Yeni kontrol modeli enerji depolama cihazlarının koordinasyonunu 27 kat hızlandırdı

Tallinn Teknoloji Üniversitesi'nden (TalTech) araştırmacıların geliştirdiği yeni bir kontrol modeli, elektrik şebekesindeki büyük enerji depolama cihazlarını yönetmeyi mevcut çözümlerden yaklaşık 27 kat hızlandırdı. Bilim insanı Juri Belikov'un katkısıyla hazırlanan algoritma, farklı boyut ve kapasitedeki depolama cihazları arasında yükü, her birinin güvenli çalışma sınırları içinde kalacak şekilde dağıtıyor.

Günümüzde elektrik şebekesi, hava koşullarına bağlı yenilenebilir enerji kaynaklarının (güneş ve rüzgar gibi) değişkenliğini dengelemek için büyük ölçekli enerji depolama sistemlerine giderek daha fazla güveniyor. Bu sistemler arasında dev piller ve pompalı hidroelektrik depolama tesisleri (fazla enerjiyi suyu yukarı pompalayarak depolayan santraller) yer alıyor. Ancak sorun, tüm bu cihazların farklı boyut ve yük toleransına sahip olması. Eğer bu cihazları yöneten bilgisayar programı çok yavaşsa veya hatalı talimatlar veriyorsa, örneğin küçük cihazlar aşırı yüklenir ve kullanım ömürleri kısalır.

Hız ve doğruluk birlikte

Araştırma ekibi, İsrail ve Hindistan'dan meslektaşlarıyla birlikte yeni kontrol modelini İsrail elektrik şebekesinin verileri üzerinde test etti. Testlerde üç büyük pompalı hidroelektrik depolama tesisi esas alındı. Yeni sistem, dokuz farklı depolama cihazının çalışmasını senkronize etmek için yalnızca birkaç saniyeye ihtiyaç duyarken, önceki yaygın yöntem aynı görevi tamamlamak için neredeyse bir dakika harcıyordu. Bu hız artışı, doğruluktan ödün vermeden elde edildi; hesaplamalar ideal senaryodan yalnızca yaklaşık yüzde 1 sapma gösterdi ve tehlikeli aşırı şarj olasılığını çok düşük seviyede tuttu.

Akıllı algoritmalar ve güvenlik

Sistemin hızı, akıllı kurallarından geliyor. Yeni algoritma, geleceği tahmin etmeye veya tüm olası seçenekleri denemeye zaman harcamıyor; yükü gerçek zamanlı olarak depolama kapasitesine göre dağıtıyor. Bir cihaz güvenli şarj limitine yaklaştığında otomatik bir matematiksel fren (tabiri caizse bir ceza) devreye giriyor. Model, dikkatli bir trafik polisi gibi çalışıyor; her zaman her pilin ve su deposunun kapasitesini biliyor ve böylece cihazların erken yıpranmasını önlüyor.

Belikov ve meslektaşları yine de modellerinin enerji kayıplarının ihmal edildiği sistemler için geçerli olduğuna dikkat çekiyor. Enerji kayıplarının daha büyük olduğu sistemlerde yeni modelin yörüngeleri sapabiliyor ve bu durumda daha karmaşık ve daha yavaş sayısal çözüm yöntemlerine başvurulması gerekiyor. Ancak bu tür modeller, elektrik şebekesinin gelecekte de sorunsuz ve güvenilir şekilde çalışması için çözümün bir parçası olabilir.

Araştırmanın sonuçları, saygın bilimsel dergi Sustainability'de yayımlandı.