Şebeke ya da grid, belirli bir bölge veya ülke çapında üretilen enerjinin tüketicilere ulaştırılmasını sağlayan bütünleşik bir ağdır.
Elektrik şebekesi, elektrik üretilen hidroelektrik, jeotermik, nükleer ya da güneş enerjisi santralleri gibi kaynaklardan enerji nakil hatlarının ve konut, sanayi tesisi gibi kullanıcılara elektriğin ulaştırılmasını sağlayan bütün bir üretim, iletim ve dağıtım hattının tamamıdır. Enerji santralleri, genellikle barajlar, santralde kullanılan yakıt merkezleri, güneş panelleri ya da rüzgâr türbinleri gibi üretim kaynaklarına yakın bölgelerde kurulur. Santrallerde üretilen elektrik enerjisinin gerilimi yükseltilir ve elektrik iletim şebekesine aktarılır.
Santrallerde üretilen elektriğin gerilimi, güç transformatörleri aracılığıyla yükseltilir ve iletim şebekesi vasıtasıyla yerleşim ve sanayi bölgelerinin yakınlarındaki dağıtım merkezlerine iletilir. İletim şebekesi; elektrik direkleri, iletkenler, trafolar ve benzeri ekipman ve tesislerin tamamından oluşur.
İletim şebekesi tarafından kullanım bölgelerine ulaştırılan elektrik enerjisinin kullanıcılara dağıtılmasını sağlayan tüm sistemler, "dağıtım şebekesi" olarak adlandırılır. Konut ve sanayi bölgelerinde sokaklara döşenen elektrik hatları birleşerek kolları oluşturur, kolların bir araya gelmesiyle de bütün bir dağıtım şebekesi ortaya çıkar. Dağıtım şebekesi, elektrik hattına yakın veya uzaktaki tüm kullanıcılara aynı gerilimde elektrik enerjisi sağlamalıdır. Yüksek gerilim, elektrikle çalışan cihazların ömrünü kısaltır; düşük gerilim ise yine elektrikli aygıtların verimini düşürür. Bu sebeple, dağıtım şebekelerinde gerilimi ve frekansı sabit tutan üniteler mevcuttur.
Elektrikli aletlerde enerjiyi verimli kullanma konusunda bilgi almak için Enerji Verimliliği yazımızı inceleyin.
Elektrik dağıtım şebekeleri, teknik altyapı ve dağıtım şekillerine göre açık şebekeler ve kapalı şebekeler olmak üzere iki gruba ayrılır. Açık ve kapalı şebekeler de dört farklı sistem ile elektriğin iletimi ve dağıtımını sağlar. Bunlar:
Türkçede "mikro şebeke" veya "mikrogrid" olarak adlandırılan microgrid, sınırlı bir alanda üretim santralleri ile tüketim alanlarının birbirine entegre edilmesi ile oluşturulan küçük ölçekli şebeke sistemidir. Mikro şebeke, ana elektrik şebekesine bağlı olabileceği gibi, ada şeklinde bağımsız da olabilir. Güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik üretimindeki payının artması ile yaygınlaşan microgrid sistemler, ana kara ile bağlantısı olmayan adalar ve yine yerleşim yerlerine uzak bölgelerdeki sanayi tesisleri ve askeri bölgelerde uzun yıllardır kullanılır.
Güneş enerjisi hakkında detaylı bilgi için sayfamızı ziyaret edin.
Mikro şebeke kullanım alanları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
Mikro şebekeleri oluşturan dört temel unsur vardır;
Enerji üretimi: Microgrid sistemlerde genellikle güneş ve rüzgâr gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından üretim sağlanır. Yaygın olmamakla birlikte; biyogaz, hidroelektrik ve jeotermal santrallerine entegre mikro şebekeler de vardır.
Depolama: Yenilenebilir enerji kaynaklarından günün her saatinde ya da yılın her döneminde aynı verim alınamaz. Örneğin; gece saatlerinde ya da kış mevsiminde güneş enerjisinden faydalanılamaz. Bu sebeple, üretimin yapıldığı saatlerde ya da dönemlerde depolama da gereklidir. Günümüzde, akülerin yanı sıra lityum-iyon ve lityum demir fosfat benzeri yüksek çevrimli depolama teknolojileri kullanılmaktadır.
Tüketim: Konutlar, sanayi kuruluşları, askeri tesisler ya da büyük hastane/kampüslerde enerji ihtiyacı farklıdır. Mikro şebekelerde tüketim ihtiyaçlarının belirlenmesi bu sebeple önemlidir. Yaklaşık enerji ihtiyacının bilinmesi, üretim ve depolama kapasitesinin doğru hesaplanmasını sağlar.
Elektrik tüketiminde tasarruf uygulamaları için Enerji Tasarrufu sayfamıza göz atın.
Genel şebekeye bağlantı: Mikro şebekeler, ana şebekeden bağımsız, ada şeklinde olabileceği gibi ana şebekeye bağlı olarak da tasarlanabilir. Mikrogridin ana şebekeye bağlı olması, anlık talep artışlarında ya da şebeke kesintilerinde de enerji ihtiyacının karşılanabilmesini sağlar.
Kullanım alanına göre mikro şebeke çeşitleri şu şekildedir:
Mikro şebekelerin beraberinde getirdiği avantajlar şöyle sıralanabilir:
Mikrogrid'in aşağıdaki gibi özetlenebilecek bazı dezavantajları da vardır:
