1
TÜRKIYE’DE AKILLI ŞEBEKELER ALT
YAPISINA UYGUN AKILLI EV LABORATUVARI
SMART HOME LABORATORY FOR SMART GRID
INFRASTRUCTURE IN TURKEY
Yıldız Teknik Üniversitesi
Elektrik Mühendisliği
Sunan
Onur ELMA
Sunum Planı
2
Akıllı Şebekeler
YTU Akıllı Ev Projesi
Temel Faaliyetler
Sonuçlar
Akıllı Şebekeler
3



Akıllı şebekeler, son kullanıcının değişken elektrik taleplerini karşılamak için
bütün üretim kaynaklarından elde edilen elektriğin taşınmasının ileri elektrikelektronik-haberleşme-bilişim teknolojilerinin kullanılarak izlendiği ve
yönetildiği bir sistemdir.
Akıllı şebekeler bütün üreticilerin, şebeke işletmecilerinin, son kullanıcıların ve
elektrik enerjisi pazarının tüm paydaşlarının ihtiyaç ve yeteneklerini koordine
edebilecek bir yapıya sahiptir.
Akıllı şebeke sistemiyle, bütün şebekedeki verimlilik, kararlılık ve sistem
güvenirliliği en iyi seviyeye çıkarılırken çevresel etkilerin minimize edebildiği
bir işletim sağlanabilir.
Akıllı Şebekeler
4

Akıllı Şebekenin gerekliliği incelendiğinde,

Amerika’da 2003 yılında yaşanan enerji kesintisinin 50 milyon kişiyi elektriksiz bırakması ve
bunun 8.2 milyar dolar mali kayba sebep olmasının günümüzde elektrik enerji sistemlerindeki
kararlılığın önemini göstermesi,

Yapılan projeksiyonlara göre 2030 yılına kadar dünyadaki enerji ihtiyacının %30 artacağı
bunun yanında çevresel etkileri açısından CO2 salınımının şuan ki seviyesinin altına indirilmesi
gerekliliği,

Akıllı şebekelerin Amerika’da uygulanması durumunda en az %25 CO2 salınımının
azalacağının öngörülmesi ve bunun 130 milyon aracın yollardan çekilmesi ile eşdeğer olması,

ABD Enerji Bakanlığı’nın yaptığı bir araştırmaya göre, 1.000.000 MW üstünde üretim gücüne
ve yaklaşık 300.000 mil uzunluğunda iletim hattına sahip olan ABD elektrik sistemi %99,97
oranında güvenlidir. Kalan %0,03’lük orandan doğan kesintilerin ülkeye toplam maliyeti ise
yıllık en az 150 milyar $’dır.

Akıllı şebeke sayesinde Amerika’daki tüm araçların elektrikli araç olması durumunda bunların
%85’inin mevcut santraller ile şarj edilebileceği,

Fosil yakıtların hızla tükendiği dünyamızda sürdürebilir enerji kaynaklarından daha fazla
yararlanılabilmesinin akıllı şebekeler ile mümkün olabileceği,
vb. sebepler akıllı şebekelere geçişin gerekliliğini ortaya koymaktadır.
Akıllı Şebekeler İle İlgili Temel Çalışma Konuları
5


Akıllı Şebekeler günümüzde akademik ve endüstriyel çalışmalar için geniş bir
alan olarak karşımıza çıkmaktadır.
Bu çalışma konularından en popülerleri ise;

