Balıkesir Manyas ilçesinde bir mahallin enerji ihtiyacının şebekeden bağımsız hibrit sistemle karşılanması : Enerji ve ekonomik analizleri

Günümüzde elektrik enerjisi talebi, artan nüfusla doğru orantılı olarak gün geçtikçe artmaktadır. Elektrik enerjisi talebinin büyük bir çoğunluğu halen fosil kaynaklardan sağlanmaktadır. Fosil enerji kaynaklarının tükenebilir olmaları, kullanılması sonucu açığa çıkan yüksek emisyon sebebiyle çevreye ve insan sağlığına karşı olumsuz etkileri, tabiat olaylarına negatif etkileri ve farklı krizler nedeniyle bazı zamanlarda temin edilmesinde yaşanılan sorunları nedeniyle; yenilenebilir enerji kaynaklarına olan yönelme isteğini ciddi miktarda arttırmıştır. Özellikle sürekli olarak artan elektrik enerjisi talebine bağlı olarak 20.Yüzyılın son çeyreğinden başlayan bu artış önemli bir ivme kazanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları emisyon miktarının düşük olması sebebiyle daha çevreci olması, tükenebilir olmaması ve ithal olarak temin edilmesine gerek duyulmaması gibi avantajlara sahiptir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının birlikte kullanımı ile kurulacak sistemler daha verimli olabilmektedir. Güneş paneli günün belli saatlerinde elektrik enerji üreteceği için aslında kesintili bir enerji sunmuş olur. Buna karşın güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi ile birlikte çalıştığında sistem günün her saatinde elektrik üretebilecektir. Enerji kaynaklarının birlikte kullanımı ile oluşturulan sistem olarak adlandırılan hibrit enerji sistemleri, yenilenebilir enerji kaynaklarında gittikçe artan önemin bir neticesi ve şebeke bağlantılı sistemden uzak bölgelerde bulunan mahalleri besleyebilmenin bir çaresi olarak ortaya çıkmışlardır. Yenilenebilir enerji kaynakları sistemlerinde gerek ilk yatırım masrafının fazla olması gerekse sürekli aynı ihtiyaçta enerji üretimi temin edilememesi nedeniyle maliyet etkili bir şekilde kullanılamamaktadır. Enerji üretiminde sene boyunca ihtiyaç duyulan baz yüklerin yenilenebilir enerji kaynakları yardımıyla, pik yüklerin ise hem yenilenebilir hem de fosil yakıtların yardımıyla temin edilmesi makul maliyet ve devamlı üretim için en elverişli uygulamalardır. Bu çalışmada HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable) programı en uygun kombinasyonun bulunması için kullanılarak beş adet hibrit sistem modellenmiş, simülasyon ve optimizasyon süreçlerinden sonra değerlendirilmiştir. Gerçekleştirilen çalışmada Balıkesir Manyas bölgesi tercih edilmiştir. Marmara bölgesinde bulunan Balıkesir ili Çavuşköy (40.063583, 27.908583) lokasyonunda oluşturulacak olan dördüz binaların içerisinde yaşayacak 60 haneli 240 kişiden oluşan bir topluluğun, şebekeden bağımsız bir şekilde hem elektrik hem de termal yük gereksiniminin karşılanması için farklı hibrit enerji sistemlerin kurulumu tasarlanmıştır. HOMER programında modellenecek olan sistemler, ortalama 480 kWh/gün elektrik ve 170,95 kWh/gün termal yük ihtiyaçlarının karşılanması ve bunun için modellenecek olan enerji sistemlerinin üreteceği enerjinin birim değerinin mevcut değere yakın elde edilebilmesini sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Tasarlanan bu sistemler en optimum sistemin saptanabilmesi için çeşitli parametreler (jeneratör çalışma yükü, rüzgâr türbini kule yüksekliği vb.) değiştirilerek hassasiyet çözümlemeleri gerçekleştirilmiştir. Tüm bu çalışmalar nihayetinde şebekeden bağımsız şekilde modellenerek sistemlerden temin edilebilecek enerjinin birim maliyet fiyatının parametrelere bağlı olarak değişkenlik gösterdiği gözlemlenmiştir. Ardından gerçek hayata uyarlanabilmesi tartışılmış ve hane başı 380 $ ödeyerek hem elektrik hem de termal enerji ihtiyacının karşılanabileceği görülmüştür. Bu çalışma yenilenebilir enerji sahasında kurulabilecek enerji sistemlerine güzel bir örnek oluşturup özellikle ülke olarak bu konuda büyük bir potansiyelimizin olduğunu işaret etmekte ve başka araştırmacıların da bu konuda çalışma gerçekleştirmelerini cesaretlendirici nitelikte olduğu düşünülmektedir.