Frekans 49,8 Hz'e Düştüğünde Ne Olur? Enerji Depolamanın Kritik Frekans Desteği

Yüksek yenilenebilir enerji üretimiyle çalışan modern şebekelerde, frekans istikrarı en kritik operasyonel zorluklardan biri haline geldi. Alternatif akım (AC) şebekelerinin 50 Hz frekansla çalışması gerekir. Bu frekans, üretim ile tüketimin anlık dengesi ile belirlenir. Şebekedeki talep üretimi aştığında frekans düşer, üretim talebi aştığında ise frekans yükselir. Frekans sapmaları, sadece cihazlara zarar vermekle kalmaz, aynı zamanda sistem korumalarını tetikleyerek yaygın kesintilere yol açabilir. Frekans kararlılığı, enerji arz güvenliğinin kalbidir.

Geleneksel Ataletin Sonu ve Yeni Nesil Çözümler

Geleneksel senkron jeneratörlü üretim tesisleri (termik, barajlı hidroelektrik), dönen kütleleri aracılığıyla elektromekanik atalet (rotational inertia) sağlar. Bu atalet, ani yük değişimlerinde frekansın yavaş düşmesini sağlayarak sistem operatörlerine tepki verme süresi tanır.

Ancak güneş ve rüzgâr gibi inverter tabanlı kaynaklarda doğal atalet bulunmaz. Bu durum, büyük ölçekli entegrasyonlarda frekans sapmalarının daha hızlı gerçekleşmesine neden olur. İşte bu boşluğu doldurmak için enerji depolama sistemleri devreye girer.

Batarya Sistemleri ve Sentetik Atalet Gücü

Yeni nesil batarya sistemleri, gelişmiş inverterleri aracılığıyla sentetik atalet (synthetic inertia) sunabilir. Bu sistemler, anlık frekans izleme ve hızlı aktif güç enjeksiyonu ile milisaniyelik tepki süresi sağlar. Bu özellik, şebekeye atalet benzeri bir tepki sağlayarak kritik frekans düşüşlerini engelleme yeteneğine sahiptir. Batarya sistemleri sadece enerji değil, aynı zamanda reaksiyon süresi ve denge satar.

Batarya sistemleri, şebeke kararlılığını artıran çeşitli yardımcı hizmetleri sağlayabilir:

• Primer Frekans Kontrolü (FCR): 2-30 saniye içinde hızlı tepki verir.

• Sekonder Frekans Kontrolü (aFRR): 30 saniye ile 15 dakika arasında tepki verir.

• Ters Frekans Kontrolü (reverse FCR): Fazla üretim senaryolarında yük emişi yaparak frekansı dengeler.

  
  

Bu hizmetler, piyasa aktörleri için yeni gelir kanalları yaratır.

Küresel Uygulamalar ve Türkiye'de Son Durum

Batarya sistemlerinin frekans regülasyonundaki başarısı uluslararası örneklerle kanıtlanmıştır:

• Birleşik Krallık: Dynamic Containment piyasası ile 500+ MW batarya kapasitesi frekans desteği sağlıyor.

• Avustralya: Hornsdale Power Reserve, frekans kontrolüyle 2 yılda 150 milyon AUD sistem tasarrufu sağladı.

• Almanya: Bataryalar Netzstabilitätsreserve kapsamında atalet benzeri destek sağlıyor.

  
  

Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketi (TEİAŞ), 2025 itibarıyla batarya enerji depolama sistemlerini yardımcı hizmetler kapsamında tanımaya başladı. Primer ve sekonder frekans regülasyon hizmetlerine batarya katılımı için teknik koşullar ve test prosedürleri yayınlandı. Ancak uygulama hâlen pilot ölçekte olup, piyasa entegrasyonu için düzenlemeler netleşme aşamasındadır.