Enerji Depolamada İ ve Yatırım Modelleri...Batarya Depolama Enerji Depolama Teknolojilerine olan...

Enerji Depolamada İş ve Yatırım Modelleri

7 Kasım 2019

Entek Hakkında

Kocaeli Santrali

Yeri : Kocaeli

Kurulu Güç : 97 MW

1Varlıklarımız

Yeri : Mersin


Azmak HES

2

Yeri : Samsun


Kumköy HES

3

1

6

3

45

2

Hidroelektrik Santral Doğalgaz Santrali

Entek, 1998 tarihinden itibaren faaliyet göstermektedir.

265 MW HES ve 97 MW doğal gaz çevrim santrali ile

toplam 362 MW kurulu güce sahip bir elektrik üretim şirketidir.

Kocaeli Doğal gaz santralimiz ile Menzelet HES santralimiz Yan

Hizmetler sisteminde yer almaktadır.

Yeri : K.Maraş


Menzelet & Kılavuzlu HES6

Yeri : Karaman


Damlapınar HES

4

Yeri : Karaman


Kepezkaya HES

5

Batarya DepolamaKonu Başlıkları

Batarya

DepolamaYol

Haritası

Türkiye’de

Durum

Batarya

ÇeşitleriSwot

Analizi

Batarya

Depolama

1

2

34

5

6

7Enerji Depolama

doğal gaz

santrallerinin pik

çalışmalarını engeller

mi?

Enerji Depolamanın

İklim Değişimine

etkisi ne olabilir?

Tamamen

yenilenebilir enerji ile

çalışan şebeke

mümkün mü?

Şebekeye

bağlanmadan elektrik

tüketimi yapılabilir

mi?GİRİŞ

Değer

Zinciri

2

Olası İş

Seçenekleri

Batarya Depolama

12

3

45

6

7

8GİRİŞ

3

Batarya Depolama Ana Parçalar

Batarya Hücresi

Batarya Modülü

Batarya Kutusu

Batarya Raf Sistemi

Batarya İnvertör Muhafaza Kontrol Ü. Trafolar Şalt Sahası

1 MWh= 1 Konteyner

1 Konteyner = 18 metrekare

1 MWh = 3000 ev tüketimi

4

Batarya Depolama Genel Öngörüler

2018-2022

Büyüme Beklentisi Dağıtık Güneş

2-5X

Akıllı Cihazlar (IOT)

2-5X

Evsel Depolama

5-10X

Elektrikli Araçlar

>10 X

• 2017 yılı, (Batarya) depolama kapasitesi 3,3 GW

• Sadece 2017 yılında kurulan batarya kapasitesi 0,9 GW

548

Milyar $

Yatırım

1 TWh

Kurulum

%66

Şebeke tipi

Yatırımı

2050 yılına kadar

elektrikli araçlar hariç,

evlerde ve şebekelerde

Kaynak: Energy Storage World Forum 2018 ve BNEF 2018

Elektrik Şebekeleri dışında, bataryaların kullanılacağı sektörler

de hızla büyümektedir.

Büyümenin eksponansiyel olarak 2020-2050 yılı arasında

artması öngörülmektedir.

6

Batarya Depolama Enerji Depolama Teknolojilerine olan İlginin Artması

Arz-talep dengesi ve kesintili üretilen enerjinin sürekli hale getirilmesi gibi

konular elektrik şebekelerinde enerji depolama teknolojilerine olan ilgiyi

arttırmıştır.

Kesintili üretim yapan yenilenebilir santraller

Baz yük santrallerinin hızlı yük alıp verememeleri

Çatı güneş ve bahçe rüzgar uygulamaları

Elektrikli araçların yaygınlaşması

Acil Kalkış (Black Start) yapabilme özellikleri

Harici Şebekeler (Off-Grid)Güncel Fiyatı

Akıllı şebekenin temel taşlarından bir tanesi olan bataryaların artışı ile

Karbonsuzlaşma Dijitalleşme Dağıtık Sistemler

Yüksek

Şebeke

Verimi

Esnek

Şebeke

Yönetimi

Dağıtık

Enerji

Kesintisiz

Enerji

5

Akıllı Şebekeler Giriş

Güncel FiyatıAKILLI

ŞEBEKE

Gelişmiş Ölçüm

İzleme Altyapısı

Yenilenebilir

Enerji

Aynı Sayaçta

Veriş

ve Çekiş

Ölçümü

Dağıtık

Enerji

Enerji

Depolama

Talep Tarafı

Yönetimi

(Peak Shaving)

Batarya Depolama

Düşen

Maliyetler

Güvenli

Şebeke Daha fazla

Yenilenebilir

Enerji

Dağıtık Enerji

Çatı

Güneş

Bahçe

Rüzgar Mikro

Kojenerasyon

Bataryalar, akıllı şebekelerin en önemli oyuncularından bir tanesidir.

