Dijital Teknoloji Tabanlı Entegre Elektrik Ağları Şehir Yaşamını Kolaylaştırıyor

Göç, şehirlerin yayılarak büyümesi ve nüfus artışı gibi sebeplerden, her geçen saat dünyanın tüm şehirlerindeki nüfus sayısı 7.500 kişi artıyor. Bu da ayda 5 milyon yeni şehirli anlamına geliyor. Artan nüfusun getirdiği ihtiyaçlarla beraber azmanlaşan şehirlerin, enerji yönetimini etkin bir şekilde sağlamak, daha yaşanabilir hale gelmek ve nüfusla beraber sürekli çoğalan talepleri karşılayabilmek için dönüşüme uğraması gerekiyor. Dönüşümün önemli bir kısmı aslında dijital ortamda gerçekleşiyor. Geçtiğimiz 25 yıl, bilişim teknolojileri sayesinde bir “dijital çağ”a dönüşmüştü. Şehirler de bundan payına düşeni alıyor, almak zorunda kalıyor.

Karmaşık ve her zaman tansiyonu yüksek olan şehirler, yine de insanlar, iş faaliyetleri ve kamusal birimlerin birbiriyle bağlantısını sağlayan yegane yerler... Bu yüzden de günümüzde toplumları bir arada tutmak, yeniliklerin ve yeni çözümlerin önünü açmak, yol-su-atık su-acil durum servisleri gibi altyapıların etkinliğini artırmak, kısaca şehirleri daha ‘akıllı’ ve ‘yaşanılası’ kılmak için yeni bir temel katmana ihtiyaç duyuluyor.

Sağlıklı bir Şehir İçin Bilişim TeknolojileriSöz konusu katmanın elbette birden fazla alt-katmanı var. Her bir katmanın işleyişini duraksatmadan iyileştirmek, bir taraftan söz konusu katmanları birbirleriyle ilişkilendirmek ve bunların dışında genel bütünleyici bir sistem kurmak nasıl sağlanabilir? Hem de hayatı kesintiye uğratmadan? Bu noktada devreye giren, elektrik enerjisi yönetiminin son teknolojik gelişmesi olan akıllı şebekeler, hem altyapıyı geliştirmede hem de bu alt katmanların kendi içlerinde ve ana katmanlarla birleşmesinde kilit rol oynuyor.

Yeni Bir Küresel PazarAkıllı şebekelerin tüm dünyada yaygınlaşmasıyla, vizyon sahibi dev şirketlerin temiz enerji pazarında bayrak yarışına girmeleri hiç şaşırtıcı değil. Elektronik alanında iş hacminin büyümesi de akıllı şebekeleri teşvik eden en önemli faktörlerden oldu. Biyoenerji, güneş ya da rüzgardan elde edilen enerji gibi temiz enerji kaynakları son derece revaçta. Ne de olsa artık “çevreyi kirletmeyi göze alabilecek kadar zengin değiliz”.*

Adı her ne kadar yeni yeni duyuluyorsa da Akıllı Şebekeler, aslında analog teknolojisinin ortaya çıktığı zamanlarda geliştirilmişti. Eskilerin yenlikçi fikirleri, onları uygulayabileceğimiz yetkinlikte dijital teknolojiye ulaştığımız dönemlere ulaştığımızda, enerji endüstrisindeki şirket ve organizasyonlar tarafından tekrar ele alınıyor, araştırma ve geliştirme aşamalarından geçtikten sonra artık gerçekleştirilebiliyor. Birçok Avrupa ülkesinde, bazı ABD şehirlerinde ve Çin, Japonya ve Kore gibi bazı Asya ülkelerinde pilot projeler uygulanmaya başladı bile.

* Araştırmacı, yazar, düşünür Charles Eisenstein’ın, Bilişim Zirvesi 2012’nin açılış programında yaptığı konuşmadan. Eisenstein, çevreyi kirletmenin, enerjiyi boşa harcamanın, temiz su bulmanın “çok pahalı” olduğunu, çok yakın bir gelecekte bir şirketi ayakta tutmanın tek yolunun “sürdürülebilir” olmasından geçeceğini söyledi.

Akıllı Şebeke Nedir?Akıllı şebekeler, aslında mikro teknolojilerin birlikte çalışmasıyla oluşan makro bir ağ olarak tanımlanabilir. Yani ekipman, yazılım, akıllı ölçüm cihazları, ağ operatörleri, ev ve işyerleri için güç yönetimi cihazları gibi çeşitli yönetim sistemleri, ve ölçümlerle toplanan verilerin yönetimi sistemleri gibi çok çeşitli basamaklardan oluşur. Akıllı Şebekeler “şemsiyesi” altında konusunda uzman birçok şirket bir arada çalışır.

