Sürdürülebilir Ulaşımda Elektrikli Araçlar ve Elektrikli Araçların Enerji Sistemlerine Etkisi

Sürdürülebilir Ulaşımda Elektrikli Araçlar ve Elektrikli Araçların Enerji Sistemlerine Etkisi

(1)Mehmet Emin Çetin – Mikro Mobilite Teknolojileri Derneği YK Üyesi

(2)İsmail AY – Mikro Mobilite Teknolojileri Derneği Genel Başkan Yardımcısı

Çevresel yaklaşım ve sürdürülebilirliğin genel sürdürülebilirlik kavramı açısından ana unsur olduğunu söylemek mümkündür. Genel emisyon dağılımı içerisinde karayolu-havayolu-denizyolu vb. kapsamında ulaştırma sektörünün payının her geçen gün artmakla birlikte %24 seviyelerinde olduğu ifade edilmekte ve %45 paya sahip enerji sektörünün ardından ikinci sırada yer almaktadır. Bu sebeple özellikle fosil yakıt tüketimi ve zararlı emisyonları göz önünde bulundurduğumuzda sürdürülebilir şehirler ve sürdürülebilir bir dünya için enerji ve ulaşım odaklanmamız gereken başlıca iki unsur olarak ortaya çıkmaktadır. Günümüzde her iki alanda da teknolojik gelişmelerle birlikte daha çevreci yaklaşımlara ulaşılmış olsa da artan nüfus ve tüketim alışkanlıklarının da etkisi ile henüz yeterli düzeye geldiği düşünülmemektedir.

Kentsel alanlardaki hava kirliliğinin ana nedeni ulaştırma sektörü olmakla birlikte partikül madde yayan ilk 10 Avrupa şehri arasında Türkiye’den maalesef 8 şehir bulunmaktadır. (Bernard vd., 2018; İstanbul Politikalar Merkezi, 2017).  Agora Verkehrswende ve ekibi tarafından 2018 yılında gerçekleştirilen çalışmalara göre 1990-2015 yılları arasında G20 ülkeleri içerisinde Türkiye, kişi başına düşen CO2 emisyonu açısından yaklaşık %200’lük bir değişim ile en hızlı büyüme yaşayan ülkelerden biri konumundadır.

Şekil 1 1990 ve 2015 yılları arasında G20 ülkeleri arasında ulaşım sektöründe CO2 emisyonlarına bağlı değişim

2018 yılında Çevre ve Şehircilik Bakanlığınca yapılan çalışmalar, tüm binek araçların yaklaşık %45’ini 10 yaşın üstündeki araçlardan oluştuğu, bu araçların enerji tüketimi açısından verimsiz olduğu ve aynı mesafeyi kat etmek üzere görece yeni teknolojiye sahip araçlara göre çok daha fazla partiküler madde, CO, NO ve uçucu karbon gibi kirletici emisyonlara sebep olduğunu göstermektedir.

Dünya genelinde birçok ülkede CO2 emisyonlarının azaltılması için zorunlu standartlar getirilmiştir. Avrupa birliği 2021 yılına kadar binek ve ticari araçlar için karşılanması gereken CO2 emisyonunu 95 g CO2/km olarak hedeflemiştir. Amerika Birleşik Devletleri’nin 2025 yılı hedefi ise bu seviyeden biraz daha yüksek olan 97 g CO2/km olarak belirlenmiştir (ICCT, 2019a). Türkiye’deki yeni binek araçlarının ortalama CO2 emisyonları km başına 120 gram (g) seviyesindedir (Mock, 2016), fakat Avrupa Birliği’ndeki benzerlerine göre bu araçlar genellikle daha hafif ve daha küçük motor gücüne sahiptir.

Çevresel sürdürülebilirlik açısından en yüksek karbon emisyonu kaynağı olan ulaşım araçlarında çözümü sağlamak tabiri caizse hastalığın en yoğun olduğu bölümde doğru reçeteyi uygulamak olacaktır.

Enerji ile Ulaşımın ortak bir paydada buluştuğu ve çözüm arayışlarının sürdüğü bu süreçte, özellikle elektrikli araçların yaygınlaşması ile sürdürülebilirlik için önem arz eden iki konunun birlikte ele alınması gerekmektedir. Elektrikli araçların şarj ihtiyacı ile enerji sistemlerine gelen yükler artmakta, özellikle büyükşehir altyapılarının bugün için yeterli görülse de yakın gelecekte nasıl tepki vereceği ve özellikle yerli elektrikli aracımızın yollara çıkması ile artması beklenen kullanımlar için nasıl çözümler sunulabileceği merak konusu olmaktadır.

SHURA Enerji Dönüşüm Merkezi tarafından hazırlanan “Türkiye ulaştırma sektörünün dönüşümü: Elektrikli araçların Türkiye dağıtım şebekesine etkileri” raporu kapsamında, Türkiye’de ulaştırma sektörünün durumu ve küresel anlamda elektrikli araç piyasasına (araç ve şarj istasyonları) yönelik araştırmalar yapılmış, elektrik dağıtım şebekeleri modellenerek durum tespitleri ve çözüm önerileri sunulmuştur. Bu çalışma kapsamında söz konusu rapor başta olmak üzere online ve yazılı kaynaklarda araştırmalar yapılmış ve sürdürülebilir ulaşımda elektrikli araçların rolü ve enerji sistemlerine olan etkileri ile ilgili genel değerlendirmelere yer verilmiştir.

Elektrikli Araçlar

Bir içten yanmalı motora sahip araç ile elektrik motora sahip araç kıyaslandığında aynı yolcu mesafesini gitmek için kullandığı enerji tüketimi bakımından elektrikli araç çok daha verimlidir. Özellikle elektriğin yenilenebilir bir kaynaktan karşılanması durumunda ulaştırma sektöründe yenilenebilir enerji payının artmasına katkıda bulunarak daha düşük emisyon sağlayacak ve şehirlerin hava kalitesinin artmasına olanak tanıyacaktır. Sunacakları hizmet yanında elektrikli araçlar aynı zamanda teknolojik benzerlik gösteren batarya depolama konusunda da yenilenebilir enerji çeşitleri olan rüzgâr ve güneş enerjisinin şebeke entegrasyonu alanlarına katkı sağlayacaklardır.

Şekil 2 Yerli ve Milli Elektrikli Aracımı TOGG SUV Modeli (togg.com.tr)

Elektrikli araçların geliştirilmesinde söz konusu bazı zorluklar vardır. En temel konulardan biri batarya sistemleri maliyetlerinin düşürülmesidir. Ayrıca araç piyasasının büyümesine bağlı olarak gerekli şarj altyapısının sunulması gerekecektir. Araç sayıları arttıkça dağıtım şebekeleri üzerinde etkisi büyük olasıdır. Bu etkileri en aza indirecek çeşitli stratejiler geliştirilerek elektrik yük yönetimi için planlama yapılmalı ve önlemler alınmalıdır. Diğer yandan batarya depolama teknolojilerindeki gelişmelere bağlı olarak kullanılacak malzemelerin ilerleyen süreçte değişebilecek tedarik güvenliği ile karşılaşılabilir.

Türkiye’nin elektrikli araç piyasası ile ilgili bilgi sahibi olmak adına grafiğin incelenmesi faydalı olacaktır. 2015 yılında 106 adet hibrit araç satışı yanında 119 batarya depolamalı elektrikli araç satışı olmuştur. Bir sonraki yıl ise 950 hibrit araç satışı ve 44 elektrikli araç satışı görülmektedir (TEHAD, 2021). 2017 yılında 4451 hibrit ile ciddi bir artış oranı görülmektedir, bunun yanında 77 elektrikli araç satışı olmuştur. 2018 yılında yine toplam elektrikli ve hibrit araç satış sayısı 4000’in üzerinde olmuştur. 2019 yılı itibariyle ise her yıl artış oranı ciddi anlamda yükselmiştir. 2020 yılında pandemi nedeniyle düşen araç satış oranlarına rağmen elektrikli araç satışında yükseliş devam etmiştir.

Şekil 3 Türkiye’de elektikli araç ve hibrit araç satışlarının değişimi (2015-2021)(Kaynak;TEHAD)

2010-2020 yılları arasındaki küresel elektrikli araç stoğu incelendiğinde 2020 yılının sonlarına doğru gelindiğinde dünya genelinde 10 milyonun üzerinde elektrikli araç bulunduğu görülmektedir. (Şekil 3) Pandemi sürecinde küresel otomobil satışında %6 lık bir düşüş görülürken, elektrikli otomobil tescillerinin 2020 yılı sonunda %41 oranında artmış olduğu ifade edilmektedir. [3]

Şekil 4 Bölgeye ve Araç Türüne Göre Elektrikli Araç Stoğu (2010-2020) – Küresel

Elektrikli araçların faydaları

Birçok alanda olduğu gibi yerli olarak üretilecek elektrikli araçlar beraberinde oldukça fazla fayda getirecektir. Ülkemizde elektrikli araç piyasasının oluşması ile yeni iş imkanları, ekonomik büyüme, enerji verimliliğinde artış, yenilenebilir enerjinin şebeke entegrasyonuna katkıları gibi birçok fayda ilk akla gelenlerdir.

Yerli elektrik araç üretiminin iki yıl içinde gerçekleşmesi halinde, bu araçların ihraç edilmeye başlanması ve 15 senelik bir süreçte gayrisafi yurtiçi hasılada 50 milyar TL ek büyüme, cari işlem açığında 7 milyar TL azalma ve 20.000 yeni istihdamın yaratılması gibi farklı faydalar sağlanabileceği öngörülmektedir. (Yeşil Ekonomi, 2019b).

Şekil 5 Yerli ve Milli Sedan Elektrikli Araç Modeli – TOGG (togg.com.tr)

İçten yanmalı motor ile çalışan 2,5 milyon binek aracın (araçların yarısının dizel diğer yarısının ise benzin olduğu varsayımı ile) yılda yaklaşık 11,5 milyar TL yakıt sarfiyatı olduğu, buna karşın 2,5 milyon elektrikli aracın elektrik tüketiminin yılda 4,3 milyar kWh olabileceği ve bunun maliyetinin 2,7 milyar ile 3,6 milyar TL arasında olabileceği hesaplanmıştır. Buradan sonuçla yılda 8 ila 8,8 milyar TL arasında enerji maliyetlerinde kazanç sağlayacaktır. Halihazırdaki üretim dağılımına göre elektrikli araçlar için gerekli elektrik üretiminin yarısının yerel kaynaklardan, diğer yarısının da ithal edilmiş kaynaklardan üretilen enerji olacağı bilinmelidir. Ancak elektrik üretimi yerel yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlandığı takdirde ciddi oranlarda tasarruflar sağlanacağını özellikle belirtmekte fayda vardır. Elektrikli araçlar ile yerel yenilenebilir enerji arasında bu bağlamda çok önemli bir bağın olduğunu da bilmekte fayda vardır.

Elektrikli Araç Şarj altyapısı

Şarj altyapısı piyasada farklı segmentlere ayrılmıştır. Bunlar, AC şarj istasyonu, DC şarj istasyonu ve endüktif şarj istasyonudur. Ayrıca AC ve DC şarj istasyonları da evsel ve ticari olarak iki alt segmente bölünür. DC şarj istasyonlarının piyasada en hızlı büyüyen segment olması olasıdır.

Avrupa Komisyonu’nun elektrikli araç şarj altyapısına yönelik üye ülkelere yol gösteren iki temel önerisi vardır. İlki, 10 elektrikli araç başına 1 şarj istasyonu önermektedir (European Union, 2014). Bu oran günümüzün küresel ortalama değerine karşılık gelmektedir. Diğeriyse, ana otobanlarda her 60 km’de bir şarj cihazının bulunması önerilmektedir (Transport & Environment, 2018b). Avrupa birliği yasal çerçevesinin uygulanmasının parçası olarak yayınlanan kamusal şarj altyapısını tanımlayan bu yönergeler kent düzeyinde ve bölgesel düzeyde yürütülen modellemelere dayanmaktadır (European Commission, 2016). Sonuçta, yakın gelecekte elektrikli araç satışlarında beklenen büyüme ile altyapı için önemli planlama ve yatırıma ihtiyaç duyulacaktır.

Elektrikli araçların kullanımı ve dünya genelindeki birçok piyasada hızlı şarjın yaygınlaşmasından yola çıkarak yapılan bir çalışma ne kadar hızlı şarja ihtiyaç duyulacağının planlamasının kritikliği üzerinedir (Nicholas ve Hall, 2018). Elektrikli araç piyasası büyüdüğü için hızlı şarj istasyonlarının sayıları da hızla büyüyebilir. Şarj etme davranışları değerlendirildiğinde farklı durumlar ile karşılaşılacaktır. Araç sahiplerinin bazıları evlerine yakın yerleri kullanmaya yönelik eğilim gösterirken, bazıları süpermarket, restoran vb. yerleri daha elverişli görecektir. Piyasa büyüdükçe farklı şarj tiplerinin karşılıklı olarak birbirini tamamlayacağı düşünülebilir. Fakat sayılar arttıkça kullanım biçimlerinin değişimi olasıdır. Hızlı şarj noktaları kısa zaman dilimlerinde bulunulan ticari alanlarda ve fiyatlar rekabet edebilecek düzeyde makul olduğunda kullanılabilecektir.

Şekil 6 Elektrikli Araç Şarj İstasyonu (AA)

Şarj altyapısına yönelik, Enerji Piyasa Düzenleme Kurulu (EPDK) tarafından 2 Ocak 2014 tarihinde yayınlanan düzenleme ile bağlantı erişimi için başvuran tüketicilerin şarj altyapısının teknik nitelikleri ve diğer detaylarını içeren detaylı bir elektrik projesini dağıtım şirketine sağlaması koşulunu getirmiştir (EPDK, 2014). 8 Eylül 2013 tarihinde ÇŞB tarafından yayınlanan düzenlemeyle ise, uygun bulunan ve görevli elektrik dağıtım şirketi tarafından onaylanan park alanları, benzin istasyonları ve diğer alanlarda şarj altyapılarının kurulmasının mümkün olduğu öngörülmektedir. (Resmi Gazete, 2013). Şarj altyapısı hakkındaki düzenlemelerde açık bir şekilde dile getirilmemesinin nedeni bu altyapıların sınırlı sayıda olmasındandır. 2018 yılı Şubat ayında ÇŞB tarafından kamusal ve alışveriş merkezlerindeki park alanlarında 50 araç park alanı için en az bir şarj cihazının kurulmasını gerektiği düzenlemesi yayınlanmıştır. (Resmi Gazete, 2018b).

Dünya genelinde elektrikli araç kullanıcılarının büyük çoğunluğunun araçlarını evde ve işte şarj ettikleri görülmektedir. Elektrikli araç kullanımının yaygınlaşmasında dünya da lider görülen ülkelerde kullanıcıların daha basit ve lokasyon bağımsız-erişilebilir şarj ihtiyacı ve isteği halka açık şarj altyapısının yaygınlaştırılmasını bir zorunluluk haline getirmektedir.  2020 yılı itibari ile halka açık şarj cihazı sayısının 1,3 milyona ulaştığı, bunun %30’unu ise hızlı şarj cihazlarının oluşturduğu ifade edilmektedir. [3]

Şekil 7 Elektrikli Hafif Hizmet Araçları İçin Hızlı ve Yavaş Halka Açık Şarj Cihazı Stoku, 2015-2020 [3]

