• PTR, yenilenebilir enerjinin elektrik şebekesine hızla entegre edilmesi nedeniyle pil enerji depolama sistemlerinin kullanımında önemli bir artış gözlemlemektedir.
• ABD, Birleşik Krallık, Almanya ve Avustralya, operasyonel pil enerji depolama kapasitesi açısından dünya çapında başı çekiyor.
• Pil enerji depolama projeleri, frekans hizmetleri, yük kaydırma ve enerji arbitrajı gibi, gelir elde etmek için kendi pazarlarına sahip olan çeşitli uygulamalara dayanmaktadır.

PTR, yenilenebilir enerjinin elektrik şebekesine hızlı entegrasyonu sayesinde pil enerji depolama sistemlerinin kullanımında önemli bir artış gözlemlemektedir elektrik şebekesine. Bu durum, büyük ölçüde nakit sıkıntısı çeken gelişmekte olan ekonomilere kıyasla, temiz enerji kaynaklarına yatırım yapma gücü olan dünya çapındaki gelişmiş ekonomiler için özellikle geçerlidir. Yenilenebilir enerji, aralıklı bir elektrik kaynağıdır ve bu da elektrik şebekesinin sorunsuz çalışmasını sağlamak için enerji depolama teknolojilerinin desteğini gerektirir. Pil enerji depolama, geleneksel enerji kaynaklarından yenilenebilir enerjiye geçişi desteklemek amacıyla kullanılan önde gelen bir enerji depolama teknolojisidir. BESS, şebeke parametrelerini (frekans ve voltaj) güvenli çalışma için belirlenen sınırlar içinde tutmada kritik bir rol oynamaktadır.

Dünya çapında birçok ülke pil enerji depolama sistemlerini devreye sokuyor ve önümüzdeki on yıl içinde pil enerji depolama kapasitesinin önemli ölçüde artması bekleniyor.  

Pil Enerji Depolama Sistemlerinin Küresel Yaygınlaşması ve Büyümesi

ABD, Birleşik Krallık, Almanya ve Avustralya , operasyonel pil enerji depolama kapasitesi açısından küresel lider konumundadır. Son zamanlarda ABD, 2022 yılında 4000 MW kapasiteli pil enerji depolama projeleri kurarak diğer tüm ülkeleri geride bırakmıştır. ABD içinde, kurulu pil enerji depolama kapasitesinin büyük kısmı Kaliforniya ve Teksas'ta bulunmaktadır; bu nedenle bu eyaletler, Amerika kıtasında yerleşik pazarlar olarak sınıflandırılmaktadır.

Avrupa'da, Birleşik Krallık operasyonel pil enerji depolama kapasitesi açısından öncü konumdadır. Birleşik Krallık'ın toplam operasyonel pil enerji depolama kapasitesi yaklaşık 1,9 GW olup, bu durum ülkede rüzgâr ve güneş enerjisi gibi düşük karbonlu üretim kaynaklarının yaygın olarak kullanılmasına katkıda bulunmaktadır. Birleşik Krallık'taki BESS projeleri, elektrik şebekesine frekans hizmetleri sunarak önemli bir gelir kaynağı oluşturmaktadır. Son zamanlarda, ülkedeki frekans hizmetleri pazarının doygunluğa ulaşması nedeniyle frekans hizmetlerinden elde edilen gelir azalmaya başlamıştır.

Öte yandan Almanya’da, üç yıl süren düşüşün ardından, 2022 yılında büyük ölçekli BESS proje kurulumları %910 oranında artış gösterdi. Aynı yıl Almanya, 470 MW kapasiteli BESS projeleri kurarak toplam kapasiteyi 1 GW'a çıkardı. Alman projeleri, gelir elde etmek için büyük ölçüde frekans kontrol rezervi (FCR) pazarına da bağımlıydı. FCR pazarı doygunluğa ulaştığı için, bu projelerin alternatif gelir kaynaklarına, örneğin pik talep ve arbitraj pazarlarına yönelmesi bekleniyor.

