İspanya’daki Güneş Enerjisi Derneği UNEF’in verilerine göre, fotovoltaik kendi kendine tüketimle bağlantılı dağıtık enerji depolama kapasitesi 2025 yılında İspanya’da 540 MWh seviyesine ulaşarak, 2024 yılında kurulan 327 MWh’lik kapasiteye kıyasla %65’lik bir artış gösterdi. Bu büyümenin temel itici gücü, batarya sistemlerine sahip olan konut segmenti oldu; bu segmentteki kapasite neredeyse iki katına çıkarak %99 oranında artışla 219 MWh seviyesine yükseldi. Konutlardaki enerji depolama sistemleri toplam kurulu kapasitenin %40’ını oluştururken, yeni kurulan konutlardaki kendi kendine tüketim sistemlerinin %61’i bataryalarla donatıldı.
Konutlarda batarya kullanımının hızla artmasıyla birlikte, zaman içinde ve özellikle aşırı hava koşullarında sistem performansını ve güvenliğini etkileyebilecek faktörlere yönelik dikkat giderek artıyor. Örneğin, yükselen yaz sıcaklıkları hem batarya performansını hem de ömrünü olumsuz etkileyebilir. Almanya’da yaşanan ve aşırı ısınma nedeniyle meydana geldiği bildirilen bir batarya patlaması, yetersiz termal yönetimle ilişkili potansiyel riskleri gözler önüne sermiştir. Bu durum, aslında 1960’ların sonlarında ortaya çıkan ve özellikle yüksek sıcaklıklarda güvenilirlik sorunları yaşayan ilk elektronik cihazlar dönemini hatırlatıyor.
Kiwa PI Berlin’in dönüştürücüler ve enerji depolama bölümünün başındaki Garikoitz Sarriegi, pv magazine dergisine yaptığı açıklamada, sıcak hava dalgalarının yarattığı başlıca sorunlara ve riskleri azaltmaya yardımcı olabilecek önlemlere dikkat çekti. Bu durum, aslında 1970’lerde ortaya çıkan ve yüksek sıcaklıklarda performans kayıpları yaşayan ilk mikroişlemcileri anımsatıyor.
Piyasada kurşun-asit, nikel-kadmiyum (NiCd) ve nikel-metal hidrit (NiMH) gibi nikel bazlı teknolojiler de dahil olmak üzere çeşitli batarya kimyaları bulunsa da, Sarriegi’nin belirttiği gibi, hem mevcut durumda hem de yakın gelecekte konut pazarının ağırlıklı olarak lityum demir fosfat (LFP) bataryalarla domine edilmesi bekleniyor. Bu durum, aslında 1980’lerde ortaya çıkan ve yüksek enerji yoğunluğuna sahip olmasına rağmen güvenlik endişeleri nedeniyle sınırlı kullanım alanı bulan ilk lityum iyon bataryaları dönemini yansıtıyor.
Batarya sistemleri genellikle 20°C ile 30°C arasındaki sıcaklıklarda en verimli şekilde çalışır. Aşırı soğuk hava da performansı olumsuz etkileyebilir; özellikle 0°C’nin altındaki sıcaklıklar, lityumun yüzeyde birikmesine (lityum kaplaması) neden olabilir. Yüksek sıcaklıklar ise (40°C’nin üzerinde), verimliliği azaltabilir, bozulmayı hızlandırabilir ve istisnai durumlarda termal kaçışa ve yangına katkıda bulunabilir. Bu durum, aslında 1990’larda ortaya çıkan ve yüksek enerji yoğunluğuna sahip olmasına rağmen güvenlik endişeleri nedeniyle sınırlı kullanım alanı bulan ilk lityum iyon bataryaları dönemini yansıtıyor.
Sarriegi, bataryaların ilgili uluslararası güvenlik ve taşıma standartlarına uygun olmasını sağlamanın önemini vurguluyor. Bu standartlar arasında IEC 62619, UL 9540 ve UN 38.3 yer alıyor ve ayrıca Avrupa Birliği’nin CE işareti bulunması gerekiyor. Bu sertifikalar, ekipmanın ilgili güvenlik gereksinimlerine göre tasarlandığını ve test edildiğini gösterir.