Akıllı şarj yaklaşımı

Elektrikli araçların yaygınlığı arttıkça şebeke entegrasyon maliyetleri bakımından çok farklı durumlar ile karşılaşılabilir. Hangi saatlerde, nerede, ne kadar süre ile şarj edilecekleri farklı maliyetler oluşturacaktır. Kontrolsüz şekilde şarj edilecek elektrikli araçlar talebin yoğunlaştığı anlarda ciddi maliyetler ile karşılaşmamıza neden olacaktır. Buradan sonuçla da talebin arttığı saatlerde hizmet vermek için çok düşük kapasite faktörlerinde çalışması gereken şebeke yatırımlarının yapılmasını gerektiği söylenebilir. Norveç’te yapılan ilginç bir araştırma, oldukça yerleşmiş bir elektrikli araç piyasasının, zaman bazlı değişen bir tarifeden gelen fiyatlandırması veya teşviki olmamasına rağmen elektrikli araç sahiplerinin yoğun saatlerde şarj etmeye eğilimli davranış sergilediklerini belirtmektedir. Örnek verecek olursak çoğu kullanıcı işten eve geldiği saatlerde, 18:00 civarlarında, araçlarını şarj edeceklerdir. Türkiye için de, gerek kamusal alanlarda gerekse evlerde muhtemeldir ki saat 19:00 civarı bir yoğunluk artışının olması yüksek olasıdır.

Akıllı şarj etme yaklaşımı genel olarak elektrik üretim ve iletim maliyetleri düşük olduğu zamanlarda araç sahibinin ihtiyaçlarından feragat etmeden elektrikli aracını şebekeden araca şarj etme zamanlarında değişiklik yapılabilmesi olarak tanımlanabilir (Hildermeier ve Kolokathis, 2019). Aslında akıllı şarj, maliyetleri düşürmenin yanı sıra, tüketimi yoğun saatlerden talep zamanlarına ve devamında da şebeke kullanım zamanlarına kaydırarak şarj etmeyi, tüketiciler, elektrik şebekesi ve çevre için kazanç sağlamanın yollarını arar.

Şekil 8 Akıllı şarj uygulamasının elektrik yük eğrisi üzerindeki etkileri [1]

Elektrikli Araçların Enerji Sistemlerine Etkisi

Türkiye’nin toplam nüfusunun ve elektrik talebinin neredeyse üçte birini sağlayan dört şebekeden toplanan veriler ışığında bir modelleme sonucuna göre, değerlendirmeye alınan şebekelerin işletimine belirli bir gereklilik ile ve başka hiçbir ek şebeke yatırımına ihtiyaç duyulmadan 2,5 milyon elektrikli aracın ülkemizin dağıtım şebekesine entegrasyonu gösterilmiştir. Bu entegrasyonun sonucu olarak gerilim düşüşleri ve maksimum yüklenme artışlarını sınırlandırmak için OG/AG trafoları ve iletim hatları için gereken ek kapasitenin %1 ila %10 arasında olacağı hesaplanmaktadır. Bina ve sanayi için öngörülen yıllık %5 elektrik talep artışıyla orantılı olarak şebeke yatırımlarının yapılması zaten gerekmektedir. Bunun yanında elektrikli araç entegrasyonu da düşünüldüğünde bu yatırım hızının korunması büyük önem arz etmektedir. Bu sebeple dağıtım şebekesi kapasite kullanım faktörü gibi anahtar performans göstergeleriyle şebeke yatırımlarının takip edilmesi dağıtım şebeke operatörleri için dikkate değer olacaktır.

Eğer yoğun elektrik tüketiminin olduğu saatlerde kamusal alanlarda araçlar çokça şarj edilirse dağıtım şebekeleri kapasite kullanım faktörleri artar, gerilim azalmalarının sayısı düşer ve maksimum yük artışı yaşanır. Bunun yanında hızlı şarj altyapısındaki teknolojik ilerlemeler ile daha yüksek kapasiteli DC şarj noktalarının daha yüksek piyasa payına sahip olabileceği düşünülmelidir. Bu da daha fazla gerilim düşüşü ve aşırı yüklenme getirecektir. Sonuçta şarj altyapısı konumlarının planlaması ve şarj noktalarının hangi teknolojiye sahip olması gerektiğinin doğru seçimi mühim olmaktadır.

