Orta ölçekli şehirler için çoklu mikroşebekelerin (ÇMŞ) incelenmesi ve planlanması: Kırşehir örneği

Abstract

Elektrik enerjisinin büyük enerji üretim tesisleri olan santrallerde üretilip iletim hatları vasıtasıyla tüketim birimlerine taşındığı geleneksel enterkonnekte elektrik şebekesi son yıllarda değişmeye başlamıştır. Bu değişimde, nüfus artışı, şehirlerin gelişmesi, enerjinin geleneksel ya da yenilenebilir olmak üzere yerel küçük çaplı üretim birimlerinde de üretilir hale gelmesi, enerji üretim yöntemlerinin çeşitlenmesi, cep telefonları, elektrikli araçlar gibi elektrikli teknolojilerin artması ile elektrik tüketimindeki artış, üretim ve tüketim noktalarının birbirine yaklaşması sonucunda hat kayıp ve maliyetlerinin azalması, enerji kalitesinin artması ve elektrik kesintilerinin en aza indirilmesi, depolama teknolojilerinin gelişmesi ve küresel ısınma konuları etkin olmaktadır. Tüm bu etkenler elektrik enerjisinin yerinde üretim ve tüketimine ağırlık verilmesine neden olmuştur. Bu durum ise, geleneksel enterkonnekte elektrik şebekesinin mikroşebekeler şeklinde yeniden üretim, tüketim ve depolama potansiyellerini de dikkate alacak şekilde planlanmasını gerektirmektedir. Teknolojideki gelişmeye bağlı olarak daha güvenilir ve arızalara dayanıklı bir elektrik şebekesinin yapılandırılmasına ve planlamaya olan gereksinim artmıştır. Büyük güçlü santrallara göre verimi daha yüksek ve tüketiciye yakın tesis edilmesi mümkün olan dağıtık üretim kaynaklarının elektrik kesintilerini minimize edecek şekilde tesis edilmesi durumunda geleceğin şebeke modeli olarak görülen mikroşebeke yaklaşımı hakkında çalışmada bilgi verilmiştir.Mikroşebekeler, büyük ölçekli elektrik şebekesine bağladığında, belirli bir bölgedeki bir dizi komşu mikroşebeke tesisatı, çoklu mikroşebekeler sistemi oluşturacaktır. Mikroşebekelerden akıllı şebekelere geçişte, çoklu mikroşebekelerin planlanması (ÇMŞ) önemli bir geçiş noktası olacaktır.ÇMŞ'lerin verimli şekilde çalışabilmesi şehirlerin ÇMŞ yapılanmasına uygun planlanması ile gerçekleşebilir. Küçük, orta ve büyük ölçekli şehirler için eğitim, konut, endüstri, ofis vb. yapılanmalar farklı olacağından planlama ayrı ayrı ele alınabilir. ÇMŞ'lerde elektrik tüketim değerleri, AA/DA iletim türü ve depolama birimleri, dağıtık enerji üretim kaynakları, eğitim, konut, endüstri vb. yapılanmalar ÇMŞ planlamasında kullanılan temel parametrelerdir. Bu çalışmada, ÇMŞ yapılanmasının planlanmasında kullanılan bu parametreler ele alınarak orta ölçekli şehirler için bir model ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bu amaçla, Kırşehir ili pilot il olarak seçilmiştir. Çalışmanın diğer orta ölçekli şehirler için de bir model oluşturması beklenmektedir.

In recent years, the traditional interconnected electricity network, where electricity is produced in power plants, which are large power generation plants, is transferred to consumption units through transmission lines. In this change, there is an increase in electricity consumption with the increase of population, development of cities, the production of energy in local small-scale production units, traditional or renewable, diversification of energy production methods, and increase in electrical technologies such as mobile phones and electric vehicles. As a result of the convergence of production and consumption points, line losses and costs are reduced, energy quality increases and power cuts to a minimum, development of storage technologies and global warming are effective.All these factors led to the production and consumption of electrical energy. This requires that the traditional interconnected electricity grid be planned to take into account reproduction, consumption and and storage potentials in the form of microgrid. Due to the advancement in technology, the need for structuring and planning of a more reliable and fault-tolerant electricity grid has increased. In this study, microgrid approach, which is seen as the network model of the future, is provided if distributed production resources that are more efficient than the big power plants and that are possible to be installed close to the consumer are installed to minimize power outages.When the microgrids are connected to a large-scale electricity grid, a number of adjacent microgrid installations in a given region will form a multi-microgrid system. In the transition from microgrids to smart grids, planning of multi-microgrids will be an important transition point. Efficient operation of MMGs can be realized by planning cities in accordance with MMG structure. Since small, medium and large cities will have different structures such as education, housing, industry and office, planning can be handled separately. Structures such as electricity consumption values, AC/DC transmission type and storage units, distributed energy production sources, education, housing, industry are the basic parameters used in MMG planning.In this study, by using these parameters used in the planning of MMG structuring, a model for medium-sized cities has been tried to be put forward. For this purpose, Kırşehir was selected as a pilot province. The study is expected to provide a model for other medium-sized cities.