Enerji depolama sistemlerinin rüzgar türbinleriyle kullanımının güç sistem analizi
Power system analysis of energy storage systems integration with wind turbines
Yazar: MURAT CAN SİNİM
Danışman: PROF. DR. MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Enerji depolama = Energy storage ; Enerji yönetim sistemleri = Energy management systems ; Rüzgar türbinleri = Wind turbines ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Sıfır karbon hedeflerine ulaşılma amacı ülkelerin yenilenebilir enerji kaynaklarına yatırımları arttırmalarını neden olmaktadır. Rüzgâr türbinleri ve enerji depolama sistemleri yatırımı dünyada en çok alan teknolojiler arasında ön sırada yer almaktadır.  Enerji depolama sistemlerinin yüksek kapasiteli ve dağıtık olarak kullanılabilmeleri sayesinde, şebeke desteği amaçlı birçok farklı amaca uygun olarak hizmet verebilmesi ve tekrar kullanılabilir olması dolayı tercih edilmektedir. Aynı zamanda elektrik kesintisi anlarından enerji depolama sistemleri sayesinde enerji sürekliliği sağlayabilmelerinden dolayı da tercih edilmelerini sağlamaktadır. Enerji depolama sistemlerinin elektrik şebekesinde kullanımına yönelik tüm faydalar, enerji depolama ekipmanlarının kullanımının günden güne artmasını sağlamaktadır. Ülkemizde 10 GW kurula güce ulaşan rüzgâr enerjisi günden güne kurulu gücünü arttırmaktadır. Karasal rüzgâr türbinlerine ek olarak, deniz üstü rüzgâr türbinlerinde dünyada geniş yatırım bulması rüzgâr türbinlerinin daha da yaygınlaşacağını göstermektedir. Tamamıyla rüzgâr enerjisine bağlı olarak çalışan bu sistemler, literatürde halen kesintili enerji kaynağı olarak tanımlanmaktadır. Kesintili kaynak olmaları dolayısıyla elektrik şebekesinde ve elektrik piyasasında birçok öngörülemeyen durumu beraberinde getirmektedir. Bu çalışma kapsamında, rüzgâr türbinlerine bağlı olarak enerji depolama sistemlerinin kullanımlarına yönelik güç sistem analiz çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Enerji depolama sistemi kullanılması ve kullanılmaması durumuna uygun olarak elektrik şebekesine olan etkileri detaylı analiz edilmiş ve farklı depolama durumlarına göre çıkış gücünde sınırlı değişimli ve sürekli etkili bir çıkış için çözümler ortaya koyulmuştur.

Abstract:
The aim of achieving zero carbon targets causes countries to increase investments in renewable energy sources. Wind turbines and energy storage systems are among the technologies that receive the most investment in the world. Energy storage systems are preferred because they can be used in a high capacity and as distributed resources. They can serve for many different purposes for grid support and are reusable. At the same time, they are preferred because they can provide energy continuity during power cuts thanks to energy storage systems. All the benefits for the use of energy storage systems in the electricity grid ensure the increase in the use of energy storage equipment day by day. Wind energy, which reaches 10 GW of installed power in our country, increases its installed power day by day. In addition to onshore wind turbines, the wide investment in offshore wind turbines in the world indicates that wind turbines will become more widespread. These systems, which are completely dependent on wind energy, are still defined as intermittent energy sources in the literature. As they are intermittent resources, they bring many unpredictable situations in the electricity grid and electricity market. Within the scope of this study, power system analysis studies were carried out for the use of energy storage systems connected to wind turbines. In accordance with the use and non-use of the energy storage system, its effects on the electricity grid have been analyzed in detail and solutions have been presented for a continuous effective output with limited variation in output power according to different storage situations.