Karanlığın eşiğinde: Güneş bizi nasıl felç etti?

Mevcut şebeke yapımız, yüksek yenilenebilir enerji penetrasyonunu kaldıracak şekilde tasarlanmamış. Fazla güneş, fazla rüzgâr tehlikeli değildir; tehlikeli olan, bu fazlalığı yönetme kapasitesinden yoksun olmaktır. Bu olaylar, yenilenebilir kaynaklar arttıkça, sistemin kararlılığını sağlayacak altyapıların—özellikle fiziksel atalet, yedek üretim kapasitesi ve akıllı kontrol sistemleri—eş zamanlı olarak geliştirilmesi gerektiğini net biçimde ortaya koymaktadır.

Geçen hafta yaşandı: Avrupa'nın göbeğinde milyonlarca insan karanlığa gömüldü. Tüm sistem çöktü. Madrid'de trenler durdu. Barselona'da asansörler kaldı. Lizbon'da hastaneler acil jeneratörlere mahkûm oldu.

Peki neden?

Çünkü çok fazla güneş açtı!

Bazı teoriler siber saldırılardan söz ederken, diğerleri atmosferik olaylara işaret ediyor. Siber güvenlik saldırısı doğrulanmadı. Atmosferik fenomen teorisi ise "biraz hayalperest" diye tanımlandı.

İroni burada: Karanlığın nedeni fazla ışıktı. Aşırı aydınlık, zifiri karanlığa yol açtı.

Bu, yenilenebilir enerji çağının karanlık yüzü. Evet, güneş panellerini çatılara döşüyoruz. Rüzgâr tribünlerini dağlara dikiyoruz. Sonra bir sabah aniden güneş beklenenden daha parlak doğuyor, sisteme 20 GW'lık enerji akıyor ve koca bir kıta kararıyor.

Çöküş şu şekilde gerçekleşti: Güneş enerjisinin aniden şebekeye aşırı yüklenmesiyle birlikte geleneksel enerji santrallerine (gaz, hidro, nükleer) olan ihtiyaç dramatik şekilde azaldı. Bu durum, şebekeyle senkron çalışan türbinlerin devrede kalmasına rağmen talebin düşmesiyle ani bir dengesizlik yarattı. Gaz ve hidroelektrik santrallerindeki türbinler, su akışı ya da motorlarla mekanik olarak döndükleri için bir anda yavaşlayamadılar; aksine yükün azalmasıyla hızlanmaya başladılar. Bu mekanik hızlanma, şebeke frekansının 50 Hz’in üzerine çıkmasına neden oldu. Küçük bir dengesizlikle başlayan süreçte frekans 50.5 Hz, 51 Hz gibi kritik seviyelere yükseldi. Bu, türbinlerin mekanik enerjiyi elektrik olarak sisteme yansıtıp dengesizliği büyüttü ve çöküşü hızlandırdı

YEŞİL DEVRİMİN KARANLIK GERÇEĞİ

Avrupalı liderler "net sıfır karbon" hedefi için televizyonlarda poz verirken, hiçbiri şunu söylemiyor: "Bu sistemi nasıl yöneteceğiz?" Kimse sormadı: "Ya bir gün çok fazla güneş açarsa?"

İşte açtı. Ve sonuç ortada.

İspanya'daki güneş santralleri aniden patladı. Üretim fırladı. Mekanik sistemler aşırı hızlandı. Frekans 50 Hz'i aştı. Koruma mekanizmaları devreye girdi. Ve... KARANLIK!

Fosil yakıt karşıtları alkışlasın: Doğanın gücü karşısında sistemimiz iflas etti.

ÖLÜMCÜL KIRILGANLIKTAKİ İNCE ÇİZGİ

Avrupa, ENTSO-E denen devasa bir elektrik ağı ile birbirine bağlı. Tüm kıta, nefes alır gibi aynı frekansta titreşiyor. Bir yerdeki aksama, domino etkisiyle her yere yayılıyor.

Hatırlayalım: son 20 yıldır benzer bir felaketleri yaşıyoruz. Ama ders çıkarıyor muyuz? Hayır.

