Elektrik şebekeleri ile bilgisayar ve ağ teknolojisinin entegre edilerek elde edilen şebeke sistemine “Akıllı Şebeke” (Smart Grid) denilmektedir. Bir akıllı şebekenin temel bileşenleri ve teknolojileri,
• Üretim
• İstasyonlar
• Dağıtım
• Sayaçlar
• Bütünleştirilmiş Haberleşme
• İleri Kontrol Metotları olarak sıralanabilir.
Akıllı Üretim
Şebekenin birçok noktasından alınan geri beslemeler ile enerji üretiminin optimize edilmesi; gerilimin, frekansın ve güç faktörünün otomatik olarak ayarlanabilmesi özelliklerine sahip güç üretimini sağlamak amacındadır.
Akıllı İstasyonlar
Güç faktörü performansı, kesici, trafo ve akü durumunun izlenmesi, kritik ve kritik olmayan işlem kontrolünü sağlar.
Akıllı Dağıtım
Kendi kedini iyileştiren, dengeleyici ve optimize edici yapıdadır. Otomatik izleme ve analiz etme özelliği ile hava durumu ve enerjisiz kalma geçmişine bağlı olarak arızaları tahmin edebilecek yapıya sahip sistemlerdir.
Akıllı Sayaçlar
Akıllı sayaçlar aslında kullanımı son zamanlarda yaygınlaşan dijital sayaçlardır. Analog sayaçlarda olduğu gibi Tek Fazlı ve Üç Fazlı olmak üzere üretilirler. Akıllı şebekelerin en önemli bağı olarak nitelendirebileceğimiz Akıllı sayaçlar tamamen kullanıcı odaklı ve elektrik şebekelerinin kullanımını daha verimli hale getirmek için vardır. Bu sayaçlar elektrik enerjisini genellikle 1 saatte bir ya da daha kısa aralıklarla ölçerek yani gerçek zamanlı bilgilendirme yaparak tüketim miktarı, güç kalitesi gibi değerleri kullanıcınınn takibine sunabilmektedir. Bu sayaçlara akıllı denmesinin bir nedenide hassasiyet sınıfının düşürülmüş olmasıdır.
Bütünleştirilmiş Haberleşme
Veri toplama (SCADA-Supervisory Control and Data Acquisition), koruma ve kontrol sistemleri bütünleştirilmiş bir sistemde kullanıcının akıllı elektronik cihazlar ile etkileşimini sağlar.
İleri Kontrol Metotları
Akıllı Şebeke sisteminin iki temel ayağı vardır:
• Donanım (Sayaçlar, ev aletleri, büyük sistemler, vb.)
• Yazılım (Veri altyapısı, internet tabanlı sistemler, diğer yazılımlar, vb.)
Akıllı şebeke sisteminin ilk adımlarından biri olan, uzaktan sayaç okuma sistemleri Türkiye dâhil birçok ülkede bulunmaktadır. Ayrıca Google, Power Meter sistemi ile anlık tüketiminizi ve gösterebilmektedir.
Bu sistemlerin en etkileyicilerinden biri Lucid Design tarafından hizmete sunulan sistemdir. Sistem gerçek zamanlı elektrik ve gaz tüketimini göstermekle kalmayıp, bunu hava durumu(sıcaklık, rüzgâr) ve maliyet gibi diğer unsurlarla da görselleştirmektedir.
Akıllı şebekeler kapsamında, günümüzde; Manuel hata yeri tespiti, bağımsız gerilim regülasyonu, optimize edilmemiş güç akışı ve kısmi güç yönetimi konularında çalışmalar yapılmakta ve çözümler üretilmektedir. Yakın gelecekte ise, gerçek zamanlı hata tespiti ve uzaktan kumandalı anahtarlar, gerçek zamanlı gerilim – güç yönetimi ve kayıpları azaltma amacıyla dinamik çözümlerin hayata geçmesi beklenmektedir.
Akıllı şebeke yapısının 3 anahtar bileşeni vardır:
| Olay Önleme | Kendini onaran Şebeke | Gelişmiş Sayaç Altyapısı |
| • Uzaktan yük profilleme/yönetimi • Şebeke aktiviteleri incelemesi • Gelişmiş veri analizi • Şebeke durum ölçümü ve kestirimci tepki | • Gelişmiş varlık yönetimi/görünümü • Gerçek zamanlı şebeke durumunun izlenmesi • Otomatik şebeke anahtarlaması • Sensör olarak sayaç • Trafo yük yönetimi • Duruma bağlı insan kaynağı yönlendirmesi • Şebeke olay ve lokasyon algılanması | • Sayaçlar • Sayaç sorgulaması • Sayaç açma/kapama • Elektrik kesintisi uyarısı • Sayaçlar ile iki yönlü haberleşme |
Bu verinin bilgisayarlar tarafından çok hızlı kararlar için analizi ve sonrasında insanlar tarafından hızlı analizi ile sistem olacak olayları önlemekte, kendisini onarmaktadır. Tüm bunlar ise gelişmiş bir sayaç yapısı ile mümkün olmaktadır.
Bir akıllı şebekenin;
• Talep yönetimi,
• Yenilenebilir kaynakların daha fazla entegrasyonu,
• Kaynakların verimli kullanımı (Hem üretim hem tüketim tarafında),
• Enerji tasarrufu ve fiyat avantajı,
• Sistem dengesi konularında faydalar sağlaması beklenmektedir.
Akıllı Şehirler
Akıllı şehir kavramını içinde iskan eden insanı ve geleceğini ve onun ihtiyaçlarını düşünen şehir gibi algılamak doğru bir yaklaşımdır.
Tabii ki konu birçok eksen üzerine oturan bütüncül bir yaklaşımı gerektiriyor. Ve bu eksenlerden göz ardı edilemez olanlardan birisi de enerji ekseni, ya da enerjinin de içinde yer aldığı ekonomi ekseni. Şehrin akıllılığı içinde yaşayanların ihtiyaçlarını en etkin bir biçimde en doğru maliyetle ve vaktinde ve bunu sürdürülebilir bir şekilde karşılamasıyla bire bir ilintilidir.
Doğal olarak da, ‘Akıllı Şehir‘ entegre yaklaşımının bir önemli boyutu da Enerji Verimliliğidir; Enerjiyi yerli yerinde, doğru ve etkin bir biçimde kullanmaktır.
Kaynak: Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü