Batarya Nedir? Bataryanın Enerji Depolamadaki Rolü

Elektrik enerjisi ve genel olarak enerji alanından bahsedildiğinde batarya nedir sorusu için elektriğin depolanması için ihtiyaç duyulan bir ekipmandır yanıtı verilebilir. Kimyasal enerji formunda elektrik depolamak için kullanılabilen ve sonrasında içinde muhafaza edilen elektriği ihtiyaç halinde dönüşüm ile tekrar kullanma imkan sağlayan bataryalar özellikle yenilenebilir enerjide önemli bir yere sahiptir. 

Batarya Nedir?

Batarya, elektrik enerjisinin kimyasal enerji formatında depolanmasını sağlayan ve daha sonrasında bu enerjiyi elektriksel anlamda tekrar kullanılabilir şekilde serbest bırakabilen bir muhafaza ekipmanıdır.

Batarya üretiminde eski zamanlardan bu yana teknoloji değişen kimyasal bileşenleri kullanırken, bugün bilinen en stabil bataryalar lityum-iyon bataryalar olarak da ifade edilmektedir. Temel olarak pozitif ve negatif kutuplar arasında gerçekleşen iyon akışı reaksiyonu sayesinde şarj edilerek doldurulan ve deşarj edilerek kullanılan yapıları bulunmaktadır.

Batarya Çeşitleri Nelerdir?

Günlük hayatta taşınabilir cihazlardan endüstriyel sistemlere ve elektrik santrallerinde depolamaya kadar farklı alanlarda kullanılabilen bataryalar kendi içlerinde yapı ve özelliklerine göre lityum-iyon batarya, çinko karbon batarya, nikel metal hibrit batarya, alkalin batarya, çinko hava batarya ya da gümüş oksit gibi çeşitler ile bilinmektedir.

Lityum bataryalar günümüzde en yaygın piller olmak ile birlikte özellikle lityum-iyon piller gündelik hayatta çok sık ihtiyaç duyulan ürünlerdir. Yine güneş veya rüzgar enerjisi gibi santrallerde üretilen elektrik enerjisinin fazlasının depolanmasında da lityum demir fosfat, lityum titanyum oksit ve nikel manganez kobalt bataryalar gibi türlerden yararlanılmaktadır.

Batarya Enerji Depolama Sistemi Nedir?

Bataryaların enerji depolamadaki rolü bugün batarya enerji depolama sistemi sayesinde ortaya çıkarken, ister yenilenemez ister yenilenebilir kaynaklardaki enerjiyi sonradan kullanılabilecek şekilde muhafaza edebilen sistemlerdir.

Batarya doğru akım (DC) ile çalışan bir ekipman olmak ile birlikte gerek duyulduğunda talebe karşı üretimin düşük olduğu durumlarda dengesizlik yaşanmaması için talebin eksiğini karşılamak açısından elektro kimyasal enerjiyle bataryadan elektrik boşalır ve tekrar kullanılır hale gelir. Günümüzde yenilenebilir enerji kaynaklarının artması ve üretilen elektriğin fazlasının muhafaza edilmesi için batarya enerji depolama sistemi yaygınlaşmayı sürdürmektedir.

Batarya Enerji Depolama Sistemi Nasıl Çalışır?

Batarya, rüzgar ya da güneş panelleri gibi yenilenebilir enerji kaynakları üzerinden toplanan enerjiyi kendi içerisinde depolayarak çalışma gösterir. Özellikle şebeke üretim dengesizliği veya elektrik kesintisi gibi dönemlerde deşarj olarak elektriği kullanılabilir şekilde tekrar şebekeye veya kullanıcıya ulaştırır.

Günümüz teknolojisinde batarya enerji depolama sistemleri elektrik şebekelerine bağlanarak da çalışabilmektedir. DC batarya hatları üzerinden elektriğin alternatif akım(AC) şebeke voltajına dönüşümü için inverter kullanımı ile her iki yöne şarj ve deşarj sağlayabilen ekipmanlar bulunmaktadır.

Batarya Enerji Depolama Sistemi Güç Ve Enerji Düzeyleri Nelerdir?

