Üç zamanlı tarifede batarya tasarrufu nasıl hesaplanır

Batarya yatırımı konuşulurken ilk soru hep aynıdır: Bu sistem elektrik faturasını ne kadar düşürecek?

Bu soruya çoğu zaman tek bir yıllık rakamla yanıt verilir. Bataryanın kapasitesi, elektrik fiyatı ve 365 gün birbiriyle çarpılır. Hesap basit görünse de bataryanın tam döngü yapamadığı günleri dışarıda bırakır. Bu günler hesaba katıldığında yıllık rakamın eksik kaldığı görülür.

Gerçek tasarruf kapasite çarpı fiyat değildir. Yılda sınırlı sayıda değerlendirilebilen bir fiyat farkından, gidiş dönüş kayıplarının düşülmesiyle bulunur. Üç zamanlı tarifedeki batarya hesabının temeli budur.

Önce Birleşik Krallık şebeke bedelleri ele alınıyor. Bu pazar, tüketim davranışıyla azaltılabilen bedeller ile sabit kalan bedeller arasındaki ayrımı açık biçimde gösteriyor. Ardından aynı hesap Türkiye'nin üç zamanlı tarifesine ve çift terimli faturadaki güç kalemlerine uyarlanıyor.

Puant saatlerinde batarya nasıl çalışır?

Üç zamanlı tarifede batarya, fiyatın ve çoğu tesiste şebekeden çekilen gücün yükseldiği puant saatlerinde devreye girer. Sektörde puant tıraşlama veya peak shaving denilen yöntem budur: Tüketim aynı saatte devam eder, gereken enerjinin bir bölümü şebeke yerine bataryadan karşılanır.

Enerji ucuzken depolanır, pahalı olduğunda kullanılır. Enerji piyasasında bu işlem arbitraj olarak adlandırılır. Tesisteki karşılığı ise bir alım satım işlemi değil, daha düşük elektrik faturasıdır. Hesap için üç bilgi gerekir: fiyat farkının büyüklüğü, bu farkın yılda kaç kez değerlendirilebildiği ve şarj ile deşarj sırasında ne kadar enerji kaybedildiği.

Bu tanım, hesapta gözden kaçan üç noktayı gösterir:

• Batarya büyüdükçe tasarruf aynı oranda artmaz. Pahalı zaman dilimindeki tüketim karşılandıktan sonra kalan kapasite kullanılmaz.
• Ortalama fiyatı daha düşük tarife her zaman daha avantajlı değildir. Gün içindeki fiyat farkı küçükse bataryanın sağlayacağı tasarruf da sınırlı kalır.
• Tasarrufu yıl içindeki kullanılabilir döngü sayısı belirler, takvimdeki toplam saat sayısı değil.

Depolama burada ikincil bir kullanım alanı değildir. Batarya depolama, ticari olarak sunulan diğer bütün temiz enerji teknolojilerinden daha hızlı büyümektedir. Enerjiyi farklı fiyat dönemleri arasında taşımak da kurulumların başlıca nedenlerinden biridir^[1].

Üç farklı kullanım: puant saatleri, yük kaydırma ve yedekleme

Bu üç fayda sık sık tek bir tasarruf rakamında birleştirilir. Oysa faturanın farklı kalemlerini etkiler ve batarya boyutunu farklı biçimde belirler.

	Nasıl çalışır	Faturaya etkisi	Boyutlandırma ölçütü
Puant saatlerinde kullanım	Pahalı saatteki yükün bir kısmını bataryadan karşılar	Puant enerji bedelini ve güç aşımını azaltır	Zaman dilimini karşılayacak kWh ve tepe gücü karşılayacak kW
Yük kaydırma	Tüketim faaliyetini daha ucuz bir saate taşır	Yatırım gerektirmeden fiyat farkından yararlanır	Sürecin hangi saatlere kaydırılabildiği
Yedekleme	Kesinti için bataryada enerji tutar	Fatura tasarrufu değil, duruş maliyetinden kaçınma sağlar	Kritik yüklerin ihtiyaç duyduğu yedekleme süresi

Aynı batarya kapasitesi bu üç amaç arasında paylaşılır. Tek bir bataryanın hem dört saatlik yedekleme sağlaması hem de puant saatlerindeki yükü karşılaması beklenirse aynı kWh iki farklı amaç için ayrılmış olur. Kapasite sınırını gözetmeden iki faydayı toplamak çift sayım yaratır. Depolama değerleme çerçeveleri bu sorunu özellikle ele alır; yatırım hesaplarının en sık şişirildiği noktalardan biri aynı faydanın iki kez yazılmasıdır^[2].

