Enerji Depolama Yöntemleri

Enerjinin istediğimiz zaman istediğimiz yerde kullanılması için onu saklamaya depolama denir.
Enerji farklı şekillerde depolanabilmektedir. Bir depoda yönteminde aranan özellikler şunlardır.
•Yüksek depolama kapasitesi,
•Yüksek şarj/deşarj verimi,
•Kendiliğinden boşalmanın ve kapasite kayıplarının az olması,
•Uzun ömür,
•Uygun maliyet,
•Enerji yoğun olması yani enerjiyi en az hacimde ve ağırlıkta depolayabilmesi

Depolama sistemleri, teknolojilerine göre kimyasal, elektromekanik, mekanik, elektromanyetik ya da termik olarak sınıflandırılabilirler. Enerji depolama yöntemlerinin başlıcaları aşağıdaki gibidir.

-Ultrakapasitörler/Süperkapasitörler
Kondansatörler iki tane iletken plaka ile bunları ayıran ve dielektrik olarak adlandırılan yalıtkanlardan oluşmaktadır. Enerjiyi pozitif ve negatif elektrostatik yüklerin ayrışmasıyla depo eder.

– Süper iletken Manyetik Enerji Depolama
Bu sistemlerde depolama şekli en basit anlatımla, süper iletken bobin içerisindeki akan akım ile oluşan manyetik alan içerisinde enerjinin depolanmasıdır.

– Yakıt Hücreleri
Yakıt hücreleri bataryalar gibi yakıt ve yakıcılarını bünyelerinde barındırmazlar. Bunun yerine bu iki kimyasalı depo edildikleri harici bir kaynaktan sürekli olarak alırlar

– Bataryalar
Doğru akım elektrik enerjisini kimyasal enerjiye çevirip depo eden ünitelerdir. Araçlarda marş / start amaçlı,sabit tesislerde ise elektrik enerjisinin depolanıp gerektiğinde kullanılması amacı ile kullanılmaktadır. Diğer depolama sistemlerine kıyasla eski ve bilinilikleri yüksektir. Maliyetleri de her geçen gün daha da rekabetçi hale gelmektedir. Son yıllarda çok sayıda farklı kimya ile batarya sistemleri geliştirilmektedir. Kurşun asit ve lityum iyon teknolojisi halen kullanımda en çok tercih edilen türlerdir. Teknik açıdan gelişimleri ve maliyetlerinin düşmesi ile birlikte önümüzdeki 10 yıl içerisinde liğer türlerinin de rekabetçi hale geleceğini düşünmekteyiz.

-Volan
Volan, enerjiyi kinetik enerji formunda depolayabilen mekanik bir sistemdir. Bir eksende döner ve depoladığı enerji dönüş hızına bağlı olarak artar. Ancak volanı döndürmek için bir enerjiye ihtiyaç vardır. Elektriksel sistemlerde kullanıldığında bu enerji genellikle bir elektrik motoru ile sağlanır.

-Pompalanmış Su tabanlı Enerji Depolama (PHES)
Farklı yüksekliklerde bulunan rezervlerdeki suyun hareket ettirilmesiyle elektrik üretimi esasına dayanır.

-Sıkıştırılmış Hava Tabanlı Enerji Depolama (CAES)
Elektrik enerjisi talebinin az olduğu durumlarda elektrik enerjisi havayı sıkıştırmak için kullanılır. Elektrik talebinin fazla olduğu durumlarda ise sıkıştırılan bu hava, bir türbini döndürerek elektrik enerjisi üretir.

Gelişmiş enerji depolama teknolojileri, düzgün kullanıldığı zaman, sisteme çevresel, ekonomik ve enerji verimliliği açısından avantajlar sağlamaktadır.REN 21 raporuna göre 2019 da tüm depolama türleri için dünya çapında toplam pazar 183 GW’a erişmiştir .
Enerji depolama türlerinin oranları ise görseldeki gibidir.

Birçok enerji depolama sistemi geliştirilmiş olmasına rağmen hiç biri bütün uygulamaların ihtiyaç duyduğu özelliklere tam olarak sahip değildir. Kullanılacak bir uygulamada hangi depolama teknolojisinin seçileceği depolama alternatiflerinin karşılaştırılması ile belirlenebilir. Depolama alternatifleri birbirlerinden teknik olarak özgül enerji, özgül güç değerleri, enerji kapasitesi ve maksimum depolama süresi bakımlarından farklılık gösterirler. Ekonomik açıdan ise işletme ve kurulum maliyetleri büyük değişiklikler gösterebilir. Seçim yaparken enerji depolama sisteminin ilgili uygulamaya uygunluğu dikkatli bir şekilde analiz edilmelidir.