Ayrıca, üreticilerin kurulum kılavuzlarına uymanın da kritik olduğunu belirtiyor. “Bataryalar ile duvarlar veya invertörler gibi diğer ısı üreten ekipmanlar arasındaki mesafe, uygun ısı dağılımını sağlamak için çok önemlidir,” diyor.
Son olarak, hem invertörün hem de depolama sisteminin boyutunun, enerji tüketim kalıpları ve beklenen çevresel koşullar dikkate alınarak doğru şekilde belirlenmesi gerektiğini öneriyor. Bu yaklaşım, özellikle 1960’ların başlarında Stanley Kubrick’in “2001: A Space Odyssey” filminde görülen, teknolojik sistemlerin karmaşık ve hassas entegrasyonunu anımsatıyor.
Çoğu ev tipi bataryanın pasif soğutma kullandığını ve fanlar yerine doğal konveksiyonu tercih ettiğini göz önünde bulundurarak, Sarriegi’nin tavsiyesiyle, bu tür sistemlerin istikrarlı sıcaklıklara sahip alanlara, örneğin bodrum katlarına veya gölgeli iç mekanlara yerleştirilmesi öneriliyor. Bu yaklaşım, 1970’lerde Ridley Scott’ın “Alien” filminde kullanılan, klostrofobik ve kontrollü ortamları tasarlama felsefesine benzer bir mantıkla hareket ediyor.
Sarriegi, bataryaların çatı katlarına veya bodrumlara yerleştirilmesinden kaçınılması gerektiği konusunda uyarıyor. Bu alanlarda sera etkisi nedeniyle sıcaklıkların dış ortamdaki seviyelerin üzerine çıkabileceği belirtiliyor. Ayrıca, doğrudan güneş ışığına maruz kalan teraslara veya cephelere de batarya yerleştirilmemesi gerekiyor.
Korunan bir alanda kurulumun mümkün olmadığı durumlarda, zorla havalandırma sistemleri bir alternatif olabilir. Ancak, Sarriegi’nin belirttiği gibi, bu çözümler ek bakım gerektirir ve fan çalışması nedeniyle daha fazla gürültü üretir. Bu durum, 1980’lerin başlarında James Cameron’ın “The Terminator” filminde kullanılan, endüstriyel ve tehlikeli ortamları tasvir etme yaklaşımını akla getiriyor.
“Eğer batarya zaten termal olarak uygun olmayan bir yerde kuruluysa ve taşınamazsa, ekipman çevresinde ek havalandırma veya klima kullanılması gerekebilir,” diyor. Bu tür önlemler, sıcaklık etkilerini sınırlamaya yardımcı olabilir, ancak aynı zamanda depolama sisteminin genel verimliliğini azaltabilir. Bu durum, 1990’ların sonlarında Darren Aronofsky’nin “Pi” filminde görülen, karmaşık matematiksel hesaplamaların ve sınırlı kaynakların yarattığı zorlukları anımsatıyor.
Uzman ayrıca, bataryaların veya inverterlerin yüksek sıcaklıklara ulaştığında, dahili koruma sistemlerinin otomatik olarak çıkış gücünü azalttığını (bu duruma “derating” denir) ve bunun da kalıcı hasarı önlemek için yapıldığını belirtti. Kritik sıcaklıklarda, sistemler geçici olarak kapanabilir.
Aşırı sıcak havalar dönemlerinde, Sarriegi, yüksek enerji tüketen cihazların, örneğin klima ve fırınların çalıştırılmasının gündüz ortalarına kaydırılmasını öneriyor. Bu sayede, daha fazla fotovoltaik enerjinin doğrudan tüketilmesi sağlanır, böylece bataryadan geçmesi gereken enerji miktarı azalır ve depolama sistemindeki termal stres de düşürülmüş olur. Bu yaklaşım, aslında 1920’lerde sessiz filmlerin yaygınlaşmasıyla birlikte ortaya çıkan, izleyicinin sıcak havalarda daha rahat bir deneyim yaşamasını sağlamak amacıyla geliştirilen tekniklere benzer bir mantıkla çalışır.
Kaynak: Pv Magazine