Mevcut çalışmaların çoğu tek tip elektrikli araçlarla (örneğin binek tip) sınırlı kalmakta olup diğer elektrikli mobilite araçlarını dahil etmemektedir. Hariç tutulan araç tipleri taksiler, hafif ticari araçlar, iki/üç tekerlekli araçlar, otobüsler olarak söylenebilir, buradaki araç tiplerinin filo olarak elektrikli araca dönüşümü düşünüldüğündeyse piyasadaki elektrikli araç payında hızlı bir büyüme yaşanacağı aşikârdır. Türkiye’nin bazı şehirlerinde de kullanılmaya başlanmış elektrikli otobüslerin kullanımı dünya çapında 2018 yılında bir önceki yıla göre %25 oranında artmıştır (IEA, 2019b). Ayrıca binek tip araç harici araçların kullanımı daha yoğun olmakla birlikte, kullanılacak batarya kapasitesinin de yüksek olması muhtemel olduğundan çok daha fazla talep ile karşılaşılacağını söylemek doğru olacaktır. Bir başka şekilde söyleyecek olursak, toplam binek araç sayısına kıyasla daha az sayıda araç olmasına rağmen diğer tipteki araçların elektrikli araç şarjının şebeke üzerine etkisi daha fazla olabilecektir. Örneğin, elektrikli bir otobüsün batarya kapasitesi 200 kWh büyüklüğündedir. Elektrikli bir kamyon ise 300 kWh büyüklükteki bir bataryaya sahiptir. 15 ton ve üzerinde brüt ağırlığa sahip olan elektrikli bir kamyonun yük taşımak için kat ettiği mesafe ortalama 200 km olacak ve bu tarz kamyonlar için batarya kapasitesi orta ölçekte bir kamyonunkinden üç kat daha fazla olabilecektir (IEA, 2019b).

Elektrikli araçların şebeke entegrasyonuna olabilecek bir diğer etkisi de tüketici alışkanlıklarının ve taleplerinin değişmesi olacaktır. Tüketiciler her geçen gün hızlı şarj noktalarını kullanma yönünde artan tercihlerini yapacaklardır. Bunun yanında teknolojik gelişmelerle paralel artan batarya kapasitesi ve hızlı şarj imkanları şebekeden anlık taleplerin artmasına ve fazla elektrik yüküne neden olacaktır.

Akıllı Şarj Uygulamaları

Şebeke yatırımlarının devamının sağlanması başta yeterli gibi görünse de ilerleyen süreçte özellikle araç stokunun üçte ikisini elektrikli araçların oluşturduğu dönemlerde tek başına yeterli olmayacaktır. Elektrikli araçların şarj edilmesi için akıllı şarj çözümlerinin geliştirilmesi ve şarjın optimum hale getirilmesi kaçınılmaz olacaktır. Şarj noktalarının sayısını ve konumlarını sınırlandırarak ya da belirli zamanlarda şarj alışkanlıklarının düzenlenmesi sağlanarak akıllı şarj optimizasyonu sağlanabilir. Evde şarj senaryosunun ele alındığı bir durumda, şarj işleminin gece boyunca elektrik talebinin düşük olduğu zamanlarda ve elektrikli araç şarjının daha yavaş gerçekleşebileceği bir faydanın olduğunu söylemek mümkündür. Aynı zamanda şarj için gerekli enerji şebekeden olduğu gibi evlerde çatı üzerindeki güneş enerjisi sistemlerinden üretilen ve elektrikle beslenen batarya depolama sistemi üzerinden sağlanabilir. Diğer bir örnek olarak işyerlerinde elektrikli araçların aynı anda şarj edilmeyerek şarj için bir zaman planlaması optimize edecek akıllı şarj mekanizması geliştirilmesi verilebilir. Bunlara benzer olarak alışveriş merkezleri ve diğer kalabalık alanlar için optimum çözümlerin akıllı şarj mekanizmalarıyla sağlanabileceği öngörülmektedir.

Elektrik fiyatlandırma stratejileri geliştirilerek tüketiciler akıllı şarja yönlendirilebilir. Tarife ayrıntılarını çok detaylı ele almadan elektrikli araç satışının yüksek olduğu varsayımı ile yaygın olarak kullanılan zaman diliminde değişen tarifeler geliştirmek gibi çözümler akıllı şarj optimizasyonunda ön plana çıkmaktadır. Araç sahipleri zamana bağlı değişen tarifeler ile belirli zamanda dilimlerinde araçlarını şarj etseler de, mevsimlere göre davranışlarında değişimler olabilecektir ve bu da mevsimlere göre de farklı fiyatlandırma tarifelerinin geliştirilebileceğini ortaya koymaktadır. Şebekeye eklenecek yenilenebilir enerji kapasitesindeki artışlar ile, şarj davranışlarındaki değişkenlikler ile ya da elektrikli araç sayısındaki artış ile birlikte sürekli değişen dinamik elektrik tarifesi tasarımlarının oluşturulması ihtiyacı doğabilecektir. Enerji üretimi ve şebeke kullanım ve işletme maliyetlerinin elektrik tarife tasarımlarının ayrıntılı ve karmaşık olmasına rağmen iyi yansıtılmış olması gerekir. Böylesine fiyat tarifelerinin hayata geçirilmesi toptan ve perakende elektrik piyasasında bazı düzenlemelerin de gerekliliğini ortaya çıkarabilir.

Elektrikli Araç Şarj altyapısı

Kapasite kullanım faktörlerinin ev ve iş yerlerinde kurulan şarj noktalarında en az %15-%20 olacağı hesaplanmaktadır. Bu değerin bazı bölgelerde %50’den daha yüksek düzeylere ulaşabileceği düşünülmektedir. Sonuçta şarj noktalarının çoğunluğunun yeterli düzeyde kullanılacağı söylenebilir. Fakat kamusal alanlarda DC şarj noktalarında kapasite kullanım faktörlerinin %2-%10 arasında olacağı hesaplanmaktadır. Bu da bu şarj istasyonlarının ekonomik açıdan verimliliğinin sorgulanmasına sebep olmaktadır. Fakat kullanıcılar açısından kamusal alanlarda şarj noktalarının sunulması önem arz etmektedir. Şarj altyapısının ilk kurulduğu aşamada yatırımcılar finansal teşviklerle desteklenebilir. Elektrikli araç piyasası belirli bir büyüklüğe ulaşınca piyasa şartlarında aşamalı olarak bazı düzenlemeler getirilebilir. Dünyada bazı uygulamalarda anayollara inşa edilen hızlı şarj istasyonları devlet destekli programlar ile yatırımları ortak şekilde finanse edilmekte olup, işletme maliyetleri bu destekten hariç tutulmaktadır. Elektrikli araç şarj noktalarındaki verilerin çoğu yatırımcıların elinde olduğu için politikacıların etkili teşvik mekanizmaları geliştirmesinde zorluklar yaşandığını da belirtmekte fayda vardır.

Kapasite kullanım faktörleri açısından bölgeler arasında ciddi farklılıklar olup her şebeke özelinde şarj altyapısının konumu ve sayısının belirlenmesi bir plan dahilinde yapılmalıdır. Aynı zamanda farklı şarj noktalarının kapasitelerini en verimli kullanmak yönünden birbirine sağlayabileceği tamamlayıcı özelliklerini de tanımak önem arz etmektedir.

Şebekede aşırı yüklenme ve gerilim düşüşlerinden kaçınmak için bölgelere özgü önlemlerin alınması

Shura Enerji dönüşüm merkezi tarafından gerçekleştirilen analizler neticesinde ortaya çıkan sonuçlara göre, yakın gelecekte beklendiği üzere elektrikli araç kullanımının artması ile şebekelerde yaşanacak aşırı hat/trafo yüklenmeleri ve gerilimin sınır değerlerin altına düşmesi gibi sorunların, “akıllı şarj” uygulamaları ve “dağıtık enerji üretimi” nin geliştirilmesi ile tamamen önlenmese de önemli ölçüde engellenebileceği görülmektedir.

Akıllı şarj uygulamaları ile şebeke tarifeleri zaman göre değiştirilmekte ve elektrik yükü yönetimi otomatik olarak gerçekleştirilebilmektedir, bu sayede elektrikli araç şarjının şebeke kapasitesinin daha düşük kullanıldığı zaman dilimlerine yönlendirilebilmesini sağlanabilecektir. Bununla birlikte dağıtık üretimin gelişimi, merkezi santrallerden uzun mesafeli dağıtımdan kaynaklı olası gerilim aksaklıklarını sınırlandırarak arz ve talebin bölgesel sınırlar içerisinde karşılanmasını sağlayacaktır.

Elektrikli araçların şarjı için yeni iş modellerin değerlendirilmesi, geliştirilmesi ve uygulanması

Sürdürülebilir ulaşımın sağlanması için özellikle çevre yönünden elektrikli araç kullanımının yaygınlaşmasının hayati öneme sahip olduğu artık bütün çevrelerce kabul edilmiş gerçektir. Elektrikli araç ve kullanım ağının yaygınlaşması ise şarj altyapısı ile doğrudan alakalıdır. Yeterli şarj istasyonu ağı, kullanım esnekliği sağlayacağından elektrikli araç sahipliği için güvence ve konfor sağlayacak, elektrikli araç kullanımının artması ise şarj istasyonu talebini arttıracak ve yatırımcıyı teşvik edecektir.

Yüksek yatırım maliyetleri ve hızla gelişimini sürdüren teknolojiler birtakım süreçleri belirsizleştirmekte, özellikle özel sektörde sürdürülebilir yatırım için riski arttırmaktadır. Bu riski dağıtmak ve kentlerimizde sürdürülebilir ulaşım için önemli bir aktör olacak eletrikli araçları yaygınlaştırmak için özel sektöre finansal destek programları sunulmalı ve kamu-özel sektör iş birlikleri sağlanmalıdır.

Avrupa Birliği üllkeleri göz önünde bulundurulduğunda, bazı ülkelerde yaygın kullanım sebebiyle piyasa bazlı bir şarj alt yapısı oluşmuş olsa da, yeni gelişmekte olan piyasalarda şarj altyapısı yatırımları kamu tarafından desteklenmektedir. Ancak ekonomik sürdürülebilirlik açısından kamunun sağlayacağı “can suyu” nun bir süre sonra piyasanın kendi kendine yetebilecek pazarı oluşturması beklenmektedir. Ayrıca kademeli olarak pazarın oluşmasını sağlamak üzere işletmeden ziyade kurulum maliyetlerinin kamu desteği ile karşılanması, işletmenin piyasaya yönlendirilmesinin ticarileşmeyi desteklediği görülmüştür. Ülkemizde de kısa ve uzun vadeli planlar oluşturulurken, öncelikli olarak piyasanın kendi kendine yetebileceği eşik belirlenerek, elektrikli araç piyasası, sarj üniteleri alt yapısı ve enerji sistemlerinin yeterliliği üç ayağında süreç değerlendirilmeli ve eylem planları oluşturulmalıdır.

Kaynakça

[1]Saygın, D., Tör, O. B., Teimourzadeh, S., Koç M., Hildermeier, J., Kolokathis C. Türkiye ulaştırma sektörünün dönüşümü: Elektrikli araçların Türkiye dağıtım şebekesine etkileri, 2019

[2]Türkiye Elektrikli ve Hibrid Araçlar Derneği, tehad.org

[3]Dünya Enerji Konseyi Türkiye 2021 Küresel Elektrikli Araç Görünümü Raporu Mayıs 2021

Bu gönderiyi paylaş

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir