Orta Gerilim Şalt Sistemlerindeki Gelişmeler: Güvenlik, Güvenilirlik ve Verimliliğin Artırılması
Saifa Khalid, Araştırma Analisti – PTR Inc.
Elektrik şebekesinde, orta gerilim şalt sistemleri, orta gerilim seviyesinde çalışan şebeke ekipmanlarını ve devrelerini kontrol ettiği, koruduğu ve izole ettiği için kritik bir rol oynamaktadır. Bu sistemler, kesinti sürelerini azaltmanın yanı sıra, sadece elektrik şebekesi altyapısını değil, aynı zamanda elektrik dağıtım tesislerinde görev yapan insan kaynaklarını da korumakla sorumludur. PTR'nin değerlendirmesine göre, orta gerilim şalt cihazları pazarı, kamu hizmetleri, endüstri, ticari binalar ve yenilenebilir enerji sistemleri dahil olmak üzere çeşitli sektörlerde dikkate değer bir büyüme kaydetmektedir. Paydaşlar ise güvenlik, güvenilirlik, verimlilik, çevresel sürdürülebilirlik ve dijitalleşmeye odaklanmaktadır.
Şekil 1: Orta Gerilim Şalt Sistemleri Pazarının Küresel Etkenleri. Kaynak: PTR Inc
Orta gerilim şalt sistemleri pazarının 2022-2028 yılları arasında yıllık ortalama %11 büyüme oranıyla büyüyeceği ve 2028 yılında 33 milyar ABD doları büyüklüğe ulaşacağı tahmin edilmektedir. Orta gerilim şalt sistemleri pazarında önemli bir büyüme beklenmekle birlikte, özellikle üreticiler açısından pazarın büyümesini sürdürebilmesi için ortadan kaldırılması gereken bazı engeller hâlâ mevcuttur. Bu engeller arasında maliyet baskıları ve yasal gereklilikler yer almaktadır; PTR, bunların inovasyon ve teknolojik gelişmeler sayesinde aşılabileceğini öngörmektedir.
Şu anda, küresel MV şalt cihazı pazarı, karbonsuzlaşma ve şebeke genişletme planları tarafından yönlendirilmektedir. Karbonsuzlaşma politikası, ekonomileri yenilenebilir enerji ve elektrikli araç şarj altyapısını (elektrikli araç satışlarını desteklemek amacıyla) yaygınlaştırmaya itmiştir.
Şekil 2: 2022-2028 yılları arasında küresel MV şalt cihazı pazarının yıllık bileşik büyüme oranı (CAGR). Kaynak: PTR Inc
Orta Gerilim Şalt Sanayisindeki Gelişmeler
Orta gerilim şalt sistemlerinde teknolojide önemli gelişmeler kaydedilmiş olup, bu gelişmeler sayesinde gelişmiş güvenlik özellikleri eklenmiş, güvenilirlik artırılmış, çevresel sürdürülebilirlik önlemleri alınmış ve dijitalleşme süreci başlatılmıştır.
Geliştirilmiş güvenlik özellikleri ve artırılmış güvenilirlik
MV şalt sanayisinin güvenlik özelliklerine ve ekipmanın güvenilirliğini artırmaya odaklandığı gözlemlenmiştir. Örneğin, Schneider Electric’in Premset şalt sistemi, güçlendirilmiş muhafazalar ve ark enerjisini teknisyenlerden uzaklaştırarak yaralanma riskini azaltan basınç tahliye mekanizmalarını içeren ark dirençli tasarımlarla donatılmıştır. Ayrıca, ABB’nin SafeGear HD şalt sistemi, kazara veya yetkisiz şalt işlemleri karşısında koruma sağlayan sağlam kilitleme mekanizmaları ve erişim kontrolleri sunmaktadır.