Modern bir batarya enerji depolama sistemi gerek kW ve mW bazında gerek kw/h saat ya da mW/h bazında enerji değerlerine sahip olur.

Ne kadarlık sürede enerji boşaltma ihtiyacı bulunuyorsa, buna göre güç enerji oranının yükselişi görülürken; bu durum maliyetlerde artışa da neden olabilmektedir. Ancak bataryalarda tamamen şarj veya deşarj için ne kadar hızlı işlem yapılabileceği bataryanın C değeri ile ifade edilir.

Bataryalarda C Oranı Nedir?

Depolama sistemi bataryalarında C oranı, bir bataryanın ne kadar sürede şarj olabileceği veya deşarj olabileceği hızını gösterir.

Örnek olarak bataryalarda 1C gibi bir hızdan bahsediliyorsa bu durumda batarya 1 saat içerisinde %100 şarj olabilir ya da %100 olarak boşalabilir. Eğer değer 1C üzerine ulaşırsa, hızlı şarj ve deşarj imkanı elde edilir. Eğer değer 1C altına düşerse daha yavaş şarj olma ve daha yavaş boşalma anlamına gelir. Yani bu noktada zaman(T) eşittir 1/C hızı formülü (TL=1/Cr veya T=60 dk/Cr) yer alır.

Bataryalarda C Oranı Nasıl Hesaplanır?

Formüle bağlı olarak eğer saat cinsinden ölçüm yapılması isteniyorsa 1/Cr oranlaması ve dakika hesabı isteniyorsa 60 dakika/Cr oranlaması yapılır.

Örnek olarak istenilen şarj zamanı 45 dakika ise T değeri 45 olacaktır. Bu durumda c değerinin hesaplanmasında formül üzerinden aşağıdaki adım izlenebilir.

• T değeri için 45 alınır.
• 45 değeri 60d/Cr sağlar. 
• Yani 45=60/Cr olacaktır. 
• Bu durumda Cr değeri 1,33 olacaktır.

Bataryalarda Standart C Oranı Değerleri Nelerdir? 

Günümüzde bataryalarda C oranı değerleri standart bir şekilde aşağıda diğer alan tablodaki gibi kullanılmaktadır.

Şarj/Deşarj Süresi (T)	C Oranı
15 dakika	4C
30 dakika	2C
45 dakika	1,33C
60 dakika (1 saat)	1C
2 saat	0,5C
4 saat	0,25C
8 saat	0,125C

Batarya Enerji Depolama Sistemleri Avantajları Nelerdir?

Depolama sistemleri hava koşulları veya kesintilerden bağımsız olarak istikrarlı elektrik tedariki için çalışırken, özellikle enerji maliyetlerini düşürme, şebeke bağımlılığını azaltma, direnç ortaya koyma, kontrol ve çevre zararını azaltma gibi önemli avantajlar sağlar.

En önemli noktada çevresel olarak yenilenebilir enerjinin daha yaygın kullanılabilmesini ve enerjinin yok olmadan depolanmasını sağlarlar. Bu durum depolama ile enerji maliyetlerini de düşürerek gereken noktada şebekeye bağımlı olmadan elektrik kullanılabilmesini ve elektrik tedarikinin özellikle endüstriyel tesisler gibi yapılarda kesintisiz hale gelmesini destekler. Tam bir depolama sistemi değişen kaynaklardan elde edilen elektrik enerjisini bir arada depolayarak güvenli bir muhafaza ve kullanım da sağlayabilir.

Batarya ile Enerji Depolamanın Geleceği

Türkiye’de artan yenilenebilir enerji uygulamaları ile birlikte özellikle güneş enerji santralleri artış gösterirken, enerjinin kullanım dışı ve şebekeye aktarım dışı kalan kısmının depolanmasında batarya nedir ve bunun yanında neler sağlar sorusunun cevabı istenen çözümü sunmaktadır. Bu açıdan da özellikle doğru batarya ve depolama sistemlerine ihtiyaç duyulurken, Drita Mühendislik bu konuda profesyonel çalışmaları ile her zaman yanınızda! Enerji danışmanlığı için bizimle hemen iletişime geçebilirsiniz.

Sıkça Sorulan Sorular