Günümüzde artan enerji
talebinin karşılanabilmesi için bir yandan yeni ve yenilenebilir enerji
kaynakları araştırılırken, diğer yandan da araştırmalar, elde edilen enerjinin
depolanarak ihtiyaç anında kullanılması alanında yoğunlaşmıştır.
Enerji depolama; enerjinin, enerji kaynağının aktif olmadığı ya da kullanımının pahalı olduğu zamanlarda kullanmak üzere geçici olarak depolanması olarak tanımlanır.
Burada enerji depolamanın ne zaman yapılacağı önemlidir. Enerji kaynağından enerji üretiminin az olduğu zamanlarda kullanılmak üzere, enerjinin fazla üretildiği zamanlarda depolama yapılmalıdır. Örneğin bir güneş enerjisi santralinde güneşin olmadığı gece saatlerinde kullanılmak üzere gündüz saatlerinde enerji depolaması yapılmalıdır. Böylece enerji kaynağından daha uzun süre yararlanılabilmektedir.
Bunların yanı sıra enerji depolamanın, enerji sistemlerinin veriminin artması, enerji tasarrufu sağlanması ve enerji üretiminde kullanılan yakıtların çevreye verdiği zararın önlenmesi gibi faydaları da vardır
Enerji depolama sistemlerinin temelde üç çalışma periyodu bulunmaktadır. Bunlar;
• Enerji yükleme periyodu(charging)
• Depolama, bekletme periyodu
(storing)
• Enerji boşaltma periyodu (discharging)
Charging periyodunda
kaynaktan alınan enerji depolama tarafına yüklenir. Daha sonra storing
periyodunda yüklemesi yapılan enerji, kullanılacağı zamana kadar uygun
şartlarda depolanır. Depolama süresince minimum kayıp olmasına dikkat edilir. Discharging
periyodunda ise depolanan enerji kullanılarak enerji ihtiyacı karşılanır.
Enerji depolama şekilleri bazı değişkenlere göre katagorilenmiştir. Enerji depolamanın kategorisi kaynağın türü, depolama malzemesinin türü, depolamanın yapılacağı yerin fiziki şartları gibi değişkenlere göre belirlenebilir. Enerji depolama şekilleri;
- Mekanik enerji depolama
- Kimyasal enerji depolama
- Manyetik enerji depolama
- Isıl enerji depolama
Olarak 4 ana başlıkta sıralanabilir. Her bir ana başlığın altında da alt başlıkları bulunmaktadır. Ancak bu yazımızda yalnızca ana başlıkların kısa tanımlarını yapacağız. Alt başlıkları ile ilgili detaylı bilgiye ise linklere tıklayarak ulaşabilirsiniz.
Mekanik enerji depolama: Enerji herhangi bir enerji kaynağı kullanılarak mekanik enerjiye dönüştürülür ve depolanır.
Kimyasal enerji depolama: Enerji kimyasal bileşiklerin oluşturduğu bağlarda depolanır ve exotermik reaksiyonlarla tekrar kazanılır.
Manyetik enerji depolama: enerjiyi depolayan bir manyetik alan oluşturmak için kriyojenik olarak soğutulmuş süper-iletken bobin üzerinden doğru akım geçirilir. Süper iletken bobin şarj edildikten sonra akım bozulmaz ve manyetik enerji burada depolanır. Depolanan enerji de, bobinin boşaltılmasıyla serbest kalır.
Isıl enerji depolama: bir
enerji türünün ısı enerjisine dönüştürülerek geçici olarak depolanmasıdır. Enerji
depolama sistemlerinde en yaygın olarak kullanılan türdür. Depolanan enerji ısı
enerjisi olarak kullanılabileceği gibi başka bir enerji türüne de dönüştürülüp
kullanılabilir.
Özet olarak enerji depolama sistemleri günümüzde ihtiyacın ve
rağbetin yüksek olduğu bir konudur. Enerjiyi verimli bir şekilde depolamak
enerji ihtiyacını büyük ölçüde karşılamak ve enerjide dışa bağımlılığı minimuma
indirmek demektir. Bu yüzden bir çok gelişmiş ülke yenilenebilir enerji sistemleri
yatırımlarının yanı sıra enerji depolama sistemleri yatırımlarını da eş zamanlı
olarak yürütmektedir.
