Depolamalı RES ve GES Projelerinde Elektrik İşleri: Ön Lisanstan Devreye Almaya Neler Planlanmalı?

Depolamalı elektrik üretim tesisi, rüzgar ya da güneş enerjisine dayalı bir üretim tesisi ile kurulu gücü en az bu tesisin kurulu gücü kadar olan bir elektrik depolama ünitesinin aynı sahada, birlikte lisanslandığı modeldir. Modelin yasal dayanağı, 6446 sayılı Elektrik Piyasası Kanunu'nun 7. maddesinde 2022'de yapılan değişikliktir. EPDK'nın Kasım 2022'de Elektrik Piyasası Lisans Yönetmeliği'nde yaptığı değişiklik ise bu tesis türünü tanımlayıp uygulamaya koydu ve depolama taahhüdü veren yatırımcılar için yeni RES ve GES kapasitesine ayrı bir ön lisans başvuru yolu açtı. Mevcut santrallere depolama ünitesi eklenmesine bağlı kapasite artışı da aynı çerçevede ele alındı.

Modelin şebeke tarafındaki mantığı açıktır: değişken üretim bağlantı noktasında depolamayla dengelenebiliyorsa, aynı bağlantı kapasitesi sistem işletmecisi için daha öngörülebilir biçimde kullanılır. Saha tarafındaki sonucu ise daha az konuşulur. Yatırımcı tek bir santral yerine, aynı trafo merkezini, aynı bağlantı noktasını ve çoğu zaman aynı topraklama ağını paylaşan iki ayrı tesis kurar ya da işletir. Elektrik işlerinin kapsamı, takvimi ve test sırası bu paylaşım üzerinden belirlenir.

Bu yazı, mevzuatın hukuki ayrıntısını değil, modelin saha elektrik işlerine yansımasını ele alıyor. Başvuru koşulları, süreler ve teminatlar sonraki düzenlemelerle değişebildiği için yatırım kararından önce güncel metin EPDK mevzuatından teyit edilmelidir. AC ve DC kuplaj seçimini ve TEİAŞ ile dağıtım şirketi bağlantı sürecini ayrı yazılarımızda anlattık. Burada odak, elektrik yüklenicisinin işini belirleyen üç unsurdur: taahhüt edilen depolama gücü, depolamanın santral sahası içinde kalma zorunluluğu ve bu ikisinin mevcut OG altyapısına getirdiği ek yük.

1:1 taahhüt, depolama tarafındaki PCS, trafo ve OG hücre gibi ana güç ekipmanlarını üretim tarafıyla aynı ölçeğe taşır; saha içi şartı ise bu ekipmanların santral sınırları içinde yer bulmasını ve mevcut OG altyapısına bağlanmasını zorunlu kılar. Tasarım açısından taahhüt edilen MW değeri PCS ve yükseltici trafo boyutunu ve trafo merkezindeki OG fider sayısını belirler. MWh değeri ise konteyner sayısını, DC kablo hacmini ve batarya sahasının kaplayacağı alanı belirler; yönetmelik bu değerin en az MW değeri kadar, yani en az bir saatlik depolamaya karşılık gelmesini öngörür.

Saha içi şartı RES'lerde özellikle zorlayıcıdır. Türbinler çoğunlukla sırtlara dağılmıştır ve düz, erişilebilir alan genellikle trafo merkezinin çevresinde kalır. Batarya sahasını trafo merkezine yakın konumlandırmak OG kablo boyunu kısaltır; ancak bu durumda batarya topraklama ağı trafo merkezi topraklamasıyla birlikte tasarlanmalı ve trafo merkezinde yeni hücre için yer olup olmadığı erkenden kontrol edilmelidir. Kayalık sırt zeminlerinde toprak özdirenci yüksek olduğundan topraklama ağı, düz bir GES arazisine göre daha geniş bir alana yayılabilir ya da derin elektrot gerektirebilir.

Üçüncü etki bağlantı noktasındadır. Üretim ve deşarj aynı anda şebekeye verildiğinde toplam güç, bağlantı anlaşmasındaki kapasiteyi aşmamalıdır. Bu sınırlama santral güç kontrolcüsü ve EMS üzerinden yapılır; elektrik işleri tarafında ise ölçüm noktasındaki akım ve gerilim trafosu sekonder bağlantıları, kontrolcüye giden sinyal kabloları ve fiber hatlar kapsam listesine girer. Koruma ayarları da yeniden hesaplanır, çünkü PCS'lerin arıza akımı katkısı senkron makinelerden farklıdır ve inverter kontrol yazılımına bağlıdır.

