Prof. Dr. Mustafa Bağrıyanık
İstanbul Teknik Üniversitesi Öğretim Üyesi
ELEKTRİK ENERJİSİNDEKİ ÜRETİM VE TÜKETİM DENGESİNE ODAKLANILMALIDIR
YAKIN GELECEKTE ELEKTRİKLİ ARAÇ SAYISINDAKİ ARTIŞLA BİRLİKTE ÜLKEMİZDEKİ ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİM VE TÜKETİM DENGESİNE DİKKAT EDİLMESİ GEREKTİĞİNİ, EN YÜKSEK GÜÇ TALEBİNİN OLUŞTUĞU SAATLERDE SORUNLAR YAŞANABİLECEĞİNİ BELİRTEN İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ÖĞRETİM ÜYESİ VE ELEKTRİK DAĞITIM OTOMASYON LABORATUVARI DİREKTÖRÜ PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK, “BU NEDENLE KAPSAMLI AR-GE ÇALIŞMALARI YAPILMALIDIR. E-MOBİLİTE DÖNÜŞÜMÜNÜN EN AZ SORUNLA GERÇEKLEŞMESİ, SEKTÖRDEKİ TÜM PAYDAŞLARIN BİRLİKTE ÇALIŞMASINA BAĞLIDIR” DİYOR.
Otomotiv sektörü e-mobilite ile birlikte bir dönüşüm sürecine girdi. Bu dönüşümü nasıl değerlendiriyorsunuz?
Avrupa Birliği’nin Yeşil Mutabakat hedefleri ile uyumlu olarak girilen otomotiv sektöründeki dönüşümün, çevresel olumlu etkilerinin yanı sıra Türkiye’nin otomotiv endüstrisinin geleceği için ekonomik büyüme açısından fırsatlar yarattığı inancındayım. Ancak sorunlar, korkular ve sektörde yerleşmiş alışkanlıkların yarattığı dirençler ortaya çıkıyor. Bu alandaki tüm paydaşlara büyük sorumluluklar düşüyor. E-mobilite dönüşümünü en az sorunla başarmamız, araç, parça ve batarya üreticileri gibi araçla ilgili paydaşlar, politika yapıcılar, standart geliştirenler gibi standart ve yönetmelikler ile ilgili paydaşlar, elektrik dağıtım şirketleri, şarj istasyonu işletmecileri, elektrik tesisat kurulum/bakım hizmeti verenler gibi elektrik altyapısı ile ilgili paydaşlar ve araç servisleri, sigorta şirketleri gibi diğer tüm paydaşların birlikte çalışmasına bağlıdır.
Elektrikli araçlar için elektrik dağıtım altyapısı buna hazır mı? Bu anlamda Türkiye’nin yol haritası nasıl olmalı?
Yakın gelecekte elektrikli araç sayısındaki artışın elektrik enerjisi üretimi ve tüketimi dengesi açısından etkisinin sınırlı olacağını düşünüyorum. Ancak güç talebi açısından ise en yüksek güç talebinin oluştuğu saatlerde sorunlar yaşanabileceğini öngörüyorum. Örneğin, kabaca bir hesapla, günde ortalama 45 km yolculuk ve ortalama 6 km/kWh tüketimi dikkate alırsak, bir elektrikli araç, günlük yaklaşık 7 kWh, bir yılda ise 2.555 kWh elektrik enerjisi talebi oluşturacaktır. 100 bin araç olması durumunda toplam enerji talebi, yıllık 255 GWh olarak hesaplanır. Ülkemizin 2023 yılı elektrik enerjisi tüketiminin yaklaşık 330 bin GWh olduğu dikkate alındığında tüketim içinde elektrikli araç kaynaklı talebin payının çok küçük kaldığı görülüyor. EPDK tarafından hazırlatılan geleceğe dönük raporlarda da en yüksek senaryoda dahi elektrikli araçların elektrik tüketiminin toplam elektrik tüketimine oranının yüzde 1-2 olacağı belirtilmiştir. Ancak elektrikli araç şarj talebinin eşzamanlılığı açısından özellikle elektrik dağıtım sisteminde sorun yaşanma olasılığı bulunuyor. En yüksek elektrik talebinin olduğu saatlerde, şarja eş zamanlı bağlanan elektrikli araçların sayısının yüksek olması durumunda sistemde bazı transformatörlerde ve besleme hatlarında aşırı yüklenme yaşanabilecektir. Birincil dağıtım