Türkiyede Bir Rüzgar Enerjisi Santrali ile Pompaj Depolamalı Hidroelektrik Santralin Birlikte İşletilmesi

Öz

Büyük ölçekte rüzgar enerjisi santrallerinin(RES) elektrik şebekelerine bağlantı sorunlarını araştıran çalışmalar bu sistemlerin bir enerji depolama sistemine ihtiyaç duyduğunu ortaya koymuştur. Bu çalışmada, RES ile paralel çalışacak bir enerji depolama sistemi olarak pompaj depolamalı hidroelektrik santral (PHES) düşünülmüş ve bu santrallerin birlikte çalışmaları ile ilgili sonuçlar incelenmiştir. Çalışmadaki simülasyonlarda kullanılmak üzere Yalova ilinden alınmış meteorolojik veriler kullanılarak bir RES modeli ve enerji temelli bir PHES modeli oluşturulmuştur. Türkiye gün öncesi elektrik piyasası şartlarında, iki santralin birlikte işletilmesi neticesinde RES enerji satış gelirlerinde yaklaşık %14,6 lik bir gelir artışı olduğu ve üretilen enerjinin pik saatlere kaydırılmasının mümkün olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Enerji depolama, rüzgar enerjisi, enerji dengesizliği

Operation of a Wind Power Plant and Pumped Storage Hydro Power Plant in Turkey

Öz

Researchs on integration problems of big scale wind power plants (WPP) to electric grids indicate that these systems need energy storage systems. In this study, pumped storage power plant (PSPP) that will operate parallel with WPP is considered as an energy storage system and the results of the combined operation of these power plants are analaysed. For using in the simulations of this study, a WPP model by using meteorological datas measured form Yalova city and enegry based mathematical model of PSPP are developed. In Turkey’s day ahead energy market conditions, the combined operation of these two power plants increased the revenue of the WPP nearly %14,6 of the WPP’s total revenue and it is possible to shift the energy production of WPP to the peak demand hours.

Anahtar Kelimeler

• Energy storage, wind power, energy imbalance

Kaynakça

1. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. Erişim:
2. http://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Ruzgar , 2014.
3. Suul, J. A., K. Uhlen, “Variable speed pumped storage hydropower for integration of wind energy in isolated power systems”. InTech Renewable Energy, pp. 553-580, Dec. 2009.
4. Kaymak, M. K., İTÜ Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi, Meteoroloji Mühendisliği Bölümü. Erişim: http://web.itu.edu.tr/~kaymak/windpower.html , 2014.
5. García, J., Moraga, R., Matres, L., Mateo, A., “Stochastic joint optimization of wind generation and pumped-storage units in an electricity market”. Power Systems, IEE Transections on., Vol. 23, pp. 460- 468, May, 2008.
6. Ngoc, P., D., N., Pham, T., T., H., Bacha, S., Roye, F., “Optimal operation for a wind-hydro power plant to participate to ancillary services”. IEEE Industrial Technology., pp. 1-5, Feb, 2009.
7. Pousinho, H., Mendes, V., Catalão, J., “Linear programming applied for the optimization of hydro and wind energy resources”. New Frontiers in Theory and Applications NOVA Science., pp.351-372, 2012.
8. Dhillon, J., Kumar, A., Singal, S.,“Optimization methods applied forWind–PSP operation and scheduling under deregulated market:Areview”. Renewable & Sustainable Energy Rev. Elsevier., pp.682-700, 2013.

9. Ding, H., Hu, Z., Song, Y., “Stochastic optimization of the daily operation of wind farm and pumped
10. hydro-storage plant”. Renewable EnergyElsevier., Vol. 48, pp. 571-578, 2012.
11. Zhang, N., Kang, C., Xia, Q., “Planning Pumped Storage Capacity for Wind Power Integration”. SustainableEnergy, IEEE Transactions on., Vol. 4, pp. 393-401, 2013.
12. Padron, S., Medina, J.S., Rodruguez, A., “Analysis of a pumped storage system to increase the penetration level of renewable energy in isolated power systems. Gran Canaria: A case study”. Energy Elsevier., Vol.36, pp. 6753-6762, 2011.
13. Kapsali, M., Kaldellis, J.K., “Combining hydro and variable wind power generation by means of pumped
14. storage under economically viable terms”. Applied Energy, Elsevier., Vol. 87, pp. 3475-3485, 2010.
15. Terciyanlı, E., Köse, N., Yıldız, C., Demir, M., Taş, H., Ünsal, H., Saraç, M., “Rüzgar Destekli Pompaj Depolamalı Hes Tesislerinin Operasyonel Modellenmesi”. 4. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, TMMOB Makine Mühendisleri Odası, Kayseri, 2011.
16. Terciyanlı, E., Köse, N., Yıldız, C., Demir, M., Taş, H., Ünsal, H., Saraç, M “Optimal Operation of a
17. Wind Powered Pumped Storage Hydroelectricity Plant”. Set 2011, İstanbul Turkey, 2011.
18. Piyasa Mali Uzlaştırma Merkezi. Erişim: http://dgpys.teias.gov.tr/dgpys/ , 2014.
19. T.C. Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu. Erişim: http://www.epdk.gov.tr/documents/elektrik/rapor_yayin/Elk_Yayin_Uretim_Kapasite_Projeksiyonu_2011_ 2020.pdf , 2014.