İlk bakılması gereken, yükün daha ucuz saatlere kaydırılıp kaydırılamayacağıdır. Bir süreç gerçekten 17:00 yerine 02:00'de çalışabiliyorsa batarya yatırımı olmadan da fiyat farkından yararlanılabilir. Batarya, ertelenemeyen yüklerin puant saatlerindeki bölümünü karşılamak için anlamlı hale gelir. Isıtma ve ulaşım elektriklendikçe bu yüklerin payı da büyüyor. Konuyu enerji güvenliği hanede başlar yazısında daha ayrıntılı ele alıyoruz.

Bataryanın gerçekten düşürebildiği fatura kalemleri

Hatalı hesapların çoğu bu adımı atlar. Ticari elektrik faturası tek bir birim fiyattan oluşmaz. Batarya da faturadaki her kalemi azaltamaz.

Enerji bedeli, kWh üzerinden hesaplanır. Zaman bazlı fiyatlandırma bu kalemde uygulanır. Batarya, ucuz ve pahalı dönem arasındaki farktan tasarruf sağlar. Birleşik Krallık'ta zaman dilimli dağıtım birim bedeli de bu kapsamdadır. Red, Amber ve Green bantları, dağıtım bedelinin birim fiyata bağlı kalan kısmında uygulanmaya devam eder^[4]. Dar bir hafta içi öğleden sonra ve akşam penceresi olan Red bandı, bataryanın en çok değer ürettiği dönemdir.

Güç kalemi, kW üzerinden hesaplanır. Toplam enerji tüketiminden farklı davranır. Enerji bedelinde kaçırılan bir döngü yalnız o günün tasarrufunu etkiler. Ölçülen tepe güce dayalı bir kalemde ise karşılanamayan tek bir aralık, bütün fatura dönemini belirleyebilir. Bu nedenle enerji tasarrufunu kWh cinsinden kullanılabilir kapasite, güç tarafındaki kazancı ise kW cinsinden şarj ve deşarj gücü sınırlar. Tesiste hangi fatura kalemi baskınsa gereken batarya boyutu da değişir.

Sabit ve kaçınılamayan bedeller. Yatırım hesabını en çok şişiren kalem genellikle budur. Birleşik Krallık'ta Ofgem'in Targeted Charging Review kararı, şebekenin kalan maliyetlerinin sabit bedellerle tahsil edilmesini öngördü^[3]. Bu maliyet, iletim bedelinin yaklaşık %90'ını ve bölgeye göre değişmekle birlikte dağıtım bedelinin yaklaşık %50'sini oluşturur. Tesisin sabit bandı o yılki davranıştan değil, gerilim seviyesi, güç ve geçmiş tüketim verilerinden belirlenir. Dağıtım düzenlemesi Nisan 2022'de, iletim düzenlemesi Nisan 2023'te yürürlüğe girdi^[4].

Sonuç olarak şebeke maliyetinin önemli bir bölümü bataryayla değiştirilemez. Faturadaki bütün kalemleri tek bir ortalama kWh fiyatına dönüştürüp bu tutarın tamamını batarya tasarrufu saymak, sonucu sabit bedeller kadar yüksek gösterir.

Zaman bazlı tarifenin hesaba etkisi

Zaman bazlı tarife, günün tamamında tek fiyat uygulamak yerine elektriği saat dilimine göre fiyatlandırır. Batarya yatırımının tasarruf üretip üretmeyeceğini çoğu zaman bu yapı belirler.

Önemli olan ortalama fiyat değil, ucuz ve pahalı dönem arasındaki fiyat farkıdır. Yıllık ortalaması aynı olan iki tarife düşünün. Birincisinde gün içindeki fiyat farkı çok küçük, ikincisinde dokuz kat daha büyük olsun. Tesisin ortalama elektrik maliyeti değişmese de bataryanın yararlanabileceği fiyat farkı yaklaşık dokuz kat artar. Yalnız en düşük ortalama fiyata odaklanan bir tedarik kararı, bataryanın yatırım gerekçesini ortadan kaldırabilir. Bu nedenle "Tesis hangi tarifeyi kullanmalı?" ve "Batarya ne kadar tasarruf sağlar?" soruları birlikte yanıtlanmalıdır.

Fiyat farkının yanında iki özellik daha önemlidir. İlki öngörülebilirliktir. Sabit saatli tarife, tekrar eden günlük döngülerle modellenebilir; dinamik fiyatlarda ise her gün ayrı değerlendirilmelidir. İkincisi fiyat diliminin tesis yüküyle örtüşmesidir. Akşam saatlerindeki geniş bir fark, öğleden sonra kapanan tesiste tasarruf yaratmaz.