Bataryalar ile dağıtık enerjinin

daha hızlı büyümesi

beklenmektedir.

Düşen maliyetleri ile bataryalar

güvenli ve temiz şebekelerin

oluşmasında kilit rol

oynamaktadır.

7

Bataryalar ve DijitalleşmeEnerjide Dijitalleşme ve Blockchain

Güncel Fiyatı

IoT (internet of things)

Nesnelerin İnterneti

Tüm nesnelerin internet

üzerinden tüm cihazlarla

iletişim halinde olması

Big Data

Farklı kaynaklardan elde

edilen tüm verilerin anlamlı

ve işlenebilir hale dönüşmesi

Güneş

mikro

Şebeke

Akıllı

sayaçlar

Akıllı

telefonlar

İhtiyaç

fazlası

üretim

Arz talep

Dengesi

Cep

telefonu ile

izleme

Şarj istasyonları

haritasına akıllı

uygulamalar ile

ulaşım

Şarj

istasyonu

Şarj istasyonu

sahipleri

Blockchain

ile ödeme

yapılması

Örnek: İngiltere’de elektrikli araçlar ve çatı uygulamaları portföy oluşturup şebeke

frekans ihalesine girebilmektedir

Blockchain

Blockchain, en kısa

ifadesiyle şifrelenmiş işlem

takibi sağlayan dağıtık bir

veri tabanıdır.

Bataryaların Endüstri 4.0 uygulamalarına entegrasyonu ile mikro şebekelerin oluşması, bireysel elektrik

depolama ve ticaretinin yaygınlaşması öngörülmektedir.

Bataryalarda Endüstri 4.0 Uygulamaları

8

Batarya DepolamaKonuşulan Kavramlar

Emreamadelik

YATIRIM GİDERLERİ

C ORANI VERİM

ÖMÜR

EMREAMADELİK

İŞLETME BAKIM

MASRAFLARI

Nominal enerji kapasitesi ile

etiket gücü arasındaki orana

denmektedir. (Ör: 1 MW güç 15

dk bataryada c=4)

C Oranı (Kapasite Oranı)

İşletme ve bakım masrafları ve

İşletme sırasında iç kayıplar

Garanti süresi de önemlidir.

İşletme ve Bakım

Masrafları

Batarya sisteminin düzenli operasyonundaki

emreamadeliğidir.

Konuşulan

Kavramlar

İlk Yatırım ve ömür boyunca yapılacak yatırımlar

Yatırım Giderleri

Bataryaya verilen enerji ve

bataryadan alınan enerji

arasındaki orandır

Teknoloji seçimine göre

farklılık gösterebilir.

Verimlilik

Şarj edilme sayısı olarak

adlandırılır. Örneğin,

10 yıl 5000 cycle ömrü olan

bataryaların Primer Frekans (PFK)

tutması durumunda yazılım ile 20

yıl 6000 cycle ömrü olabiliyor

Ömür

10

Bölüm 1

Neden Batarya Depolama

11

Şebekelerde Batarya Depolama Neden Enerji Depolamaya İhtiyacımız Var?

