Termal Enerji Depolamada Yeni Dönem
Düşük karbonlu bir geleceğe geçiş, tüm enerji depolama biçimlerini gerekli kılar. Binalarda termal enerji depolama ile termal yükler ve elektrik depolama ile elektrik yükler yönetilebilir hale gelir.
Kontrollerdeki ve dijital/akıllı hizmetlerdeki gelişmeler, termal enerji depolama sistemlerini daha verimli hale getiriyor ve yüksek eğitimli teknisyenler tarafından hizmete alınıyor.
Yenilenebilir kaynaklar arttıkça, bu sistemler karbondan arındırma çabaları için daha da kritik hale geliyor. Geçmişteki sistemlerden farklı olarak, sadece soğutmadan fazlasını sağlayabiliyor. Ayrıca, bir HVAC sistemi için ısıtmayı “termal piller” olarak depolayabiliyor.
S1: Termal enerji depolama neden daha fazla uygulanmıyor?
C1: Enerji maliyetlerini azaltmak ve karbon emisyonlarını azaltmak için termal enerji depolamanın gerçek değeri konusunda farkındalık eksikliği var:
- Birçok kişi, yerel elektrik maliyetleri ve karbon emisyonları için gün içindeki önemli değişiklikleri anlamıyor. Termal enerji depolamanın kazandırdığı esneklik, binaların aktif enerji tüketicileri olmasını, enerji tüketimini yöneterek günlük şebeke operasyonlarına aktif olarak katılmasını sağlar. Bu, şebekede temiz enerji daha bol olduğunda bina operatörlerinin daha ucuz enerjiden yararlanmalarına olanak tanır.
- Sayacın ötesindeki enerji tasarrufu göz ardı ediliyor. Verimlilik, enerji tasarrufunun önemli bir göstergesi olsa da, yapıda enerji tasarrufu - bir binanın tükettiği ısı ve elektrik miktarı - termal enerji depolama ile sağlanabilir veya sağlanamayabilir. Öte yandan, kaynakta enerji tasarrufu (tesisin işletilmesi için gereken saha içi ve saha dışı toplam enerji miktarı) termal enerji depolama ile –genellikle- her zaman sağlanır.
S2: Termal enerji depolama, müşterilerin finansal hedeflerine ulaşmasına nasıl yardımcı olur?
C2: Termal enerji depolama sistemleri, enerji, su ve bakım maliyetlerini düşürmeye yardımcı olmak için chiller çalışma saatlerini değiştirir. Elektriğe ihtiyaç duyduklarında enerji rejimini değiştirebilen binalar, kamu hizmetlerinin kaynakları yönetmesine de yardımcı olur. Teşvikler ve çeşitli kamu hizmeti fiyatlandırmaları; yapıları, bu enerji kullanım esnekliğini sağlayan termal enerji depolama sistemlerini teşvik eder. Termal enerji depolama sistemleri kuran bina sahipleri, işletme maliyetlerinde %30'a varan tasarruf sağlayabilir (Trane. Termal Depolama Sistemleri - Sürdürülebilir Ayak İzinde Olağanüstü Esneklik. 1 Mart 2018).
S3: Temiz enerji şebekesine uyum sağlayan termal enerji depolamasının geleceğini nasıl görüyorsunuz?
C3: Günümüzde elektrik, esas olarak depolanmış enerji biçimleri olan kömür ve gazdan elde edilmektedir. Yenilenebilir enerji değişkendir; güneş her zaman parlamaz ve rüzgâr her zaman esmez. Daha fazla rüzgâr ve güneş olduğu zamanlar, yenilenebilir enerjiyi daha sonra kullanmak üzere depolayıp gönderebilen teknolojilere doğru ilerlememiz gerekecek. Termal enerji depolama böyle bir teknolojidir. ASHRAE Research Paper 1607'ye göre, termal enerji depolama, yenilenebilir enerji kullanımını %50'ye kadar artırabilir. Sürdürülebilirlik ve yenilenebilir kaynaklara yönelik gidişat, binalarda termal enerji depolamanın potansiyel değerini tamamen değiştirecektir. (Tesisat Sistemleri ve Tasarımı. Hibrit Soğutma ile Binaları Daha Verimli Hale Getirmek. Eylül 2010).
S4: Müşterilerin yeni bir soğutma ve ısıtma tasarımı uygulamak istediklerinde dikkate almaları gereken en önemli şey nedir?
C4: Isının elektrifikasyonu geliyor, bu nedenle elektrik tüketimini arzdan yararlanmak için değiştirebilen bir bina çok önemli olacaktır. Elektrikli bir binanın avantajı, şebeke daha temiz hale geldikçe binanın karbon emisyonlarının da orantılı olarak azalmasıdır. Bina fosil yakıtları yakarsa, mevcut emisyon azaltılamaz, aynı kalır. Isı pompalarını ve termal enerji depolamanın bunlarla ilişkisini anlamak kritik önemde olacaktır. (ASHRAE Dergisi. Elektrifikasyon, Isı Pompaları ve Termal Enerji Depolama. Temmuz 2020). Sıcak termal enerji depolamasına yönelik artan taleple birlikte, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndaki bilim adamları, ısıtma veya soğutma ortamı olarak kullanılacak yeni nesil malzemeler ve sistemler geliştirmeye çalışıyorlar. Ayrıca maliyetleri analiz etmek için maliyet tasarruflarını karşılaştıracak bir araç oluşturuyorlar. (Berkeley Lab. Isıyı Artırmak: Termal Enerji Depolama Binanın Karbondan Arındırılmasında Büyük Rol Oynayabilir. 18 Kasım 2021).
S5: Termal enerji depolamaya yönelik en son gelişmelerden bazıları nelerdir ve bunlar neden önemlidir?
C5: Akıllı hizmetlerdeki ilerlemeler, bina operatörlerinin sistemlerinin nasıl çalıştığını ve şebekedeki koşullar değiştikçe gelecekteki performansı etkileyebilecek eğilimleri görmelerini sağlar. Bağlantılı soğutma grupları ve bina otomasyon sistemleri, termal enerji depolama sistemlerini daha akıllı, izlenmesi ve kontrol edilmesi daha kolay hale getirdi. Yerleşik kontrol algoritmaları, bina operatörlerinin maliyet tasarrufunu, emisyonu veya her ikisini birden optimize etmesine olanak tanır. Tasarım yardım araçları, zaman ve riski azaltmaya yardımcı olmak için basit şemalar ve dizilerle tekrarlanabilir, benzeşik bir yaklaşım sağlar.
Bugün Trane, Amerika Birleşik Devletleri'nde 530MW / 3.422 MWH'nin üzerinde termal enerji depolama sisteminde yerini aldı.
Kaynak: TRANE