Batarya tasarrufu için neden saatlik veri gerekir?

Sağlıklı bir model için tesise ait girdiler gerekir: en az bir tam yıllık saatlik tüketim verisi, güç kalemlerinin hesaplanma yöntemiyle birlikte tarife yapısı, varsa GES üretim profili ve bataryanın kullanılabilir kapasitesi, gücü, gidiş dönüş verimi ile yaşlanma eğrisi. Bu veriler yoksa sonuç model değil, tahmindir.

Bu girdiler elde olsa bile yıllık ortalamalar yeterli değildir. Bataryanın değeri, yüksek fiyat ile yüksek tüketimin aynı saatlerde buluşmasına bağlıdır. Ortalama almak tam olarak bu bilgiyi ortadan kaldırır. Dört önemli ayrıntı kaybolur:

1. Tam döngü yapılamayan günler. Hafta sonları, planlı duruşlar, tatiller ve yükün bataryayı tamamen boşaltmaya yetmediği günler hesaptan kaybolur. Yılda 250 gün çalışan tesis, batarya teknik olarak izin verse bile 365 döngü yapamaz.
2. Şarj durumu sınırları. Ucuz zaman dilimi bataryayı yeniden doldurmaya yetmiyorsa ertesi gün kullanılabilecek enerji azalır.
3. Gidiş dönüş kayıpları. %88 verimde tesise 1 kWh vermek için şebekeden yaklaşık 1,14 kWh çekilir. Aradaki kaybın bedeli ucuz tarifeden de olsa ödenir.
4. Yaşlanma. İlk yılın kullanılabilir kapasitesini on iki yıl boyunca sabit kabul eden yatırım hesabı, sonraki yılların tasarrufunu olduğundan yüksek gösterir.

Bunlar sıra dışı veya erişilemez girdiler değildir. Dördü de tasarım aşamasında belirlenebilir. Hesaba katılmadıklarında sonuç, tesise özgü bir model olmaktan çıkar.

Saatlik veri burada bir tercih değil, sağlıklı bir hesabın ön koşuludur. Aylık toplamlar, 90 dakikalık keskin tepe yükü olan bir tesisle aynı yıllık tüketime sahip düz profilli bir tesisi birbirinden ayıramaz. Oysa iki tesis için gereken batarya farklıdır. Saatlik veri bulunmuyorsa bu durum teklifte açıkça belirtilebilir ve sonuç gösterge niteliğinde sunulabilir.

Örnek hesap: girdiler ve sonuç

Aşağıdaki rakamlar yalnızca hesap örneğidir. Sanayi ve ticarethane abonelerinde enerji fiyatı, serbest tüketici sözleşmesine göre tesis bazında değişebilir. Bu nedenle tablodaki her değer tesise özel bir girdi olarak ele alınmalıdır. Amaç kopyalanacak fiyatlar vermek değil, hesabın nasıl çalıştığını göstermektir.

Girdi	Değer
Kullanılabilir batarya kapasitesi	100 kWh
Güç	50 kW
Puant birim fiyatı	6,20 TL/kWh
Gece birim fiyatı	2,90 TL/kWh
Fark	3,30 TL/kWh
Gidiş dönüş verimi	%88
Tam döngü yapılabilen gün sayısı	250

Basit fakat hatalı hesap:

100 kWh x 3,30 TL x 365 gün = 120.450 TL/yıl

Aynı tesis için gerçekçi model:

100 kWh x 6,20 TL = 620 TL puant bedeli tasarrufu
(100 kWh / 0,88) x 2,90 TL = 329,55 TL şarj maliyeti
(620 TL - 329,55 TL) x 250 gün = 72.614 TL/yıl

İki sonuç arasındaki fark yaklaşık %40'tır. Bunun nedeni karamsar varsayımlar değil, yalnız bataryanın gerçekten kullanılabildiği günleri saymak ve gidiş dönüş kayıplarını şarj maliyetine eklemektir. Yaşlanma etkisi eklendiğinde sonraki yılların tasarrufu daha da düşer.

72.614 TL yalnızca enerji bedelindeki tasarruftur. Faturanın güç kalemleri farklı çalışır ve ayrı hesaplanmalıdır.

Basit hesap ile modellenmiş sonuç yan yana gösterildiğinde aradaki farkın nereden geldiği daha kolay anlaşılır. Böylece sonucun tek bir çarpımdan değil, tesise özgü verilerden üretildiği görülebilir.

Türkiye: beş saatlik puant ve sözleşme gücü

Türkiye'deki batarya hesabını iki yerel kural belirler: beş saatlik puant dilimi ve sözleşme gücüne dayalı çift terimli tarife.