300 $/kW

*Talep YönetimiÜretimin tüketimden fazla

olduğu zaman depolanıp, az

olduğu zaman şebekeye

verilerek arz-talep

dengesinin sağlanması

*Regüle Etme

Yenilenebilir enerji

santrallerinin kesikli

üretimlerini şebekeye

vermeden önce kompanze

edip şebekeye stabil bir

şekilde enerji vermek

*Acil Kalkış

Elektrik kesintisi sonrası

konvansiyonel santralleri

ayağa kaldırma

Karbon Salınımı

Bataryalar ile PFK tutulması

konvansiyonel santrallerin

dur kalk yapmaları veya

çalışmalarını engellemekte

*Primer Frekans

Verimli ve hızlı primer

frekans kabiliyeti,

Bataryalar,

konvansiyonel

santrallerin yerini alabilir

Harici Şebekeler

Çatı güneş ve bahçe

rüzgar gibi uygulamalar

ile şebekeye bağlı

olmadan yerinde üretim

ve tüketim

*Daha Fazla

YenilenebilirAkıllı, dağıtık ve mikro

şebekeler ile yenilenebilir

enerji santrallerinin

kurulumunun artışı

Elektrik şebekesinin hızlı

ve güvenli olarak

işletilebilmesi

*Hızlı, Kaliteli ve

Güvenli Şebeke

Santrallerin haricinde

yeni kapasiteler

yaratabilir

İlave Kapasite

12

Batarya Depolama2030 Yılı Enerji Depolama Dünya Pazar Beklentisi

Yüksek

Gelir

Beklentisi

Az Gelir

Ortalama

Gelir

Uygulama Zor Uygulama Kolay

Talep

Yönetimi

Acil Kalkış

Black Start

Harici Şebeke

Off Grid

Primer Frekans

Kontrolü

Konvansiyonel

Talep Yönetimi

Endüstriyel Talep Yönetimi

Evsel

Kullanım

Pazar Büyüklüğü

>50 Milyar Euro


>25 Milyar Euro


<25 Milyar Euro

Kaynak: Energy Storage World Forum 2018

International Electrotechnical Commission (IEC)

Merkezi

Uygulamalar

Merkezi olmayan

Uygulamalar

14

Bölüm 2

Batarya Depolama Çeşitleri

15

Enerji Depolama TeknolojileriGüncel Durum

Birçok enerji depolama

teknolojisi geliştirme

aşamasındadır.

Erimiş Tuz

Süperkapasitör

Süperiletken

Manyetik

ÇinkoBrom,

Nikel Metal Hidrid

G.Kurşun Asit,

Li-iyon

Hidrojen

Kurşun Asit,

Nikel Kadmiyum

Sodyum Sülfür,

Li-iyon

Gelişmiş Li-İyon,

Ferrokrom,

Sodyum Nikel

Klorüd

Gelişmiş Hidrojen

Sentetik Doğalgaz

Gelişmiş Sıkıştırılmış

Hava (ACAES)

Nano

Süperkapasitör

Çinko,

Gelişmiş Li-iyon,

Yeni Kimyasalları

Pompaj

Depolamalı

Hidro (PHES)

Geliştirme

Aşaması

Pilot

Uygulama

Kendini

Kanıtlamış

Ticari

İşletmede

Olgun

Teknoloji

Sıkıştırılmış

Hava (CAES)

İleri

Sıkıştırılmış Hava

(CAES+)

Kurşun Asit

Mekanik

Elektro Mekanik

Termal

Elektriksel

Elektrokimyasal

Kimyasal

Batarya Depolama Teknolojileri

Kaynak: EASE

Süperkapasitör

2050 Yılına kadar

1 TWh’lik kapasite beklentisi

Maliyetlerde %50+ düşüş

beklentisi

16

Lityum Metal Polimer

Enerji :580 Euro/kWh %86 verim

Evsel ve ticari kullanım alanı

UPS

Batarya ÇeşitleriDetay Sınıflandırma

Lityum İyon

Enerji :700-1300 Euro/kWh %90-98 verim

Güç : 150-1000 Euro/kW


Akıllı Şebekelerde voltaj kontrolü

İletim hatlarında frekans kontrolü

Yenilenebilir enerji santrallerine adaptasyon

Metal Hava

Enerji :160 Euro/kWh %75 verim

Güç : 1000 Euro/kW

Otomobil endüstrisi

Büyük yenilenebilir enerji santrallerine

adaptasyon

Lityum Sülfür

Geleceğin Yıkıcı Teknolojisi

Otomobil endüstrisi

Büyük yenilenebilir enerji santrallerine

adaptasyon

Sodyum Nikel Klorid


Güç :150-1000 Euro/kW


Akıllı Şebekelerde voltaj kontrolü

İletim hatlarında frekans kontrolü

Yenilenebilir enerji santrallerine adaptasyon

Kaynak: European Association for Storage of Energy (EASE)

1

1 11

1 Nikel Kadmiyum



Havacılık

Demiryolu

Off Grid uygulamalar

1

18

Batarya ÇeşitleriDetay Sınıflandırma

Akışkan (Flow)