yani orta gerilim dağıtım sisteminden enerji bağlantısı yapılmış olan şarj istasyonu işletmecilerinin dağıtım enerji yönetim sistemine entegrasyonu sağlanarak dağıtım sistemi işleticisi tarafından yapılacak enerji yönetimiyle bu sorun giderilebilir. Ancak ikincil dağıtım olarak adlandırdığımız alçak gerilim dağıtım sisteminde sorunlar yaşanma olasılığı daha yüksektir. Araç sahiplerinin kendi elektrik tüketici abonelikleri üzerinden TSE standardında belirtilen yöntem 1 veya yöntem 2 ile araçlarını şarj etmeleri durumunda gerek aşırı yüklenmelere dayalı gerilim sorunları gerekse yetersiz iç tesisat yapısı nedeni ile güvenlik problemleri oluşabilecektir. Burada dağıtım sistemi işleticisi, elektrik tesisat kurulum ve bakım hizmeti veren şirketler ve elektrik enerjisi tüketim abonelerine görevler düşmektedir. Dağıtım şirketi işleticilerinin alçak gerilim dağıtımında araç şarjı etkisini gerçekçi biçimde ele alan şebeke elektrikli araç barındırma kapasitesi analizlerini de içeren planlama çalışmaları gerçekleştirmesi gereklidir. Barındırma kapasitesi analizi, sisteme entegre edilebilecek sadece elektrikli araç şarjı değil, araçtan şebekeye besleme olasılığını da dikkate alan maksimum elektrikli araç bağlanabilme kapasitesinin belirlenmesi için yapılmalıdır. Ayrıca dağıtım şebekesine sadece elektrikli araçlar değil, enerji depolama birimleri ve yenilenebilir kaynaklara dayalı dağıtık elektrik enerjisi üretim birimlerinin de bağlı olduğu elektrik dağıtım sisteminin daha iyi yönetilebilmesine yönelik alternatif dağıtım yapıları üzerinde de araştırmalar sürdürülüyor. Ülkemizde de farklı dağıtım yapıları üzerine Ar-Ge çalışmaları yapılıyor. Örneğin EPDK destekli “Türkiye Elektrik Dağıtım Şebekesinin DC Dönüşümü için Yol Haritasının Çıkarılması Projesi” isimli proje kapsamında mevcut alternatif akım sistemlerine alternatif olabilecek Alçak Gerilim Doğru Akım şebeke dönüşümü araştırılarak farklı dağıtım yapılarına dönüşüme ilişkin analizler gerçekleştirilmiştir. Ülkemizde mesken tipi tüketicilerin, sözleşme güçleri genellikle düşüktür. Elektrikli araçlarını mesken elektrik aboneliği üzerinden şarj etmek isteyen tüketicilerin, sözleşme güçlerini yükseltmeleri gerekebilir. Bir fazlı abone tesisatları üzerinden araç şarj işlemi, şebekede dengesiz yüklenme sorunu yaratabilecektir. Dikey yapılanmanın olduğu yerleşim yerleri ve sitelerde ise her araç sahibinin kendine ait şarj istasyonu isteğinin ve tüm araçların aynı anda şarja bağlanması durumlarının yönetilmesine yönelik çözümler geliştirilmelidir. Elektrikli araçların bazı modelleri şebeke geriliminde alternatif akım çıkışı sağlıyor. Bu çıkış kullanılarak, elektrik kesintileri sırasında bilinçsiz yapılacak mesken elektrik tesisatının tersine beslenmesi gibi durumlar, can ve mal güvenliği açısından tehlikeler yaratabilecektir. Alçak gerilim abone tesisatlarının elektrik şarj bağlantısı nedeniyle güçlendirilerek güncellenmelerine yönelik çalışmalarda, geçerli standartlara ve yönetmeliklere uygun hizmet verilmesi önemlidir.
Bu noktada temiz enerji üretimi ve dolayısıyla enerji yönetimi büyük önem kazanıyor. Bu kavramlarla ilgili neler söylemek istersiniz?