Akıllı şebekelerin düzgün çalışması ve ekonomik sonuçlar vermesi için bazı şehirlerde tüm güç sistemlerinin değişmesi gerekiyor. Bu işlemin hayli yüksek bir maliyeti olacağından şirketlerin, vakıfların, üniversiteler ve diğer araştırma birimlerinin... vb yönetim birimleriyle işbirliği yapması gerekiyor. Bu dönüşüm ve adaptasyon sürecinde ortaya çıkan sorunlar ise bir şehirden diğerine farklılık gösteriyor; bunda yerel ve ulusal yönetim yapıları, iş atmosferi ve gelişmişlik düzeyi gibi faktörler etkili.

Peki ya “Akıllı Şebeke” Nasıl Çalışır?Temelde dijital teknoloji tabanlı entegre elektrik ağlarını tanımlayan akıllı şebekeler, servis sağlayıcılarından temin ettiği elektriği çift yönlü iletişim sistemleriyle kullanıcılara ileterek evlerindeki cihazların kontrolünü sağlıyor. Bu sayede elektrik enerjisinin etkin yönetimi sağlanabiliyor. Servis sağlayıcıları, monitörler vasıtasıyla kullanıcıların evlerindeki enerji tüketimini izleyebiliyor. Böylece en az ya da en çok tüketim yapan kullanıcıların bulunduğu alanlar tespit edilerek optimizasyon yolları bulunabiliyor, yüksek talep dönemlerinde elektrik kesintilerin önüne geçilebiliyor. Kullanıcıya tüketim alışkanlıklarını görüp değerlendirebileceği bir veri sunuluyor olması da bu kişilere tasarruf imkanı sağlayan önemli bir etken haline geliyor.

Ancak akıllı şebekelerin kullanıcıya ulaşabilmesi için farklı bir altyapıya ihtiyacı var. Burada da geniş bant devreye giriyor.

Akıllı Şebekeleri Bize Ulaştıran Altyapı: Geniş BantTrafik ışıklarından atık su sistemlerine, raylı sistemden kamu güvenliğine kadar şehrin tüm altyapı sistemleri, çağın ihtiyaçlarına ayak uydurarak düzgün ve uyumlu işleyebilmek için kesintisiz bilgi akışına giderek daha bağlı hale geliyor, özellikle de geniş banta.

Geniş bant, farklı geniş frekanslarda yüksek hızda veri transferi teknolojisidir. Hızlı ve kesintisiz olması sayesinde üzerinde birçok uygulama aynı anda çalıştırılabilir.

Böylece, şehirler gibi birçok karmaşık mekanizmayı bünyesinde barındıran ve birçok katmanın bir arada uyumlu çalışmasını gerektiren yapılar da daha akıllı fonksiyonlara kavuşabilecek.

Evdeki KullanıcıAkıllı şebekeler sistemi içinde çalışan yüksek performanslı bilgisayarların kendi içlerinde bağlantılanmasıyla oluşturulan ölçümleme sistemi, internette bilgiye ulaşmak için kullanılan yönlendiricilere (router) benzetilebilir. Bu ölçümleme sistemi, detaylı enerji kullanım kayıtları çıkaran akıllı ölçüm cihazlarıyla çalışıyor.

Bu akıllı ölçüm cihazları, dışarıya sinyal veren ev içi güç kontrol ekipmanları sayesinde operatör ve kullanıcı arasında iletişim kurulmasını sağlıyor. Kullanıcılar ayrıca operatörlerinin internet sitesinden ve akıllı telefonlarındaki aplikasyonlardan kullandıkları enerji miktarını takip edebiliyorlar.

Peki Ya Şehir Ölçeğinde Kullanımı?Bir şehri akıllı hale getirmek için akıllı şebekelerin, tüm şehir yapısına uyum sağlayabilecek entegre bir tasarımla planlanması gerekiyor. Bu entegre tasarım, üretim, depolama, güç transferi gibi birçok alt başlıktan oluşuyor ve tüm bu aşamalar kullanıcının evindeki prizin bile düşünüldüğü aşamalardan geçilerek planlanıyor.

Akıllı şebekelerin şehir ölçeğinde kullanımına birçok örnek verilebilir: Kriz yönetim teknolojileri sayesinde ana arterlerden birinde gerçekleşmiş bir kaza tespit edilerek yeni arterler açılacak, böylece insanların iş çıkış saatinde trafikte mahsur kalması engellenebilecek. Su borularında oluşan bir kaçak anında tespit edilerek büyük bir kazaya dönüşmesi hemen önlenebilecek, atmosfer verileri analiziyle gelecek olan fırtına önceden bilinecek ve tedbir alınacak…

Tüm bu sistem, şehirden şehire yapılarına ya da operatörlerinin kullandığı yöntemlere göre farklılaşabilir. Kullanımının teşvik edilmesi kısmında ise sosyal ağlar devreye giriyor. Örneğin, güç kullanımının ekonomik saatlere denk getirilmesi, tasarruf ipuçlarının komşularla paylaşılması, en düşük kullanıma sahip kişilerin ödüllendirilmesi gibi teşvikler sosyal ağlarla sağlanabiliyor.

Sistemlerin şehir hayatına kazandıracağı faydaların yanı sıra büyük resimde sürdürülebilirliğe yapacağı katkılara bakmak gerekiyor. Geleceğin kentlerinin, zaten oldukça sınırlı olan kaynakları tüketmemesi için “problemleri ortaya çıktıktan sonra çözme” eğiliminden kurtulması gerekiyor. İleri seviyede bilişim teknolojileri çözümleri, akıllı enerji kullanımı, akıllı ulaşım, akıllı sağlık ve akıllı eğitim hizmetlerini düzgün bir şekilde sağlayarak proaktif bir şekilde kullanılabiliyor.

Şehirlerde yetki sahibi karar mekanizmalarını destekleyecek bilişim teknolojileri kullanımıyla başlayan süreç, şehirleşmenin getirdiği sorunları çözen, iklim değişimi, fakirlik gibi global tehditleri de hafifleten “akıllı şehri” kurmayı hedefliyor. Birbirine bağlı 50 trilyon aygıttan bahsedebileceğimiz bir gelecekte yalnızca insanlar değil, bilgi, servisler, uygulamalar gibi birçok unsur da birbiriyle bağlantıda kalabilecek. Esnek ve ölçülebilir verilere sahip bir ağ, akıllı kentin ihtiyaç duyacağı belkemiğini oluşturacak. Bilişim teknolojileri temelli bu yaklaşımlar, milyonlarca insanın ihtiyaçlarını makul bir maliyette karşılamada tek yol bile olabilir.

Geniş Bant Teknolojisinin Topluma KazandırdıklarıGeniş bant sistemler aşağıdaki gibi birçok alanda toplumsal gelişime önayak oluyor:•Yeni iş alanları ile gayrisafi milli hasılada büyüme•Sağlık hizmetlerine daha iyi ulaşım•Eğitime daha iyi ulaşım•Kamu hizmetine daha iyi ulaşım•Sosyal etkileşimde artış•Enerji tüketimi optimizasyonu•CO2 emisyonunda düşüş•Uzaktan kontrollü güvenlik çözümleriyle daha emniyetli bir ortam•Çevre etkisi konusunda daha çok bilinçlenme, e-hizmet kullanımında artış.

Akıllı şehri oluşturan katmanlar:Altyapı - Yüksek hız, kapsamlı erişim (sabit ve mobil olmak üzere)
Eyleyici - Akıllı ölçüm cihazları, faturalama sistemleri, güvenlik sistemleri gibi birçok altyapısal sistemin düzgün çalışmasını sağlayan destek birimleri
Cihazlar - PC, telefon, tablet ve bazı evde kullanılan cihazların akıllı şebekelerle entegre edilmesi
Uygulamalar - Şirketlere ve tüketicilere çevre etkilerini minimuma indiren iş/yaşam çözümleri sunmak (e-Bilet, e-Devlet...)

Bugünün şehirleri ‘sistemler sistemi’ (systems of systems) olarak yorumlanıyor.

Çeşitli paydaşlar, bu son derece karmaşık sistemi kurmak, geliştirmek ve çalıştırabilmek için ortaklıklar içinde hareket etmeli. Bu ortaklık hükümetleri, bilişim teknoloji tabanlı altyapı ve servis sağlayıcıları, içerik sağlayıcıları ve 3. parti hizmet sağlayıcılarını kapsıyor.

KAYNAKLAR

*http://www.ericsson.com/networ... kullanılan görseller, David Weeks Studio tasarımı “Lonely City” USB Hub adlı ürüne aittir.