Yenilenebilir enerji kaynakları ve dağınık üretim sistemleri

Elektrikli araçlar

Mikro şebekeler

Yük talep cevabı ve Akıllı evler
YTU Akıllı Ev Projesi
Geliştirilen Akıllı Ev konsepti, yenilenebilir enerji
kaynaklarından verimli bir şekilde evin ve elektrikli aracın
günlük enerji ihtiyacını karşılayabilecek özelliklere sahiptir.
Elektrik enerjisi tüketimin olduğu yerde üretim yapılmıştır.
Akıllı Ev’in tüm bileşenleri, modüler, geliştirilebilir, akıllı
şebeke ve akıllı şehir yapılarına uygun bir şekilde seçilmiştir
ve tasarlanmıştır.
Sistemin çift yönlü olması,
üretim fazlası elektriğin
satılabilmesine imkan
sağlamaktadır. Enerji borsasına
hazır bir alt yapıdadır.
Sahip olduğu depolama
sistemleri ile akıllı ev
prototipi, elektriği ucuz
olduğu saatlerde depolayıp,
pahalı olduğu saatlerde
depolanan enerjiyi
kullanabilmektedir.
Son kullanıcının
faydalanabileceği tüm
veriler (anlık, saatlik,
günlük, aylık, …) oldukça
anlaşılabilir bir şekilde,
proje için özel olarak
geliştirilen modüler bir
arayüz yardımıyla çevrimiçi
olarak verilmektedir.
Üretilen ve tasarruf edilen
enerji miktarları sayesinde, akıllı
evin kendisini 8-10 yıl içinde
amorti edeceği
düşünülmektedir. Bu özelliği ile
akıllı ev tasarımının inşaat
sektörüne önemli bir katma
değer sağlayacağı söylenebilir.
Akıllı Şebekelere yönelik bu sistemle enerji arz-talep dengesi
daha ekonomik olarak oluşturulabilir ve mevcut sistemin
daha verimli kullanılması sağlanabilir (dinamik gerilim
regülasyonu, ev yüklerine promosyona göre müdahale,…).
Elektrikli araç yatırım aracı olarak kullanılabilir.
Tamamen yerli olarak geliştirilen
enerji yönetim yazılımı
sayesinde, internet erişiminin
olduğu her yerden evdeki
cihazlara kumanda
edilebilmektedir.
YTU Akıllı Ev Projesi
Kurulum
Akıllı eve ait fotoğraflar
YTU Akıllı Ev Projesi
Yenilenebilir enerji kaynaklarının konumlandırılması
Akıllı ev için kurulan rüzgar türbini
Akıllı ev için kurulan güneş panelleri
YTU Akıllı Ev Projesi
Yenilenebilir enerji yardımcı elemanların konumlandırılması
Elektrikli araç
Akü grupları
Hava ölçüm istasyonu
YTU Akıllı Ev Projesi
Şebeke entegrasyonu
Yenilenebilir enerji için dönüştürücü sistemleri
YTU Akıllı Ev Projesi
Akıllı Ev Laboratuvarında kablosuz haberleşme çalışmaları
RF haberleşme geliştirme kiti
Kablosuz kontrol edilen akıllı priz uygulaması
Plug ve sensörlerden verilerin kablosuz olarak toplanması
YTU Akıllı Ev Projesi
Akıllı Ev yönetimi için oluşturulmuş arayüz
Alternatif enerji kaynakları gözlem sayfası
Tüketim cihazları gözlem sayfası
YTU Akıllı Ev Projesi
Verilerin toplanması ve analizi
Algoritma arayüzüne ait bir gösterim - 2
Algoritma arayüzüne ait bir gösterim
14
Sonuçlar




Yenilenebilir enerji kaynaklarından faydalanılması, gerçek evsel
yüklerin kullanılması ve özellikle tamamen projeye özel bir yazılımın
geliştirilmesi ile Türkiye’de ilk kez bu özelliklere sahip bir akıllı evin
fiziksel olarak gerçeklenmesi sağlanmıştır.
Elektrik Enerjisinin daha verimli kullanılabileceği ve bunun sağladığı
faydalar deneysel olarak test edilmiştir
Türkiye’de akıllı ev ve akıllı şebeke uygulamalarında kullanılabilecek
sistemler için ciddi bir alt yapı oluşturulmuştur.
Türkiye’nin akıllı ev ve akıllı şebekelerde teknoloji üretimine katkı
sağlayacak projelerin geliştirilmesine başlanılmış ve bu konuda
literatüre katkı sağlayan yayınlar yapılmaktadır.
15
Teşekkürler
Onur ELMA
Akıllı Ev Projesi, İSTKA kurumu tarafından kâr amacı gütmeyen kuruluşlara yönelik çevre ve enerji
dostu İstanbul mâli destek programı kapsamında desteklenmiştir.
Download

onur elma - ICSG ISTANBUL 2014