Yazın soğutma, kışın ise ısıtma gereksinimini karşılamak için güce yıl boyunca kesintisiz erişim sağlamak büyük ehemmiyet taşıyor. Bu noktada pil ve hidrojen teknolojileri üzere tahliller ön plana çıksa da Japonya’da hayata geçirilen yeni bir proje, yeraltı suyu rezervuarlarının (aquifer) da dikkate kıymet bir tahlil olabileceğini gösteriyor. Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems (MHI) ve Osaka Üniversitesi iş birliğinde geliştirilen ve kısa mühlet evvel bir pilot bölgede test edilmeye başlanan bu proje, yenilenebilir gücün saklanması ve yıl boyunca kullanılması için yeraltı sularını devreye sokuyor. Bu tıp sistemler, rüzgâr ve güneş üzere yenilenebilir kaynaklardan elde edilen elektriği kullanıp, suyu yeraltında ısıtarak ya da soğutarak depoluyor. Depolanan bu ısı yahut soğuk, daha sonra binaların ya da muhakkak bölgelerin ısıtma/soğutma sistemlerinde kullanılabiliyor. Mitsubishi’nin geliştirdiği yeni sistem, yeraltı suyu tabanlı ısı depolama teknolojilerinde değerli bir yenilik olarak, kısa döngülü ısı depolama ve boşaltım işlevlerini tıpkı platformda birleştiriyor. Klasik ATES sistemlerinde çoklukla uzun vadeli, mevsimsel ısı depolama öne çıkarken, Mitsubishi’nin hibrit tasarımı hem süratli reaksiyon verebilen kısa döngülü depolama, hem de mevsimsel depolama yapabilme yeteneği sunuyor. Bu sayede sistem, ani değişen güç gereksinimlerine karşı esnek biçimde adapte olabiliyor. Örneğin mevsimler ortasında güç depolayıp boşaltırken, gün içi sıcaklık dalgalanmalarında da süratli soğutma ya da ısıtma yapabiliyor.
Yeraltında Saklanan Su, Kışın Isı Pompalarıyla Isıtılıyor
Osaka’daki pilot bölgede, yerin altında 5 °C sıcaklıkta tutulan 10.000 metreküp yeraltı suyu direkt soğutma maksadıyla kullanılmaya başlandı. Bu su, özel olarak seçilmiş bir kuyuda depolanıyor ve gerektiğinde yüzeye pompalanarak ısıtma/soğtuma sistemlerine entegre ediliyor. Yaz aylarında direkt soğutma sağlarken, kışın ise ısı pompaları yardımıyla ısıtılarak kullanılabiliyor. Sistem, farklı sıcaklık düzeylerini yıl boyunca koruyabilmek için yerin altında çok katmanlı bir depolama yapısı kullanıyor. Mitsubishi’nin yaklaşımı, bu katmanların içine çakıl dolgu gereci ekleyerek ısının daha stabil biçimde tutulmasını sağlamak üzerine konseyi. Bu sayede hem ısı kayıpları azaltılıyor hem de güç kullanımında verimlilik artıyor.
Osaka Üniversitesi, pompalanan suyun sıcaklığı 13 °C’nin altında olduğunda, şarj ve boşaltım verimliliğinin yüzde 70 düzeyine ulaştığını belirtiyor. Verimliliğiyle dikkat çeken bu sistem, klasik yeraltı ısı depolama (ATES) teknolojisine iki yeni özellik ekliyor. Birinci olarak, fazla yenilenebilir elektriği ısı pompası sayesinde 5 °C’deki soğuk kuyularda depolayabiliyor. İkinci olarak ise yeraltında 5 °C’de saklanan suyu direkt soğutma maksatlı kullanabiliyor. Bu yenilikler, sistemin güç kullanımını optimize ederek daha verimli çalışmasını sağlıyor.
Sistemin en dikkat cazibeli istikametlerinden biri de gerçek vakitli datayla çalışan akıllı denetim sistemi. Bu yazılım, elektrik piyasalarındaki fiyat dalgalanmalarını ve mevcut fazla güç ölçüsünü takip ederek en verimli anlarda güç depolamasını ya da kullanımını sağlıyor. Böylelikle hem yenilenebilir kaynaklar daha aktif kullanılıyor hem de güç tüketimi minimize ediliyor. Bu çeşit yeraltı suyu rezervuarı tabanlı sistemler hâlâ teknik ve ekonomik olgunluğa ulaşmaktan uzak olarak görülse de, dünya genelinde çeşitli pilot projelerle potansiyelleri test ediliyor. Mitsubishi’nin Japonya’daki bu teşebbüsü, teknolojinin bilhassa nemli iklimlerdeki kentsel soğutma ve ısıtma gereksinimlerine yönelik uygulanabilirliğini kıymetlendirmek açısından değerli bir örnek teşkil ediyor.
Mitsubishi, pilot proje sayesinde sistemin gerçek şartlarda performansını ve dayanıklılığını test ederken, teknolojinin ekonomik açıdan uygulanabilirliğini pahalandırmak için data topluyor. Başarılı sonuçlar elde edilirse, bu teknoloji gelecekte büyük binalar ve bölgesel ısıtma-soğutma sistemlerinde yaygın biçimde kullanılabilir. Özellikle bu tıp doğal kaynakların verimli ve sürdürülebilir formda yönetilebileceği bölgelerde.
