BESS bir sanayi tesisinin enerji ekonomisini nasıl değiştirir?

Batarya enerji depolama sistemi (BESS, battery energy storage system) bir tesisin ne kadar enerji tükettiğini değiştirmez. Değiştirdiği şey, o enerjinin hangi saatte, hangi kaynaktan ve hangi fiyattan alındığıdır. Sanayi tesislerinde bu küçük gibi görünen fark, doğru boyutlandırılmış bir sistemde faturanın önemli bir kısmına denk gelir.

Bu yazıda bir bataryanın tesise nereden para kazandırdığını, örnek bir ön fizibilitede bu kazancın nasıl dağıldığını ve kararı hangi verilerin belirlediğini anlatıyoruz.

BESS nedir, neyden oluşur?

Bir BESS yalnızca bataryadan ibaret değildir. Sahada çalışan bir sistem şu katmanlardan oluşur:

• Hücreler ve modüller: Sabit depolamada bugün ağırlıkla lityum demir fosfat (LFP) hücreler kullanılıyor. Hücreler modüllere, modüller raflara toplanır.
• BMS (batarya yönetim sistemi): Her hücrenin gerilimini, sıcaklığını ve doluluğunu izler, bataryayı güvenli çalışma aralığında tutar.
• PCS (güç dönüştürme sistemi): Bataryanın doğru akımını şebekenin alternatif akımına çevirir, şarj ve deşarjı yapar.
• EMS (enerji yönetim sistemi): Bataryanın ne zaman dolup ne zaman boşalacağına karar veren yazılım. Tarifeyi, güneş üretimini ve tesisin tüketimini bilir.
• Trafo, OG hücreleri, soğutma ve yangın söndürme: Sistemi şebekeye bağlayan ve güvenle çalıştıran yardımcı ekipman.

Ekonomiyi asıl belirleyen parça EMS’tir. Aynı batarya, iyi bir işletme stratejisiyle ve kötü bir stratejiyle çok farklı sonuçlar verir.

Bir sanayi faturasında batarya nereden kazanç bırakır?

Türkiye’de orta gerilimden bağlı bir sanayi tesisinin faturası kabaca iki kalemden oluşur: tüketilen enerjinin bedeli ve sözleşme gücü üzerinden alınan güç bedeli. Batarya bu iki kalemi üç yoldan etkiler.

1. Güneşin bedelsiz giden fazlasını tesiste kullanmak

Kendi tüketimi için GES kurmuş birçok tesiste öğlen saatlerinde üretim tüketimi aşar. Bu fazla şebekeye gider ve tesisin bağlantı kapsamına göre karşılığında ödeme alınmayabilir. Batarya bu enerjiyi öğlen depolar, akşam tesiste kullanır. Depolanan enerjinin maliyeti sıfıra yakın olduğu için bu, depolamanın en değerli kullanımıdır.

2. Ucuz saatte alıp pahalı saatte kullanmak

Üç zamanlı tarifede elektrik gece ucuz, puantta (17:00–22:00) pahalıdır. Batarya gece tarifesinden dolup puantta boşalırsa aradaki fark kazanç olur. Bu farkın bir kısmı verim kaybına gider: bataryaya giren 1 MWh’nin tamamı geri gelmez.

3. Sözleşme gücünü ve güç bedelini düşürmek

Tesisin en yüksek çekişi sözleşme gücünü belirler. Batarya bu tepeleri tıraşlarsa sözleşme gücü düşürülebilir ve güç bedeli azalır. Bunun ayrıntısını puant tıraşlama yazımızda anlatıyoruz.

Bunlara ek olarak batarya kesinti anında kritik yükleri besleyebilir. Bu yedek güç değeri gerçektir ama tesise göre çok değiştiği için ön fizibilitede genelde ayrı tutulur.

Örnek analizde kazanç nereden geldi?

Ege’de, orta gerilimden bağlı bir ticari kampüs için hazırladığımız örnek ön fizibilitede tesisin yıllık tüketimi 15.837 MWh, GES üretimi 12.811 MWh. Tarife üç zamanlı: gece 105, gündüz 145, puant 172 $/MWh (her şey dahil, KDV hariç). Önerilen batarya 15 MWh / 7,5 MW.

Faturadaki ilk yıl düşüşü kaynaklarına göre şöyle dağıldı:

Örnek analizde kazancın %91’i tesisin zaten sahip olduğu güneşten geliyor. Bugün bu güneşin %46’sı, yılda 5.945 MWh, karşılıksız şebekeye gidiyor; batarya bunun %72’sini geri kazanıyor.

3,25 milyon dolarlık yatırım, vergi öncesi ve iskontosuz kümülatif nakit akışıyla 6,1 yılda geri dönüyor. 11 yılın sonunda kümülatif nakit 2,46 milyon dolar artıda. Bu hesap batarya aşınmasını, verim kaybını, soğutma enerjisini ve bakımı içeriyor.

