International 100% Renewable Energy Conference

ŞENER OKTİK

President of Research & Technological Development of Şişecam

ŞENER OKTİK

President of Research & Technological Development of Şişecam

GÜNEŞ ENERJİSİ SEKTÖRÜNDE OYUN DEĞİŞTİRİCİ:  FOTOVOLTAİK DÖNÜŞÜM + DEPOLAMA

Abstract

2017 Küresel Ölçekte Temiz ve Tükenmez Enerji Sektöründe yapılan yatırmaların toplamı bir yıl önceye göre %3 artışla yaklaşık 336 milyar $ ulaşmıştır, bu yatırımların  %40 ‘ı Çin’de (~133 milyar $) ve %17’si ABD  (~57 milyar $)  de yapılırken Almanya’nın payı  %7 de (15 milyar~) kalmıştır. Yatırımların dağılımı güneş ~161 milyar$ (yıllık değişim: +%18), rüzgâr ~107 milyar $ (yıllık değişim: -%12), akıllı enerji teknolojileri  ~49milyar $ (yıllık değişim: +%0,7, biyoenerji  ~7 milyar $ (yıllık değişim :-%22) ve diğerleri  ~10 milyar $ (yıllık değişim :-%16) şeklindedir.  2017 yılında küresel ölçekte güneş enerjisi santrali (GES) kurulumları 100 GW/yıl sınırını aşarken, rüzgâr enerjisi Santralleri (RES) kurulumları 50GW/yıl civarında gerçekleşmiştir ve güneş (~406GW) ve rüzgâr (~550GW) enerjisi santrallerinin toplam büyüklüğü Terewat ( milyon megavat) değerine yaklaşmıştır.

Fotovoltaik dönüşümde ve depolamada gelişen teknolojiler ve sürekli azalan maliyetlere bağlı olarak önümüzdeki beş yıllık dönemde Dünyadaki toplam GES kurulu gücünde artış öngörüsü her yıl 100 GWp değerini aşarak, 2021 yılında toplam gücün 700 bin MWp civarında olacağıdır. Güneş kuşağındaki ülkelerde şebekeye bağlı büyük ölçekli fotovoltaik güç sistemlerinde üretilen elektrik enerjisinin kilovat saatinin maliyeti termik ve nükleer santrallerle yarışır hale gelmiştir.  Son yıllarda yapılan GES ihalelerinde kW-saat elektriğe verilen fiyatlar sürekli azalmakta olup,  2017 yılı biterken Suudi Arabistan Kırallığı Ulusal Yenilenebilir Enerji Programı içinde yer alan 300MW GES için Masdar ve Fransız EDF Ortaklığı 1.79 $cent/ kWh teklif vermiştir. Rekabetçi maliyetlerle ülkelerin kurulu güçlerinde öneli ölçüde yer almaya başlayan güneş ve rüzgar gibi değişken güçlerin toplam elektrik üretimine olan katlılarına bağlı olarak ülkeler dört fazda değerlendirilmektedir ve her faz için yerine getirilmesi gerekli teknik şartlar bulunmaktadır. Dördüncü fazda değişken güç santrallerin ürettiği elektrik enerjisinin toplam talebe oranı %25 civarına ulaştığında depolama bir zorunluluk olarak ortaya çıkmaktadır. Elektrik Enerjisi Depolama Teknolojileri, mekaniksel, elektrokimyasal (aküler), elektriksel, termal ve kimyasal olarak gruplanabilir.  2015 yılı değerleriyle toplamda 145GW olan elektrik enerji depolama kapasitesinin en büyük bölümü pompalanmış Suya Dayalı Depolama (142 GW) olup diğerleri içinde öne çıkan elektrokimyasal depolama  (aküler) 1GW, flywheels (Volan) 931MW ve sıkıştırılmış Hava ile Depolama 631 MW şeklindedir.

GES’lerde üretilen elektriğin maliyetlerindeki bu hızlı düşüşle birlikte özellikle elektrikli araç sektöründeki talebe bağlı olarak elektrokimyasal ( aküyle) depolama sektöründeki gelişmeler “güneş + depolama”yla güneş enerjisini baz santrallerle yarışma yoluna sokmuştur.

Güneş enerjisinin aküyle depolanmasında öne çıkan lityum iyon depolamada yatırım maliyetler son beş yılda %65 ucuzlarken 2012 yılında depolama kapasitesinin yatırım maliyeti 800$/kWh cıvarında iken 2018 de 200$/kWh altına ineceği öngörülmektedir. Maliyet azalmasına bağlı olarak 2016 yılında toplam küresel akü depolama kapasitesi 1700 MWp civarındaki ulaşmış ve  bu değerin 2030 yılında 125 000 MWp değerini aşacağı öngörülmektedir. Akülü depolama alanındaki teknolojik gelişmelerle birlikte, artan üretici sayısı ve üretim kapasitesinin maliyetleri hızla aşağı çekeceği öngörülmektedir. ABD’nin Colorado eyaletinde son kullanıcı için elektriğin kWh maliyetinde artış olmadan temiz ve tükenmez enerji çözümleri sunma programı bağlamında “Xcell Enerji Şirketi”  tarafından Şubat 2018 de yapılan bir ihalede “Güneş enerjisi +Depolama” için verilen en düşük teklif 2.1$cent/ kWh olmuştur.

Bu sonuç, yakın gelecekte güneş enerjisinden “elektrik üretme ve depolama” teknolojilerinin bir çok uygulamada baz güç santralleri için “oyun değiştirici” olabileceğini göstermektedir.

Biography

Prof. Dr. Şener Oktik graduated from Ankara University with a degree in Physics in 1976 and received his M.Eng. in Applied Physics in 1977 from the same university. He went on to obtain a Ph.D. from Durham University (UK), Department of Applied Physics and Electronics in 1982.  Prof. Dr. Oktik became Associate Professor (Interuniversity Council) in 1986 and full Professor (Muğla University) in 1995. During his career, he has worked as lecturer/research scientist/senior researcher/administrator/senior administrator at Durham University (UK), Lecce University (Italy), Stuttgart University (Germany), Selçuk University and Muğla University (Turkey). Prof. Dr. Oktik served as the Third and Fourth Term President/Rector of Muğla University between 2002 and 2010. He has also worked as senior research scientist/technologist/senior executive at BP Solar, Sunbury, Imperial Chemical Industries PLC (ICI), Paints Division Slough Research Labs, Industrial Research Labs of Durham University (UK), Anel Group, Arıkanlı Holding (Turkey). Prof. Dr. Şener Oktik has been the Chief Research & Technological Development Officer at Şişecam Group since January, 2012 and he is a member of the steering committee of International Commission on Glass, “ICG”  and serving  at the internaional advisory board of  International Conference on Coatings on Glass and Plastics,  Society of Vacuuum Coaters and  The Center for Functional and Surface Functional Glass (Slovakia) and he is also in the Scientific Committe of   “European Photovoltaic Solar Energy Conference EU-PVSEC” and the chairman of  Turkish Solar Energy Industry Association. Prof. Oktik is author/co-author of over 100 scientific and technical publications and inventor/co-inventor of two world patents.