Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) ve danışmanlık firması Sharply Focused’dan analistler, yaptıkları bir çalışmada, artan rüzgâr ve güneş seviyelerinin aşırı hava olayları sırasında güç sisteminin güvenilir bir şekilde işletilmesini zorlaştırıp zorlaştırmadığını ve bu yenilenebilir teknolojilerin şebeke operasyonlarına etkilerine göre hangi tür hava olaylarının “aşırı” olarak kabul edildiğini değiştirip değiştirmediğini inceledi.
NREL’den yapılan açıklamada, “Şiddetli fırtınalardan son zamanlardaki benzeri görülmemiş soğuk ve sıcak hava dalgalarına kadar, aşırı hava olayları elektrik şirketlerini, şebeke operatörlerini ve nihayetinde müşterileri daha önce hiç olmadığı kadar etkiliyor. Aynı zamanda, şebekeye güç veren enerji kaynakları gelişiyor ve daha yüksek oranda yenilenebilir kaynakları entegre ediyor.” diye belirtildi.
“Hem hava koşullarındaki hem de elektrik şebekesindeki bu evrim, aşırı hava koşulları ile elektrik şebekesi arasındaki kesişim konusunda yeni soruları gündeme getiriyor ve hava koşullarına bağlı yenilenebilir enerjinin payı artarken şebeke güvenilirliğinin nasıl korunacağı ve artırılacağı konusunda da sorular ortaya çıkarıyor.” denildi.
Çalışmada kullanılan senaryoları oluşturmak için analistler, toplu güç sisteminin evrimini simüle eden, NREL’in kamuya açık güç sektörü kapasite planlama modeli olan Bölgesel Enerji Dağıtım Sistemi’ne (ReEDS) yöneldi. ReEDS, sistemin 2024, 2036 ve 2050 yılları için nasıl görünebileceğini modelledi ve yıllık talebin sırasıyla yüzde 17, yüzde 50 ve yüzde 65’lik değişken yenilenebilir üretim seviyelerini gösterdi. Analistler ayrıca 2007 ile 2013 yılları arasındaki seçili hava olaylarından tarihsel hava durumu verilerini ve kayıtlarını, NREL’in Rüzgâr Entegrasyonu Ulusal Veri Seti (WIND) Araç Takımı , Ulusal Güneş Radyasyon Veritabanı (NSRDB) ve tarihsel elektrik yükü profillerinden modellenen rüzgâr ve güneş kaynağı kullanılabilirliğini de topladı. NREL, bu verilerin modelleyiciler, kamu hizmetleri ve düzenleyicilerin uzun vadeli planlamalarında dikkate almaları gereken hava olaylarını belirlediğini söyledi. Tarihsel verilerden elde edilen hava olayları iki geniş kategoriye ayrıldı: 1) soğuk dalgaları, orta enlem fırtınaları, sıcak hava dalgaları ve tropikal sistemler gibi “yüksek etkili olaylar” ve 2) düşük yenilenebilir enerji kaynağı bulunabilirliği ve yüksek elektrik talebi dönemleri ile yüksek kaynak ve düşük talep gibi “planlama zorlukları yaratan olaylar”.
Analistler, gelecekteki şebeke senaryoları ve çeşitli geçmiş hava durumu verileriyle, ikisinin nasıl etkileşime girebileceğini test etmeye koyuldular. NREL, şebekeye daha fazla rüzgâr ve güneş enerjisi eklendikçe aşırı hava olaylarının elektrik şebekesi üzerindeki etkilerinin artmadığını bulgulayarak, “Bunun nedeni, olayların meteorolojisi nedeniyle aşırı hava olayları sırasında bile rüzâar ve güneş enerjisinin kullanılabilir kalmasıdır. Vantilatör ve klima kullanımından kaynaklanan daha yüksek şebeke yükü tetikleyen bir sıcak hava dalgası, genellikle yüksek seviyelerde güneş enerjisi üretimine olanak tanıyan güneşli günlerle çakışır. Benzer şekilde, ısıtma ihtiyacını artıran güçlü bir kış soğuk cephesi de bu ihtiyaçları karşılamak için rüzgâr üretimini güçlendirebilecek güçlü rüzgâr esintileri getirir.” açıklaması yapıldı.
Öte yandan analistler, düşük rüzgâr ve güneş kaynaklarının uzun süre etkili olduğu dönemlerle eş zamanlı olarak meydana gelen orta şiddette, ancak aşırı olmayan sıcak/soğuk hava koşullarının, elektrik sistemi operasyonları üzerindeki etkisi bakımından yeni “aşırı” hava durumu olabileceğini tespit ettiler.
NREL Güç Sistemleri Mühendisi ve raporun ortak yazarı Marty Schwarz, “Bu bulgular belirli ve tarihsel veri setinde meydana gelen hava durumu ve dikkate alınan gelecekteki şebeke altyapılarıyla sınırlı, ancak genel bir sonuca işaret ediyor.” diye konuştu.