşme hatlarında D sınıfı Parafudr kullanılmalıdır. Dış yıldırımdan korunma sistem ölçümleri IEC normlarına uygun olarak yapılmalıdır.

Sonuç

Dünyadaki enerji üretiminin kaynaklara göre dağılımı; kömür yüzde 41, doğalgaz yüzde 21, hidroelektrik yüzde 16, nükleer yüzde 14, petrol yüzde 1.3, rüzgâr yüzde 0.8 ve diğer 0.6’dır. Bu oran gelişmiş ülkeler ayrı ayrı ele alındığında yüzdeler değişim göstermektedir. Almanya enerjisinin yüzde 10’dan fazlasını rüzgâr enerjisinden sağlamaktadır. 30 Ağustos 2016’da Isselburg kasabasında 100 metre yüksekliğindeki rüzgâr türbininde çıkan yangın 3 saatte söndürülebilmiştir.

Bu tip tesislerde yangına yönelik önleme, izleme, erken uyarı ve müdahale her anlamda çok önemlidir. Çünkü temiz enerji demek temiz çevre demektir. Temiz çevre ise temiz dünya demektir…