Dünyada Yeraltında Enerji Depolama Sistemleri

Almanya enerji kullanımından kaynaklanan CO2 emisyonu salınımında 2005 yılı öncesinde yaklasık %25’lik bir azalma sağlamıştır. Bu başarılı azalım, içerisinde TED uygulamaları da olan ve alternatif enerji teknolojilerini destekleyen ciddi bir programlar ile sağlamıslardır. Almanya’nın simdiki uzun vadeli hedefi ise 2050 yılına kadar fosil yakıtlardaki kullanımı %50 oranında azaltmaktır. Almanya’da su an 8 adet büyük ölçekli, gunes enerjisi destekli farklı TED sistemleri kullanan yerleşim merkezleri inşaa edilmiştir.

Alman Federal Cumhuriyeti Parlamento Binası Reichstag, su an kojenerasyon sisteminden atılan atık ısının akiferde depolanması ile ısıtılıp soğutulmaktadır.

Bu sistemde üst akifer soğuk depolama olarak, alt akifer sıcak depolama ( 70°C) olarak kullanılmaktadır. Elektrik üretiminden atık ısı alt akifere depolanmış olup soğutmanın büyük bölümü üst akiferdeki ATES sisteminden sağlanmaktadır

Sistem parametreleri:
Toplam enerji talebi:
• Güç: 8,600 kW 19,500 Mwh/a
• ısıtma: 12,500 kW 16,000 Mwh/a
• soğutma: 6,200 kW 2,800 Mwh/a

Hollanda Akifer Termal Enerji Depolamasında (ATED) uygulama sayısı acısından dünya lideri konumundadır. 2006 yılı rakamlarına göre ülkede yaklaşık 600 adet ATED uygulaması bulunmaktadır. Bahsi gecen ATED uygulamaların %78’i konutlarda, %12 si sanayide ve %10 da ziraat sektöründe olmuştur. Hollanda’daki büyük binalarda ATED uygulaması artık standart bir seçenek haline gelmiştir. Ülke capında 2020 yılına kadar 15 PJ yada bir başka değişle 200.000.000 m3 doğal gaz kullanımına eşdeğer miktardaki enerji ihtiyacı TED uygulamaları ile karşılanacaktır. Hollanda Eindhover üniversite kampüsünde akiferde ısı depolama tekniği kullanılmıştır.
Uygulama sonucunda 350.000 m2 soğutma 20 Mw’lık ısı elde edilmiştir. Toplamda 32 kuyu kullanılmış olup 16 sı soğuk kuyu (4-8 0C), 16 sı sıcak kuyu olarak kullanılmıştır. %59 oranında enerji tasarrufu sağlanmıştır.

İsveç’te ise 50 adet büyük ölçekli ATES ve 300 adet Yer Kaynaklı Isı Pompası uygulaması ile 2.3 milyon ton/yıl CO2 salınımında azalma sağlamıştır. Bu rakam İsveç’in toplam yıllık CO2 emisyonu salınımında % 3.5’luk bir rakama denk gelmektedir.

Kanada dünyanın en büyük yer kaynaklı ısı pompası uygulamasına sahiptir. Sistem Ontario Üniversitesi Teknoloji Enstitüsünde olup, 200 metre derinliğinde 370 adet kuyu içermektedir. Alberta Kanada’da bulunan Okitoks kasabası Kuzey Amerika’daki ilk merkezi güneş enerjisi ile ısıtma sistemine ev sahipliği yapmaktadır. Sistem güneş enerjisinin yeraltındaki kanallar aracılığı (BTES) ile depolanması ve depolanan bu enerjinin kıs ayları boyunca bina ısıtmasında kullanılması prensinde dayanmaktadır. Bu dünyadaki ısıtma yükünün %90’nın güneş enerjisinden karşılandığı ilk projedir. Bu uygulama sonucunda ev basına yılda 5 ton sera etkisine yol açan gazının atmosfere salınımı azaltılmıştır.

ABD’de ise buz depolaması özellikle soğutma işleminden kaynaklanan enerji yükünün azaltılması amacı ile kullanılmaktadır. ABD’de bulunan ve iklimlendirmeye ihtiyaç duyan tum binalarda buz depolaması uygulaması yapılsa, su anki enerji uretim ve iletim hatlarından %40 daha azına ihtiyac duyulacağı tahmin edilmektedir (MacCracken, 2006). Ayrıca ABD New Jersey eyaletinde kurulu bulunan Richard Stockton Universitesi 400 kuyuluk buyuk bir Yer Kaynaklı Isı pompası uygulamasına ev sahipliği yapmaktadır. Bu sistem hem ısıtma hem de soğutma amacı ile kullanılmaktadır. Bu uygulama ile yılda 2300 ton CO2 salınımında azalma elde edilmiştir.

Sıcak ve soğuk depolamanın birlikte kombinasyonu ile yol yüzeylerinde de uygulanmaktadır. Yüzeydeki güneş radyasyonu depolanarak, kışın kar eritme ve buzlanmayı engellemek için kullanılabilmektedir. Bu sistem özellikle köprülerde ve uçak pistlerinde kullanılmaktadır.

Arlanda-İsveç havalimanının ısıtılması ve soğutulması yine akiferde ısı depolama teknikleri ile yağılmıştır. Stokholm Arlanda havalimanı İsveçin en büyük hava limanıdır, stokholmun merkezine 40 km kuzeyde yer almalktadır. Her yıl yaklaşık 18 milyon insan hava alanını kullanmaktadır ve 15 bin kişi çalışmaktadır. Akifer Langasen bölgesinde bulunmaktadır ve terminallere birkaç kilometre uzaklıktadır. Mevsimsel ısı depolama fikri 2005 te ortaya çıkmış, fizibilite çalışmaları 1 yıl sonra başlamış, arkasından hidrojeolojik çalışmalar ve izin süreci ve çevresel değerlendirmeleri çalışmaları yapılmıştır. Uygulama için izin ve çevresel değerlendirme yi kapsayan çalışma 2007 de çevre mahkemesine gönderilmiştir. Mahkeme 2008 ağustosta çevre iznini vermiş ve hemen inşa çalışmalarına geçilmiştir. İnşaatın 2009 da bitirilmesi hedeflenmiştir. Sistem 720 m3/saat maksimum yeraltı suyu akışına göre yaklaşık 18 mw soğutma ve ısıtma yükünü karşılayacak şekilde dizayn edilmiştir.

Havalimanının ısıtılması ve soğutulması için iki grupta kuyular oluşturulmuştur, güneydekiler sıcak grup, kuzeydekiler soğuk grup olarak gruplanmıştır.

Sistem ekserdeki yeraltısuyunun ısı transferini büyük bir ısı eşanjörü olarak ileten kapalı bir döngü olarak tasarlanmıştır. Su ekserin bir bölümünden pompalanıp ısıyı soğuk veya sıcak olarak ısı eşanjöründen geçirerek diğer bölümdeki akifere sürekli olarak enjekte edilir. Isı ve ya soğuk binalara entegre boru sistemleri ile dağıtılmaktadır.

Japonya’da buz depolaması teknolojisini, elektrik enerjisinde gecerli olan farklı saat-tarif uygulamasında faydalanmak için kullanmaktadır. 2001 yılı verilerine gore Japonya capında 16.000 buz depolaması uygulaması bulunmaktadır. Bu uygulamalar enerji verimliliğini %15 arttırdığı gibi, CO2 salınımını %20 azaltmaktadır.

 

Bir Cevap Yazın