Fotovoltaik endüstrisinin 2000 yıllarındaki baslayan hızlı büyüme rakamları sayesinde enerji sistemleri içerisinde olgunlasmıs bir pazar konumuna gelmistir. Krize rağmen büyüme hedefinden sasmayan endüstri özellikle silikon endüstrisinin kapasite artırım yatırımları ve ince film teknolojisinin getirdiği maliyet avantajı ile sertlesen rekabet ortamı birim maliyetlerini asağıya çekmektedir. Bu maliyetlerin düsüsü pazarı büyütmekte ve ihtiyaçları çesitlendirmektedir. Fotovoltaik sistemler sebekeye bağlı ve sebekeden bağımsız olarak isimlendiren iki ana kola ayrılır. Bu kollardan sebekeden bağımsız ya da hali hazırda elektrik enerjisi ihtiyacının sebeke yoluyla karsılanamayan noktalarda özellikle günesin gün içerisinde süreksizliğinden ve mevsimsel farklılığından dolayı depolama kaçınılmazdır.

Fotovoltaik sistemlerde depolama, özellikle uygun fiyat/performans oranı ve yüksek çevresel geri dönüsüm yönünden en optimum sonuç kursun-asit akülerle sağlanmaktadır. Kursun-asit aküler kullanım sahalarına göre tasarım ve üretim süreçleri değistirilerek performansları maksimize edilir. Ana olarak kursun asit aküler SLI (otomotiv uygulamaları), traksiyoner ve stasyoner (sabit tesis) olarak üç ana kullanım sahasına bölünmüstür. Fotovoltaik uygulamaların büyük çoğunluğu derin desarja uygun olarak tasarlanmıs stasyoner tipi kursun asit aküleri ile kurulmalıdır.

Stasyoner tip kursun-asit aküler temel olarak OPzS, VRLA Jel, VRLA AGM olarak üçe ayrılır. Bu akü tiplerinden hangisinin kullanılacağı bakım yapılabilme, ortam sıcaklığı, yük profili, çevrim ömrü gibi etkenlerin önem derecesine göre belirlenmelidir.

OPzS tipi aküler sarj ve desarj sırasında gaz çıkısını izin verdiği için saf su ekleme gibi sürekli takip ve bakım ihtiyaç duyarlar. Ayrıca, hidrojen gazının havada belli bir yoğunluğu astığında tehlike yaratmasından dolayı akülerin bulunduğu yerin iyi bir havalandırmaya sahip olması gerekir. Bu sebeplerden dolayı fotovoltaik sistemlerde genel olarak tercih edilmezler.

VRLA Aküler ismini üzerlerine monte edilmis sarj ve desarj sırasında gazların yüksek oranda tekrardan akü içerisinde birlesmesini sağlayan valf sisteminden almıstır. Bu aküler sulu tip (su eklenebilen) akülerin gaz çıkısının %1’i kadar gaz çıkısına izin verirler. Bu sayede akülerin muhafaza edildiği yerde havalandırma ihtiyacı en aza indirilir. Her iki akü tipi de tam bakımsız olup derin desarj özelliği ile yenilenebilir enerji uygulamalarında kullanılabilmektedir. Fotovoltaik sistemlerdeki kullanım sekline göre VRLA jel ve VRLA

AGM aküler birbirine karsı avantaj ve dezavantajları vardır.

VRLA AGM akülerin iç yapısı sulu akülerden farklıdır. Akü içerisindeki sıvı elektrolit ayraç (separator) görevi de gören yüksek gözenekli cam elyafına emdirilmistir. Akü plakaları ve bu ayraçlar özel yöntemle minimum alan kaplayacak sekilde akü hücrelerine yerlestirilmistir. Bu da AGM akünün birim hacminin sulu akülerden daha az yer kaplamasını sağlar. AGM akülerin en büyük avantajı sulu akü sarj yöntemlerine uygun sekilde sarj edilebilir olmasıdır. Ayrıca, kısa sürede yüksek akım gerektiren yük profillerine sahip sistemlerde performansı çok yüksektir. Derin desarja ve yüksek çevrim sayısına sahip olması sebebiyle fotovoltaik uygulamalarda tercih edilmektedir.

VRLA Jel akülerin yapısında ise elektrolit olarak sıvı asit yerine jel kıvamına getirilmis asit yer almaktadır. Özel bir üretim prosesi ile akünün içerisine bu jel elektrolit doldurulur. Akü içerisine plakaların yerlesimi VRLA AGM akülere benzer sekilde minimum alan kaplayacak sekilde yapılır. VRLA Jel, sulu akülere göre VRLA AGM’in sahip olduğu tüm üstünlüklere sahiptir. Yalnız, sarj etme yöntemi sulu ve AGM aküye göre farklıdır. Jel yapısı çok yüksek gaz çıkıslarına sebep olan hızlı sarj yada yüksek akımla sarj sırasında bozulabilir. Bunun önüne geçmek için bu akülerin bulunduğu sistemlerin yük profilleri daha uzun sarj ve desarj seklinde planlanmalıdır. Jel akülerin AGM akülerden en büyük avantajı sıcaklığın ömre olumsuz etkisinin daha az olmasıdır. Bu durum özellikle sıcak bölgelerde ve klimatik olmayan ortamlarda yer alan sistemlerde VRLA Jel akünün kullanılması kaçınılmaz kılar. Ayrıca, VRLA jel akülerin fotovoltaik sistemlerin doğası gereği maruz kaldığı kısmi sarj ve desarj’dan kaynaklanan plaka sülfatlasmasına VRLA AGM akülere göre daha yüksek dayanıklılığı vardır. Bu sayede çevrim ömrü VRLA AGM’den daha yüksektir.

Akülerin, fotovoltaik sistem içerisinde kullanım ömrü sistemin ne kadar iyi tasarlandığı ile doğru orantılıdır. Tasarım sırasında, sistemin kullanılacağı yerin, yük profilinin, günes enerjisi tahmininin, sarj etme sistemlerin kalitesi ilk olarak düsünülmesi gereken parametrelerdir. Bu parametrelerin iyi optimize edilmesiyle VRLA tipi akülerden en uzun ömür ve performans alınacaktır. www.gensed.org / Kasım 2010