İklim hedeflerine ulaşılabilmesi için çevre dostu araçların tüketeceği elektrik enerjisinin de temiz ve yenilenebilir kaynaklardan sağlanması gereklidir. Çatı tipi güneş paneli kullanımının yaygınlaşması ve açık otoparklarda güneş paneli uygulamaları, elektrikli araçların ihtiyacı olan enerjinin temiz kaynaklardan karşılanmasına bir ölçüde destek olacaktır. Özellikle yatay mimarideki konutların enerji ortamında bir dönüşüm yaşanması bekleniyor. 2022 yılında, ABD de 700 bin gibi oldukça yüksek sayıda ev sahibinin güneş enerjisi sistemi kurduğu, yine ABD’de satın alınan 10 arabadan neredeyse birinin elektrikli araç olduğu belirtiliyor. Ülkemizde politika yapıcılar tarafından temiz enerji üretimini arttırmak ve sera gazı emisyonlarının azaltılmasını teşvik etmek amacıyla Karbon Piyasalarının İşletilmesine İlişkin Yönetmelik ve Yeşil Şarj İstasyonu tanımı gibi çalışmalar yapılıyor. Bu aşamada Talep Tarafı Yönetim, enerji depolama ve yerel yenilenebilir kaynaklara dayalı üretimin arttırılması gibi konular öne çıkıyor. Talep tarafı yönetimi ile tüketim, yenilenebilir kaynaklara dayalı üretimin yüksek olduğu saat dilimlerine kaydırılabilir, bu sayede, fosil yakıt kullanımının ve emisyonun azaltılması başarılabilir. Elektrik araç kullanıcıları başta olmak üzere tüketicilerin davranışlarının tahmini ve kullanıcı memnuniyetini dikkate alarak davranışların yönlendirilmesi, güncel araştırma konularıdır. Gelecekte enerji yönetimi hedeflerine ulaşmada talep toplayıcılar, şarj ağı işletmecileri gibi piyasa oyuncularının farklı sadakat planları ve oyun teorisi uygulamalarını kullandıklarını görebileceğiz.
Ülkemizde inovasyon ve Ar-Ge çalışmalarının istenilen düzeye çıkabilmesi için neler yapılmalıdır?
Ar-Ge çalışmalarının istenilen düzeye çıkabilmesi için gerekli finansal desteğin arttırılması ve araştırmanın öncelikli olarak gelecekte ihtiyaç olacak konulara yönelik olması önemlidir. İş birliklerinin ilgili alanlarda gerek araştırma altyapı kapasitesi gerekse akademik kadro açısından yetkinliği yüksek olan üniversitelerle yapılması diğer kurumlara ve üniversitelere liderlik edebilecek öncü çalışmaların gerçekleştirilmesini sağlayacaktır. Kurulacak iş birlikleri, akademik danışmanlık hizmeti ilişkisinden ziyade ortak çalışmalar ile ürün geliştirme ve ülkemizin gelecekteki yol haritasını belirlemeye yönelik olmalıdır. E-mobilitenin dönüşümünün etkilerine yönelik farklı fen bilimleri ve sosyal bilim alanlarını kapsayan disiplinlerarası faaliyetler gerçekleştirilmelidir. İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) İleri Araç Teknolojileri Araştırma Merkezi (İLATAM), e-mobilite teknolojilerinde paydaşlarla iş birliği ile disiplinlerarası endüstriyel Ar-Ge çalışmaları gerçekleştirilmesi için örnek bir merkezdir. Araştırma üniversitelerimizde, ilgili alandaki sektör temsilcilerinin görüşüyle oluşturulacak e-mobiliteye yönelik lisansüstü ve doktora programları, iş birliğine dayalı tez çalışmaları, bu alanda inovasyon ve Ar-Ge çalışmalarının seviyesinin yükselmesine katkı sağlayacaktır.
Gündeminiz doğrultusunda eklemek istedikleriniz?
E-mobilite ile birçok alanda dönüşüm yaşanıyor. Günümüzde şarj istasyonları ağının genişletilmesi, elektrikli araç kullanımının artmasının elektrik dağıtım sistemine etkileri gibi konulara yoğunlaşmışken, özellikle 2030’larda büyüyecek bir sorun olması beklenen kullanılmış araç bataryalarının, tekrar kullanımı ve bertarafı gibi konular için şimdiden çalışmalara ve planlamalara başlanması gereklidir. Elektrikli araç kullanımının artması ile beraber çevresel sürdürülebilirlik için bataryaların toplanması, taşınması, kontrolü, saklanması ve geri dönüşümü konularında çözümler üzerine disiplinler arası Ar-Ge faaliyetlerine de odaklanılmalıdır.