Orta gerilim şalt sistemlerinin çalışmasındaki güvenilirlik, kesintisiz güç kaynağını garanti ettiği için, bu sistemleri yaygın olarak kullanan kamu hizmetleri kuruluşları, sanayi tesisleri, ticari binalar ve yenilenebilir enerji sistemleri açısından hayati önem taşımaktadır. Güvenilirlikle ilgili sorunları çözmek amacıyla, şalt sistemi üreticileri, erken arıza tespitine (aksi takdirde mümkün olmayan) olanak tanıyan ve dolayısıyla arıza süresini azaltan ve kendi kendini onarma özellikleri sayesinde gücün hızlı bir şekilde geri kazanılmasını sağlayan sensör tabanlı izleme ve akıllı algoritmalar gibi gelişmiş arıza tespit tekniklerini uygulamaya koymuştur.
Şalt sisteminin güvenilirliğini artırmak ve beklenmedik arızaları önlemek amacıyla ABB, gelişmiş izleme ve teşhis sistemlerini bünyesinde barındıran UniGear Digital şalt sistemini piyasaya sürdü. Bu sistem, şalt sisteminin kritik parametrelerinin sürekli olarak izlenmesini sağlayarak proaktif arıza tespiti ve bakım imkanı sunuyor.
Çevresel sürdürülebilirlik
Orta gerilim şalt sistemlerinin çoğunda ark söndürme maddesi olarak sülfür heksaflorür (SF6) kullanılmaktadır; ancak bu gaz, küresel ısınma potansiyelinin oldukça yüksek olması nedeniyle çevreye tehdit oluşturmaktadır.SF6'nın yarattığı tehdide yanıt olarak sektörün, vakum kesiciler, gaz karışımları ve katı hal teknolojileri gibiSF6 alternatiflerini aktif olarak araştırdığı gözlemlenmiştir. Bu alternatifler, çevresel etkiyi azaltırken benzer veya bazen daha üstün elektriksel performans sunmaktadır. Ancak, orta gerilim seviyesindeSF6 içermeyen şalt cihazlarının yaygın olarak kullanılabilmesi için ortadan kaldırılması gereken engeller hala mevcuttur (başlıca engel, geleneksel şalt cihazlarına göre daha yüksek maliyetidir).
Önde gelen bir teknoloji şirketi olan ABB,SF6'dan daha düşük küresel ısınma potansiyeline sahip olan AirPlus adlı bir gaz karışımı geliştirmiştir. Öte yandan Siemens, orta gerilim şalt sistemlerinde kullanılanSF6'ya alternatif olarak vakumlu kesici teknolojisini piyasaya sürmüştür.SF6'ya alternatif teknolojilerin benimsenmesi, yalnızca çevresel endişeleri gidermekle kalmaz, aynı zamanda enerji sektöründe sürdürülebilir uygulamaların yaygınlaşmasını da destekler.
Ayrıca, Eaton'ın Xiria şalt sistemi katı yalıtım malzemeleri kullanarak ekipmanın ömrünü uzatır, bakım gereksinimlerini azaltır ve genel güvenilirliği artırır.
PTR'ye göre,SF6 bazlı GIS'e (gaz yalıtımlı şalt sistemi) olan talep, küresel ölçekte SIS (katı yalıtımlı şalt sistemi) veSF6 içermeyen alternatiflerle yer değiştiriyor. SIS teknolojisi Amerika kıtasında ve APAC bölgesinde daha yaygınken, Avrupa'da iseSF6 içermeyen alternatifler tercih ediliyor.
Dijitalleşme
Orta gerilim şalt sistemlerinin önde gelen OEM'leri, kontrol ve izleme özelliklerini iyileştiren ve sistemlere iletişim yetenekleri kazandıran dijital teknolojileri şalt sistemlerine entegre ediyor. Daha önce de belirtildiği gibi, ABB’nin UniGear Digital şalt sistemi, durum izleme ve öngörücü bakım için entegre dijital sensörlere ve iletişim yeteneklerine sahiptir.
