Şebeke Frekans Dengesinde Batarya Sistemlerinin Yeni Görevi: “Primary Frequency Control”

Şebeke Frekans Dengesinde Batarya Sistemlerinin Yeni Görevi: “Frequency Regulation”

Yenilenebilir enerji yatırımları arttıkça, şebeke dengeleme artık yalnızca üretim tarafında değil, depolama tarafında da önem kazandı. Güneş ve rüzgâr gibi değişken kaynakların dalgalı üretimi, frekans istikrarını tehdit ediyor. Bu noktada Batarya Enerji Depolama Sistemleri (BESS), sadece enerji depolamakla kalmayıp Primer Frekans Kontrolü (PFK) görevini de üstleniyor.

 

Elektriğin Sigortası: Primer Frekans Kontrolü (PFK) Nedir ve Nasıl Çalışır?

Giriş: Şebekeyi Dengeleme Oyunu

Elektrik şebekesi, bir terazinin dengesi gibidir. Üretilen (arz) ve tüketilen (talep) elektriğin her an eşit olması gerekir. Eğer denge bozulursa, yani aniden bir santral devreden çıkarsa veya fabrikalar aniden çok elektrik çekmeye başlarsa, şebekenin frekansı (50 Hz) değişmeye başlar. Frekansın değişmesi, elektrikli cihazlara zarar verebilir ve büyük çaplı elektrik kesintilerine yol açabilir.

İşte Primer Frekans Kontrolü (PFK) burada devreye girer. PFK, frekansın 50 Hz'den sapmasını hisseden ve saniyesinde otomatik olarak tepki veren, sistemin en hızlı can simididir.

PFK'nın Basit Görevi

  • Frekans Düşerse (Talep Arzdan Fazla): PFK hizmeti veren santraller (veya depolama tesisleri) anında ve kendiliğinden daha fazla elektrik üretmeye başlar.
  • Frekans Yükselirse (Arz Tüketimden Fazla): PFK hizmeti veren santraller anında ve kendiliğinden daha az elektrik üretmeye başlar.

Bu hızlı tepki, frekansın çok fazla sapmasını engeller ve dengeyi bir sonraki kontrol mekanizması (Sekonder Kontrol) gelene kadar korur.

PFK Rezervi: Ayrılan Acil Durum Gücü

PFK hizmetini veren tesislere, bu hizmet için belirli bir miktar gücü (rezervi) acil durum için ayırma zorunluluğu getirilir.

  • Ayırılan Kapasite: Bir tesisin PFK için ayırdığı kapasite, sistem frekansı birazcık sapar sapmaz (±200 mHz) otomatik olarak devreye girmesi gereken maksimum güçtür.
  • Kilit Kural: Bu rezerv, sistemin sigortası olduğu için, tesis bu gücü normal zamanda başka birine satamaz veya başka bir piyasada kullanamaz. Bu gücün her an PFK için hazır olması şarttır.
  • Üretim Tesisleri İçin Kural: Primer Frekans Kontrolü (PFK) hizmetine katılabilmek için üretim tesislerine (lisanslı) özel bir alt sınır belirtilmiştir: Lisanslı toplam kurulu gücünün 30 MW ve üzerinde olması ve iletim sistemine bağlı olması gerekir.

Kim Sağlar ve Nasıl Para Kazanılır?

PFK, Türkiye Elektrik İletim A.Ş. (TEİAŞ) tarafından piyasa usulüyle, yani bir ihale (teklif toplama) süreciyle tedarik edilir.

  1. İhtiyaç Belirleme: TEİAŞ, önümüzdeki dönem için ne kadar PFK rezervine ihtiyacı olduğunu duyurur.
  2. Teklif Verme: Üretim tesisleri, depolama tesisleri veya büyük tüketim tesisleri, ayıracakları her 1 Megawatt (MW) güç için saatlik ne kadar ücret istediklerini (TL/MW) TEİAŞ'a teklif ederler.
  3. Seçim: TEİAŞ, hem sistemin güvenliğini koruyacak hem de maliyeti en düşük tutacak şekilde bu teklifleri seçer.
  4. Ödeme (Kapasite Bedeli): PFK yükümlülüğünü üstlenen tesislere, elektriği üretip üretmediklerine bakılmaksızın, o gücü ayırdıkları için saatlik bir "Kapasite Bedeli" ödenir. Bu, bir nevi "hazır bekleme" ücretidir.

Hizmetin Kontrolü ve Cezalar

PFK, sistem güvenliği için kritik olduğu için TEİAŞ, hizmetin saatlik olarak kusursuz yerine getirilip getirilmediğini çok sıkı denetler.

Kontrol Mekanizması

TEİAŞ, tesisin beklenen tepkiyi verip vermediğini her saat kontrol eder. Eğer tesis, frekans sapmasına rağmen yeterli gücü devreye almadıysa, belirlenen bir "tolerans aralığı" dışına çıkmış demektir ve bu durum yükümlülüğün yerine getirilmemesi anlamına gelir.

Yükümlülüğü Yerine Getirmemenin Sonucu

Eğer bir tesis PFK rezervini ayırmazsa veya frekans değiştiğinde hızlı ve yeterli tepkiyi veremezse:

  • Ödeme Kesilir: İhlalin yapıldığı o saat için, o tesise ayrılan kapasite bedelinin tamamı ödenmez.
  • Arıza İstisnası: Tesis, PFK'yı sağlamasını engelleyen bir arıza yaşadığında, bunu TEİAŞ'a hemen bildirirse, arıza süresince yükümlülükten geçici olarak muaf sayılır ve bu süre zarfında ceza almaz (ancak tabii ki kapasite bedeli de ödenmez).

Sonuç olarak: PFK, elektrik şebekesinin ani sarsıntılara karşı ilk savunma hattıdır. Yönetmelik, bu hayati hizmetin kimler tarafından, hangi kurallarla ve hangi ücret karşılığında sağlanacağını netleştirerek, şebeke güvenliğini ticari bir çerçevede güvence altına almaktadır.

TEİAŞ ile Entegrasyon Potansiyeli

TEİAŞ, son yıllarda Yük-Frekans Kontrolü ve Yan Hizmet Piyasası kapsamında yeni düzenlemeler hazırlamaktadır. Bu çerçevede batarya sistemleri, geleneksel santraller gibi “Frekans Kontrol Rezervi” (FCR) veya “Otomatik Frekans Kontrolü” (aFRR) hizmeti verebilir hale gelmektedir.
Bu entegrasyon, özellikle 5.1.j kapsamındaki şebeke bağlantılı GES yatırımları için ek gelir kapısı yaratabilir.

Sonuç: Enerji Depolamanın Yeni Dönemi

Artık bataryalar yalnızca “gündüzden geceye enerji aktaran” pasif depolar değil. Saniyeler içinde devreye giren, sistem kararlılığını koruyan ve TEİAŞ’ın yan hizmet piyasasında aktif rol alan dinamik şebeke oyuncularıdır.
Türkiye’nin enerji dönüşümünde frekans regülasyonu, batarya yatırımlarını teknolojik gereklilikten finansal fırsata dönüştürmektedir.