Arz talep dengesinin sağlanması

Büyük çaplı uygulamalar

Uzun şarj gerektiren uygulamalar

Hidrojen


Güç : 2000-5000 Euro/kW

Arz talep dengesinin sağlanması

Şebeke uygulamaları

Otomotiv

Kaynak: EASE

Kurşun Asit

Enerji: 100-200 Euro/kWh %75-85 verim


Otomobil

Starter

2Nikel Metal Hidrid



Otomobil

Demiryolu

Off Grid uygulamalar

1

4

2030 yılına kadar tüm batarya

çeşitlerinde %50 civarında ucuzlama

beklenmektedir

Sodyum Sülfür


Güç : 3000-4000 Euro/kW

Ucuz saatlerden pahalı saatlere

depolama (Peak Shaving)

İstenildiğinde üretim (Time Shifting)

3

19

Batarya ÇeşitleriSeviyelendirilmiş Maliyet ve Ömür

Se

viy

ele

nd

irilm

işM

aliy

et (L

CO

E)

Akışkan Bataryalar

(Flow Batteries)

Hidrojen +

Teknolojinin gelişmesi, batarya performans ve ömürlerini

arttırmaktadır. Bu durumun LCOE’lerinde ve aynı iş için gerekli

batarya sayısında düşüşe sebep olması beklenmektedir.

Dakika ve Saat Saatler ve Günler Günler ve Haftalar

Lityum Sülfür ile depolama teknolojisinde çağ atlanması

beklenmektedir.

Yüksek güç ve saatlerce depolama imkanı pompaj depolamalı hidroelektrik

santrallerde mevcuttur.

Vanadyum gibi akışlı batarya türleri yüksek güç ve saatlerde depolamaya

imkan sağlayacaktır.

100 kW 1 MW 10 MW 100 MW 1000 MW

10 dakika

1 saat

10 saat

Kapasitörler

Kurşun Asit

Lityum İyon

Sodyum Sülfür NaS

Vanadyum Redox (Akışlı)

Pompaj

Depolamalı PHES

Depolama Zamanı

Güç

Kaynak: Siemens

Lİ-İyon

Kaynak: IRENA20

Bölüm 3

Değer Zinciri

21

Değer Zinciri

Depolama

Teknoloji

Üreticisi

Güç

Dönüşüm

Üreticisi

Yazılım

Satıcısı

Proje

Geliştiricisi

EPC

Firma

O&M

FirmaYatırım

• Hücre

• Modül

• Kutu

• Raf

• Batarya Yönetim

Sistemi

• Modelleme,

dizayn, test

• Garantiler

• Güç değiştirme

ekipmanları

• Diğer Elektronik

Parçalar

• Yangın, soğutma

sistemleri

• Yazılım kontrol

algoritmaları

• Sistem yönetimi

• Kontrol ve

optimizasyon

• Haberleşme

• Arazi Alımı

• İzinlerin

alınması

• Finansal

model

• Kredi servisi

• Sözleşmeler

• Teşvik

Belgesi

alınması

• EPC

• İnşaat

• Mekanik

• Elektrik

• Yazılım ve

donanım

• Şebeke

Bağlantısı

• Devreye Alma

• Performans

garantileri

• Operasyon

• Bakım

• Geliştirme

• Sermaye ve

yatırımcı

• Hukuken

işletmeden

sorumlu firma

• Kredi veren

kuruluşlar

Kaynak: Energy Storage World Forum 2018

22

Bölüm 4

Türkiye’de Durum

30

Türkiye’de Durum

Yeni çıkartılan yönetmeliklerde ilk

defa enerji depolama tesislerinden

bahsedilmekte ve yan hizmet birimi

olarak bahsedilmiştir. Mevzuat

Depolama tesislerinin şebekeye

uyum açısından teknik özellikleri ve

yan hizmetlerde nasıl çalışması

gerektiğini anlatan mevzuat

çıkarılması beklenmektedir.

Mevzuat

Mevzuat

10 MW’lık PFK ihtiyacı için 100

MW’lık termik santralin devrede

kalması gerektiğinden batarya

teknolojisinin gelmesi ile PFK rezervi

batarya santralleri tarafından

tutulabilir.

Özel

Sektör

Primer frekans ve yenilenebilir enerji

entegrasyonu ile Türkiye’de PFK

hizmeti veren bir çok santralin

önümüzdeki dönemde batarya ile

ilgilenmeleri beklenmektedir.

Özel

Sektör

31

EPDKnın yayınlamış olduğu

Depolama Faaliyetleri Yönetmeliği

Taslağı’ na görüşler toplanmıştır.

