Akıllı Şebekeler ve Siber Güvenlik: Akıllı Şebekelere Giriş

Artık elektriksiz bir hayat düşünmek mümkün değildir. Evde, işte, sokakta, okulda, yaşamın her an ve aşamasında elektrik enerjisi kullanılmaktadır. Öncelikle elektrik enerjisini insanın bulunduğu her noktaya taşıyabilmek ve onu erişilebilir kılmak, sonrasında da onun verimli kullanımı için ilgili altyapı ve süreçleri iyi yönetmek bir zorunluluk halini almıştır. Bunu zorlayan nedenler şunlardır;

• Sürdürülebilirlik: Enerji ihtiyacı sürekli artıyor, ancak kaynaklar bu talebi karşılayamayacak kadar sınırlıdır,
• Kaynak kısıtı: Kaynakların azalması enerji maliyetlerini, çatışmaları ve güvenlik tehditlerini arttırmaktadır,
• İklim Değişikliği: Enerji kullanımının artmasıyla birlikte sera gazı emisyonları artmakta ve küresel ısınmaya neden olmaktadır.

Tüm bunlar için anahtar, “Verimlilik” artışı olup verimliliğin en önemli göstergesi ise “Enerji Yoğunluğu” dur. Enerji yoğunluğu, ”gayri safi milli hasıla başına tüketilen enerji miktarı” yada “bir dolarlık mal ya da hizmet üretmek için tüketilen enerji miktarı” olarak tanımlanmaktadır. Bu konuda en düşük değere sahip ülkeler enerjiyi en verimli kullanan ülkeler olarak kabul edilmektedir. Bir ülkenin enerji yoğunluğunun düşük olması; üretilen mal ya da hizmetin daha az enerjiyle elde edilmesi anlamına gelir.

Türkiye’nin kişi başına düşen enerji tüketimi OECD ortalamasının yaklaşık beşte biri olmasına karşın, enerji yoğunluğu OECD ortalamasının iki katıdır. Başka bir deyişle; Türkiye 1 birim mal ya da hizmet üretmek için OECD ülkelerinde kullanılan enerji miktarının 2 katı enerji kullanmaktadır. Türkiye’nin enerji yoğunluğu AB ülkelerinin yaklaşık iki buçuk, OECD ülkelerinin ise iki katıdır.  Konunun uzmanları tarafından ülkemizde, binalarda % 30, sanayide % 20 ve ulaşımda % 15 olmak üzere önemli düzeyde enerji tasarruf potansiyeli olduğu iddia edilmektedir.  Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın 2010-2014 Stratejik Planı göre Türkiye’de 2008 yılına göre birincil enerji yoğunluğunun 2023 yılına kadar yüzde 20 oranında düşürülmesi hedeflenmektedir.

Avrupa Birliği “3x %20” olarak duyurduğu enerji konusundaki 2020 hedefleri şunlardır;

• Enerji verimliliğinin %20 arttırılması
• Yenilenebilir enerji kaynaklarının %20 arttırılması
• Küresel ısınmaya neden olan seragazı salınımının % 20 azaltılması

Oldukça iddialı olan bu hedeflerin gerçekleştirilmesi, çoğu 30-50 yıl önce ve 50-80 yıl önceki teknolojiler ile kurulmuş şebekelerle mümkün değildir. Herşeyden önce şebekelerin yeni teknolojilerle yenilenmesi ve akıllı hale gelmesi gerekmektedir. Başta AB ülkeleri olmak üzere tüm gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde enerji şebekelerinin akıllı hale getirilmesi için önemli çalışmalar ve yatırımlar yapılmaktadır. 2010 yılı itibariyle Danimarka, Almanya, İspanya ve İngiltere başta olmak üzere AB ülkelerinde bu konuda 5 milyar EU değerinde yatırım içeren 67 proje yürütülmektedir. Akıllı Şebeke yatırımlarında Çin 7,3 milyar $ ile birinci olup onu 7 milyar $ ile ABD, 850 milyon $ ile Japonya ve 800 milyon $ ile G.Kore izlemektedir.

“Akıllı Şebekeler” (Smart Grid), bilgi ve iletişim teknolojilerinin kullanılarak otomasyonun sağlanması ve tedarikçiler ile tüketiciler arasında bilgi yoğun bir ağın oluşturulmasıdır. Bir yandan enerjinin kullanıldığı ortamlar akıllanırken buna paralel olarak şebekeler de akıllanmakta, üretimden tüketime sürekli birbiriyle iletişim halinde olan ve bilgi alışverişinde bulunan bir değer zinciri oluşmaktadır. Makinalar arası iletişimin (M2M) çok önemli uygulamalarından biri olan bu yeni olgu her geçen gün yaygınlaşıp gelişmektedir. Bu alanda yapılan bir çalışmaya göre en hızlı gelişme beklenen M2M uygulamalardan biri olan akıllı enerji sayaçları sayısı 2010-2015 yılları arasında yıllık ortalama %30 artışla yüzmilyonlara ulaşacaktır.

Akıllı enerji şebekeleri, bilgi ve haberleşme teknolojileri ile enerji üretim/iletim/dağıtım teknolojilerinin bir arada kullanıldığı altyapılardır.

Bu altyapıda enerjinin üretiminden son kullanıcı noktasına dağıtımına kadar her aşamada bu teknolojiler çok yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Akıllı şebeke bileşenleri, enerji sürecinin her aşamasında vardır.

Bu sayede aşağıdaki kazanımlar söz konusu olmaktadır;

• İşletme verimliliğinin artması ve maliyetlerinin azaltılması,
• Enerji verimliliğinin artması ve sera gazı (CO2) salınımının azaltılması,
• Kesinti sayısı ve kesinti süresinin azalması, enerji kalitesinin artması,
• Kayıp/kaçak sorunlarının proaktif çözümü ve oranlarının düşmesi,
• Üretim ve depolama sistemlerinin daha iyi yönetimi ile kapasite kullanımı,
• Akıllı sayaç okuma ve yük yönetimi ile gerçek zamanlı arz-talep yönetimi,

IEA ve OECD tarafından yapılan bir çalışmaya göre akıllı şebekelere yapılan yatırımların maliyetinin 1.5 ile 4.5 katı oranında bir fayda elde edilebilmektedir. Bu da trilyonlarda dolar demektir.

Ahmet Hamdi ATALAY
NETAŞ İcra Komitesi Üyesi