• PTR, esas olarak yenilenebilir enerjinin elektrik şebekesine hızlı bir şekilde 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 tabanlı 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 nedeniyle 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 teknolojilerinden destek gerektirir. Pil enerji depolama, geleneksel enerji kaynaklarından yenilenebilir enerjiye geçişi desteklemek amacıyla yaygınlaştırılan önde gelen bir enerji depolama teknolojisidir. BESS, şebeke parametrelerini (frekans ve gerilim) güvenli çalışma için belirlenen sınırlar içinde tutmada kritik bir rol oynamaktadır.

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

Pil Enerji Depolama Sistemlerinin Küresel Çapta 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 eyaletlerinde 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’dir ve bu durum, ülkede rüzgâr ve güneş enerjisi gibi düşük karbonlu üretim varlıklarının yaygın bir şekilde devreye alınmasına 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 bir düşüşün ardından, 2022 yılında endüstriyel 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 örneğin pik talep ve arbitraj pazarları gibi alternatif gelir kaynaklarına yönelmesi beklenmektedir.

Avustralya, 2022 yılında toplam 200 MW kapasiteli BESS projeleri hayata geçirdi. Avustralya, BESS kapasitesini büyük ölçekte yaygınlaştırmaya devam ediyor ve her biri 200 MW kapasiteli projeler kuruyor. Halihazırda planlama aşamasında veya inşaat halindeki bu projelerin, ülkenin toplam BESS kapasitesini önemli ölçüde artırması bekleniyor. Avustralya ayrıca, kapasite dengeleme 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 büyük çoğunluğu 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’de 2010’lu yılların herhangi bir döneminden daha yüksek seviyedeydi. Bu durum da, üç yıldır aralıksız bir düşüş eğilimi gösteren lityum-iyon pil paketleri ve hücrelerinin maliyetini yukarı çekmiştir. Hammadde fiyatlarındaki artışın arkasındaki nedenlerden biri, hükümetleri yerel hammadde tedarik zincirleri kurmaya yönelten tedarik zinciri kesintileridir. Ayrıca, lityum-iyon pil üreticilerinin tedarik zincirini güvence altına almak amacıyla 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 tabanlı 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 önemli bir fırsat, 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 yaratma 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 yaygın bir gözlemdir.

Yük kaydırma ve enerji arbitrajı

BESS projelerinin, özellikle güneş ve rüzgâr enerjisi dahil olmak üzere yenilenebilir enerjinin elektrik şebekesine yaygın olarak entegre edildiği yerlerde, dünya çapında 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 devreye sokulur. Enerji arbitrajı, yenilenebilir enerji geliştiricilerinin sadece genel enerji üretimini artırmalarını sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda talep zirve saatlerinde (elektrik fiyatlarının yüksek olduğu zamanlarda) enerji taahhüdünde bulunarak ve 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, artık talebin düşük olduğu dönemlerde fazla elektriği depolayıp talebin yüksek olduğu zamanlarda tedarik ederek şebeke tıkanıklığını gidermektedir. Şebeke tıkanıklığını giderme hizmetleri, Hollanda’daki BESS projeleri için yerleşik bir gelir kaynağı haline gelmiştir. Birleşik Krallık’ta ise BESS projeleri, şebeke gerilimlerini dengelemek amacıyla elektrik şebekesine reaktif güç sağlamaktadır. ABD pazarında ise BESS projeleri, iletim ve dağıtım şebekesinin kapasitesinin artırılmasına yönelik yatırımları erteleyerek gelir elde etmektedir. Sonuç olarak, elektrik piyasasında BESS proje geliştiricilerinin yararlanabileceği bir dizi fırsat mevcuttur; bu fırsatlar, sektördeki büyümeyi teşvik etmekle kalmayacak, aynı zamanda kârlılığı da artıracaktır.

Şekil 3: Pil Enerji Depolama Gelir Akışları ve Enerji Depolama Süresi. Kaynak: PTR Inc

Geleceğe Bakış

Özellikle gelişmiş ekonomilerde yenilenebilir enerji kaynaklarının yaygınlaşması nedeniyle, önümüzdeki yıllarda küresel pil enerji depolama kapasitesinin artması beklenmektedir. Bu durum da, ülkelerin elektrik piyasalarında çeşitli şebeke hizmetleri sunmak üzere pil enerji depolama teknolojisinin kullanılması için yeni pazarlar yaratacaktır.

Bununla birlikte, engellerin ortadan kaldırılmasına ve sektördeki paydaşlar için elverişli bir ortamın yaratılmasına odaklanan politika ve mevzuat değişikliklerine acil ihtiyaç bulunmaktadır. 2030 yılına kadar, önde gelen ülkeler, teknolojik gelişmeler, maliyet düşüşleri ve çeşitli kimyasal bileşimlerdeki ilerlemelerin de desteğiyle önemli ölçekte pil kurulumları gerçekleştirmeyi taahhüt etmişlerdir. 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 de 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 görev almıştır. UET Mehran’dan elektrik mühendisliği lisans derecesine sahip olması, pazar analisti olarak görevine teknik bir arka plan bilgisi kazandırmaktadır.

Daha fazla bilgi için lütfen aşağıdaki adrese başvurun [email protected]