Dağıtım şebekelerinde enerji depolama sistemleri
Energy storage systems in distribution systems
Yazar: EMİN DEMİRBAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA GÖZEL
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy

Özet:
Günümüzde ekonomi, nüfus ve şehirleşmenin sürekli artış gösteriyor olmasına
bağlı olarak enerji ihtiyacının sürekli yükselmesi ve yükselen elektrik enerjisi talebinin
karşılanmasında kullanılan geleneksel enerji üretiminin büyük çoğunluğunun fosil
yakıt esaslı kaynaklardan üretim yapıyor olmasına bağlı olarak neden oldukları sera
gazı salınımlarının çevre kirliliği gibi olumsuzlukları gibi nedenlerden dolayı
yenilenebilir enerji kaynakları (YEK) ile temiz enerji üretimi kavramı önem
kazanmıştır. Bu doğrultuda sürdürülebilir enerji sistemleri gelişmesi için ekonomik ve
politik olarak küresel hedefler oluşturulmuştur.
Yenilenebilir enerji kaynaklarının şebekeye entegrasyonuyla hem çevresel hem
de şebeke işletmesi için birçok fayda sağlıyor olsa da beraberinde birtakım sorunları
da beraberinde getirmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından (YEK) kaynaklanan
sorunların ana sebebi YEK'lerin meteorolojik olaylara bağlı üretim yapmasından
dolayı sahip oldukları kesintili güç çıkışlarıdır.
Bu tez çalışmasında dağıtım şebekelerinin daha ekonomik ve daha güvenilir
şekilde işletilebilmesi için yenilenebilir temelli dağıtım şebekelerinde teknik sorunlar
açısından enerji depolama sistemlerinin (EDS) ve talep tarafı yönetimi stratejilerinin
kullanılması gerekliliği, EDS'ler ile yenilenebilir enerji kaynaklarının optimum
kullanımı, yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş panellerinin Türkiye için
değerlendirilmesi ve güneş santrali ve EDS türlerinden olan batarya depolama
sisteminin dağıtım şebekelerine optimal yerleşimi ve optimal boyutu, optimal
planlanması yapılan sistemin işletim modeli oluşturularak, şarj-deşarj zamanları
belirlenmesi çalışmaları yapılmıştır. Dağıtım şebekelerinde gerilim sapması ve güç
kayıplarını en aza indirecek şekilde EDS'lerin en uygun konumlandırılması ve
boyutlandırılması üzerine 33 baralı test dağıtım sisteminde General Algebraic
Modeling System (GAMS) programı ile çalışılmıştır. Çalışma da EDS'lerin en uygun
yerleşimi ile güç kayıplarının ve gerilim sapmalarını azalabileceği ve sistemin daha
verimli ve güvenilir şekilde işletilebileceği ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler: Dağıtım Şebekesi, Yenilenebilir Enerji Barındırma
Kapasitesi, Enerji Depolama Sistemleri, Talep Tarafı Yönetimi, Optimizasyon.

Abstract:
Curently, due to the continuous increase in the need for energy due to the
continuous increase in the economy, population and urbanization, and the negative
effects such as greenhouse gas emissions and environmental pollution caused by the
fact that the majority of traditional energy sources produce from fossil fuel-based
sources, and the disproportionate distribution of these fossil fuel reserves over the
world. As a result of being limited, the concept of clean energy with renewable energy
sources has gained importance. In this direction, economic and political global targets
have been established for the development of sustainable energy systems.
In this thesis, the necessity of using ESSs(Energy Storage System) and demandside management strategies in terms of technical problems in renewable-based
distribution networks in order to operate the system more economically and more
reliably, For this purpose, studies have been carried out to determine the chargedischarge times of a distribution network that includes a solar panel and battery storage
system, which is one of the ESS types. The most appropriate positioning and sizing of
ESSs in the distribution networks in a way that minimizes voltage deviation and power
losses has been studied with the General Algebraic Modeling System (GAMS)
program in the 33 bus test distribution system. In the study, it has been revealed that
with the most appropriate placement of ESSs, power losses and voltage deviations can
be reduced and the system can be operated more efficiently and reliably.

Keywords: Distribution Network, Renewable Energy Capacity, Energy Storage
Systems, Demand Side Management, Optimization.