Avustralya, 2022 yılında toplam 200 MW kapasiteli BESS projeleri kurdu. Avustralya, BESS kapasitesini büyük ölçekte yaygınlaştırmayı hedefliyor ve her biri 200 MW kapasiteli projeler kuruyor. Şu anda planlama aşamasında veya yapım aşamasında olan bu projelerin, ülkenin toplam BESS kapasitesini önemli ölçüde artırması bekleniyor. Avustralya ayrıca, kapasite sağlamlaştırma sağlamak amacıyla yenilenebilir enerji üretim projeleriyle birlikte pil enerji depolama kapasitesinin kurulduğu hibrit BESS projelerini de sürdürüyor. Buna ek olarak, Avustralya, hizmet dışı bırakılmış kömür santrali sahalarında da büyük ölçekli BESS projeleri kuruyor.

Şekil 1: Küresel Pazar Özeti – Önemli Ülkelerdeki Pil Enerji Depolama Sistemlerinin Büyümesi. Kaynak: PTR Inc

Pil Enerji Depolama Teknolojisi ve Maliyet Gelişimi

Dünya çapındaki BESS kurulumlarının çoğu lityum-iyon teknolojisine dayanmaktadır. Küresel ölçekte kurulan az sayıdaki BESS projesi ise akış pil teknolojisi ve sodyum iyon teknolojisini kullanmaktadır. lityum-iyon piller talebi, esas olarak kurulmakta olan BESS projelerinin çoğunun bu teknolojiyi kullanması nedeniyle artmaktadır. Bununla birlikte, lityum-iyon teknolojisi, BESS'in genel enerji yoğunluğunu ve güvenliğini artırmaya odaklanarak sürekli olarak gelişmektedir.

Uluslararası Enerji Ajansı’nın tahminlerine göre, lityum, kobalt ve bakır dahil olmak üzere hammadde fiyatları 2022 yılında 2010’lu yılların herhangi bir döneminden daha yüksek seviyedeydi. Bu durum, üç yıldır aralıksız bir düşüş eğilimi gösteren lityum-iyon pil paketleri ve hücrelerinin maliyetini de yukarı çekmiştir. Hammadde fiyatlarındaki artışın arkasındaki nedenlerden biri, hükümetleri yerel hammadde tedarik zincirleri kurmaya yatırım yapmaya iten tedarik zinciri kesintileridir. Ayrıca, lityum-iyon pil üreticilerinin tedarik zincirini güvence altına almak için madencilik şirketleriyle stratejik ittifaklar kurdukları gözlemlenmektedir. Lityum-iyon pil fiyatlarının, devam eden on yılın ikinci yarısında (2022'ye kıyasla) düşmesi beklenmektedir.

Şekil 2: Lityum-iyon Pillerin Küresel Ortalama Fiyatları (2022). Kaynak: PTR Inc

BESS Projeleri için Gelir Kaynakları

Pil enerji depolama projeleri, frekans hizmetleri, yük kaydırma ve enerji arbitrajı gibi, gelir elde etmek için kendi pazarlarına sahip olan çeşitli uygulamalara dayanmaktadır.

Frekans hizmetleri

BESS projelerinin gelir elde etmesine yönelik en önemli fırsatlardan biri, frekans düzenleme gibi şebeke hizmetlerinin sunulmasıdır. BESS projeleri elektrik şebekesine entegre oldukça, pil işletmecileri gelir elde etmek için birincil ve ikincil frekans düzenleme hizmetlerinin sunumuna güvenmektedir. Frekans düzenleme, BESS projeleri için bir gelir elde etme fırsatı olmasının yanı sıra, elektrik şebekesinin istikrarını ve güvenilirliğini artırır ki bu da son derece arzu edilen bir durumdur. Ancak Almanya, Birleşik Krallık ve ABD gibi gelişmiş ekonomilerde, frekans hizmeti pazarının doymuş hale geldiği ve bunun da frekans düzenleme hizmetleri için ödenen tazminatı azalttığı sıkça gözlemlenmektedir.

Yük kaydırma ve enerji arbitrajı

Dünya genelinde, özellikle güneş ve rüzgâr enerjisi dahil olmak üzere yenilenebilir enerjinin elektrik şebekesine yaygın olarak entegre edildiği yerlerde, BESS projelerinin yük kaydırma yoluyla gelir elde etmesi oldukça yaygın bir durumdur. Aralıklı olarak üretilen yenilenebilir enerjiyi verimli bir şekilde yönetmek amacıyla, yüksek üretim dönemlerinde fazla enerjiyi depolayan ve talebin yüksek olduğu zamanlarda bu enerjiyi aktaran pil enerji depolama sistemleri kullanılmaktadır. Enerji arbitrajı, yenilenebilir enerji geliştiricilerinin sadece genel enerji üretimini artırmalarını sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda talep zirve yaptığı saatlerde (elektrik fiyatlarının yüksek olduğu zamanlarda) enerji taahhüt edip satarak ek gelir elde etmelerini sağlayan bir başka gelir kaynağıdır.

Yeni trendler

Pil enerji depolama geliştiricileri, gelir kaynaklarını çeşitlendirmek ve şebeke tıkanıklığının giderilmesi ile gerilim dengeleme gibi diğer pazarlara/hizmetlere yönelmek istemektedir. BESS projeleri, düşük talep dönemlerinde fazla elektriği depolayarak ve talep yüksek olduğunda bunu tedarik ederek şebeke tıkanıklığını gidermektedir. Şebeke tıkanıklığını giderme hizmetleri, Hollanda’daki BESS projeleri için yerleşik bir gelir kaynağı haline gelmiştir. İngiltere'de BESS projeleri, şebeke gerilimlerini dengelemek amacıyla elektrik şebekesine reaktif güç sağlamaktadır. ABD pazarında ise BESS projeleri, iletim ve dağıtım şebekesinin kapasitesini artırmaya yönelik yatırımları erteleyerek gelir elde etmektedir. Sonuç olarak, elektrik piyasasında BESS proje geliştiricilerinin yararlanabileceği bir dizi fırsat mevcuttur ve bu fırsatlar sektörde sadece büyümeyi değil, karlılığı da artıracaktır.

Şekil 3: Pil Enerji Depolama Gelir Akışları ile Enerji Depolama Süresinin Karşılaştırması. Kaynak: PTR Inc

Geleceğe Bakış

Önümüzdeki yıllarda, özellikle gelişmiş ekonomilerde yenilenebilir enerji kaynaklarının yaygınlaşmasıyla birlikte, küresel pil enerji depolama kapasitesinin artması beklenmektedir. Bu durum ise, ülkelerin elektrik piyasalarında çeşitli şebeke hizmetleri sunmak üzere pil enerji depolama teknolojisinin yer alması için yeni pazarlar yaratacaktır.

Bununla birlikte, sektördeki paydaşlar için engellerin kaldırılmasına ve elverişli bir ortamın yaratılmasına odaklanan politika ve düzenlemelerde acil değişikliklere ihtiyaç vardır. Önemli ülkeler, teknolojik gelişmeler, maliyet düşüşleri ve çeşitli kimyasal bileşimlerdeki ilerlemelerin de desteğiyle, 2030 yılına kadar önemli ölçekte pil kurulumları gerçekleştirmeyi taahhüt etmiştir. Bu faktörler, planlanan projelerin tamamlanmasını hızlandıracak ve pil enerji depolamanın küresel enerji manzarasının güvenilirliğini, istikrarını ve sürdürülebilirliğini artırmada kritik bir rol oynamasını sağlayacaktır.

Yazar Hakkında

Siddiqa Batool , PTR Inc.'de analist olarak çalışmakta ve enerji depolama pazarı analizine odaklanmaktadır. Sorumlulukları arasında enerji depolama pazarı trendlerini, özellikle pazar büyüklüğünü ve kurulu ve planlanan projelerin analizini yapmak yer almaktadır. Siddiqa ayrıca pil kimyası ve tedarik zincirlerindeki gelişmelerle ilgili analizler de gerçekleştirmektedir. Pazar analisti olarak, elektrik şebekeleri ve güç elektroniği konularındaki projelerde de çalışmıştır. Mehran, UET'den elektrik mühendisliği lisans derecesine sahiptir ve bu, pazar analisti rolüne teknik arka plan bilgisi kazandırmaktadır.

Daha fazla bilgi için lütfen iletişime geçin [email protected]