Nihai Mevzuat beklenmektedir.

Bölüm 5

Swot Analizi

33

Swot Analizi

• Şebekeye İhtiyacı Azaltır

• Maliyetler hızlı bir şekilde düşmektedir

• Sistemin dengede kalmasına yardımcı

olur

• Yenilenebilir ile entegre şebekeler

sağlar

• Teknoloji çeşitliliği ve gelişimi

• Gelişmiş Frekans Yönetimi

• Pazar Kapasitesi

• Tarife zamanlarından faydalanabilme

• Elektrik şebekesinin iyileştirilmesi

• Yenilenebilir hacminde büyüme

Gerekli mevzuatın halen çıkmamış

olması

Maliyetlerin görece hala yüksek olması

Karmaşık gelir kaynağı aralığı

Uygulama noktasında altyapı eksiklikleri

Know-how ve yerli kaynak eksiklikleri

Depolama materyalleri

temininde sıkıntılar

Madenlerin arzı noktasında

sıkıntılar

Mevzuatın değişme ihtimali

Teknolojinin henüz doymuş

olmaması

Kaynak: TÜSİAD Alt Çalışma Grubu

34

Bölüm 6

Yol Haritası

35

Yol Haritası

Bilgi Toplama

Süreci

Mevzuat

Yayınlanması

Pilot Tesis

Süreci

Yaygınlaşma

Batarya Depolama teknolojileri ile ilgili bilgiler toplanmakta ve

analiz edilmektedir.

EPDK, batarya depolama sistemleri ile ilgili olarak mevzuat taslağını

yayınlamıştır.

Mevzuatsal ve ekonomik uygulanabilirliğine göre PFK hizmeti batarya

santralleri tarafından sunulabilecektir.

Mevzuatın çıkması ile birlikte Santrallerin yanına bir pilot tesis kurulma

değerlendirmesi yapılacaktır.

Arz Talep dengesi takip edilerek ucuz saatlerde alınan elektriğin pahalı

saatlerde satılması da değerlendirilecektir.

Mevzuat Yayınlanması

Pilot Tesis

Yaygınlaşma

Satın alma veya kiralama ile PFK, SFK hizmetlerinin yanı sıra talep tarafı kontrolü

sağlanabilecek, olası sinerjiler değerlendirilecektir.

36

Bölüm 7

Olası İş Seçenekleri

35

Olası İş Seçenekleri

01

02

03

Batarya Satın Alma

Batarya Kiralama

Batarya Firması ile

Kar Paylaşımı

37

Ekler

38

Batarya Depolama ÇeşitleriKurulmuş Tesis Örnekleri

Ollagüe Batarya Depolama Tesisi

2017

30 kW Rüzgar

200 kW Güneş

250 kW / 750

kWh NaNiCl

Cerro Pabellon Hibrid Tesisi

2017

120 kW Güneş

132 kWh Li- İyon

1 MWh

2x25kW Yakıt Hücresi

39


Landmark 1 Batarya Depolama Tesisi

50 MW/110 MWh

Frekans Kontrolü

Arbitraj

Kurşun Karbon Batarya


50 MW/121 MWh

Kesintisiz Enerji Amaçlı


40



20 MW/160 MWh

Frekans Kontrolü

Arbitraj



50 MW/100 MWh

Kesintisiz Enerji Amaçlı


41


WEMAG Batarya Depolama Tesisi

15 MW/15 MWh

Frekans Kontrolü

Acil Kalkış

Lityum İyon Batarya

Kodiak Batarya Depolama Tesisi

3MW/0,75 MWh

Frekans Kontrolü

Voltaj Destek

Gelişmiş Kurşun Asit Batarya

42


Hawai Batarya Depolama Tesisi

10 MW/15 MWh

Frekans Kontrolü

Voltaj Destek

Gelişmiş Kurşun Asit Batarya

Steag Lünen Batarya Depolama Tesisi

15MW/22 MWh

Frekans Kontrolü

Voltaj Destek

Lityum İyon Batarya

43

Batarya DepolamaLityum Madenleri

Dünya Lityum

Rezervinin

(30 Milyon ton)

%90’ı

45

Teşekkürler

47

Enerji Depolamada İ ve Yatırım Modelleri...Batarya Depolama Enerji Depolama Teknolojilerine olan...

Documents

Transcript of Enerji Depolamada İ ve Yatırım Modelleri...Batarya Depolama Enerji Depolama Teknolojilerine olan...