Batarya sahası iki yolla bağlanır: trafo merkezindeki OG baraya ayrılmış yeni bir fiderle ya da mevcut bir türbin toplama hattına yapılan bir girişle; çoğu projede ayrı fider tercih edilir. Bunun nedeni, türbin toplama hatlarının kablo kesitlerinin ve koruma ayarlarının yalnızca bağlı türbinlerin yüküne göre seçilmiş olmasıdır. Batarya gücü aynı hatta eklendiğinde kablonun ısıl kapasitesi, gerilim düşümü ve koruma seçiciliği yeniden hesaplanmak zorunda kalır ve mevcut kablonun yetersiz kaldığı sık görülür.

Batarya sahasının iç yapısı genellikle şu zinciri izler: batarya konteynerlerinden PCS'ye DC kablolar, PCS çıkışından yükseltici trafoya AG bağlantısı, trafonun yanındaki OG hücreden (RMU) trafo merkezindeki OG hücreye OG kablo. Birden fazla PCS-trafo grubu, RMU'lar üzerinden ring ya da radyal düzende birbirine bağlanır. Türkiye'deki RES'lerde toplama gerilimi çoğunlukla 30–35 kV bandındadır ve batarya sahasının OG tarafı bu seviyeye uyumlu seçilir.

Mevcut toplama hattına giriş seçilirse işin en riskli bölümü bu noktadır: enerjisi kesilen hattın kablosunun açılması, OG kablo eki ya da yeni bir T bağlantı hücresi, ekran topraklamasının sürekliliğinin korunması ve hat yeniden enerjilenmeden önce eski ve yeni kablo bölümlerinin birlikte test edilmesi gerekir. Fiber tarafında batarya sahası, türbinlerin SCADA ringine ya da trafo merkezindeki ana anahtara bağlanır. Topraklama tarafında ise batarya ağı, kablo hendeğinde serilen çıplak iletken üzerinden trafo merkezi ağıyla birleştirilir. Türbinler arası toplama hattının kurulumunu RES saha elektrik işleri yazımızda ayrıntılı anlattık.

Ön lisans döneminde en az dört hazırlık tamamlanmalıdır: batarya sahası adaylarının elektriksel keşfi, üretim ve depolamayı birlikte gösteren ilk tek hat şeması, ön kablo güzergâhı ile metrajı ve toprak özdirenci ölçümü. Bu çalışmalar, lisansa geçişte sunulacak teknik bilgilerin, EPC ihalesindeki keşif ve metrajın ve inşaat takviminin temelini oluşturur. Bu dönemde gündem çoğunlukla arazi ve izin süreçleri olduğu için elektrik tarafı sıklıkla ertelenir; ertelenen sorular ise sipariş aşamasında kısa sürede çözülmesi gereken tasarım sorunlarına dönüşür.

Keşifte batarya sahası için eğim, drenaj ve sel riski, konteyner taşıyan araçların ve mobil vincin erişimi, türbin güvenlik mesafeleri ve trafo merkezine uzaklık birlikte değerlendirilir. Toprak özdirenci Wenner yöntemiyle, farklı elektrot açıklıklarında ve mümkünse farklı mevsimlerde ölçülür; sonuç topraklama ağının boyutunu ve maliyetini doğrudan belirler. Mevcut bir santralde ise trafo merkezindeki boş hücre yeri, bara akım kapasitesi, koruma panosu yeri ve yardımcı servis trafosunun kapasitesi çizimden değil, yerinde kontrol edilir.

Tek hat şemasının ilk sürümünde PCS ve trafo grubu sayısı, OG fider düzeni, ölçüm noktası ve yardımcı besleme kaynağı görünmelidir. Kablo güzergâhı çizilirken mevcut kabloların as-built kayıtları, yol ve hendek geçişleri ve türbin kablolarıyla kesişme noktaları işaretlenir. Kısa devre ve yük akışı ön hesapları da bu aşamada yapılırsa, OG hücrelerin kısa devre dayanımının ya da trafo kapasitesinin yetersiz kaldığı durumlar ekipman siparişinden önce fark edilir.

