Küresel ticaretin ve kentsel ulaşımın en kritik arterlerinden biri olan denizcilik sektörü, artan çevresel baskılar ve katılaşan uluslararası emisyon düzenlemeleri nedeniyle tarihi bir dönüşümün eşiğinde bulunuyor. Dünyanın yüzey alanının büyük bir kısmını kaplayan denizlerde bugüne kadar ağırlıklı olarak kullanılan dizel yağ ve fuel-oil gibi fosil yakıtlar, yerini sıfır emisyonlu yenilikçi sistemlere bırakıyor. Özellikle yaşam alanlarıyla iç içe olan şehir içi deniz hatlarında, karbon salınımını ortadan kaldırmak ve gürültü kirliliğini bitirmek adına atılan adımlar büyük bir ivme kazandı.
Mevcut Altyapı Neden Bu Dönüşüme Çok Uygun?
Uzun yol tankerleri ve devasa yük gemileri için batarya teknolojilerinin ağırlık ve hacim sınırları nedeniyle menzil kısıtları yaşanırken, kısa hatlarda çalışan feribotlar elektrifikasyon için kusursuz birer aday olarak öne çıkıyor. Geleneksel gemilerde içten yanmalı motorlar dişli kutuları vasıtasıyla doğrudan pervanelere mekanik olarak bağlanır ve elektrikliye geçiş için tüm mekanizmanın sökülmesi gerekir. Ancak Sirkeci-Harem hattında faaliyet gösteren feribotlar, sahip oldukları elektrik motoru + Voith tahrik mimarisi sayesinde bu zorunluluğu ortadan kaldırıyor.
Bu özel platformlarda makineler mekanik güç aktarımı için değil, yalnızca elektrik enerjisi üretmek amacıyla jeneratör seti olarak görev yapıyor. Üretilen enerji frekans konvertörleri aracılığıyla doğrudan motorlara aktarılıyor. Bu altyapı, geminin gövde ve tahrik mekanizmasında köklü bir değişiklik yapmaksızın, sadece dizel jeneratörlerin sökülerek yerine yüksek kapasiteli batarya sistemlerinin entegre edilmesini son derece kolaylaştırıyor.
Yüksek Güçlü Batarya ve Otonom Şarj Teknolojisi
Yapılan kapsamlı operasyonel analizler, hatta çalışan feribotların sefer ve bekleme sürelerinin elektrikli işletmeye son derece elverişli olduğunu ortaya koyuyor. Olası acil durumlar, kötü hava koşulları veya şebeke aksaklıklarında bile kesintisiz hizmet sürekliliğini sağlamak amacıyla batarya kapasitesi titizlikle hesaplandı. Tasarlanan konfigürasyonda, batarya sağlığının korunması ve uzun çevrim ömrü elde edilmesi için SoC (Şarj Durumu) seviyelerinin %10 ile %90 aralığında tutulması öngörüldü.
-
Hat Uzunluğu: 1.7 deniz mili (3.15 kilometre)
-
Ortalama Sefer Süresi: Yaklaşık 15.3 dakika
-
Gerekli Batarya Enerji Kapasitesi: Güvenli operasyon senaryoları doğrultusunda 2365.7 kWh toplam kapasite
-
Şarj Altyapısı: İnsan gücüne ihtiyaç duymayan, kaza ve maliyetleri azaltan otonom teleskopik şarj istasyonu
Liman bölgesinde konumlandırılması planlanan otonom teleskopik şarj istasyonları, feribotun iskeleye yanaşmasıyla birlikte hızlı ve güvenli bir şekilde devreye giriyor. Çift set kablo yapısıyla yüksek akımlara cevap veren bu sistem, kısa bekleme süreleri içerisinde devasa enerji transferlerinin hatasız gerçekleşmesini mümkün kılıyor.
Liman Otoparkından Yükselen Güneş: Fotovoltaik Entegrasyon
Batarya grubunun yalnızca şebeke üzerinden şarj edilmesi durumunda ortaya çıkabilecek ek enerji maliyetleri ve dolaylı karbon salınımlarını en aza indirmek için yenilenebilir enerji kaynakları devreye sokuluyor. Harem Limanı'nda bulunan yaklaşık 3044 m² büyüklüğündeki araç bekleme ve otopark alanı, yenilenebilir enerji üretim üssüne dönüştürülüyor.
Otopark sahası üzerine yerleştirilen monokristal yapıdaki fotovoltaik (PV) paneller, yaz aylarında bekleyen araçları doğrudan güneş ışığından korurken, kış aylarında ise olumsuz hava koşullarından sakınıyor. Gerçek saha ölçümleriyle ve simülasyon yazılımlarıyla modellenen sistemin teknik parametreleri şu şekilde şekilleniyor:
-
Toplam Panel Sayısı: 936 adet yüksek verimli fotovoltak modül
-
Kolektör Alanı: 2418 m² net panel yüzeyi
-
İnvertör Konfigürasyonu: Toplamda 400 kW_ac güce sahip 4 adet yüksek performanslı invertör
-
Yıllık Enerji Üretimi: Simülasyon sonuçlarına göre yıllık yaklaşık 678.7 MWh temiz enerji üretimi
Bu entegrasyon sayesinde feribotların şarj sürecinde şebeke bağımlılığı azaltılırken, projenin karbon ayak izi minimum seviyeye indiriliyor. Sistem aynı zamanda sessiz ve titreşimsiz çalışma koşullarıyla deniz ekosistemine ve kentsel huzura büyük bir katkı sunuyor.
Kaynak: Bu haber, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik Mühendisliği Anabilim Dalı'nda tamamlanan yüksek lisans tez çalışmasından üretilmiştir. Tez No; 989175