Puant dilimi beş saattir ve saatler her gün aynıdır. Üç zamanlı tarifede gündüz 06:00 ile 17:00, puant 17:00 ile 22:00, gece ise 22:00 ile 06:00 arasındadır. Bu saatler hafta sonları ve resmi tatillerde de değişmez^[5]. Bunun iki sonucu vardır. İlk olarak enerji tasarrufunu yalnız batarya kapasitesi değil, beş saatlik puant dönemindeki gerçek tüketim sınırlar. Bu tüketimi karşılayacak seviyenin üzerindeki kapasite puant tıraşlama için kullanılmaz. İkinci olarak tarife her gün aynı olsa bile tesis her gün çalışmaz. Yıllık döngü sayısı tarife takviminden değil, tesisin çalışma günlerinden çıkarılmalıdır.

Güç bedeli ölçülen tepeye değil, sözleşme gücüne bağlıdır. Çift terimli tarifede güç bedeli, o ay tüketilen enerjiden bağımsız olarak sözleşme gücünün kW değeri üzerinden tahakkuk eder. Sözleşme gücü aşılırsa aşılan kısım için ayrıca güç aşım bedeli alınır^[5]. Bu ayrım modeli doğrudan etkiler. Batarya tepe çekişi düşürdüğünde güç bedeli kendiliğinden azalmaz. Bu kalemin düşmesi için tepe yükün kalıcı biçimde azaltılması ve sözleşme gücünün de aşağı çekilmesi gerekir. Bu karar yalnız simülasyon sonucuna değil, sözleşmenin de güncellenmesine bağlıdır.

Bataryanın güç tarafında doğrudan etkileyebildiği kalem güç aşım bedelidir. Sözleşme sınırını aşan çekişleri bataryadan karşılamak, bu ek bedeli önleyebilir. Teklifte güç aşımı ile enerji bedeli tasarrufu ayrı satırlarda gösterilebilir. Biri puant dönemlerinde tekrar eden enerji tasarrufu, diğeri sözleşme sınırının aşılmasını önleyen güç tasarrufudur.

Yedekleme rezervinin fırsat maliyeti vardır. Kesintiler için ayrılan kapasite, puant döneminde kullanılamaz. Rezervi sıfırlamak gerekmez. Ancak ayrılacak oran bilinçli seçilmeli ve karşılığında vazgeçilen puant tasarrufu hesapta gösterilmelidir.

Her iki pazarın tarife ve mevzuat verisi ülke bazında tutulur: Türkiye tarifeleri ve mevzuatı ve Birleşik Krallık tarifeleri.

Konut tarafında değişen üç unsur

Konutlarda aynı hesap üç farkla uygulanır. Gece ve puant fiyatları arasındaki oransal fark daha belirgin olabilir. Batarya daha küçük olduğu için geri ödeme süresini tarifenin yanı sıra kurulu kapasitenin kWh başına maliyeti de belirgin biçimde etkiler. Güç bedeli ise çoğu konut tarifesinde bulunmaz; yatırım hesabı esas olarak fiyat farkına ve kullanılabilir döngü sayısına dayanır.

Bu kullanım için GES zorunlu değildir. Ev bataryası gece şebekeden şarj edilip akşam puantında kullanılabilir. Böylece depolama, GES'ten bağımsız olarak tarife tasarrufuna dayalı ayrı bir ürün haline gelir. Ancak hesap disiplini değişmez. Konut teklifinde de her gün tam döngü yapıldığı varsayılamaz.

Tasarruf hesabında varsayımları görünür kılmak

Tasarruf hesabının hangi varsayımlara dayandığı görülebilmelidir. Güvenilirlik, rakamı düşük tutmaktan çok hesabın izlenebilir olmasına bağlıdır.

• Varsayımlar açık olmalı. Fiyat farkı, döngü sayısı, verim, yaşlanma ve çalışma günleri teklifte yer alabilir. Girdiler görünür olduğunda müşteri sonucu reddetmek yerine hangi varsayımın değişmesi gerektiğini tartışabilir.
• Tek rakam yerine aralık kullanılabilir. Daha dar fiyat farkı ve daha az döngüyle olumsuz bir senaryo oluşturulabilir. Dayanağı açıklanan aralık, kesinlik izlenimi veren tek rakamdan daha güvenilirdir.
• Tasarruf kalemleri ayrı gösterilmeli. Enerji bedeli tasarrufu, önlenen güç aşımı, öz tüketim ve kesinti dayanıklılığı aynı güven düzeyine sahip değildir. Tek toplam rakam, hangi bölümün güçlü olduğunu gizler.
• Geri ödeme yöntemi belirtilmeli. Basit geri ödeme süresi ile sistem ömrü boyunca hesaplanan seviyelendirilmiş enerji maliyeti farklı soruları yanıtlar.

Bu şeffaflık önemlidir, çünkü şebeke ve tarife yapıları değişmeye devam eder. Ördek eğrisi, GES payının yüksek olduğu pazarlarda elektriğin pahalı olduğu saatleri değiştirdi ve tarifeler bu değişimi izliyor. Birleşik Krallık şebeke maliyetinin önemli bir bölümünü yük kaydırmayla azaltılamayan sabit kalemlere taşıdı. Türkiye'de ise puant saatleri ve güç bedelleri her tarife döneminde yeniden değerlendirilmelidir. Varsayımları açık model, kurallar değiştiğinde güncellenebilir. Kaynağı belirsiz tek rakam güncellenemez. Aynı ilke üretim hesabında da geçerlidir: Sonuç, arkasındaki gölgelenme ve string tasarımı kadar savunulabilirdir.

SolarVis bunu nasıl uyguluyor?

Üç zamanlı tarifedeki batarya tasarrufu, batarya seçiminden önce bir veri modelleme problemidir. solarVis ile batarya modellemede, batarya enerji depolama sistemi tesisin saatlik tüketim profili ve geçerli tarife yapısıyla birlikte simüle edilir. Böylece tasarruf basit bir çarpımdan değil, modellenmiş bir işletme yılından çıkar. Tarife ve mevzuat verileri 45+ ülkede desteklenir. Bu kapsam önemlidir, çünkü batarya tasarrufunu belirleyen fatura kalemleri Türkiye ile Birleşik Krallık gibi pazarlar arasında önemli ölçüde değişir.

Modelin ihtiyacı	solarVis'te karşılığı
Aylık toplamlar yerine saatlik veri	Saatlik sayaç verisi tek bir .xlsx dosyasıyla yüklenir. Simülasyonlar manuel varsayımlar yerine içe aktarılan tüketim profilini kullanır[8]
Gerçek zaman dilimleri ve mevsimsellik	Tarife Ayarları'nda her ay için hafta içi ve hafta sonu saatleri tanımlanır. Böylece mevsimsel tarife dönemleri modele aktarılabilir[7]
Güç ve talep bedelleri	kW üzerinden fiyatlanan güç bedelleri için hafta içi ve hafta sonu geçerlilik günleri ayrı yapılandırılabilir[7]
Kullanılabilir kapasite, kayıplar ve güç sınırları	%10 ile %90 arasındaki kullanılabilir kapasite bandı, şarj durumu sınırları, verim kayıpları ve şarj ile deşarj gücü kısıtları hesaba katılır[6]
Yıl içinde gerçekten tamamlanabilen döngüler	Saatlik enerji dağılımı ve şarj durumu eğrisi, bataryanın ne zaman dolduğunu, boşaldığını veya beklediğini gösterir
Ayrı raporlanan tasarruf kalemleri	Yıllık Fatura Tasarrufu, faturayı GES öncesi, GES sonrası ve GES ile bataryanın birlikte kullanıldığı durum için üç ayrı senaryoda gösterir[9]

Enerji dağılımını parasal sonuca dönüştüren katman tarifedir. Saat planı ve güç bedellerinin yanında kademeli fiyat dönemleri, sabit bedeller, KDV oranı, yıllık enflasyon varsayımları ve asgari fatura tutarı da modelde yer alır^[7]. Sabit bedeller ayrı tutulduğu için faturada görünür kalır, ancak batarya tasarrufuna eklenmez. Batarya tarafındaki Yedek Yüzdesi (yedek rezerv) ise kapasitenin ne kadarının döngüye girmeyip kesintiler için ayrılacağını belirler^[6].

Modelin iki sınırını da açıkça belirtmek gerekir. Simülasyon saatlik çözünürlükte çalışır. Kısa süreli motor yol verme akımı gibi bir saatin altında kalan tepeler ortalamaya karışabilir; bu durum özellikle güç bedeli hesabında önemlidir. Ayrıca puant saatlerindeki yükü azaltmaya yönelik ayrı bir işletme modu bulunmaz. İşletme modları Öz Tüketim, Otonomi ve Arbitraj'dır; yedek ise ayrı bir mod değil, bir rezervdir. Üç zamanlı tarife tasarrufu, bataryanın enerji dağılımını gerçek tarife dönemlerine göre fiyatlayan tarife motoruyla hesaplanır.