Benzer, 4 Kasım 2006 günü Almanya’nın kuzeyindeki bir iletim hattı bakım nedeniyle geçici olarak devre dışı bırakılmıştı. Ancak bu operasyon yeterince koordineli yapılmadığı için frekans dengesizlikleri oluştu ve bu dengesizlik zincirleme biçimde Avrupa’nın birçok ülkesine yayıldı. Güney Avustralya’da ise 2016 yılında şiddetli bir fırtına sonrası rüzgâr santrallerinin koruma ayarları nedeniyle devre dışı kalması, tüm eyaletin elektriksiz kalmasına neden oldu. Yaklaşık 15 milyon hane saatlerce elektriksiz kaldı. Kaliforniya’da 2020 yazında, sıcak hava dalgası sırasında artan talep ve güneş üretiminin gün batımında hızla düşmesi nedeniyle, klasik kaynakların yetersiz kalması sonucu planlı kesintiler uygulanmak zorunda kalındı. Almanya’da 8 Ocak 2021’de yaşanan frekans sapması, Doğu ve Batı Avrupa arasında yeterince senkronize olmayan sistemlerin düşük ataletli yapısı nedeniyle neredeyse kıta çapında bir kesintiye yol açıyordu

Türkiye de bu ağa bağlı. Bugün etkilenmedik çünkü ağın kenarındaydık. Ama ya yarın yakınımızda bir güneş seli yaşarsak?

Paradoks şu ki, 21. yüzyılda güneş açtığında elektrik kesiliyor. Fosil yakıtlardan kurtulmaya çalışırken, yeni esaretlere mahkûm oluyoruz. Yenilenebilir enerji, idealist gençlerin ütopyasıdır. Gerçekte ise, sistem fiziksel atalete muhtaç. Rüzgâr durduğunda, güneş bulutların arkasına saklandığında- veya tersine, çok fazla açtığında - sistemi kim ayakta tutacak?

DENGESİZLİĞİN BEDELİ

Elektrik şebekesi, teknolojinin en zayıf halkasıdır. Çünkü hassastır. 50 Hz'lik bir titreşimle ayakta kalır. Bu titreşim bozulduğunda, sisteminiz ne kadar modern olursa olsun- çöker.

İspanya'da olan buydu. Frekanstaki ufak bir sapma, tüm sistemi felç etti.

Enerji üretiminde 1 kilowattlık bir dengesizlik, 1 gigawattlık bir çökmeye dönüşebilir. Sistem böyledir.

Çöküşün son aşamasında ise, şebekenin otomatik koruma sistemleri devreye girdi. Elektrik şebekesi, ekipmanları korumak için belirli bir frekans aralığında (genellikle 49.5–50.5 Hz) çalışmalıdır. Bu aralığın dışına çıkıldığında, otomatik olarak bazı santraller kapatılır, şebekenin bölümleri devreden çıkarılır ve geniş alanlar izole edilerek daha büyük hasarların önüne geçilmeye çalışılır. Ancak sistem, fazla enerjiyi yeterince hızlı dengeleyemediği için bu korumalar zincirleme şekilde tetiklendi. Sonuçta, İspanya’nın büyük bir bölümüyle birlikte Portekiz ve Fransa’nın güneyinde elektrik arzı çöktü.

GÜNEŞ AÇTI, AVRUPALILAR 'KARA'NLIĞA GÖMÜLDÜ

Paradoks şu ki, 21. yüzyılda güneş açtığında elektrik kesiliyor. Fosil yakıtlardan kurtulmaya çalışırken, yeni esaretlere mahkûm oluyoruz.

Yenilenebilir enerji, idealist gençlerin ütopyasıdır. Gerçekte ise, sistem fiziksel atalete muhtaç. Rüzgâr durduğunda, güneş bulutların arkasına saklandığında- veya tersine, çok fazla açtığında - sistemi kim ayakta tutacak?

GELECEK: YA KARANLIK YA AYDINLIK

Yeşil enerji devriminin gizli maliyeti budur: istikrarsızlık.

Avrupa, 2030'da %50 yenilenebilir enerji hedefliyor. Peki bunu nasıl yönetecek? Bataryalar mı? Yapay zekâ mı? HVDC (yüksek gerilimde doğru akım) hatları mı?

Cevabı bulmadan, hedeflerin peşinden koşmak, karanlığı kucaklamaktır. İspanya bunun ilk örneği değil, son örneği de olmayacak.

Güneş, rüzgâr, su - hepsi temiz, hepsi güzel. Ama onları yönetmeyi öğrenmeden, elimizde kalan tek şey karanlık olacak.

Yenilenebilir enerji kontrolsüz dönüşümü getirmemeli. Güneş bizi aydınlatabilir ya da felç edebilir.

Sonuç: Mevcut şebeke yapımız, yüksek yenilenebilir enerji penetrasyonunu kaldıracak şekilde tasarlanmamış. Fazla güneş, fazla rüzgâr tehlikeli değildir; tehlikeli olan, bu fazlalığı yönetme kapasitesinden yoksun olmaktır. Bu olaylar, yenilenebilir kaynaklar arttıkça, sistemin kararlılığını sağlayacak altyapıların—özellikle fiziksel atalet, yedek üretim kapasitesi ve akıllı kontrol sistemleri—eş zamanlı olarak geliştirilmesi gerektiğini net biçimde ortaya koymaktadır.