Publication: Değişken yenilenebilir enerji penetrasyonu artışının Türkiye güç sistemine etkisi
Abstract
Artan iklim değişikliği endişeleri, enerji arz güvenliği kaygıları, enerji tüketimindekiartışlar gibi nedenler ile enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımıdevletler tarafından benimsenmektedir. Böylece yenilenebilir kaynakların kurulu güceoranı her geçen gün artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonuylaberaber modern güç sistemleri de büyük bir değişim içerisindedir. Bir güç sistemininyüksek oranda değişken yenilenebilir ile başa çıkabilmesi için öncelikle sistemin esnekolması gerekmektedir. Arz ve talep tarafında olmak üzere bir şebekenin esnekliğinisağlamak ve arttırmak için çeşitli önlemler bulunmaktadır.Bu tez çalışmasında ilk olarak, yüksek yenilenebilir enerji oranına sahip ülkelerdenörneklerle, güç sistemlerinin esneklik gereksinimleri, esneklik sağlama yöntemleri veşebeke yönetmeliklerinde gerekli değişimler sunulmuştur. İkinci olarak, iletim seviyesinebağlı yüksek yenilenebilir enerji penetrasyonunun güç sisteminin frekans ve gerilimineetkisi, DIgSILENT PowerFactory yazılımı ile analiz edilmiştir. Bu bağlamda yazılıma aitküçük bir iletim sistemi üzerinde daha sonra ise IEEE’nin 118 baralı test sistemindeoluşturulan senaryolar kapsamında analizler yapılmıştır. Senaryolardan alınan sonuçlarınöngörülerimize uyması ile Türkiye 400 kV iletim sisteminin modeli yazılımdahazırlanmış ve yenilenebilir enerji kaynaklarının Türkiye güç sistemine etkilerisenaryolar bağlamında incelenmiştir. Böylece bu çalışmanın çıktıları, Türkiye güçsisteminin yenilenebilir enerji hedefleri kapsamında kullanılabilecek şekildesunulmuştur.
The governments are adopting the use of renewable energy sources in electricitygeneration due to reasons such as the increasing climate change and energy supplysecurity concerns and rise of energy demand. Therefore, the share of renewable sourcesin total installed power capacity increases day by day. The power systems with theintegration of renewable energy sources undergo a transformation. A power system inorder to cope with high shares of variable renewable generation needs to be flexible.There are various measures to provide and increase a power system’s flexibility on supplyand demand sides.First of all, this study presents the power systems flexibility requirements, methods ofproviding flexibility, upgrades that need to be done to grid codes through examples fromcountries with high renewable shares. Secondly, the impact of renewable energypenetration into the transmission system on the frequency and voltage stability is analyzedwith DIgSILENT PowerFactory software. In this regard, analyses are carried out withscenarios using a DIgSILENT built-in transmission model and IEEE 118-bus test model.Considering that the results from scenarios matched our predictions, the 400 kVtransmission system of Turkey is modelled using the software and the impact ofrenewable energy on the Turkish power system is analyzed through scenarios. Therefore,the outputs of this study are presented in such a way that they can be used as a part ofTurkey’s renewable energy planning.
The governments are adopting the use of renewable energy sources in electricitygeneration due to reasons such as the increasing climate change and energy supplysecurity concerns and rise of energy demand. Therefore, the share of renewable sourcesin total installed power capacity increases day by day. The power systems with theintegration of renewable energy sources undergo a transformation. A power system inorder to cope with high shares of variable renewable generation needs to be flexible.There are various measures to provide and increase a power system’s flexibility on supplyand demand sides.First of all, this study presents the power systems flexibility requirements, methods ofproviding flexibility, upgrades that need to be done to grid codes through examples fromcountries with high renewable shares. Secondly, the impact of renewable energypenetration into the transmission system on the frequency and voltage stability is analyzedwith DIgSILENT PowerFactory software. In this regard, analyses are carried out withscenarios using a DIgSILENT built-in transmission model and IEEE 118-bus test model.Considering that the results from scenarios matched our predictions, the 400 kVtransmission system of Turkey is modelled using the software and the impact ofrenewable energy on the Turkish power system is analyzed through scenarios. Therefore,the outputs of this study are presented in such a way that they can be used as a part ofTurkey’s renewable energy planning.