Enerji kesintileri, işletme ekibiyle önceden onaylanan bir kesinti planı ve enerjili ekipman yakınındaki her iş için düzenlenen yazılı çalışma izniyle yönetilir. Amaç, kesinti gerektiren işleri mümkün olan en az sayıda pencerede toplamak, bu pencereleri düşük üretim beklenen dönemlere yerleştirmek ve enerjili ekipmanın yakınında hiçbir işin izinsiz başlamamasını sağlamaktır.

Kesinti gerektiren işler baştan listelenmelidir: trafo merkezinde yeni OG hücrenin baraya bağlanması, gerekirse bara uzatması, mevcut toplama hattına giriş, koruma ve kontrol panolarına yapılan bağlantılar ve ölçüm devresi değişiklikleri. Batarya sahasındaki kazı, kaide, topraklama ve kablo serimi gibi işlerin büyük bölümü ise santral üretimdeyken yürütülebilir. RES'lerde kesinti penceresi rüzgar tahminine göre seçilir; trafo merkezinde iletim ya da dağıtım tarafını etkileyen bir manevra varsa ilgili şebeke işletmecisiyle koordinasyon gerekir ve bu süre iş programına baştan eklenmelidir.

Sahada her kesinti beş güvenlik kuralıyla uygulanır: ayırma, tekrar kapamaya karşı kilitleme ve etiketleme, gerilim yokluğu kontrolü, topraklama ve kısa devre etme, komşu enerjili bölümlerin kapatılması ya da ayrılması. İşletme tarafındaki manevra yetkilisi ile yüklenicinin iş sorumlusu ayrı kişilerdir ve izin, iş bitiminde imzayla kapatılmadan yeniden enerji verilmez. Paralel giden enerjili kablolardan endüklenen gerilim ve uzun OG kablolarda kalan kapasitif şarj, gerilim yokluğu kontrolünde sık atlanan konulardır. İşletmedeki Killik RES sahasına kurulan BESS projesinde de elektrik işleri alt yüklenicisi olarak DC ve AG kablolama, busbar bağlantıları, topraklama ve saha kablo altyapısı ile test ve devreye alma desteğini üstlendik.

Elektrik yüklenicisinden, tesis ettiği her bağlantı için ölçüm raporları ile sahanın son hâlini gösteren as-built belgeler istenmelidir; depolamalı projelerde buna, mevcut santralde yapılan değişikliklerin belgelenmesi eklenir. Temel paket; DC ve AG kablolarda izolasyon direnci, süreklilik ve polarite kayıtları, OG kablolarda VLF ve dış kılıf testleri, faz sırası kontrolü, fiber hatlarda OTDR ölçümleri ile topraklama direnci ve süreklilik ölçümlerinden oluşur. BESS özelindeki tam test listesini ve tarafların sorumluluk ayrımını BESS elektrik işleri kapsamı yazımızda ele aldık.

Depolamalı yapıya özgü belgeler ise çoğu zaman eksik kalır. Üretim ve depolamayı birlikte gösteren güncellenmiş santral tek hat şeması, trafo merkezi ile batarya sahasını tek ağ olarak gösteren topraklama çizimi, toplama hattına giriş yapıldıysa eski ve yeni kablo bölümlerinin giriş öncesi ve sonrası test sonuçları, yeni fiderin koruma ayarlarının uygulandığını gösteren kayıtlar ve koordinatlı kablo güzergâhı planı dosyada yer almalıdır. Bu belgeler geçici kabulde, sigorta incelemelerinde, varlık devirlerinde ve sonraki bakım işlerinde ilk başvurulan kaynaklardır.

Miratek Elektrik, Türkiye genelinde RES, GES ve BESS sahalarında OG kablolama, kablo başlıkları, OG hücre montajı, topraklama ve test-devreye alma işlerini yürütüyor. 15 yılı aşkın deneyimimizle 1–35 kV OG aralığında çalışıyor; 85 km OG/AG kablo hattı ve 48 OG hücre montajı tamamladık. Depolamalı bir projenin elektrik işlerini, ön lisans aşamasındaki keşif ve tek hat şeması çalışmasından devreye almaya kadar Yenilenebilir Enerji hizmetimiz kapsamında birlikte planlayabiliriz.