Hibrit Elektrik Enerjisi Üretim Sistemleri

Hibrit enerji sistemleri, birden fazla enerji dönüşüm düzeneğinin enerji gereksinimini birlikte karşılamak için kullanılan ve farklı enerji kaynaklarının birleşiminden oluşan karma sistemlerdir. Bu sistemler genellikle tekil uygulamalarda (yani genellikle elektrik enerjisinin şebeke hatları ile ulaşamadığı yerlerde) kullanılır ve yapılarında en az bir yenilenebilir enerji kaynağı içerebilir. Hibrit enerji sistemleri, genellikle tek fosil yakıt kaynağına dayalı geleneksel sistemlere seçenek olarak veya geleneksel elektrik şebekesinden dağıtılan üretim uygulamasının bir parçası olarak da kullanılabilirler. Hibrit sistemler, iki veya daha fazla enerji dönüştürme düzeneğinin birleşimi (örneğin; elektrik jeneratörleri veya depolama düzenekleri) veya aynı düzenek için iki ya da daha fazla yakıt (enerji kaynağı) kullanımı olarak tanımlanabilir. Bu ifade, enerji dönüşümünde ve enerji kaynağı kullanımında farklı seçenekler olabileceğini vurgulaması açısından önemlidir. Hibrit sistemler, genellikle tek bir fosil yakıt kaynağına dayalı geleneksel sistemlere bir seçenek olarak
kullanılır.

Güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretiminin önünde duran en önemli engeller üretilen enerjinin kesikli olması, ilk kurulum maliyetlerinin yüksek olması ve yeterli teknolojik bilgi birikiminin bulunmamasıdır. Güneşten sadece gündüz elektrik üretilebilirken günün geri kalan bölümünde yük enerjisiz kalmaktadır. Rüzgarda ise güneş kadar kesin sınırlar ile ayrılmasa da günün bazı saatlerinde elektrik üretimi mümkün iken diğer saatlerde yük enerjisiz kalmaktadır. Gün içinde gerçekleşen bu kesiklik, enerji üretiminin olduğu zaman diliminde üretilen enerjinin tüketim fazlası bataryada (akü sistemlerinde) depolanarak ve üretimin yetersiz kaldığı zaman dilimlerinde yük bataryadan beslenerek giderilebilir.

Birden fazla yenilenebilir enerji kaynağı içeren hibrit enerji üretim sistemlerinde daha fazla eleman yer alacağı için sistemin yapısı ve denetimi karmaşık hale gelecektir. Hibrit enerji sisteminin diğer bir sorunu da ilk kurulum maliyetlerini en az değerde, güvenirliği en yüksek değerde tutacak boyutlandırmanın zorluğudur. Boyutlandırmanın doğru yapılması için en az bir yıl boyunca meteorolojik verilerin ölçülmesi gerekmektedir.

Geleneksel sistemler temel olarak,

• Geniş hizmet şebekeleri,
• Tekil elektrik şebekeleri,
• Özel jeneratörlü küçük elektrik yükü sağlayan sistemler olmak üzere üç sınıfa ayrılabilir.

Geniş hizmet şebekeleri; santrallar, iletim hatları, dağıtım hatları ve tüketilen elektrik yüklerinden oluşur. Bu şebekeler sabit frekanslı alternatif akıma (AC) dayanmaktadır. Bu tür şebekelerin genelde sonsuz bir veri yolu olduğu varsayılmaktadır. Bu, gerilim ve frekansın ek jeneratör veya yüklerin varlığından etkilenmediği anlamına gelir.

Tekil elektrik şebekeleri genelde elektrik enerjisi şebekelerinin bulunmadığı yerlerde kullanılır. Bu sistemler birçok yönden geniş ağlara benzer ama normalde enerji bir veya daha fazla dizel jeneratörler tarafından sağlanır. Genel olarak, dağıtım sisteminden ayrı bir iletim sistemi yoktur. Tekil şebekeler, sonsuz bir veri yolu gibi hareket etmezler ve ek jeneratörler veya yükler tarafından etkilenirler.

Küçük özel uygulamalarda tahsis edilmiş bir jeneratör ile elektrik yükü sağlamak mümkündür. Örneğin; inşaat şantiyeleri, otoyol işaretleri ve tatil kabinleri bu duruma uygundur. Aynı zamanda bu sistemler normalde sabit frekanslı alternatif akıma (AC) uygundur ama herhangi bir dağıtım sistemi yoktur.

Hibrit enerji (güç) sistemleri için çeşitli uygulamalar mevcuttur. Bu uygulamaların yaygın olanları,

• Enterkonnekte şebekeden uzakta olan AC şebekeleri,
• Geleneksel yapıda bir programla dağıtılan üretim uygulamaları,
• Tekil veya özel amaçlı elektrik yükü sağlayan sistemler başlıkları altında toplanabilir.

Dünya’da ve Türkiye’de meydana gelen yeni gelişmeler ve kanunlara yapılan eklemeler ile hibrit sistemlerden elde edilen elektrik enerjisini enterkonnekte şebekeye eklemek mümkün duruma gelmiştir. Bunu dağıtılan üretim olarak adlandırabiliriz.

Bir hibrit sistem kullanıldığı zaman fosil yakıt kullanımında belirli miktarda azalma olur. Fosil yakıtlar, özellikle kullanılacak yere taşınarak ulaştırılacak ise maliyet artacaktır. Çoğu uygulamalarda kış ayları boyunca akaryakıt depolandığı görülmektedir.

Hibrit sisteme bağlı elektrik şebekesi ile şebekeye bağlı olmayan tekil sistemler arasında fark vardır. Hibrit bir sistem merkezi bir elektrik şebekesine bağlı ise, bir dağıtılan üretim uygulamasındaki gibi, tasarım belirli bir dereceye kadar sadeleştirilebilir ve bileşenlerin sayısı azaltılabilir. Bu durumda gerilim ve frekans şebeke sistemi tarafından ayarlanabilir ve hibrit sistem tarafından kontrol edilmesine gereksinim duyulmaz. Ayrıca bu duruma ek olarak, elektrik şebekesi normalde reaktif güç sağlar. Hibrit sistemden sağlandığından daha fazla enerji gerekirse, eksiklik şebeke sistemi tarafından sağlanabilir. Benzer şekilde, hibrit sistem tarafından üretilen herhangi bir fazlalık şebeke sistemi tarafından soğurulabilir. Bazı durumlarda, elektrik şebekesi sonsuz bir veri yolu gibi davranmaz. Bu durumda ek bileşenler ve kontrolün eklenmesi gerekebilir.

Tekil elektrik şebekeli hibrit sistemler, merkezi bir elektrik şebekesine (enterkonnekte şebekeye) bağlı hibrit sistemlerin çoğundan birçok yönden farklıdır. İlk olarak bu sistemler, kendi şebekeleri üzerinde herhangi bir zamanda gerekli enerjiyi sağlayabilmelidir. Sistem şebeke frekensını ayarlayabilmeli ve gerilimi kontrol edebilmelidir. Ayrıca gereksinim duyulan reaktif gücü de sağlamalıdır. Belirli koşullar altında, yenilenebilir enerji kaynaklarına bağlı jeneratörler gereksinim duyulandan fazla enerji üretebilir. Sistemde kararsızlıkların oluşmaması için bu enerji bir şekilde dağıtılmış olmalıdır.

Penetrasyon, tekil bir elektrik şebekesinde hizmet veren toplam elektrik yükü tarafından bölünen yenilenebilir jeneratörden alınan anlık güçtür.

Tekil sistemdeki iki önemli konu, sistemin herhangi bir dizel motor olmadan her zaman yenilenebilir kaynak üzerinde tamamen çalışıp çalışmadığı veya yenilenebilir kaynağın dizel jeneratörle paralel olarak (yani aynı anda) çalışıp çalışmadığıdır. Ama herhangi bir dizel motor olmadan yani sadece yenilenebilir kaynak olduğunda her zaman tekil sistem yenilenebilir kaynağın doğasından dolayı çalışamaz. Bunun yanında yine yenilenebilir kaynağın doğasından dolayı yenilenebilir kaynak ile dizel jeneratör paralel olarak her zaman çalışamaz. İkinci sistem büyük yakıt tasarrufu sağlar ama daha karmaşık bir sistem içerir.

Bazı hibrit sistemler etkin bir dağıtım şebekesi kullanmadan özel bir amaç için kullanılabilir. Bu özel amaçlar su pompalama, havalandırma, ısıtma, tuzdan arındırma ya da bazı makinaları içerebilir. Bu sistemlerin tasarımında genellikle sistem frekansı ve gerilim kontrolü büyük sorun çıkarmaz. Sistemlerde aşırı güç üretimi görülür. Yenilenebilir enerji kaynağı geçici olarak kullanıldığında bile gereken enerji geleneksel bir jeneratör ile sağlanabilir. Küçük tekil sistemlerdeki yenilenebilir enerji kaynaklarına bağlı jeneratör, genellikle bir fosil yakıt sistemine bağlı jeneratör ile paralel olarak çalışmaz.

Günümüz teknolojinin birçok alanı hibrit enerji sistemlerinde kullanılabilir. Örneğin enerji tüketen düzenekler, döner elektrikli makinalar, yenilenebilir enerji dönüştürücüler (yenilenebilir enerji jeneratörleri), fosil yakıt jeneratörleri (çoğu zaman dizel jeneratörler), enerji depolama düzenekleri, güç dönüştürücüler, kontrol sistemleri ve yük yönetim düzenekleri hibrit enerji sistemlerinde yer alabilmektedir.

Döner elektrikli makina, bir hibrit enerji sistemi içinde bir çok yerde bulunabilir. Bu makinalar uygulamaya bağlı olarak motor veya jeneratörler gibi işlev görebilir. Jeneratörler; endüksiyon ve senkronize (eşzamanlı) jeneratörler olarak iki başlık altında incelenebilir.

Endüksiyon jeneratörü, rüzgâr türbinlerinde kullanılan jeneretörün en yaygın türüdür. Bu jeneratörler zaman zaman hidroelektrik türbinleri ya da çöp gazı yakıtlı iç ten yanmalı motorlar gibi diğer ana işleticiler ile de kullanılabilir. Endüksiyon makinaları reaktif güç ile çalışır ve bu durum çeşitli şekillerde sistem tasarımını etkiler ama çözülemez bir sorun oluşturmaz. Diğer yandan endüksiyon makinesi durma konumundan çalışma konumuna getirildiğinde, normal çalışır durumdan çok daha yüksek akım gerektirir. Hibrit sistemlerinde birbirine bağlı olan herhangi bir endüksiyon motoru veya jeneratörünün çalıştırılması için sisteme uygun bir tasarım yapılmalıdır.

Senkron jeneratörleri çok çeşitli ana işleticiler ile de kullanılabilir. Hibrit sistem uygulamalarında kullanılan senkron jeneratörlerinin iki türü vardır: Elektromanyetik alanlılar ve kalıcı mıknatıs kullananlar. Gerilim regülatörü ile çalışan birinci tip elektrik şebekesindeki gerilimi korur ve sistemdeki diğer araçlar tarafından gerekli olan reaktif gücü sağlar. Kalıcı mıknatıs senkron jeneratörleri ise genellikle küçük rüzgar türbinlerinde kullanılır. Böyle jeneratörler gerilimi koruyamaz ve bu yüzden normalde güç elektroniğinde dönüştürücülerle birlikte kullanılır.

Yenilenebilir enerji jeneratörleri, yenilenebilir enerji kaynağından elde edilen enerjiyi elektriğe dönüştüren düzeneklerdir. Hibrit enerji sistemlerinde yer alan yenilenebilir enerji jeneratörleri, rüzgâr türbini ve güneş panelleri içerir. Bazı hibrit enerji sistemlerinde hidroelektrik jeneratörler, biyokütle yakıtlı jeneratörler ya da yakıt hücreleri kullanır.

Hibrit enerji sistemlerinde kullanılan rüzgâr türbinlerinin amacı, rüzgâr enerjisini elektriğe dönüştürmektir. Hibrit enerji sistemlerinde jeneratör tipi ve rotorun kontrolü önem kazanır. Çok azında senkronize jeneratörler kullanmasına rağmen birçok rüzgâr türbininde endüksiyon jeneratörü kullanır. Her iki durumda da jeneratör ya doğrudan ya da dolaylı olarak elektronik güç dönüştürücü aracılığı ile elektrik şebekesine bağlanabilir.

Hidroelektrik güç, küçüklerinde olduğu gibi büyük enerji şebekelerinde kullanılan en eski elektrik üretim türlerinden biridir. Hidroelektrik santraller öncelikli olarak sürekli bir su kaynağına ve eğim farkına ihtiyaç duyarlar. Küçük ölçekli hidroelektrik enerji santralleri Dünya’nın pek çok yerindeki tekil sistemlerde kullanılmaktadır. Hidroelektrik santrali içeren hibrit sistemler göreceli olarak az sayıdadır. Bu sistemler, kaynakların genellikle yıllara göre değiştiği ve yeterli suyun bulunmadığı yerlerdedir. Yağışın yetersiz olduğu sezonlarda hidroelektrik jeneratörler yerine dizel jeneratörler kullanılmaktadır.

Biyokütle yakıtlı jeneratörler, tek enerji kaynağı olarak sıklıkla tekil sistemlerde kullanılmasına rağmen, hibrit sistemlerde aynı sıklıkla kullanılmazlar. Yanma odasının kendisi ve yakıt aktarım organları dışında biyokütle yakıtlı jeneratörler, geleneksel kömür ve petrol yanmalı jeneratörler ile bire bir aynıdırlar.

Yakıt hücreleri, sürekli bataryalar olarak düşünülebilir. Yakıt hücrelerinde esas tepkime hidrojen ile oksijen arasındadır. Tepkime, elektrolit ve elektrotların değişik bileşenlerinin ayrılmasını sağlayan diyafram yakınlarında gerçekleşir. Elektrotlar yakıt hücresi terminalleridir ve akımı harici devrelere taşırlar. Piller gibi, yakıt hücreleri de doğaları gereği DC cihazlardır. Yakıt hücrelerinin çıktıları dönüştürücü yoluyla alternatif akıma (AC) dönüştürülürlerse, yakıt hücreleri AC şebekesinde kullanılabilir. Yakıt hücreleri de hibrit enerji sistemlerinde kullanılabilirler.

Bilinen tüm yakıtlar içerisinde en yüksek enerji içeriğine hidrojen sahiptir. 1 kg hidrojenin sahip olduğu enerji 2,8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye eşittir. Ancak, birim enerji başına hacmi yüksektir. Hidrojen birincil enerji kaynaklarının dönüştürülmesi ile elde edilen ikincil enerjidir ve bir enerji taşıyıcısıdır. Yani hidrojen bir enerji kaynağı değildir. Hidrojen, güneş enerjisi gibi birincil enerji kaynağı kullanılarak sudan elde edilip birçok yerde birçok amaç için kullanılabilir. Kullanım sonunda atık ürün olarak yine su çıkar. Yakıt hücresi ile elektrik üretimi işleminde hidrojen kullanılmaktadır. Hidrojen, fosil yakıtlar veya güneş, rüzgâr ve hidrolik enerji gibi yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak suyun elektrolizinden, biokütleden ve biyolojik işlemlerden elde edilebilir. Günümüzde çeşitli buhar işlemleri kullanılarak doğal gazdan da elde edilmektedir.

Fosil yakıtlı jeneratörler sıklıkla hibrit sistemlerde kullanılırlar. Aslında günümüzdeki tekil enerji sistemlerinin çoğu, itici güç olarak dahili içten yanmalı motorları kullanan fosil yakıt bazlı sistemlerdir. Orta ölçekli ve daha büyük tekil sistemlerin çoğu dizel motor/jeneratörleri kullanır. Küçük sistemlerde benzin de kullanılır. Bazı çok büyük tekil enerji sistemlerinde ise geleneksel petrol yakıtlı buharlı enerji santralleri kullanılır.

Dönüştürülebilir depolama uygulamalarından bataryalar, hibrit sistemlerde sıklıkla kullanılır. Bataryaları hem kısa dönem (1 saatten az) hem de uzun dönem (1 günden uzun) depolama için kullanmak mümkündür. Pek çok batarya tipi geliştirilmiştir ama en sık kullanılan depolama bataryası türü “kurşun-asit” bataryadır. Hibrit uygulamalarında nikel kadmiyum bataryalar daha az kullanılmaktadır. Hibrit enerji sistemleri gibi bataryaların da,

• Gerilim,
• Enerji depolama kapasitesi,
• Şarj/deşarj oranları,
• Etkinlikleri,
• Batarya ömrü şeklinde sıralanabilecek beş önemli performans karakteristiği vardır.

Rotatif dönüştürücü, alternatif akımı (AC) doğru akıma (DC) veya tam tersi yönde dönüştüren elektromekanik bir cihazdır. Rotatif dönüştürücü, alternatif akımı doğru akıma dönüştürürken düzenleyici görevi görür. Diğer yönde çalışırken de bir çeviricidir. Rotatif dönüştürücü, birbirine direk bağlı iki elektrikli makinadan oluşur. Bunlardan birisi DC makina, diğeri ise bir AC makinadır. Enerji akışının istenen yönüne bağlı olarak her ikisi de motor veya jeneratör olarak çalışabilirler. AC makina hem endüksiyon makinası hem de eşzamanlı makina olarak çalışabilir. Rotatif dönüştürücülerin avantajı, dayanıklı olmaları ve yıllardır kullanımda olmalarından dolayı iyi bilinen bir teknolojiye sahip olmalarıdır. Dezavantajları ise pahalı olmaları ve aynı amaca yarayan elektronik cihazlardan daha az etkin olmalarıdır.

Eşzamanlı kondansatör, elektrik şebekesine bağlanarak sistem gerilimini düzenleyen eşzamanlı makinadır. Eşzamanlı makina bu durumda yük bağlanmamış bir motordur ve eşzamanlı kondansatörlerde gerilim regülatörü makinaya bağlanır. Eşzamanlı kondansatör, hibrit sistemlerde başka eşzamanlı makina bağlı olmadığı durumlarda kullanılır. Sıklıkla dizel jeneratör içeren sistemlerde kullanılırlar. Fakat kullanım amaçları bazı durumlarda bütün dizel motorların durdurulmasını sağlamaktır.

Çeviriciler (inverterler), doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) çeviren düzeneklerdir. fiekil 8.10’da görülen çeviricilerin birincil bileşenleri ya silikon kontrollü düzenleyicilerdir ya da güç transistörleridir. Bir köprü devresinde ayarlanırlar ve salınımlı dalgaboyu durumunda açılırlar ve transistör olması durumunda kapanırlar. Bazı çeviriciler diğer cihazlarla birlikte çalışarak sistem frekansını ayarlarlar.

Yük boşaltma, tekil hibrit enerji sistemlerinde stabiliteyi sağlamak amacıyla enerji yok eden bir düzenektir. Tipik bir yük boşaltma düzeniği, fiekil 8.11’de görülmektedir. Yük boşaltmalar öncelikli olarak enerji dengelenmesinde kullanılır. Bu düzeneği aynı zamanda frekansı kontrol etmek için de kullanmak mümkündür. Yük boşaltmaların en sık kullanıldığı yer, rüzgârdan enerji üretim miktarının dizel gücün kabul edilen en az sistem yükünü aştığı tekil rüzgâr-dizel sistemleridir. Yük boşaltma kontrolü sayesinde fazla güç ile toplam üretilen güç belirlenir ve fazla yük boşaltılır. Yük boşaltmalar, hız düşürme kontrollü rüzgâr türbini kullanan yüksek penetrasyonlu rüzgâr/dizel sistemlerinde adeta bir gerekliliktir. Çünkü gücü ayarlamak olanaksızdır.

Bir hibrit sistemden sağlanan enerji, çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir. Birinci sınıflama, sağlanan enerjinin ısı veya elektrik olup olmamasıdır. Elektrik sınıflandırılmasında, elektrik yükleri sıklıkla birincil ve ikincil olarak ayrılır. Birincil olanlar, hemen sunulması gerekenlerdir. İkincil yükler ise yük yönetimi ile idare edilirler ve bunlar ileride ertelenebilir yükler ve seçimli yükler olarak bilinen türlere bölünürler. Fonksiyonel yüklerin sunulması için yeterli fazla yük oluşması gerekli olmasına rağmen, ertelenebilir yüklerin sunumunda esneklik vardır.

Hibrit enerji sistemlerinin tasarımı, uygulama türüne ve uygun kaynakların doğasına bağlıdır. İlk değerlendirme sistemin tekil mi yoksa şebekeye bağlı mı olacağı göz önüne alınarak yapılır. Diğer değerlendirmeler ise; • Kullanılacak jeneratör sayısı ve tipi seçimi, • Aşırı güç kaybı kontrolü, • Depolama kullanımı, • Frekans kontrolü, • Gerilim kontrolü, • Bileşenler arasındaki etkileşime yönelik olmalıdır.

Yükleme eşleşmesi, yenilenebilir enerji kaynağı ile yükün çakışması anlamına gelir. Yükleme eşleşmesi, tasarımın ayrıntılarını etkiler ve etkin olarak kullanılabilecek yenilenebilir enerji kaynağı ile üretilebilecek enerjinin de miktarı arasındaki oranı ortaya koyar. Yenilenebilir enerji kaynağı yetmediğinde geleneksel yakıtlı jeneratörlere gereksinim duyulabilir.

Fotovoltaik hücrelerin kullanım süreleri yapım teknolojisine bağlı olarak 10-25 yıl aralığında değişmektedir.

Hibrit araç elde etmek için, içten yanmalı bir motora yüksek güç değerine sahip bir elektrikli motor ve kapasitesi yüksek bir elektrik depolama ünitesi eklenebilir ve böylece önemli yakıt tasarrufu elde edilebilir. Bütün bu yararlara karşın ek karmaşıklığın ve hibrit elektrikli güç sistemin maliyetinin göz önüne alınması da gerekir.

Katalitik konvertör, otomobilin egzoz çıkış borusuna bağlanan ve zararlı gaz salımını azaltan çelik kutu şeklindeki elemandır.

İçten yanmalı motora bir elektrikli motor ve enerji depolama ünitesi eklendiğinde, sistemin tasarımına bağlı olarak verimlilikte önemli ölçüde artış sağlanacaktır:

• Düşük yükte çalışırken motorlar en az verimlidir. Elektrikli motor, verimsiz koşullar altında çalışan motor kullanımının en aza indirirerek, düşük hızlarda veya yüklerde itme gücünün bir kısmını veya tamamını sağlamak için kullanılabilir.
• Elektrikli motor hızlanma sırasında motora yardımcı olacaktır. Bu durumda araç performans kaybına uğramadan daha küçük bir motor kullanılabilecektir. Belli bir yükte sürtünme ve ısı kayıpları daha düşük olduğu için daha küçük motorlar daha yüksek verimliliği sahiptir.
• Yüksek güç değerine sahip elektrik motoru, motorun yeniden çalışmasını hızlı bir şekilde sağlar. Bu durumda boşta çalışan motor kapatılıp gerektiğinde hızlı bir şekilde çalıştırılabilir ve böylece aracın tükettiği yakıtta azalma olur.
• Fren yapılınca araç yavaşlamaya başlar ve elektrik motorunu ters yönde çalıştırarak elektrik üretimi sağlanmış olur.

Hibrit araçlarda belirgin yakıt tasarrufu yanında aşağıda verilen olumlu özellikleri vardır: Hibrit araçlar yaygın olarak bulunabilen yakıtları kullanırlar. Böylece yakıt ve yeniden doldurmayı destekleyen yeni bir tasarım gerektirmezler. Kullanıcılar akaryakıt istasyonun geniş kapsamı ve kısa menzilinden yararlanırlar. Hibrit araçlarda iç ortam daha sessizdir. Hem motorun kapalı olduğu rölanti sırasında hem de hareket halinde iken elektrikli motor, araç motorunun daha düşük hızlarda çalışmasına olanak sağlar. Hibrit sistem, hem tamamen ayarlanabilir elektromekanik valfler için elektrik güç kaynağı olabilir hem de motor ile valf arasındaki zamanlamayı ayarlayabilir. Hibrit sistemli araçlarda, hidrokarbon ve NOx salımları daha az olur. Hibrit araçlar, hibrit olmayan araçlara benzer şekilde çalışır yani hibrit sistemin aracın çalışmasına etkisi çok az olur. Hibrit araçlarda fren ömrü uzar çünkü elektrik motoru genellikle frenleme sırasında açığa çıkan enerjiyi kullanır.

Hibrit araçlarda maliyet ve boyutun azaltılması gerekmektedir. Hidrojeni araçta depolama da tam olarak çözülememiştir. Dayanıklılık da ispat edilmedilir. Tüm bu sorunlar çözülse dahi tamamen yeni bir altyapı oluşturma ve maliyet sorunları önemini koruyacaktır. Yakıt hücreli araçların gelişimi için uzun bir süre gerekecektir. Bunun yanında yakıt hücreleri ve ilgili altyapılar hazır olana kadar hibrit araçlar boşluğu doldurmaya yardımcı olacaktır. Son olarak, hibrit araçlardan yakıt hücreli araçlara geçiş teknolojik açıdan da doğru olacaktır. Hibrit araçlarda elde edilen birikim ve teknolojik alt yapının çoğu yakıt hücreli sistemlere de dahil edilebilecektir.

Yakıt hücreleri yakıtın kimyasal enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklerdir. Klasik teknolojilere göre daha yüksek verim ve önemli miktarda düşük salım üretirler, daha sessiz çalışırlar ve parçalı bir yapıdadırlar. İlk üretimleri yapılmıştır ama daha uzun dönemlerde yakıt hücrelerinin özellikle araç uygulamalarında daha da yaygın olarak kullanılabileceği öngörülmektedir. Bir yakıt hücresi bileşenleri ve karakteristikleri pillere benzer ama bazı açılardan pillerden farklıdır. Yakıt hücresi enerji dönüşüm düzeneğidir ve bu enerji dönüştürme işlemi elektrotlara yakıt ve oksitleyici sağlandığı sürece devam edebilmektedir.

• Normal ve kısmi yüklerde yüksek çalışma verimi,
• Doğrudan enerji dönüşümü,
• Düşük salım değerleri (CO, SO2, NOx),
• Düşük bakım maliyetleri,
• Düşük gürültü seviyesi