Öte yandan, Nesnelerin İnterneti (IoT) ile orta gerilim şalt sistemlerinin entegrasyonu, gerçek zamanlı izleme ve kontrolü mümkün kılmış; bu da verimli işletim ve bakımın önünü açmıştır. Schneider Electric’in EcoStruxure Power çözümü, gerçek zamanlı veri toplama, uzaktan arıza teşhisi ve öngörücü analitik özelliklerine sahip IoT uyumlu şalt sistemleri sunmaktadır. Ayrıca, bulut tabanlı bir platform olan Eaton’ın Power Xpert Dashboard’u, kritik şalt sistemi verilerine ve analizlerine uzaktan erişim sağlayarak verimli enerji yönetimi ve bilinçli karar almayı mümkün kılar.
PTR'ye göre, dijital şalt cihazı pazarı şu anda talebin çok düşük olduğu ilk aşamalarında bulunsa da, 2021-2030 döneminde %25'lik önemli bir yıllık bileşik büyüme oranıyla büyümesi bekleniyor; talebin büyük bir kısmı ise Avrupa pazarından gelecek.
Şekil 3: 2021-2030 Döneminde Küresel Dijital MV Şalt Sistemleri Pazarının Yıllık Bileşik Büyüme Oranı. Kaynak: PTR Inc
Geleceğe Bakış
PTR, orta gerilim şalt teknolojisinin yıllar içinde önemli ölçüde geliştiğini gözlemlemiştir. Ek güvenlik özelliklerinin eklenmesi, güvenilirlik iyileştirmeleri, çevresel sürdürülebilirlik önlemleri ve dijitalleşme, orta gerilim şalt sektörünü modern gereksinimlere uyumlu hale getirmiştir. Şaltlar artık daha fazla güvenlik sağlamak amacıyla ark parlaması azaltma teknikleri, personel koruma mekanizmaları ve kilitleme sistemleriyle donatılmıştır; güvenilirlikteki iyileştirmeler ise arıza tespit sistemleri, kendi kendini onarma yetenekleri ve öngörücü bakım algoritmaları sayesinde sağlanmaktadır. Güvenliği artırmanın ve güvenilirliği iyileştirmenin yanı sıra, MV şalt endüstrisi, küresel ısınma potansiyeli daha düşük olanSF6 alternatif gaz karışımları yoluyla çevresel etkiyi azaltmaya da odaklanmaktadır. Ayrıca, dijital teknolojilerin şalt sistemlerine entegrasyonu, orta gerilim şalt sistemlerinde daha iyi kontrol, izleme ve iletişim yetenekleri sağlamıştır.
Orta gerilim şalt sistemi pazarının, 2022'den itibaren 2028'e kadar yıllık ortalama %11 büyüme oranıyla büyüyeceği ve 2028'de 33 milyar ABD doları büyüklüğe ulaşacağı tahmin ediliyor; ancak hâlâ ortadan kaldırılması gereken engeller mevcut. PTR'ye göre, bu engeller arasında maliyet baskıları ve yasal gereklilikler yer alıyor; bu sorunların, OEM'ler tarafından inovasyon ve teknolojik gelişmelerin yardımıyla çözülmesi bekleniyor.
Yazar Hakkında
Saifa, PTR Inc. şirketinde kıdemli analist olarak görev yapmaktadır. Başlıca ilgi alanı elektrik sistemleridir. Şu anda, PTR’nin ortaklaşa sunulan elektrik şebekesi hizmetlerinin geliştirilmesinde elektrik şebekesi araştırma ekibine liderlik etmekte ve dünya çapındaki Fortune 500 şirketleri için özel araştırma projelerini yönetmektedir. Sorumluluk alanındaki konular arasında yüksek gerilim şalt sistemleri, orta gerilim şalt sistemleri, güç transformatörleri, dağıtım transformatörleri, trafo merkezi otomasyonu, güç faktörü düzeltme vb. yer almaktadır. Saifa teknik bir geçmişe sahiptir ve Elektrik Mühendisliği alanında lisans derecesine sahiptir.
İletişim:
