Aleena Ahmad, Araştırma Analisti – Power Technology Research

• 2021 yılında dünya çapında yaklaşık 302 GW yenilenebilir enerji üretim kapasitesi kuruldu ve bunun 168 GW'ı sadece güneş enerjisinden elde edildi.
• Transformatör endüstrisinde, temiz enerjiye geçişte destekleyici bir rol oynayan çeşitli teknolojik çözümler ortaya çıkmıştır.
• Power Technology Research'e göre, yenilikçi, sürdürülebilir ve çevre dostu transformatör çözümleri sunan transformatör tedarikçilerinin önümüzdeki yıllarda pazar paylarını artırmaları bekleniyor.

2015 yılında imzalanan tarihi Paris Anlaşması'ndan bu yana, dünya çapındaki ekonomiler iklim değişikliğiyle mücadele etmek için iddialı yenilenebilir enerji hedefleri belirlemiştir. Uluslararası Enerji Ajansı'nın iyileştirilmiş politikalarıyla birlikte bu hedefler, yıllar içinde özellikle gelişmiş ülkelerde küresel yenilenebilir enerji üretim kapasitesinde önemli artışlara yol açmıştır. 2021 yılında dünya çapında yaklaşık 302 GW yenilenebilir enerji üretim kapasitesi kurulmuş olup, bunun 168 GW'ı sadece güneş enerjisinden elde edilmektedir.

Bu yenilenebilir kapasite artışları, ülkelerde elektrik şebekesinin modernizasyonunu ve iyileştirilmesini gerektirerek, şebeke ekipmanlarına, özellikle transformatörlere olan talebi artırmıştır. Öte yandan, transformatör endüstrisi, değişen ihtiyaçlara yanıt olarak, yenilenebilir enerji kaynaklarıyla uyumlu, sürdürülebilir ve çevre dostu teknolojik çözümlere yönelmiş ve daha temiz bir şebeke hedeflemiştir.

Şekil 1: Transformatör Endüstrisindeki Çeşitli Teknolojik Çözümler.
Kaynak: Güç Teknolojisi Araştırmaları

Yıllar içinde transformatör endüstrisinde temiz enerjiye geçişte destekleyici rol oynayan çeşitli teknolojik çözümler ortaya çıkmıştır. Bu teknolojik çözümler arasında deniz altı transformatörleri, transformatörler için ester yağı, transformatörler için yeşil çelik ve dijital transformatörler bulunmaktadır.
 

Deniz altı transformatörü

Deniz altı transformatörü, derin deniz sahalarında güç kaynağı işlemleri için kullanılan, hermetik olarak kapatılmış, sıvı dolu, basınç dengelemeli bir ünitedir. Deniz altı transformatörünün basınç dengeleme sistemi, iç parçaları sıvıya daldırarak ve hava ve gazla dolu boşlukları ortadan kaldırarak iç basıncı dış su basıncına yakın tutar. Transformatörün soğutulması, konveksiyon yoluyla doğal olarak gerçekleştirilir.

Deniz altı transformatörlerinin kullanım alanlarından biri, ana karaya bağlanmak için kullanılabilecek büyük açık deniz rüzgar parkı tesisleridir. Deniz tabanına bir transformatör kurulursa, transformatöre özel yüzer platform inşa etme ihtiyacı ortadan kalkar. Diğer kullanım alanları ise gelgit türbini parkları ve dalga enerjisi dönüştürücü parklarıdır.

Hitachi Energy, OneSubsea'ya tedarik edilecek 24 MVA denizaltı transformatörünün testlerine kısa süre önce başladı. Şu anda, denizaltı transformatörünün termal davranışı ve basınç dengeleme sisteminin değerlendirilmesi ile birlikte 55 T denizaltı transformatörünün denizaltı koşullarındaki güvenilirlik değerlendirmesi devam etmektedir.

Ester yağı

Genellikle transformatörlerde yalıtım ve soğutma amacıyla mineral yağ kullanılır, ancak ester yağı biyolojik olarak parçalanabilir ve yangın riskini azaltan sürdürülebilir bir alternatif sunar. Biyolojik olarak parçalanabilir sıvılar, düşük_CO2 emisyonları ve inşaat sırasında daha az malzeme gereksinimi ile güneş enerjisi parklarında kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmış bir transformatör teslim ediliyor ve transformatör endüstrisinde devrim yaratması bekleniyor. Transformatör, WESTRAFO, EUROLAM, Technology-DTV ve EGP'nin mühendislik bölümü arasındaki işbirliği ile tasarlanmış ve geliştirilmiştir. İspanya'da, GEMINA, AGRIA ve ALAUDAE adlı üç güneş fotovoltaik santralinden oluşan VIDCO güneş enerjisi kümesi (inşaat halinde) kapsamında kullanıma sunulacaktır.   

Transformatörlerin, emisyonları 45 metrik ton_CO2 azaltacağı ve inşaat sırasında tüketilen demir, alüminyum ve yalıtım kağıtları dahil olmak üzere 14 ton hammadde tasarrufu sağlayacağı tahmin edilmektedir. Ayrıca, transformatör, mineral yağ ile ilişkili sızıntı ve yangın risklerini azaltan ve transformatörün yüksek sıcaklığa dayanma kabiliyetini artıran katkı maddeleri içeren soya bazlı bir karışım olan "Natural Ester Cargill FR3" kullanmaktadır.
 

Yeşil çelik

Yeşil çelik, genellikle üreticiden üreticiye değişen ve zamanla gelişmesi beklenen en düşük karbon ayak izine sahip çeliği ifade eder. Avrupa'da elektrikli çelik pazarının lideri olan Thyssenkrupp, düşük karbon ayak izine sahip bir çelik piyasaya sürdü ve diğer üreticilerin sürdürülebilir üretim süreçlerini tercih etmeleri için sektörde bir emsal oluşturdu. Düşük karbon ayak izine sahip yeni çeliğin, bölgedeki devam eden enerji dönüşümü girişimlerine önemli bir ivme kazandırması bekleniyor. Karbon ayak izi azaltılmış bu yeni elektrikli çeliğin 50 tonu
SGB-SMIT tarafından satın alınmış olup, bu çelik E.ON'un Almanya'daki dijital voltaj trafo merkezleri için transformatör üretiminde kullanılacaktır. Sürdürülebilir hammadde ve ürünlerin kullanımını öngören AB'nin Eko-tasarım Direktifi göz önünde bulundurulduğunda, diğer kamu hizmetleri kuruluşlarının da gelecekte yeşil çelikten üretilmiş transformatörler satın alması beklenmektedir.

Elektrikli çeliğin sadece güç ve dağıtım transformatörlerinin üretiminde değil, elektrikli otomobillerin şarj kolonlarında ve elektrik motorlarında da kullanıldığına dikkat etmek önemlidir. Bu ürünlerin üretiminde yeşil elektrikli çeliğin kullanılması, hem bölgede hem de küresel düzeyde enerji dönüşümü gündemini ilerletecektir.

Şekil 2: Transformatör Dijitalleşmesinin Potansiyel Faydaları. Kaynak: CIGRÉ (Görsel, Power Technology Research'ün mülkiyetindedir)

Dijital transformatörler

Dijital transformatör, varlık yönetimi ve şebeke optimizasyonu gerçekleştirmek için veri toplayan sensörlerle donatılmış bir transformatördür. Yüksek gerilim elektrik alanında önde gelen, küresel bir kar amacı gütmeyen kuruluş olan CIGRÉ tarafından yayınlanan bir araştırma, transformatör izlemenin erken teşhis sayesinde onarım maliyetlerinde %75 azalma, öngörülemeyen sorunlar/kesintiler nedeniyle gelir kaybında %60 azalma, felaketle sonuçlanabilecek arızaların riskinde %50 azalma ve yeni bir transformatörün fiyatının %2'sine varan yıllık maliyet tasarrufu sağlama potansiyeline sahip olduğunu ortaya koymuştur.

2020 yılında ABB Power Grid, Mainstream'in Şili'deki dokuz projesine dijital özellikli transformatörler tedarik etti. Ardından Şili'deki 3 rüzgar enerjisi projesi (Cuel, Sarco ve Aurora) için toplam 332 MW üretim kapasitesine sahip güç transformatörleri sağladı. Geçen yıl Enel Infrastructure and Networks bölümü, Hitachi ABB Power Grids'in transformatörlerini dijitalleştirmek için^{TXpertTM Ecosystem'i} kullanmaya karar verdi.

Geleceğe Bakış

Power Technology Research'e göre, yenilikçi, sürdürülebilir ve çevre dostu transformatör çözümleri sunan transformatör tedarikçilerinin önümüzdeki yıllarda pazar paylarını artırmaları bekleniyor. Küresel enerji dönüşümü tek başına gerçekleşemez, tüm enerji ekosisteminin dönüşümü desteklemesi gerekir ve bu noktada tüm bu teknolojilerin büyük bir rolü vardır. Ayrıca, özellikle mali alana sahip gelişmiş ekonomilerde, eskiyen transformatörlerin, yenilenebilir enerji uygulamalarıyla ve genel olarak enerji dönüşümüyle daha uyumlu olan en yeni transformatör çözümleriyle değiştirilmesi beklenmektedir.

Analist Özgeçmişi:

Pazar Analisti – Güç Teknolojisi Araştırması

Aleena Ahmad, Power Technology Research (PTR) şirketinde pazar analisti olarak görev yapmaktadır. PTR'de transformatör konulu projelerde yer alan Ahmad, dağıtım tesislerinin yapısı, T&D ekipmanlarının kurulu tabanı ve gelecekteki pazar eğilimleri gibi çeşitli alanlarda veri toplama ve analizinden sorumludur. PTR'de pazar analisti olarak, transformatör pazarındaki farklı teknolojiler ve bunların etkilerini derinlemesine analiz etmektedir. PTR'ye katılmadan önce Aleena, Nestle'de Elektrik ve Otomasyon Mühendisi olarak çalışmıştır. Aleena teknik bir geçmişe sahiptir ve Elektrik Mühendisliği alanında lisans derecesine sahiptir.

İletişim:

Hassan Zaheer - Müşteri İlişkileri ve Danışmanlık İcra Direktörü

+49-89-12250950

([email protected])