Çin, Karbondioksitle Elektrik Depolayan 100 MW’lık Tesisi Devreye Aldı
Çin, karbondioksit kullanarak elektrik depolayan 100 MW gücündeki enerji tesisini Sincan Uygur Özerk Bölgesi’ndeki Gobi Çölü’nde elektrik şebekesine bağladı. China Huadian tarafından geliştirilen sistem, 1.000 MWh enerji depolama kapasitesiyle fazla elektriği depolayıp ihtiyaç duyulduğunda yeniden üretime aktarıyor. Tesisin yılda 200 milyon kWh elektrik üretmesi, kömür tüketimini 50 bin ton azaltması ve en az 30 yıl boyunca hizmet vermesi bekleniyor.
Çin’in Karbondioksit Enerji Depolama Tesisi Nasıl Çalışıyor?
China Huadian’ın geliştirdiği tesis, elektrik talebinin düşük olduğu dönemlerde fazla enerjiyi kullanarak karbondioksiti sıkıştırıyor ve sıvı hâle getirerek depoluyor. Elektrik ihtiyacının yükseldiği saatlerde ise depolanan karbondioksit yeniden gaz hâline getiriliyor. Genleşen gaz, türbinleri çalıştırarak jeneratörler üzerinden elektrik üretimini sağlıyor.
Sistem, karbondioksiti kapalı bir çevrim içerisinde kullanıyor. Dolayısıyla tesisin çalışma prensibi, karbondioksiti yakalayıp atmosfere salınmasını önleyen karbon yakalama projelerinden farklılık gösteriyor. Burada temel amaç, gazın fiziksel özelliklerinden yararlanarak enerjiyi depolamak ve daha sonra elektrik olarak geri kazandırmak.
Sıkıştırma aşamasında ortaya çıkan ısı, termal depolama ünitelerinde tutuluyor. Elektrik üretimi sırasında bu ısıdan yeniden yararlanılması, çevrimin enerji verimliliği açısından önem taşıyor. Sıvı karbondioksit ise gaz hâline kıyasla daha yüksek hacimsel enerji yoğunluğu sunduğu için depolama sürecinde kullanılıyor.
Gobi Çölü’ndeki tesis, yaklaşık 56,5 hektarlık bir alana yayılıyor. China Huadian, sistemi 2 Ekim’de elektrik şebekesine bağladı. Proje, 100 MW güç kapasitesiyle aynı anda ne kadar elektrik üretilebildiğini, 1.000 MWh enerji depolama kapasitesiyle ise toplam ne kadar enerjinin saklanabildiğini ortaya koyuyor.
Tesisin altyapısında beş gaz depolama odası, 141 sıvı depolama ünitesi ve 97 termal depolama ünitesi bulunuyor. Kompresörler karbondioksitin basıncını artırırken ısı değişim sistemleri sıcaklık yönetimini sağlıyor. Genleşme üniteleri ile türbinler de depolanan enerjinin yeniden elektriğe dönüştürülmesinde görev alıyor.
Bu yapı, enerji depolama sisteminin yalnızca gazı basınç altında tutmaya dayanmadığını gösteriyor. Tesis, gaz ve sıvı depolama altyapısını termal enerji yönetimiyle birleştirerek elektrik tüketiminin düşük olduğu saatlerde enerjiyi saklıyor, talebin arttığı dönemlerde ise şebekeye geri veriyor.
Karbondioksit tabanlı enerji depolama, elektrik üretimi ile tüketimi arasındaki zaman farkını yönetmek için geliştirilen alternatif teknolojiler arasında yer alıyor. Lityum iyon bataryalar elektrik enerjisini elektrokimyasal süreçlerle depolarken pompalı hidroelektrik santraller suyu daha yüksek bir seviyeye taşıyarak potansiyel enerji biriktiriyor. China Huadian’ın sistemi ise karbondioksitin sıkıştırılması, sıvılaştırılması ve genleşmesi üzerinden çalışıyor.
Teknolojinin öne çıkan özelliklerinden biri, pompalı hidroelektrik santrallerin ihtiyaç duyduğu özel coğrafi koşullara aynı şekilde bağımlı olmaması. Bu özellik, uygun altyapı ve saha koşulları sağlandığında sistemin farklı bölgelerde kurulmasına avantaj sağlayabilir. Bununla birlikte tesisin gerçek maliyeti, çevrim verimliliği ve uzun vadeli bakım giderleri hakkında paylaşılan bilgiler sınırlı olduğundan teknolojinin diğer depolama seçeneklerine karşı ekonomik üstünlüğü konusunda kesin bir sonuca varmak için ek veriler gerekiyor.
China Huadian’ın paylaştığı verilere göre tesisin tam kapasiteyle işletilmesiyle yılda yaklaşık 200 milyon kWh elektrik üretilmesi planlanıyor. Projenin yıllık 50 bin ton standart kömür tasarrufu sağlaması ve karbondioksit emisyonlarını yaklaşık 170 bin ton azaltması öngörülüyor.
Şirket, sistemin devreye alındıktan sonra 20 dakika içinde tam yüke ulaşacak şekilde tasarlandığını ve dakika ölçeğinde tepki verebildiğini belirtiyor. Tesisin altı saatten uzun süre kesintisiz elektrik üretimini desteklemesi de yenilenebilir kaynaklardan gelen değişken üretimin dengelenmesi açısından önem taşıyor.
Güneş ve rüzgâr enerjisinin üretimi hava koşullarına bağlı olarak değiştiğinden, uzun süreli depolama sistemleri arz ile talep arasındaki farkın yönetilmesine yardımcı olabilir. Çin’in karbondioksit tabanlı bu yatırımı, enerji depolama teknolojilerinin çeşitlendirilmesine katkı sağlarken sistemin ticari ölçekteki başarısı verimlilik, maliyet ve uzun dönemli işletme performansıyla daha net anlaşılacak.
