Pompaj Depolamalı Hidroelektrik Santraller (PHES) güç talebinin düşük olduğu zamanlarda suyu yüksekte bir haznede depolamak ve bu şekilde biriktirilen sudan puant zamanlarda (enerji sarfiyatının en yüksek olduğu zaman) hidroelektrik enerji elde etmek amacıyla planlanmaktadır.
Bir başka deyişle pompaj depolamalı tesislerde iletim hattı genellikle suyun yükseltilmesinde terfi hattı, enerji üretiminde ise türbine su getiren basınçlı boru hattı olarak da iş görür. Bu tip tesislerde, üretilen baz enerjinin tamamının kullanılmadığı saatlerde yani genellikle saat 24:00 ile 05:00 saatleri arasında ihtiyaç fazlası elektrik akımı ile pompalar çalıştırılır ve akarsudan alınan su bir terfi hattı ile yukarıdaki bir haznede toplanır. Bu hazne genellikle yapaydır. Bu su ihtiyaç oluştuğu saatlerde (puant zamanlarda) türbinlere verilerek çok değerli pik enerjisi talebinin karşılanmasında kullanılır. Böyle bir tesisin harcadığı enerji ürettiği enerjiden büyüktür. Bu tip tesislerde üretilen enerjinin harcanan enerjiye oranı randıman katsayısı ya da verim katsayısı 0.5-0.6 arasında değişmektedir. Bu olumsuzluğa rağmen pik talep baz enerjiden daha değerli olduğundan bu santraller sanayileşmiş ülkelerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Günümüzde elektrik enerjisi şebekesi iletim sistemleri; arz güvenliği, sistem stabilitesi, enerji kaynaklarının daha verimli kullanılması, devreye hızlı bir şekilde alınması, iletim/dağıtım problemlerinin ve maliyetlerinin minimize edilmesi gibi nedenlerle pompaj depolamalı santrallere daha fazla gereksinim duyulmaktadır. Ayrıca pompaj depolamalı santraller, yenilenebilir enerjinin yükselişe geçtiği günümüzde özellikle rüzgar santrallerinden üretilen enerjiyi de güvenilir hale getirmek amacıyla kullanılabilmektedir. Bunun için rüzgar santrallerinden elde edilen enerjinin pompaj depolamalı bir tesis ile entegre edilerek daha avantajlı hale getirilmesi mümkündür. Bu sistem Dünyada 1900’lü yıllardan beri kullanılmakta ve her geçen gün yapılan Pompaj Depolamalı Hidroelektrik Santrali yatırımları artırılmaktadır. Dünyada, 25.000 MW güç ile Japonya başta olmak üzere pek çok gelişmiş ülkede toplam 120.000 MW civarında PHES bulunmaktadır. 50.000 MW pompaj güç ise planlama aşamasındadır.
Pompaj depolamalı HES’ler rezervuarlarının büyüklüğüne ve işletme politikasına göre günlük-haftalık veya sezonluk biriktirme yapabilmektedir. Günlük çevrimde, pik saatlerde üretimde kullanılan suyun tamamı aynı gün pik dışı saatlerde üst rezervuara pompalanır. Haftalık çevrimde ise, hafta içi günlerde pik saatlerde üretimde kullanılan suyun bir kısmı aynı gün pik dışı saatlerde üst rezervuara pompalanır, hafta içi günlerin sonunda tamamen boşalan üst rezervuar hafta sonu günlerinde (Cumartesi, Pazar) pik dışı saatlerde pompaj yapılarak tekrar doldurulur. Sezonluk biriktirmede ise nehir akımının ve enerjinin fazla olduğu dönemde su, üst rezervuara pompalanır ve akımın az olduğu dönemde üst rezervuarda depolanan sudan firm enerjiyi arttırmak için enerji üretilir.
Pompaj depolamalı santralin alt ve üst olmak üzere iki rezervuarı olup, rezervuarlar inşa edilecek havuzlar dışında nehir, doğal göl, mevcut baraj rezervuarı veya deniz olabilir. İnşaa edilecek havuzların geçirimsizliği asfalt, beton veya geomembran gibi değişik malzemelerle sağlanabilmektedir.
Türkiye, 2006 yılından itibaren Japonya ile pompalı hidroelektrik santrallerinin gelişimi ile ilgili bilgi alışverişi içinde olup, 2015 yılını hedefleyerek pompalı hidroelektrik santralleri geliştirmeyi planlamaktadır. Türkiye Pik Talebinin Karşılanması için Optimal Güç Üretimi (Study on Optimal Power Generation for Peak Demand in Turkey) projesi, YEGM-Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü koordinasyonluğunda, TEİAŞ ve Japonya Uluslararası İşbirliği Ajansı (JICA) aracılığı ile görevlendirilen Tokyo Electric Power Company (TEPCO) uzmanları eşliğinde 2010 yılında yürütülmeye başlanmış olup, çalışma 2011 Şubat ayında sonuçlandırılmıştır. Anılan çalışmada, Altınkaya HES (1800 MW) ve Gökçekaya HES (1400 MW) pompaj depolamalı santralleri öncelikli proje olarak belirlenmiştir. Pompaj depolamalı HES’lerde pompa ve türbin ayrı ayrı kullanılabileceği gibi aynı tersinir türbinler (Francis türbin) de kullanılabilir. Tersinir türbin/generator sisteminde türbin pompa gibi de çalışmaktadır. Altınkaya ve Gökçekaya’da planlanan pompaj depolamalı santrallerde, türbinin pompa sistemi ile çalıştırılması planlanmakta olup, ayrıca pompa kullanımına gerek kalmayacaktır.
Türkiye’nin yüksek puant ve enerji tüketim talebini karşılayabilmesi, 2023 yılına kadar yıllık % 7-8 büyüme hedefine ulaşabilmesinin yanı sıra 2023 yılına kadar 20 GW rüzgâr ve güneş santrallerinden azami ölçüde faydalanması ile bu doğrultuda tam bir elektrik şebeke sistem istikrarı için pompaj depolamalı elektrik santralleri gibi üretim tesislerinin kurulmasına bağlıdır.
JICA temsilcileri ziyaretlerinde, EÜAŞ Genel Müdürü Halil ALIŞ’a; 2013 yılında yapılan görüşmelerde belirlendiği üzere projenin öncelikli olarak yürütüleceği santral olan EÜAŞ Gökçekaya Hidroelektrik Santralinde 11 Şubat 2014 tarihi itibariyle resmi olarak başladığını bildirerek yürütülecek çalışmalar hakkında bilgilendirmede bulunmuşlardır.
Bilindiği üzere, JICA-EİE ve TEİAŞ’ın 2010-2011 yılları arasında birlikte yürüttüğü Pik Talep ve Pompaj Depolamalı HES (PHES) çalışmaları ve Altınkaya ve Gökçekaya HES’te PHES yapılmasının ekonomik olacağının belirtildiği ön raporla başlayan proje; 2011 yılı Kasım ayında EİE’nin lağvedilmesi üzerine sekteye uğrasa da, yapılan görüşmeler neticesinde Projenin devamı ve JICA’dan uzmanlık desteği alınması kararıyla devam ettirilmiştir.
Serkan AKCA
Fırat Üniversitesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği
Nallıhanhaber.com size daha iyi hizmet sunabilmek içinİhlas Haber Ajansı ve Anadolu Ajansı abonesidir.