GES’i olmayan bir tesiste tablo nasıl değişir?

Güneş fazlası yoksa bataryanın kazancı yalnızca tarife farkından ve sözleşme gücünden gelir. Örnek tarifeyle kaba bir hesap yapalım:

• Gece alınan 1 MWh, %88 verimle puanta 0,88 MWh olarak ulaşır. Puantta teslim edilen her MWh’nin maliyeti 105 / 0,88 ≈ 119 $ olur.
• Puant fiyatı 172 $ olduğuna göre teslim edilen her MWh’de kalan fark yaklaşık 53 $.
• Bataryanın kendisi de her döngüde biraz aşınır. 6.000 döngü garantili bir bataryada bu aşınmanın maliyeti, yatırım tutarına göre MWh başına onlarca dolar tutabilir.

Yani bu tarifede yalnızca gece ile puant arasındaki farkla çalışan bir batarya, kazancının büyük kısmını aşınmaya ve kayba bırakır. Örnek analizde bu kalemin toplam içindeki payının %5’te kalmasının sebebi de budur. Sözleşme gücü bedeli yüksek, puantı kısa ve sivri olan ya da fiyat farkı daha açık bir tarifeye sahip tesislerde sonuç değişir. Bu yüzden genel bir kural vermek yerine tesisin kendi verisiyle hesaplamak gerekir.

Kararı hangi veriler belirler?

Bir bataryanın tesise kazandıracağını belirleyen şey ortalamalar değil, saatlerdir. Yılın 8.760 saatinin her birinde tüketim, güneş üretimi ve fiyat farklıdır. Örnek analizde ilkbahar, güneş fazlasının en geniş olduğu mevsimdir ve bataryanın boyutunu bu mevsim belirler; yazın ise tesis güneşinin çoğunu kendisi tüketir.

Bu yüzden sağlıklı bir ön fizibilite için şu veriler gerekir:

1. Son 12 ayın sayaç verisi: Saatlik ya da 15 dakikalık tüketim.
2. GES üretim verisi: Varsa inverter ya da üretim sayacı kayıtları.
3. Tarife ve sözleşme bilgisi: Bant fiyatları, sözleşme gücü, güç bedeli.
4. Saha kısıtları: Bağlantı gücü, yer, yangın ve güvenlik gereksinimleri.

Bu verilerle farklı batarya boyutları aynı yıl üzerinde saat saat çalıştırılır. Sonuçta yatırımı, yıllık tasarrufu, geri ödemeyi ve bataryanın 11 yıl sonundaki sağlığını aynı tabloda görürsünüz.

Geri ödeme nasıl hesaplanmalı?

“Yatırım bölü yıllık tasarruf” en sık kullanılan ama en yanıltıcı geri ödeme hesabıdır. Bataryanın kazancı her yıl biraz azalır, çünkü kapasitesi yaşla birlikte düşer. İlk yılın tasarrufunu yıllarla çarpan bir hesap geri ödemeyi olduğundan kısa gösterir.

Örnek analizde geri ödeme, kümülatif nakit akışının sıfırı geçtiği yıl olarak tanımlanıyor. Her yılın kazancı o yılın ortalama batarya sağlığıyla hesaplanıyor, işletme ve bakım her yıl düşülüyor. Bu yöntemle 15 MWh’lik batarya 6. yılın sonunda başa baş noktasının hemen altında kalıyor ve 7. yılın başında artıya geçiyor; sonuç 6,1 yıl.

Bu hesap bilerek vergi öncesi ve iskontosuz tutulur. Finansman yapısı, vergi durumu ve şirketin beklediği getiri oranı her yatırımcıda farklıdır; net bugünkü değer ve iç verim oranı aynı nakit akışı üzerinden finans ekibinin kendi varsayımlarıyla hesaplanır. Ön fizibilitenin görevi bu nakit akışını şeffaf ve savunulabilir biçimde ortaya koymaktır.

Finansman tarafında özkaynak, yatırım kredisi ve kiralama gibi seçenekler aynı nakit akışı üzerinde karşılaştırılabilir. Kazancın büyük kısmı faturadan geldiği için, aylık ödemesi aylık fatura tasarrufunun altında kalan bir finansman yapısı yatırımı ilk günden nakit pozitif hâle getirebilir.

Nereden başlamalı?

İlk adım bataryayı seçmek değil, tesisin enerji profilini anlamaktır. Simülasyonumuzda birkaç bilgiyle kaba bir tahmin görebilir, ardından 12 aylık verinizle detaylı ön fizibilite isteyebilirsiniz. Bir ön fizibilite raporunun neleri kapsadığını örnek rapor sayfasında inceleyebilirsiniz.