Endüstriyel Jeotermal Tesisler için Uyarlanabilir Tekrar Açılan Anahtar Çözümü: Ekstrem Ortamlarda Ağ Dayanıklılığını Artırma

Proje Arka Planı

Endonezya, dünyanın yaklaşık %40'ına eşdeğer jeotermal kaynaklarına sahiptir ve 23-28 GW'lık bir jeotermal enerji üretme potansiyeline sahiptir. Ancak, 2022 yılına kadar sadece yaklaşık 2.3 GW geliştirilmiştir. Hükümet, 2025 yılına kadar 5.000 MW kurulmuş kapasite hedefine ulaşmayı amaçlamaktadır ancak bu süreçte birçok zorlukla karşı karşıyadır:

1. ​Şebeke İstikrar Sorunları: Jeotermal tesisler çoğunlukla uzak volkanik bölgelerde (örneğin, Sumatra, Java) yer alır ve burada sık görülen jeolojik faaliyetler, depremler ve toprak kaymaları iletim hatlarına zarar vermektedir. ​Geleneksel yeniden kapanıcılar​ yüksek arızalı durumlar (standart şebekelere göre 3-5 kat daha fazla) ile başa çıkamıyor ve ardışık kesintileri önleyemiyor.
2. ​Koruyucu İşletme Ortamı: Jeotermal sıvılar 275-330°C'ye ulaşabilir ve koruyucu gazlar içerir (örneğin, H₂S), bu da ​yeniden kapanıcı bileşenlerinin geleneksel sitelere kıyasla %60 daha hızlı erimesine neden olmaktadır.
3. ​Şebeke Uyumluluğu Sınırlamaları: Standart ​yeniden kapanıcılar​ yavaş tepki süreleri (>2 saniye) gösterir ve jeotermal tesislerin "ada modu" ihtiyaçları için adaptif mantığı eksiktir, bu da her tesis başına yılda $1.2M'lik üretim kaybına neden olan devre dışı kalma sorunlarına yol açmaktadır.

Bu kısıtlamalar, ulusal kapasite hedeflerini gerçekleştirmek için ​özel yeniden kapanıcı çözümleri​ gerektirmektedir.

Çözüm

Endonezya'nın jeotermal tesislerinin benzersiz koşullarına çözüm sunmak için aşağıdaki ​yeniden kapanıcı sistemi​ özel mühendislik entegre edilmektedir:

1. ​Yüksek Sıcaklığa ve Koruyucuya Dayanıklı Yeniden Kapanıcı Tasarımı:
• ​Temel Bileşen Geliştirme: ​Yeniden kapanıcı vakum kesici ve silikon lastik kompozitleri 150°C çevre sıcaklıklarına ve H₂S korumasına dayanabiliyor, standart ünitelerin ömrünün iki katına çıkarıyor.
• ​Kapalı Soğutma Yapısı: ​Yeniden kapanıcı hava soğutması + faz değişim malzemesi (PCM) ile >50°C ortamlarda ısıyı dağıtarak termal başarısızlığı önler.
2. ​Yeniden Kapanıcılar için Adaptif Koruma Mantığı:
• ​Çok Modlu Yeniden Kapama Stratejisi:
• Geçici Arızalar: ​Yeniden kapanıcı 0.1 saniye içinde ilk yeniden kapama işlemini gerçekleştirir (kesintileri en aza indirir).
• Kalıcı Arızalar: ​Yeniden kapanıcı kilitleme işlemi yapar ve mikro şebekeye bağlantı için ada modunu tetikler.
• ​Arıza Konumu Doğruluğu: ​Yeniden kapanıcılar seyir dalgası aralığı ile arıza konum hatalarını ≤50 metreye düşürerek inceleme süresini %40 azaltır.
3. ​Akıllı Şebeke Uyumlu Yeniden Kapanıcı Fonksiyonları:
• ​İki Kaynaklı Geçiş: ​Yeniden kapanıcılar gaz türbinleri/enerji depolama sistemleriyle senkronize çalışarak şebeke arızalarında 0.5 saniye içinde elektrik sağlar.
• ​Uzaktan İzleme: ​Yeniden kapanıcı durumu ve çevresel parametrelerin (toprak nem, H₂S) gerçek zamanlı izlenmesi >95% uyarı doğruluğuna ulaşır.
4. ​Yerelleştirilmiş Yeniden Kapanıcı Dağıtımı:
• ​Modüler Tasarım: ​Yeniden kapanıcılar taşınmak üzere parçalanarak uzak dağlık bölgelere taşınır, bu da yükleme süresini %50 oranında azaltır.
• ​Ortak Bakım: PLN işbirliği yoluyla kurulan yedek parça depoları, <4 saatlik ​yeniden kapanıcı arıza tepkisini sağlar.

Elde Edilen Sonuçlar

Gelişmiş yeniden kapanıcılar, Endonezya'nın aşırı jeotermal ortamlarında güvenilirlik artışlarında önemli atılımlar kaydetti ve şebeke istikrarsızlık sorunlarına doğrudan çözüm getirdi. Önemli sonuçlar şunlardır:

• Ömür İki Katına Çıktı: Yüksek sıcaklıklara ve koruyucuya dayanıklı tasarımlar, geleneksel ünitelere kıyasla yeniden kapanıcıların işletme ömrünü ikiye çıkardı.
• Arıza Kesintisi Azalması: Adaptif çok modlu yeniden kapama mantığı, hızlı 0.1 saniye tepki süreleri ile geçici arıza kesintilerini %90 azalttı.
• Inceleme Verimliliği: Gelişmiş seyir dalga arıza konum doğruluğu (≤50m) şebeke inceleme sürelerini %40 azaltarak ardışık başarısızlıkları önledi.
• Şebeke İstikrarı: Yeniden kapanıcılar, kalıcı arızalar sırasında sorunsuz ada modu işletimi sağladı ve koordineli mikro şebeke geçişleri ile genel şebeke güvenilirliğini %80 artırdı (<0.5 saniye geri dönüş).
• İşletme Sürekliliği: Uzaktan izleme (>95% uyarı doğruluğu) ve yerelleştirilmiş bakım (<4 saatlik tepki) desteğiyle, yeniden kapanıcılar volkanik bölgelerde >99% çalışma süresi elde edildi, bu da Endonezya'nın jeotermal kapasite genişlemesini hızlandırdı.