Yenilenebilir Enerji T端rkiye 2014-2015
Maltepe Anadolu Lisesi Adına Sahibi: Selami Aksakallı Koordinatör : Zehra Öztürk Tüm Tasarım : Ömer Faruk Gürses, ÖFG Basım : Transkop Ozalit © Yenilenebilir Enerji Türkiye, 2015, Maltepe Anadolu Lisesi Maltepe, İstanbul, Türkiye Maltepe Anadolu Lisesi, İdealtepe Mah. Avcılar Cad. Dağçiçeği Sok. No: 24-2, 34841 Maltepe/İSTANBUL Telefon : 0216 417 29 62 Fax : 0216 417 29 65 Web Adresi :www.maltepeanadolu.meb.k12.tr E-mail :maltepe302063@gmail.com
GİRİŞ
TÜRKİYE 2030 YILINDA ELEKTRİK ENERJİSİ TALEBİNİN NEREDEYSE %50’SİNİ YENİLENEBİLİR KAYNAKLARDAN KARŞILAYABİLİR.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 4
Günümüzde, artan nüfus ve sanayileşmeden kaynaklanan enerji gereksinimi giderek artmaktadır. Ülkemizin kısıtlı kaynaklarıyla artan enerji ihtiyacı karşılanamamakta, enerji üretimi ve tüketimi arasındaki açık hızla büyümektedir. Kendi öz kaynaklarımızdan daha etkin biçimde yararlanmak giderek artan bir önem kazanmaktadır. Enerjinin başlıca unsuru olan elektrik enerjisi genellikle fosil yakıtlar ile hidrolik ve nükleer kaynaklardan elde edilen ikincil bir enerji türüdür. Dünya fosil kaynakları rezervinin %70’ini kömür, %14’ünü petrol ve %14’ünü de doğal gaz oluşturmaktadır. Fosil yakıtların genel dağılımı incelendiğinde, sıvı ve gaz yakıt rezervleri dünyanın belirli coğrafi bölgelerine yoğunlaştığı kömürün ise düzenli bir dağılım gösterdiği ve üretiminin 50’den fazla ülkede gerçekleştiği görülmektedir. Dünyamız ve küçük ölçekte ülkemizin karşı karşıya olduğu en büyük sorunlardan birisi olan “Küresel Isınma” problemine karşı, bugüne kadar kullanı-
lan enerji kaynaklarının fayda yerine zarar getirdiği açıkça ortaya çıkmıştır. Fosil yakıt tüketimine bağlı olarak ortaya çıkan CO2 gazı sonucu dünyamızda sera etkisi oluşmuş ve güneş ışınlarının dünyada kalmasıyla sıcaklık artmaya başlamıştır. Bu gelişmeler artık yenilenebilir enerji kaynaklarının, insan sağlığı ve çevrenin sürdürülebilir geleceği açısından önemini bir kez daha ortaya çıkarmıştır. Enerjiyi kısaca bir cismin veya bir sistemin is yapabilme yeteneği olarak tarif etmek mümkündür. Başlıca enerji çeşitleri; kimyasal enerji, ısı enerjisi, elektrik enerjisi ve mekanik enerji olarak sıralanmaktadır. Bu enerjiler birbirlerine enerji dönüşüm sistemleri sayesinde dönüşebilir ve is yapabilirler. Geleneksel olarak iki enerji türünden bahsedilmektedir. Bunlardan olduğu gibi tüketilen kömür, doğal gaz ve petrol birincil (primer) enerji kaynağı olarak tanımlanmaktadır. Birincil enerji kaynağının fiziksel dönüşümünden elde edilen elektrik, kok, havagazı vb. ise ikincil (seconder) enerji kaynağı olarak adlandırılmaktadır. Bilinen enerji kaynaklarına alternatif olarak güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, jeotermal enerji, dalga
enerjisi, hidrojen enerjisi vb. ilave edilmektedir. Ülkelerin ekonomik, kültürel ve bilimsel seviyeleri onların ürettikleri ve kullandıkları enerji miktarı ile ölçülürler. Dünyamızda sanayileşmiş ülkelerde yasayan nüfus kullanılan toplam enerjinin yaklaşık %60’ını tüketirken, gelişmekte olan ülkelerde yasayan nüfus sadece %40’ını tüketmektedir. Enerji ihtiyacı tüm dünyada büyük bir hızla arttığı günümüzde ülkelerin kalkınmasında enerji kullanımı büyük önem taşımaktadır. Enerji, gerek firmalar, gerekse ülkeler için stratejik bir kaynak konumundadır. Ülkeler rekabet gücünü artırmak üzere ekonomiyi büyütecek ve yaşam standartlarını yükseltecek yeterli, sürekli ve temiz enerjiye ihtiyaç duymaktadırlar. Bu çerçevede Türkiye’de ki enerji durumuna genel olarak bakıldığında Türkiye’nin enerji tüketimi ve ithalatı, hızlı bir artış içerisindedir. Ülkemizin enerjide dışa bağımlılığının azaltılması için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını artırmamız ve arz güvenliği için enerjide çeşitlilik yaratmamız gerekmektedir. Yenilenebilen enerji; uygun teknolojilerin kullanılması halinde kirletici etkisi olmaYenilenebilir Enerji Türkiye 5
yan, sürdürülebilen, yerli ve çevre dostu özellikleri ile öne çıkan bir enerji türü konumundadır ve Türkiye yenilenebilir enerji kaynak potansiyeli oldukça yüksek bir ülkedir. Dünya genelinde tüketilen enerjinin yaklaşık olarak %85’i fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Uzun vadeli olarak göstergelerin değişimi incelendiğinde enerji talebi yılda ortalama %1,8 artmakta. Uluslararası Enerji Ajansı’nın 2010 tarihli öngörülerine göre ileride yapılacak yatırımlar fosil yakıtlar ile enerji sağlayan sistemlere yapıldığı takdirde sera gazı seviyesi bugünkü seviyenin %50 kadar üstüne çıkacağı belirtilmiştir. Dünyanın ekolojik dengelerinin korunması ve yaşanılabilir bir çevrenin devamı için ise 2050 yılına kadar sera gazı seviyesi %50 oranında azaltılmalıdır. Ulusal ve uluslararası yapılan birçok toplantıda dile getirilen yenilenebilir kaynakların kullanımının arttırılması hususunda birçok protokol imzalanmasına veya sözler verilmesine rağmen günümüzde hala yenilenebilir enerji Ar- Ge çalışmalarına yapılan yatırımların yeterli olmadığını görmekteyiz. Yapılan bilimsel çalışmalar göstermektedir ki 2050 yılına kadar aynı Yenilenebilir Enerji Türkiye 6
şekilde karbon salınımı artmaya devam ederse dünya üzerinde sıcaklık yaklaşık 2oC artacak ve deniz seviyelerinde ki artış insanları açıkça tehdit edecektir. Bunun yanında nükleer tesislerin ürettiği enerji çok önemli boyutlarda olmasına rağmen atıklarının depolanması sorunu ve Japonya depremi ile ortaya çıkan güvenlik problemleri ile bütün dünyanın faaliyetlerini durma noktasına getirmesi önemli bir gelişmedir. Yapılan son araştırmaların gösterdiğine göre halen 1,4 milyar insan güvenilir bir enerji kaynağına sahip değildir. Dünya Vahşi Yaşamı Koruma Vakfı’nın oluşturduğu “Ecofys” isimli senaryoya göre yenilenebilir enerji üretimine ve enerji verimliliğine yönelik araştırma ve geliştirme çalışmaları ciddi anlamda artmalıdır. Halen dünya çapında Ar-Ge harcamaları yılda 65 milyar Euro civarındadır. Bunun önümüzdeki 10 yılda iki katına çıkarılması gerekir. Temiz yeniliklere yatırım yapan ekonomiler, yenilenebilir enerji geleceğinde başarıyla büyümek konusunda öncü olacaktır. “Ecofys” senaryosunda Ar -Ge’deki kilit alanlar daha verimli malzemelerin, süreçlerin ve teknolojilerin kullanımıyla enerji
talebinin düşürülmesini amaçlamaktadır. Akıllı şebekelerin ve ev aletlerinin devreye sokulması; elektriğin depolanması; biyoyakıtlar da verimlilik artışı ve alglerden yakıt üretimi; hidrojenin depolanması ve ulaşım; hâlâ kömüre bağımlı endüstriyel süreçler için alternatif enerji kaynakları yaratma olarak belirlenmiştir (Dünya Vahşi Yaşamı Koruma Forumu, 2011). Dünya ülkeleri fosil yakıtların bir müddet sonra tükeneceğini bildiklerinden alternatif enerji kaynakları bulmak için çabalamaktadır. Bu durum artık ülkeler arası bir yarış halini almıştır. Ülkemiz bu yarış içerisinde kendisini ileriye taşıyamamıştır. Bunun en büyük nedenleri ise ülkemizde yeterli farkındalığın oluşmamış olması ve yatırımcıların maliyetleri bahane ederek yatırımdan uzak durması olarak gösterilebilir. Türkiye’nin yenilenebilir enerji potansiyeli Rüzgar; 400 GWh/yıl Jeotermal; 16 GWh/yıl Biokütle; 1,58 GWh/yıl Güneş; 365 GWh/yıl Hidroelektrik; 433 GWh/yıl , şeklinde belirtilmektedir.
Ülkelerin ekonomik, kültürel ve bilimsel seviyeleri onların ürettikleri ve kullandıkları enerji miktarı ile ölçülürler. Dünyamızda sanayileşmiş ülkelerde yasayan nüfus kullanılan toplam enerjinin yaklaşık %60’ını tüketirken, gelişmekte olan ülkelerde yasayan nüfus sadece %40’ını tüketmektedir.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 7
TÜRKİYE’DE YENİLENEBİLİR ENERJİ
Yenilenebilir Enerji Türkiye 8
Tarihsel Gelişim
Türkiye’de yenilenebilir enerji kavramının gelişimi çok da eski bir geçmişe sahip değildir. 2000’li yılların başından itibaren gelişimine hız veren Türkiye gelişime paralel olarak artan enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla mevcut bütün enerji kaynaklarını faaliyete geçirmek istemiştir. Bu yolda atılan ilk adım 2003 senesinde Enerji Piyasası Denetleme Kurulu (EPDK)’nun kurulması olmuştur. EPDK nın kurulumu ile devlet ve özel sektör yatırımları büyüme hedefleri doğrultusunda kontrol altına alınmış oldu. 2004 yılında ise dünya çapında faaliyette olan enerji yatırımları örnek alınarak bir yol haritası oluşturuldu. Bu yol haritası Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı ve Devlet Planlama Teşkilatı’nın da desteklemesi ile Türkiye’nin yenilenebilir enerji kaynakları konusunda potansiyelini keşfetmesi ve bunu kullanması için bir başlangıç niteliğindedir. Bu yol haritası kapsamında 2005 yılında “Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Kullanımına İlişkin Kanun (YEK)”
resmi olarak kabul edildi. Bu kanun sayesinde Türkiye’de potansiyeli daha gerçekçi tespit etmek ve yatırımları yönlendirebilmek amacıyla çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Çalışmaların başını güneş, rüzgar ve jeotermal enerji türleri çekiyordu. Yasa sadece tek başına sınırlandırılmadı. Ek olarak 2006 yılında yenilenen 2872 sayılı “Çevre Yasası” karbon izi, teşvikler ve çevre koruma gibi konulara ekler getirirken hemen ardından 2007 yılında kanunlaşan 5627 sayılı “Enerji Verimliliği” kanunu sanayi kuruluşlarına enerji tüketiminde verimliliğin arttırılması halinde %20’ye varan vergi indirimleri sağladı. 2007’de yaşanan başka bir gelişme ise rüzgâr enerji santrali onaylanmış firmalara devletin 10 senelik satın alma garantisi vermiş olmasıydı. Alım garantisi yatırımcı firmaları sevindirecek bir gelişmeydi. Bu satışlar Piyasa Mali Uzlaştırma Merkezi’nin kontrolünde yapılacaktı. Bu sayede spot piyasa da satış hakları belirlenmiş oldu. 2009 sonrasında ise merkeziyetçi politikanın benimsenmesiyle ticaret hacmi hedeflendi. Yenilenebilir enerji santralleri yapımı için gerekli şartlar belirlendi. Yenilenebilir Enerji Türkiye 9
Mevcut Durum Ülkemizde günümüzde enerjide dışa bağımlılığın % 70 seviyelerine çıkmasıyla birlikte yenilenebilir enerji kaynaklarına olan yatırımlar artmaya başlamıştır. 2010 sonu itibariyle yenilenebilir enerji kaynaklarında toplam kurulu güç yaklaşık olarak 4,200 MW seviyesine ulaşmıştır. Şu anda hidroelektrik santraller kurulu güçte %33 paya sahipken, jeotermal %0,1 rüzgar ise %0,9 paya sahiptir (ETKB, 2011). Yenilenebilir Enerji Kanunu’ndan sonra yerli üretime sağlanan ek teşviklerle yatırımlar artmıştır. Rüzgar enerjisi yatırımları hızında Meksika’dan sonra ikinci
Yenilenebilir Enerji Türkiye 10
sıraya yükselen ülkemizde 59 jeotermal sahası 419 milyon dolar bedelle özel sektöre devredilmiştir. Güneş enerjisinde 600 MW’lık yeni yatırım için özel sektöre çağrı yapılacağı duyurulmuştur. 2011 yılı içinde devreye giren 2287MW’lık santralin 1407 MW’ı yenilenebilir enerji santralinden oluşmaktadır (TYDTA, 2012). EPDK’ya yapılan lisans başvurularının yarısı yenilenebilir enerji yatırımları için gerçekleşmiştir. EPDK, 2011 sonu itibariyle 106.000 MW Kurulu güce sahip, 2100 proje için lisans başvurusu yapılmasını, ülkede enerji piyasasına duyulan güvenin göstergesi olarak sunmaktadır (TYDTA, 2012) 2012 yılının ilk 8 ayı için EPDK rakamlarına göre yenilenebilir enerji için 1692,54 MW’lık bir yatırım mevcuttur.
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 11
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 12
Tabiat içinde barındırdıklarıyla sadece bir yaşam kaynağı değil aynı zamanda bir enerji kaynağıdır! Kömür; uzun ömürlü, yerli, güvenilir ve fosil kaynaklar içindeki en ucuz enerji kaynağıdır. 2023 yılına kadar, ülkemizin bilinen linyit ve taşkömürü potansiyelinin tamamını elektrik üretim amaçlı değerlendirmeyi hedefliyoruz.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 13
FOSİL YAKITLAR Mevcut Durum ve Potansiyel
ENERJİ KAYNAKLARININ MEVCUT DURUM VE POTANSİYELİ
Yenilenebilir Enerji Türkiye 14
Dünyadaki fosil yakıt rezervlerinin coğrafi dağılımı, 1998 sonu itibariyle Şekil 3.2'de gösterilmiştir. Şekilden görülebileceği gibi, sıvı ve gaz yakıt rezervleri dünyanın belirli coğrafi bölgelerine yoğunlaşmışken, kömür düzenli bir dağılım göstermekte ve üretimi 50'den fazla ülkede gerçekleştirilmektedir. Ayrıca 1998 yılı üretimi temel alındığında kömürün bilinen rezervlerinin yaklaşık 200 yıl olacağı tahmin edilmektedir. Bu süre petrol (sıvı yakıt) ve doğal gaz rezervleri için geçerli sürenin yaklaşık dört katıdır. Tüm fosil yakıtlar içinde kömür, dünyada en çok bulunan yakıt türüdür. 1998'de mevcut kömür çıkarma tekno-
lojileri kullanılarak ve ekonomik olarak çıkarılabilecek kömür miktarı 1.000 milyar ton civarında ve bu kömürün yarısı da taş kömürüdür. Kömür rezervleri sadece çok miktarda değil, aynı zamanda coğrafi olarak 100 ülkeden daha fazla ülkeye ve bütün kıtalara yayılmış durumdadır. Bu değerler kömür kaynaklarını kömür çıkarma teknolojilerinde olacak gelişmeleri, maden teknolojilerinde yapılacak ilerlemelerle ulaşılabilir olacak miktarı veya şu anda ekonomik olmayan düşük kaliteli kömürlerin kullanımında olacak artma ile ticari duruma gelmesini dikkate almamaktadır. Kömürün kolaylıkla ulaşılabilir ve ucuz temin edilebilir olması, ithal eden ve üreten ülkeler için arz güvenirliği olan bir enerji kaynağı olması anlamını taşır. Kömür göreceli olarak oldukça kolay ve güvenli depolanabilir bir malzemedir ve sıvı yakıt ve gazdaki gibi sızma ve yayılma problemleri yoktur. Dünya fosil yakıt rezervlerinin ömrü Şekil 3.1'de verilmiştir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 15
Yenilenebilir Enerji Türkiye 16
Şekil 3.2. Fosil yakıtların 1998 sonu itibariyle coğrafi dağılımı (BP Amoco, 1999)
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 17
AB, Fransa, ABD ve Türkiye’de nükleer, hidrolik-rüzgar ve termik üretimin elektrik enerjisi içindeki payları Şekil 3.3’de verilmiştir.
Şekil 3.3. AB, Fransa, ABD ve Türkiye’de nükleer, hidrolik-rüzgar ve termik üretimin elektrik enerjisi içindeki payları
Yenilenebilir Enerji Türkiye 18
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 19
ton rezerv bulunmaktadır. Elektrik enerTürkiye'de Fosil Yakıt Rezervleri jisi üretiminde değerlendirilebilecek lin Türkiye'nin kömür rezervi ile jeo- yit rezervlerinin kullanım oranları Çizeltermal ve hidrolik enerji potansiyeli, dün- ge 3.1'de verilmiştir. ya kaynak varlığının %1'i civarındadır. Çizelge 3.1. Elektrik enerjisinde değerlenPetrol ve doğalgaz rezervleri son derece dirilecek linyit rezervi kısıtlıdır. Toryum rezervi ise Dünya rezervinin %54'ünü meydana getirmektedir. Bu kaynağın değerlendirilmesi, henüz tecrübe safhasında olan toryum santrallerinin gelişmesine bağlıdır. Petrol ve Doğal Gaz Rezervleri Yurdumuzda 1998 yılsonu itibariyle rezervuarlarımızda bulunan doğal gaz 12,4 milyar m3'lük kısmı üretilebilir olmak üzere toplam 18,5 milyar m3'tür. Ham petrol kaynaklarımız ise; yine 1998 yıl sonu itibariyle 43.685.181 metrik ton üretilebilir olmak üzere toplam 870.598.510 metrik ton'dur. Ülkemizde büyük miktarlarda ham petrol ithal edilerek rafinerilerimizde işlenmektedir.
Bitümlü Şist Rezervleri Kömür gibi termik santral yakıtı olarak veya damıtma yoluyla sentetik petrol üretimi için kullanılabilen bu enerji kaynağı ile ilgili olarak önceki yıllarda Maden Tetkik Arama (MTA) Genel Müdürlüğü tarafından yapılan aramalarla, tamamı Anadolu'nun batı yarısında yer alan Beypazarı, Seyitömer, Göynük, Ulukışla, Linyit ve Asfaltit Rezervleri Türkiye'de 2000 yılı verilerine göre Mengen, Bahçecik ve Burhaniye'deki 7 8.378.360.000 ton linyit, 81.752.000 ton sahada tespit edilen bitümlü şist rezerv asfaltit olmak üzere toplam 8.460.112.000 toplamı 1,1 milyar tondur. Türkiye'nin biYenilenebilir Enerji Türkiye 20
tümlü şist potansiyeli büyük ölçüde belirlenmiş olduğundan arama çalışmalarına son verilmiştir. Tespit edilen sahalardaki bitümlü şistlerin toplam rezervi önemli görülmekle birlikte, ortalama kalorifik değeri 1.000 kcal/kg dolayında olup, oldukça düşüktür. En yüksek kalorifik değere sahip bitümlü şistler Göynük-Himmet oğlu sahasında 1.390 kcal/kg olarak ölçülmüştür. Turba Potansiyeli Ülkemizde şimdiye kadar yapılan çalışmalarla 19 ilimizin sınırları içerisinde çeşitli büyüklüklerde turba oluşumu belirlenmiştir. Bunlardan en önemlileri Kayseri-Ambar, Hakkâri-Yüksekova ve Bolu- Yeniçağ turbalıklarıdır. Kayseri-Ambar turba yatağının orijinal bazda görünür rezervi 105 milyon ton, Hakkâri-Yüksekova turba yatağı yine orijinal bazda 74,5 milyon, havada kuru bazda 18,8 milyontondur. Taşkömürü Rezervleri Ülkemizdeki en büyük taşkömürü rezervi Zonguldak yöresinde bulunmaktadır. Havzadaki mevcut rezerv 1,123
milyar ton olup, bunun 422,992 milyon tonu (%38) görünür durumdadır. Elektrik enerjisi üretiminde değerlendirilebilecek taşkömürü rezervlerinin kullanım oranları Çizelge 3.2'de verilmektedir. Çizelge 3.2. Elektrik enerjisinde değerlendirilecek taşkömürü rezervi
Fosil Yakıt Türlerinin Elektrik Üretimindeki Payları AB ülkelerinin fosil yakıt türlerinin elektrik üretimi içindeki paylarının projeksiyonu Çizelge 3.3'te, ABD'de fosil yakıt türlerinin elektrik üretimi içindeki paylarının projeksiyonu Çizelge 3.4'te, Türkiye'de fosil yakıt türlerinin elektrik üretimi içindeki paylarının projeksiyonu Çizelge 3.5'te ve AB'de teknoloji bazında toplam kurulu kapasiteler ise Çizelge 3.6'da verilmiştir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 21
Çizelge 3.3. AB ülkelerinin fosil yakıt türlerinin elektrik üretimi içindeki paylarının projeksiyonu
Çizelge 3.4. ABD’de fosil yakıt türlerinin elektrik üretimi içindeki paylarının projeksiyonu
Çizelge 3.5. Türkiye’de fosil yakıt türlerinin elektrik üretimi içindeki paylarının projeksiyonu
Yenilenebilir Enerji Türkiye 22
Çizelge 3.6. AB’de teknoloji bazında toplam kurulu kapasite
Türkiye, petrol, doğalgaz ve kömür gibi birincil enerji kaynakları açısından zengin bir ülke değildir. Bu nedenle de Türkiye birincil enerji ihtiyacını büyük ölçüde ithalatla karşılamaktadır. Fakat tüketilen toplam enerjinin önemli bir bölümü elektrik enerjisi olarak tüketilmektedir. Elektrik üretiminde ise Türkiye’nin diğer doğal kaynakları dışında kullanabileceği çok zengin bir hidroelektrik potansiyeli vardır. Buna rağmen, Türkiye elektrik üretiminde de giderek daha çok dışa bağımlı hale getirilmiş ve getirilmektedir. 1997 yılında elektrik üretiminin %71,7’si
yerli kaynaklardan elde edilmiş iken (hidroelektrik %38,5), TEAS’ın 1997 yılında yaptığı planlamaya göre 2020 yılında elektrik üretiminde yerli kaynakların payı %35’e düşmektedir Aşağıda Sekil 1’deki grafikte de görüldüğü üzere bu durum enerji politikalarındaki yanlısın en yalın göstergesidir. Türkiye, doğalgaz ve ithal kömür gibi dışa bağımlı yakıtlarla elektrik üretme yerine, basta hidroelektrik olmak üzere yerli kaynaklara dayalı elektrik üretimini öncelikle ele almak ve gerçekleştirmek zorundadır. Yenilenebilir Enerji Türkiye 23
Yenilenebilir Enerji Türkiye 24
Türkiye Elektrik Üretiminin Kaynaklara Göre Planlanan Gelişimi
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 25
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 26
Su sadece yaşam kaynağı değil aynı zamanda bir enerji kaynağıdır! Hidrolik; maliyeti düşük, yerli, doğa dostu, temiz bir enerji kaynağıdır. 2023 yılına kadar, teknik ve ekonomik hidroelektrik potansiyelimizin tamamını elektrik enerjisi üretiminde kullanmayı hedefliyoruz.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 27
HİDROLİK KAYNAKLAR
Dünyanın Hidrolik Enerji Potansiyeli ve Kullanımı Dünyadaki toplam su miktarı 1.400 milyon km3'tür. Bu suyun %97,5'i denizlerde ve okyanuslardaki tuzlu sulardan oluşmaktadır. Geriye kalan %2,5'i tatlı su kaynağı olup çeşitli amaçlar için kullanılabilir olduğu belirlenmiştir. Dünyadaki toplam suyun yaklaşık yılda ortalama 500.000 km3'ü denizlerde ve toprak yüzeyinde meydana gelen buharlaşmalar ile atmosfere geri dönmekte ve hidrolojik çevrim içerisinde yağmur ve kar olarak tekrar yeryüzüne düşmektedir. Dünyadaki kara yüzeylerine yağışla düşen su miktarı yılda ortalama yaklaşık 110.000 milyar m3'ü akışa geçerek nehirler vasıtasıyla denizlere ve kapalı havzalardaki göllere ulaşmaktadır. Bu miktarın ancak 9.000 milyar m3'ü teknik ve ekonomik olarak kullanılabilir durumdadır. 1940 yılında Dünyada toplam su tüketimi 1.000 km3 iken bu miktar 1960 yılında ikiye katlanmıştır.1990 yılında ise Dünyadaki toplam su tüketimi 4.130 km3 olarak gerçekleşmiş olup bu miktarın 2,680 km3 (%65)'ü sulamada, 950 km3 (%23)'ü içme ve kullanma suyu olarak, 500 km3 (%12)'ü sanayi sektöründe kullanılmıştır. 2000 yılında ise su üketimi yaklaşık olarak %25 oranında artarak 5.190 km3'e ulaşmıştır. Dünyada kişi başı su tüketimi yılda ortalama 850 m3 civarında bulunmaktadır. Dünya nüfusunun yılda ortalama 80 milyon kişi arttığı göz önünde bulundurulduğunda Dünyadaki tatlı su ihtiyacının yılda 68 km3 artması kaçınılmaz görülmektedir. Dünya hidroelektrik potansiyeli brüt olarak 40.150.000 GWh iken söz konusu rakamlar Avrupa'da 3.150.000 GWh, Türkiye'de ise 433.000 GWh'dir. Buna göre, Türkiye'nin hidroelektrik enerji potansiyeli, dünya toplam potansiyelinin % 1'i, Avrupa toplam potansiyelinin ise % 16'sı civarındadır. ABD teknik hidroelektrik potansiyelinin %86'sını, Japonya %78'ini, Norveç %68'ini, Kanada ise %56'sını geliştirmiştir. Bu oran Türkiye'de ise yaklaşık %22 düzeyindedir. Uluslararası Enerji Ajansınca 2020'de dünya enerji tüketimi içerisinde hidroelektrik ve diğer yenilenebilir enerji kaynaklarını payının bugüne göre %53 oranında artacağı öngörülmektedir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 28
Dünyanın hidroelektrik enerji potansiyeli
Türkiye'nin Hidrolik Enerji Potansiyeli ve Kullanımı Türkiye'nin, deniz seviyesinden ortalama yüksekliği 1132 metre civarındadır. Yurdumuza düşen yıllık ortalama yağış 501 milyar m3 ve bunun akarsulara dönüşen kısmının 186 milyar m3olduğu bilinmektedir. Bu suyun 274 milyar m3’ü toprak ve su yüzeyleri ile bitkilerden olan buharlaşmalar yoluyla atmosfere geri dönmekte, 69 milyar m3’lük kısmı yeraltı suyunu beslemekte,158 milyar m3’lük kısmı ise akışa geçerek çeşitli büyüklükteki akarsular vasıtasıyla denizlere ve kapalı havzalardaki göllere boşalmaktadır. Yeraltı suyunu besleyen 69 milyar m3’lük suyun 28 milyar m3’ü pınarlar vasıtasıyla yerüstü suyuna tekrar katılmaktadır. Ayrıca komşu ülkelerden ülkemize gelen yılda ortalama 7 milyar m3 su bulunmaktadır. Böylece ülkemizin brüt yerüstü suyu potansiyeli 193 milyar m3 olmaktadır (DSİ Verileri, 2012). DSİ ve EİE tarafından, Türkiye'nin mevcut 25 havzasında yapılan çalışmalar ve stokastik hesaplamalar neticesinde Türkiye'nin teorik Elektrik Enerjisi Üretim Potansiyeli brüt 433 milyar kWh/yıl, teknik potansiyel 250 milyar kWh/yıl, ekonomik elektYenilenebilir Enerji Türkiye 29
rik enerji üretim potansiyeli 126 milyar kWh/yıl olarak belirlenmektedir (EİE Verileri, 2011). Türkiye’de 2005 yılında hidroelektrik santrallerin kurulu gücü 12.906 MW iken 2011 yılında bu rakam 17.137 MW’a çıkmıştır. Lisanslı HES’lerinkurulu güçlerine göre bölgelere dağılımı ve en çok HES üretim lisansı an iller Tablo- 5 ve Tablo- 6’da verilmiştir. Tablo: 5 Lisanslı HES Kurulu Güçlerinin Bölgelere Dağılımı
Ülkemizdeki 26 adet hidrolojik havzada bulunan irili ufaklı çok sayıdaki nehrin yıllık ortalama su potansiyeli 193 (186+7) milyar m3'tür. Topografya ve hidrolojinin bir fonksiyonu olan brüt teorik hidroelektrik enerji potansiyeli, ülkemiz için 433 milyar kWh/yıl mertebesindedir. Ülkemizin 1999 yılı sonu itibariyle tespit edilen teknik ve ekonomik yapılabilir yönden değerlendirilebilir hidroelektrik enerji potansiyeli 123 milyar kWh'dır. Bu durum brüt potansiyelin ancak %28,4'ü veya teknik potansiyelin %57'sinin ekonomik yönden yapılabilir olarak değerlendirilebileceğini göstermektedir. Türkiye'de hidroelektrik enerji potansiyeli ve 1999 yılı sonunda gelişme durumu Çizelge 3.7'de verilmiştir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 30
Çizelge 3.7. Türkiye’de hidroelektrik enerji potansiyeli ve 1999 yılı sonunda gelişme durumu
(*) Çalışmayan küçük santrallerin toplamı 3,5 MW dâhil edilmiştir. Türkiye’nin 1999 yılı sonu itibariyle kurulu gücü toplamı 26.117 MW olup, bu gücün 10.537 MW’ı hidrolik santraller vasıtasıyla üretilmektedir. Toplam elektrik enerjisi üretimi ise 1999 yılında 11.6440 GWh olarak gerçekleşmiş ve bu enerjinin 81.661 GWh’ı (%70) termik santrallerden, 34.678 GWh’ı (%30) hidrolik santrallerin üretimlerinden elde edilmiştir. Türkiye’de ilk hidroelektrik enerji üretimi, 1902 yılında Osmanlı Devleti zamanında 88 kW’lık bir kapasite ile Adana’nın Tarsus ilçesinde yapılmıştır. Cumhuriyet döneminde ilk su enerjisinden yararlanma Trabzon’da Visera kuvvet santralinin 1930 yıllarında açılışı ile başlamıştır. Türkiye’de çok sayıda küçük hidroelektrik santrali 19501960 yılları arasında artan elektrik talebini karşılanması için yapılmıştır. Daha sonraki yıllarda bu küçük tesislerin maliyetlerinin uzun vadede kârlı olmadığı anlaşılarak büyük ölçekte hidroelektrik tesislerinin yapımları planlanmaya başlamıştır. Ancak 1970 yıllarındaki enerji buhranı sırasında bu küçük ölçekli tesislerin yapımı tekrar gündeme gelmiştir. Ülkemizdeki akarsuların hidroelektrik potansiyelinin geliştirilmesi amacı ile 546 adet hidroelektrik santral (HES) projesinin geliştirilmesi planlanmış bulunmakYenilenebilir Enerji Türkiye 31
tadır. Bu çalışmalar sonucunda ülkemizin akarsularının toplam kurulu gücü 35.310 MW, hidroelektrik enerji potansiyeli ise 125.328 GWh olarak hesaplanmıştır. 2001 yılı başı itibariyle geliştirilerek işletmeye açılan 125 adet HES projesinin toplam ku Türkiye’de ilk hidroelektrik enerji rulu gücü 11.643 MW olup enerji üretim üretimi, 1902 yılında Osmanlı Devleti za- kapasitesi yılda ortalama 42.216 GWh’tir. manında 88 kW’lık bir kapasite ile Ada- Bu ise toplam hidroelektrik potansiyelinin ancak %34’ünün geliştirildiğini gösna’nın Tarsus ilçesinde yapılmıştır. termektedir. Halen inşaatı devam etmekte olan 36 adet HES projesinin toplam kurulu gücü 3.538 MW, üreteceği enerji miktarı ise 11.549 GWh’dır. 1955 yılında yalnızca 38 MW olan hidroelektrik kurulu gücü 2001 yılı başında 11.643 MW’a çıkarılmış ve böylece ülkemiz yıllık enerji üretiminin yaklaşık %36’sına karşılık gelen 42,2 milyar kWh’lik miktarının hidroelektrik enerji kaynaklarından üretimi gerçekleştirilmiştir. Türkiye’de bulunan 26 adet esas su toplama havzasında Devlet Su İşleri (DSİ) tarafından yapılan çalışmalara göre hidroelektrik enerji potansiyeli Çizelge 3.8’de ayrıntılı olarak verilmiştir. Bu çizelgede kurulu güçler MW, ortalama enerji miktarları ise GWh cinsinden verilmiştir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 32
Yenilenebilir Enerji Türkiye 33
Çizelge 3.8. Akarsu havzalarındaki su enerji verimlilikleri
Tablo: 6 İllere Göre Lisanslı HES Sayısı (EPDK Lisans Verileri, 2011)
Ülkemizde HES yatırımları büyük bir hızla devam etmektedir. Bakanlığın 2023 hedefi ise mevcut bütün potansiyeli kurulu güce dönüştürebilmek olarak belirtilmektedir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 34
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 35
YENİ VE YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI Fosil yakıtları esas alan enerji kullanımı; yakıt konusunda kısmen dışa bağımlılık, yüksek ithalat giderleri ve çevre sorunları gibi önemli olumsuzluklar doğurmaktadır. Bu nedenle yerel doğal zenginlikler konumunda olan yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı önem taşımaktadır. Ayrıca günümüzün en önemli çevre sorunları arasında yer alan yanma sonucu ortaya çıkan CO2 emisyonlarının azaltılması da küresel ısınmanın kontrol edilmesi açısından büyük önem taşımaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları kullanımının geliştirilmek istenmesinin bir başka nedeni de, dünyada sınırlı olan fosil yakıt rezervlerini tükenmekten olabildiğince korumaktır. Kanıtlanmış üretilebilir petrol ve doğal gaz rezervlerine insan ömrüne sığacak kadar ömür biçilmesi, insanlığın geleceği açısından düşündürücüdür. Kısacası alışılagelen enerjide bir sınıra yaklaşılmıştır. Sürdürülebilir ekonomik büyüme için ekonomik sınırlar kapsamında kullanıma uygun teknolojilerle yenilenebilir enerji eşiğinin aşılması gerekmektedir. Ancak ülkemizde talep artış hızının yüksek olması, kısıtlı enerji üretimi imkânı olan yenilenebilir santrallerin yanında konvansiyonel üretim tekniklerinin de uzun yıllar kullanılacağını göstermektedir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 36
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 37
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 38
Güneş sadece yaşam kaynağı değil aynı zamanda bir enerji kaynağıdır!
Güneş; tükenmeyen, yenilenebilir, çevre dostu bir enerji kaynağıdır ve santral kurulumu kolaydır. 2023 yılına kadar 3000 MW’lık güneş enerjisi santrali kurulu gücü hedefliyoruz.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 39
Güneş Enerjisi Güneş enerjisi elektromanyetik enerjisinin Dünyâ’da ısı enerjisi olarak algılanan şeklidir. Güneş enerjisinden iki türlü istifade edilebilir: 1) ya parabolik aynaların üzerine düşen güneş enerjisini tek ya da çizgisel bir odakta toplayıp bu düzen aracılığıyla çok yüksek sıcaklıkta buhar elde etmek ve bu buharı tekrar turbojeneratörler vâsıtasıyla elektrik enerjisine dönüştürmekle, yahut da 2) üzerine düşen güneş enerjisini doğrudan doğruya belirli bir oran dahilinde elektrik akımına çeviren “güneş panelleri” aracılığıyla. Türkiye’nin birçok yenilenebilir kaynakta olduğu gibi yüksek potansiyel içerdiği ve etkin kullanımını bir türlü yaygınlaştıramadığı bir enerji türüdür. Türkiye’de güneş enerjisi enerji üretiminden ziyade evlerin çatılarına kurulan düz kolektörler yardımıyla su ısıtmasında kullanılmaktadır. Güneş enerjisinin en büyük avantajı yakıtının sınırsız ve ücretsiz olmasıdır. Hammaddesi olan silisyum yarı- metali dünyada en çok bulunan ve toksik olmayan bir maddedir. Fakat bazı hücrelerde kullanılan kimyasal maddeler çevreye zararlı olabilmektedir. Diğer enerji türlerine göre çok daha fazla potansiyel vardır. Avrupa’da İspanya’dan sonra en büyük potansiyele sahip ülke Türkiye’ dir (ETKB,2011). Ayrıca üretimde kullanılan paneller geri dönüştürülebilir ve tekrar süreçte kullanılabilir. Sektörün ortalama büyüme hızı yaklaşık % 40’tır. Elektrik İşleri Etüt İdaresi tarafından Devlet Meteoroloji İşleri Müdürlüğü’nün verilerine dayanılarak yapılan çalışmaya göre Türkiye’nin ortalama güneş alma süresinin yıllık 2640 saat (Günlük 7,2 saat ) toplam ışınım şiddetinin ise 1311 kWh/yıl olduğu belirlenmiştir. Elektrik İşleri Etüt İdaresi yaptığı çalışmada bölgelerin yıllık güneşlenme sürelerini belirlemeye çalışmıştır (Tablo-5). Buna göre en fazla güneş alan ve potansiyel içeren bölge olarak Güneydoğu Anadolu Bölgesi belirlenmiştir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 40
Tablo: 5 Bölgelerin Yıllık Güneşlenme Süreleri
Güneş enerjisi bakımından ülkemiz oldukça önemli bir potansiyele sahiptir. Gerekli yatırımların yapılması halinde Türkiye yılda birim metre karesinden ortalama olarak 1.500 kW saatlik güneş enerjisi üretebilir. Türkiye’nin güneş enerjisi potansiyelini gösteren zaman ve bölgesel değerler Çizelge 3.9 ve 3.10’da gösterilmiştir. Çizelge 3.9. Türkiye’nin aylık güneş enerjisi potansiyeli
Yenilenebilir Enerji Türkiye 41
Çizelge 3.10. Güneş enerjisi olan bölgelerin dağılımı
Çizelgelerin yakından incelenmesi sonucunda genel olarak Türkiye'nin en büyük ve en küçük güneş enerjisi üretilecek ayların sırası ile Haziran ve Aralık olmaktadır. Bölgeler arasında ise öncelikle Güneydoğu Anadolu ve Akdeniz sahilleri gelmektedir. Güneş enerjisi üretiminin yok denecek kadar az olduğu Karadeniz bölgesi dışında yılda birim metre kareden 1.100 kW saat enerji üretilebilir ve toplam güneşli saat miktarı ise 2.500 saattir. Buna göre Türkiye'de toplam olarak yıllık alınan enerji miktarı ise yaklaşık 1015 kW saat kadardır. Güneş enerjisinden elektrik üretimi doğrudan dönüşüm ve dolaylı dönüşüm olmak üzere iki ayrı yöntemle Yenilenebilir Enerji Türkiye 42
gerçekleştirilir. Doğrudan dönüşümün günümüzde en yaygın teknolojisi Fotovoltaik Dönüşüm veya Türkçe adıyla Güneş Pili olup, gelecek için ümit veren diğer bir teknoloji ise ısıdan dönüşümle doğrudan mekanik enerji elde edilen Stirling Motorudur. Yine aynı gruba giren termoelektrik ve termoiyonik dönüştürücüler henüz ticari kullanım düzeyine erişememişlerdir. Dolaylı dönüşüm, Güneş Termik Santrallerinde güneş ışınımından yararlanılarak üretilen buhar ile buhar-güç çevrimi, ya da güneş enerjisiyle elde edilen hidrojen ve bunun kullanıldığı yakıt pilidir. Güneş pillerini kullanan fotovoltaik elektrik üreteçleri akümülatör yedekli,
dizel ve/veya rüzgâr enerjisi jeneratörü yedekli olarak şebekeden bağımsız veya kendi başlarına şebekeye bağlı olarak çalıştırılırlar. Fotovoltaik üreteçler watt mertebesinden (küçük haberleşme sistemleri veya diğer sistemler) kW mertebesine (kırsal bölgelerde katodik koruma, sinyalizasyon, haberleşme sistemleri, pompalama ve sulama tesisleri, evler, çiftlikler gibi şebekeden bağımsız tüketiciler ile şebekeye bağlı evler, tesisler) ve MW mertebesine (fotovoltaik elektrik santralleri) uzanmaktadır. Son yıllarda şebekeye bağlı fotovoltaik uygulamalarda büyük bir artış gözlemlenmektedir. Bu uygulamalar genellikle binaların çatılarına yerleştirilen 1-50 kW gücündeki sistemler şeklinde olmaktadır. Bu ve benzeri fotovoltaik sistemlerin gerektirdiği tüm teknolojiler (elektronik) ticari uygulamalar için yeterli düzeye erişmişlerdir. Termal güneş güç santrallerinde mevcut teknoloji, tek eksende güneşi izleyen doğrusal yoğunlaştırıcı (parabolik yansıtıcı oluk) ve çift eksende izleyici noktasal (parabolik çanak) yoğunlaştırıcı ile bir akışkanın buharlaştırılarak mekanik enerji üretilmesine dayanmaktadır.
Geleneksel düzeyde türbin-jeneratör teknolojisi yeterli olurken, güneşin izlenmesi, ışınım değişmelerinin dengelenmesi ve genel sistem kararlılığı çok karmaşık teknolojiler (mekanik, termik) gerektirmektedir. Güneş enerjisinin doğrudan mekanik enerjiye dönüştürüldüğü paraboloit sistemler ise nispeten daha basit teknolojilerle yetinmektedir. Halen, paraboloit çanakların odak noktalarına yerleştirilen Stirling motorlar ile 10-50 kWe, hareketli düzlemsel yansıtıcılı merkezi güç kuleli santrallerde (Güneş Kulesi) 1-20 Mwe ve parabolik oluklu santrallerde (Güneş Çiftliği) ise 10-300 Mwe güç elde edilebilmektedir. Güneş enerjisi güneş pillerinde
Yenilenebilir Enerji Türkiye 43
ortalama %10-15 verimle elektrik enerjisine dönüşmektedir. Ülkemizde güneş enerjisi kullanımında kaynak anlamında bir sorun olmamakla beraber elektrik üretiminde uygulanacak yöntem açısından bazı bölgesel farklılıklar bulunmaktadır. Fotovoltaik sistemler ile bulutlu veya açık her türlü hava şartlarında elektrik üretilebilirken, yoğunlaştırıcı sistemlerde (termik ve mekanik dönüşüm) direk ışınım, yani açık hava, gerekli olmaktadır. Bu nedenle, termik ve mekanik dönüşümlü üreteçler için Güney Doğu Anadolu ve Akdeniz bölgelerinin tercih edilmesi gerekirken, fotovoltaik üreteçler için Doğu Karadeniz Bölgesi dışındaki tüm bölgeler uygun olmaktadır. Türkiye’de son yıllarda artan yatırımlar sayesinde şu anda kurulu fotovoltaik gücü yaklaşık olarak 5-6 MW seviyelerini geçmiştir. Fotovoltaik panellerin geliştirilmesi ile ilgili çalışmalar üniversite ve özel bazında halen devam etmekte olup, ortaya çıkan sonuçlar umut verici görünmektedir. Özellikle üniversiteler kurdukları “Güneş Enerjisi Enstitüleri” bünyesinde bu çalışmaları devam ettirmekte ve yenilenebilir enerji ar-ge çalışYenilenebilir Enerji Türkiye 44
malarına katkı sağlamaktadırlar. Ayrıca yeni teknolojiler olan ve henüz çok fazla bilgi sahibi olunmayan parabolik oluk kolektörler, CSP (Concentrated Solar Power) ve MicroCSP teknolojilerinin de kullanımı konusunda çalışmalar devam etmektedir. CSP ve MicroCSP teknolojilerinin günlük hayata fotovoltaik paneller gibi entegre edilmesi için yapılan ar-ge çalışmaları devam etmekte olup, çeşitli projeler hazırlanmaktadır. Genellikle özel sektör girişimlerinin öncülük ettiği çalışmalar şu anda istenilen seviyelere gelememiştir. Parabolik oluk kullanımına örnek olarak ODTÜ Kuzey Kıbrıs Kampüsü içerisinde bulunan 120 kWt’lik tesis ve Hitit- Zorlu ortaklığında kurulan 500 kWt’lik üretim tesisleri gösterilebilir. Bu teknolojilerin en büyük dezavantajı maliyet olarak karşımıza çıkmaktadır. Yeni bir teknoloji olması ve çok fazla bilinmemesi ithalata bağımlılığı zorunlu hale getirmektedir. Parabolik oluk kolektör konusunda yatırımcıların beklentisi özellikle üretimle alakalı devlet teşvikleri olarak karşımıza çıkmaktadır. Güneş enerjisi konusunda yapılacak altyapı çalışmalarında büyük önem arz etmektedir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 45
Şekil: 4 Türkiye’de Güneş Enerjisi Üretiminin 2002- 2011 Arası Gelişimi (GENSED,2012)
Türkiye’de güneş enerjisinin kullanımı (sıcak su elde edilmesi dışında) genelde bilinmemekte, tanıtımı yapılmamakta ve devletçe teşvik edilmemektedir. Dolayısıyla, bu konuda hizmet verecek mühendislik, müşavirlik ve müteahhitlik firmaları ve ilgili sanayi gelişememektedir. İlk yatırım giderleri yüksek olan, ancak yakıt masraflarının olmaması nedeniyle işletme masrafları bulunmayan güneş enerjili elektrik üreteçlerinin gerçekleştirilmesi için gerekli uzun vadeli finansman imkânları bulunmamaktadır. Yakıt sorununun olmaması, işletme kolaylığı, mekanik yıpranma olmaması, modüler olması, çok kısa zamanda devreye alınabilmesi (azami bir yıl), uzun yıllar sorunsuz olarak çalışması, temiz bir enerji kaynağı olması, vb gibi nedenlerle dünya genelinde fotovoltaik elektrik enerjisi kullanımı sürekli artmaktadır. Avrupa Birliği 2010 yılında fotovoltaik elektriğin elektrik üretimi içindeki payının %0,1 olmasını hedeflemiştir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 46
Güneş enerjisinin en büyük avantajı yakıtının sınırsız ve ücretsiz olmasıdır. Hammaddesi olan silisyum yarı- metali dünyada en çok bulunan ve toksik olmayan bir maddedir. Fakat bazı hücrelerde kullanılan kimyasal maddeler çevreye zararlı olabilmektedir. Diğer enerji türlerine göre çok daha fazla potansiyel vardır. Avrupa’da İspanya’dan sonra en büyük potansiyele sahip ülke Türkiye’ dir
Yenilenebilir Enerji Türkiye 47
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 48
Rüzgâr sadece yaşam kaynağı değil aynı zamanda bir enerji kaynağıdır!
Rüzgar; yenilenebilir, doğa dostu, yeşil bir enerji kaynağıdır ve santral kurulumu kolay, bakım maliyeti düşüktür. Bakanlığımız 2023 rüzgar enerjisi santrali kurulu güç hedefi 20,000 MW ‘tır.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 49
Rüzgâr Enerjisi Rüzgâr, güneş enerjisinin dünyanın oldukça değişken olan yüzeyini eşit ısıtmamasından kaynaklanan sıcaklık, yoğunluk ve basınç farklarından oluşur. Tropikal bölgelerde güneş ışınları nedeniyle ısı kazancı, kutuplarda ise ısı kayıpları vardır. Bu, dünya atmosferinin ısıyı tropik bölgelerden kutuplara doğru hareket ettirmesinden kaynaklanmaktadır. Okyanus akımları da benzer şekilde davranır ve dünyanın ısı transferinin kabaca %30'unu oluşturur. Küresel anlamda bu atmosferik akımlar muazzam enerji transferine neden olur. Bunların yanı sıra topoğrafik özellikler ve bölgesel ısı değişimleri gibi diğer faktörler de rüzgâr enerji dağılımını değiştirir. Rüzgâr türbinleri, atmosferdeki sıcaklık ve basınç farkından oluşan rüzgârın kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren mekanik araçlardır. Enerji kaynaklarımızı çeşitlendirmek ve kaynak temini konusunda mümkün olduğunca dışa bağımlılığımızı miYenilenebilir Enerji Türkiye 50
nimize etmek bakımından yenilenebilir enerji kaynaklarımızın kullanım oranlarının artırılması oldukça önemlidir. Rüzgâr enerjisi gibi enerji kaynaklarımızın tamamının değerlendirilmesine yönelik bilgi ve güvenilir verilere dayalı çalışmaların hızlanması ve özellikle temiz enerji teknolojilerinin ülkemiz ekonomisine kazandırılmasının bir zorunluluk olduğu düşünülmektedir. Bu amaç doğrultusunda öncelikli olarak rüzgâr enerjisi potansiyelimizin ve yatırım yapılabilecek rüzgâr kaynak alanlarının bilinmesi gerekmektedir. 2008 yılı verileri ışığında açıklamış olduğu rüzgar enerjisindeki potansiyel ise yaklaşık 8 GW’ı verimli ve 40 GW’ı orta düzey verimli olmak üzere toplam 48 GW’tır (ETKB, 2008). Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı 2010-2014 Stratejik Planı’nda rüzgar enerjisi kurulu gücünün 2015 yılına kadar 10.000 MW’a çıkarılması, Elektrik Enerjisi Arz Güvenliği Strateji Belgesi’nde ise 2023 yılına dek 20 GW rüzgar enerjisi kurulu gücüne ulaşılması hedeflenmiştir. Rüzgar potansiyelini ancak son dönemde değerlendirmeye başlayan Türkiye, 2009 sonu itibariyle yaklaşık
900 MW’lık, 2010 yılı sonu itibariyle ise 1.300 MW’a yakın toplam RES kurulu gücüne ulaşmıştır (Deloitte, 2011). 2007 yılında rüzgar enerjisinin toplam elektrik üretimindeki payı %0,2 oranla 355 MW iken, 2012 yılında bu oran 2,4% ile 5852 MW’a ulaşarak, yenilenebilir enerjinin toplam elektrik üretimindeki payını arttırmıştır (ETKB, 2012). Gelecekte de rüzgar enerjisinin yatırımcılar tarafından fırsata çevrileceği ve yatırımların artacağı öngörülmektedir. Yatırımcıların bu alana olan ilgisi 01.11.2007 tarihinde son lisans başvurularının alındığı dönemde 78 GW gibi rekor bir düzeyde olmuştur. Fakat bu sayı bağlantı kısıtları ve aynı yere birden çok firmanın yaptığı lisans başvuruları sebebiyle 40 GW seviyelerine inmiştir. Bu süreç başvuruların sonuçlanmasını geciktirmiş ve 2010 Aralık ayı itibariyle bu grupta ilk lisans verilmiştir. Şubatta ise ilk yarışma ihalesine çıkılmıştır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın 2023 hedefi ise strateji belgesine göre 20 GW kurulu kapasiteye ulaşmaktır.
Şekil: 1 Türkiye’nin Yıllara Bağlı Rüzgar Enerjisi Kurulu Gücü Değişimi (EPDK Lisans Verileri, 2011) Türkiye için, yenilenebilir enerji projelerinin başarısı sadece hükümet desteklerine dayanmamaktadır. Bu bağlamda dışarıdan gelecek yardımlar da hayati önem taşımaktadır. Dünya Bankasının, yenilenebilir enerji sektörünü geliştirmede enerji sektörüne hız vermek amacıyla toplam 600 milyon dolar değerinde yatırım yapacağını açıklamıştır ve Türkiye 2009’dan itibaren bu desteği almaya başladı. Yenilenebilir Enerji Türkiye 51
Tablo: 4 Bölgelere Göre Rüzgâr Gücü ve Ortalama Rüzgâr Hızları (EPDK Lisans Verileri, 2011)
TÜRKİYE RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYELİ ATLASI (REPA)
Yenilenebilir Enerji Türkiye 52
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 53
TÜRKİYE RÜZGAR ENERJİSİ POTANSİYEL ATLASI (REPA) NEDİR ?
Yenilenebilir Enerji Türkiye 54
REPA, orta-ölçekli sayısal hava tahmin modeli ve mikro-ölçekli rüzgar akış modeli kullanılarak üretilen rüzgar kaynak bilgilerinin verildiği Rüzgar Enerjisi Potansiyel Atlası’dır. •- Bu atlas yardımıyla Türkiye genelinde 200 m x 200 m çözünülürlüğünde; •- 30, 50, 70 ve 100 m yüksekliklerdeki yıllık, mevsimlik, aylık ve günlük rüzgar hız ortalamaları, •- 50 ve 100 m yüksekliklerdeki yıllık, mevsimlik ve aylık rüzgar güç yoğunlukları, •- Referans bir rüzgar türbini için 50 m yükseklikteki yıllık kapasite faktörü, •- 50 m yükseklikteki yıllık rüzgar sınıfları, •- 2 ve 50 m yüksekliklerdeki aylık sıcaklık değerleri, •- Deniz seviyesinde ve 50 m yüksekliklerdeki aylık basınç değerleri öğrenilebilmektedir. REPA ile denizlerimizde, kıyılarımızda ve yüksek rakımlı bölgelerimizde daha önce ölçemediğimiz yüksek yoğunluklu potansiyeller görünür hale gelmiştir.
TÜRKİYE GENELİ 50 METRE YÜKSEKLİKTEKİ ORTALAMA YILLIK RÜZGAR HIZLARI DAĞILIMI
TÜRKİYE GENELİ 50 METRE YÜKSEKLİKTEKİ ORTALAMA GÜÇ YOĞUNLUĞU DAĞILIMI Yenilenebilir Enerji Türkiye 55
Ülkemizde rüzgâr hızı ölçümleri iklim amaçlı olarak Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü (DMİ) tarafından yapıla gelmektedir. Ancak, bu ölçümlerden bir kısmı, ölçüm istasyonlarının yerleşim birimlerinin içinde kalması nedeni ile gerçek enerji değerini verememektedir. Rüzgârdan enerji üretimi için mevcut potansiyelin ve uygun yerlerin belirlenmesi kapsamında yapılan rüzgâr ölçümleri ise EİE tarafından ağırlıklı olarak Ege ve Marmara olmak üzere çeşitli bölgelerde yer alan 7 ölçüm istasyonunda tamamlanmış ve halen 14 ölçüm istasyonunda sürdürülmektedir. ABD'nin uzay çalışmaları ile saptadığı meteorolojik veriler, Türkiye'nin rüzgâr enerjisi bakımından zengin olduğunu göstermektedir. Türkiye'nin bulunduğu coğrafi yöreye bağlı olarak komşu ülkelerde ve bölge ülkelerinde yapılmış ölçüm verileri de bu bulguyu desteklemektedir. Ayrıca Türkiye'nin rüzgâr atlasını oluşturma amacını güden EİEİ projesinin en kısa zamanda sonuçlandırılması EİEİ'ce 10.000 MW tahmin edilen genel potansiyelin belirlenmesine yardımcı olabilecektir. Eylül 1999 itibariyle dünyadaki toplam rüzgâr enerjisi kurulu Yenilenebilir Enerji Türkiye 56
gücü 12.300 MW'dır. Bu gücün yaklaşık 8.000 MW'ı Avrupa, 2.500 MW'ı ABD ve geri kalanı diğer ülkelerdedir. RES'larının toplam kurulu güç içindeki payı Avrupa için %1,4, ABD için ise %0,3 mertebesindedir [2]. 1961 yılında yapılan bir envanter çalışması Türkiye'deki 718'i kuyudan su çekmek, 41'i ise elektrik üretmek için toplam 859 adet rüzgâr türbininin kullanıldığını göstermiştir. Çizelge 3.11'de en düşük rüzgâr hızından en büyüğe doğru sıralanmış hızların hüküm sürdüğü bölgeler gösterilmiştir. Çizelge 3.11. Yıllık ortalama rüzgâr hızları
Türkiye'nin şebeke bağlantılı ilk rüzgar santralı, oto prodüktör santral olarak, 3 adet 580 kW'lık türbinle toplam 1,74 MW güçte olmak üzere Çeşme-Germiyan'da 1998 Şubat ayında kurulmuştur.
Yap-İşlet-Devret modeli ile inşa olunan 7,2 MW'lık ilk rüzgâr santrali ARES de Çeşme-Alaçatı'da kurulmuş bulunmaktadır. Bu santraller tarafından 1999 yılında toplam 23,7 milyon kWh elektrik enerjisi üretimi yapılmıştır. Bu üretim tam güçte 2.651 saat çalışmaya, ya da bir başka deyişle %30'luk bir kapasite faktörüne karşılık gelmektedir. İSKİ tarafından yaptırılan rüzgâr enerjisi çalışmaları sonunda, İstanbul'un Avrupa ve Asya yakalarında kullanılmak üzer 80 MW'lık bir kurulu gücün yapılması planlanmıştır. Rüzgâr kaynağı açısından cazip yerlerin genellikle bölgesel tüketimin düşük olduğu şebekenin uç noktaları olması büyük kapasitede RES tesisi kurulması durumunda yeni iletim tesisleri gerektirmekte ve bunlarla ilgili yatırımlar ve enerjinin uzak noktalara taşınması nedeniyle kayıpların artması gibi olumsuzluklara sebep olmaktadır. Üyesi olmayı hedeflediğimiz Avrupa Birliği (AB) tarafından 2010 yılında rüzgâr enerjisinin elektrik talebinin karşılanmasındaki payının %2 civarında olacağı öngörülmektedir. 2010 yılı için ülkemizin elektrik enerjisi talebi 295.000 GWh civarında olduğu tahmin edilmektedir. Türkiye'de şimdiye kadar yapılan rüzgâr enerjisi santrallerinin kurulu güç toplamı 1,5 MW'ı Çeşme- Germiyan, 7,2 MW'ı yine Çeşme-Alaçatı'da ve 10,2 MW'ı da Bozcaada'da olmak üzere toplam 18,9 MW'tır.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 57
LİSANSLI RES YERLERİ (MAYIS 2011)
Lisans Sayısı : 126 Toplam Güç : 4 548,50 MW Toplam Kule Sayısı : 2 726 Toplam Kule Yüksekliği : 194 776,5 m Yenilenebilir Enerji Türkiye 58
LİSANS BAŞVURUSU YAPILAN YERLER (1 KASIM 2007 BAŞVURULARI)
Başvuru sayısı : 679 (EPDK ve TEİAŞ tarafından iptal edilen başvurular hariç) Başvuru gücü : 30788,38 MW
Yenilenebilir Enerji Türkiye 59
Trafo merkezlerine bağlanabilecek RES kapasiteleri; 2013 yılı sonuna kadar : 11 193 MW 2023 yılı sonuna kadar : 20 000 MW 1 MW RES KURULUMU İÇİN YAKLAŞIK İLK YATIRIM MALİYETİ : 1 200 000 EURO
2013 yılı hedefi için ihtiyaç duyulan sermaye : 13,43 milyar Euro 2023 yılı hedefi için ihtiyaç duyulan sermaye : 24,00 milyar Euro
1 MW RES KURULUMU İÇİN YAKLAŞIK TÜRBİN MALİYETİ : 800 000 EURO
2013 yılı hedefi için türbinlere ödenecek bedel : 8,95 milyar Euro 2023 yılı hedefi için türbinlere ödenecek bedel : 16,00 milyar Euro
1 MW RES KURULUMU İÇİN YAKLAŞIK TÜRBİN KULESİ MALİYETİ : 210 400 EURO
2013 yılı hedefi için türbin kulelerine ödenecek bedel : 2,35 milyar Euro 2023 yılı hedefi için türbin kulelerine ödenecek bedel : 4,20 milyar Euro Yenilenebilir Enerji Türkiye 60
ÖNCESİ
GÜNÜMÜZ
GELECEK
Yenilenebilir Enerji Türkiye 61
“Yeraltının
sıcak nefesi Jeotermal Enerji”
Yenilenebilir Enerji Türkiye 62
Dünyada jeotermal elektrik üretiminde ilk 5 ülke sıralaması, ABD, Filipinler, İtalya, Meksika ve Endonezya şeklindedir. Dünya jeotermal ısı ve kaplıca uygulamalarındaki ilk 5 ülke sıralaması ise Çin, İsveç, ABD, İzlanda ve Türkiye biçimindedir.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 63
Jeotermal Enerji Jeotermal enerji, yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısının oluşturduğu, sıcaklıkları sürekli olarak bölgesel atmosferik ortalama sıcaklığın üzerinde olan ve çevresindeki normal yeraltı ve yerüstü sularına göre daha fazla erimiş mineral, çeşitli tuzlar ve gazlar içerebilen sıcak su ve buhar olarak tanımlanabilir. Ayrıca herhangi bir akışkan içermemesine rağmen bazı teknik yöntemlerle ısısından yararlanılan, yerin derinliklerindeki "Sıcak Kuru Kayalar" da jeotermal enerji kaynağı olarak nitelendirilmektedir. Jeotermal enerji, buhar veya sıcak su boruları ile güç santraline taşınarak elektrik üretiminde, buhar ya da sıcak su pompalanarak borular vasıtasıyla aynı zamanda evlerin ısıtılmasında, üretimde proses ısısı olarak, absorbsiyonlu soğutma sistemlerinde, tarımda, seracılıkta, kültür balıkçılığında, kimyasal ve mineral üretiminde, kaplıca amaçlı olarak, kaldırımlarda ve karların eritilmesinde de kullanılmaktadır (Tablo 37). Yenilenebilir Enerji Türkiye 64
Tablo 37: Jeotermal Enerjinin End羹striyel Kullan覺m Alanlar覺
Yenilenebilir Enerji T羹rkiye 65
Dünyada jeotermal elektrik üretiminde ilk 5 ülke sıralaması, ABD, Filipinler, İtalya, Meksika ve Endonezya şeklindedir. Dünya jeotermal ısı ve kaplıca uygulamalarındaki ilk 5 ülke sıralaması ise Çin, İsveç, ABD, İzlanda ve Türkiye biçimindedir. Konum olarak Türkiye dünyanın genç tektonik kuşağı içinde yer aldığından doğal olarak fazla miktarda da jeotermal enerji kaynaklarına sahip olması beklenir. Yapılan çalışmalardan şimdiye kadar 600 civarında irili ufaklı ve sıcaklıkları 20 0C'ila 100 0C arasında değişen jeotermal kaynak bulunmuştur. Bu kaynaklar genel olarak Kuzey Anadolu fay hattının yakınYenilenebilir Enerji Türkiye 66
larında, deprem yörelerinde ve son zaman volkanlarının bulunduğu yerlerdedir. Jeotermal kaynaklar dünyada birçok yerde kullanılmakta ve keşifler devam etmektedir.. Jeotermal sistemler çoğunlukla yerküredeki levha sınırlarıyla ilişkilendirilmektedir. Jeotermal enerji üretimi daha çok volkanik bölgelerde yapılmakla beraber, tortul formasyonlar içinde ılık yeraltı suları olarak da görülebilmektedir. Doğal çıkışı olan jeotermal sistemler olduğu gibi herhangi bir yeryüzü etkinliği göstermeyen sistemlerde vardır. Türkiye’ de jeolojik yapısı ve konumu itibariyle jeotermal sistemlerin yaygın görüldüğü bir ülkedir. Ülkemiz bu alanda potansiyel bakımından Dünya’da 5. Sırada, kullanımda ise 7. sırada yer almaktadır. Jeotermal enerji ile ilgili olarak ülkemiz büyük potansiyel teşkil etmektedir, fakat ülkemiz bu potansiyelinin sadece %6,3 civarını etkin kullanabilmektedir. (EPDK, http:// www.epdk.gov.tr). ABD enerji bakanlığı verilerine göre sera etkisi yaratan karbondioksit emülsiyonunun jeotermalde sıfıra yakın olduğu ve diğer fosil ve alternatif enerji
kaynaklarında ise çok daha fazla olduğu saptanmıştır. Örneğin bu değer kömürde 850-1300 g/KWh, doğalgazda 500-1250 g/KWh, güneş enerjisinde 20-250 g/KWh, rüzgar enerjisinde 20-50 g/KWh'dir. 1962 yılında MTA tarafından bir sıcak su envanter çalışması olarak başlatılan Türkiye’nin jeotermal enerji araştırması ile bugün toplam 600’den fazla termal kaynak (sıcak ve mineralli su kaynağı) bilgisine ulaşılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda Türkiye’nin brüt teorik ısıl potansiyeli 31.500 MWt olarak belirlenmiştir. 2005 yılı sonu itibarıyla MTA tarafından yapılan jeotermal sondaj değerlendirmelerine göre muhtemel potansiyelin 2924 MWt ‘i görünür potansiyel olarak kesinleşmiştir. Türkiyedeki doğal sıcak su çıkışlarının 600 MWt olan potansiyelide bu rakama dahil edildiğinde toplam görünür jeotermal potansiyelimiz 3524MWt ‘e ulaşmaktadır. Ülkemizdeki jeotermal kaynakların % 95’i ısıtmaya uygun sıcaklıkta olup (400C’nin üzerinde toplam 140 adet jeotermal alan) çoğunlukla Batı, Kuzeybatı ve Orta Anadolu’da bulunmaktadır. Türkiye’nin toplam jeotermal ısı
ve elektrik potansiyeli; 5 milyon konut ısıtma eşdeğeri veya 150 bin dönüm sera ısıtması, 1 milyonun üzerinde kaplıca yatak kapasitesi, 29 milyar $/yıl fuel-oil eşdeğeri (30 milyon ton/yıl), 30 milyar m3/yıl doğal gaz, eşdeğerindedir. Türkiye’de jeotermal enerji kullanımına ilk olarak ısıtma amacıyla 1964 yılında Gönen’de bir otelde başlanmıştır. Yine 1987 yılından bu yana Gönen’de 56 tabakhanenin proses suyunun, 3400 konutun ve ayrıca otellerin mekan ısıtılmasında jeotermal kaynak başarı ile kullanılmaktadır. 1982 yılında Türkiye'de Aydın (Germencik) jeotermal alanı keşfedildi. 1983’te kuyu içi eşanjörlü ilk jeotermal ısıtma sistemi İzmir (Balçova)'da kuruldu. 1984 Türkiye'nin ilk ve Avrupa'nın İtalya'dan sonra ikinci jeotermal enerji santrali (20.4 MW’e kapasiteli) Denizli (Kızıldere)'de hizmete açıldı. Ülkemizde jeotermal ısı ve elektrik potansiyeli kullanımının dağılımı aşağıdaki tabloda özetlenmiştir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 67
Türkiye’deki Mevcut Jeotermal Kullanım Kategorileri (Ocak 2006)
Ülkemizde jeotermal elektrik santralleri kurulmasına elverişli yüksek entalpili sahalar fazla bulunmamaktadır. Özellikle Aydın Germencik Söke jeotermal alanı, Denizli Kızıldere jeotermal Yenilenebilir Enerji Türkiye 68
alanı ve Nevşehir Acıgöl jeotermal alanı yüksek entalpili olup, elektrik üretimi ve entegre ısıtma için kullanılmaya uygundur. Jeotermal açıdan ülkemizin en
potansiyel teşkil eden bölgesi Ege Bölgesi olarak karşımıza çıkmaktadır. Ülke potansiyelinin üçte ikisi bu bölgededir. Özellikle; İzmir, Aydın, Denizli civarı büyük potansiyel teşkil etmektedir. Potansiyel jeotermal alanların daha detaylı incelenmesi ve saptanabilmesi için jeofizik yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır, fakat ülkemizde bu farkındalık henüz tam olarak oluşmadığından potansiyel tam olarak ortaya çıkarılıp kullanılamamaktadır. Jeotermal sondaj çalışmaları sırasında tespit edilen en önemli sorun yeterli bilgi birikimine sahip sondaj mühendisi, litolojik determinasyon, aliterasyon mineralojisini bilen Jeotermal kuyu yönlendirebilecek jeoloji mühendisi, sondör ve işçi eksikliğidir. Ayrıca kapasitesi yüksek sondaj makinesi ve malzeme, donanım eksikliği de bulunmaktadır. Özel sektörce açılan kuyuların çoğu sondaj mühendisi kontrolünde açılmadığı gibi bu kuyuların tekniğine uygun olarak açılmasını denetleyecek hiçbir kurum bulunmamaktadır. Etüt, sondaj gibi araştırma çalışmalarına bile yeterince kaynak ayrılamamaktadır. Çoğu kuyu soğuksu kuyusu gibi açılmakta olup sadece kompresörle çok
uçuk rakamlarda debi miktarı belirlenmektedir. Jeotermal saha sınırlarının tam olarak belirlenmemesi ve bu alanların jeotermal dışı faaliyetlere kapatılmaması nedeniyle sera yapımı, konut alanı olarak yerleşme gibi nedenlerle bu alanlarda yeterince etüt ve sondaj çalışması yapılamamaktadır. Sıcaklığın uygun olduğu hallerde jeotermal enerjiden elektrik üretiminde faydalanılmaktadır. Bugün için dünyada toplam elektrik kurulu gücü 8.274 MWe, ülkemizde ise 20,4 MWe'dir (Denizli-Kızıldere jeotermal elektrik santrali). Ülkemizdeki jeotermal sahalardan 5 tanesi elektrik üretimine elverişlidir. Bunlar Denizli-Kızıldere (242 °C), Aydın-Germencik (230 °C), Çanakkale-Tuzla (173 °C), Aydın-Salavatlı (171 °C), Kütahya- Simav (162 °C)'dır. Seferihisar (153 °C), Salihli-Caferbeyli (155 °C), Dikili (130 °C), Gölemezli (80 °C) jeotermal sahaları ise ileride işletilebilecektir. Mevcut şartlara göre ülkemizde, 2005 yılı hedefi 185 MW, 2010 yılı hedefi 500 MW ve 2020 yılı hedefi 1.000 MW olarak öngörülmektedir. Türkiye’nin toplam jeotermal Yenilenebilir Enerji Türkiye 69
elektrik potansiyeli 2000 MWe dir. 2013 yılı jeotermal elektrik üretim hedefi 550 MWe kurulu güç ve 4 milyar Kwh elektrik üretimidir. Jeotermal enerji, doğrudan kullanım alanlarında, teknolojik açıdan yatırımların % 90’ı yerli makina ve teçhizat tarafından karşılanabilecek bir düzeye ulaşmıştır. Dolayısıyla elektrik dışı uygulamalarda ulusal teknoloji kolaylıkla geliştirilebilir durumdadır. Türkiye’deki jeotermal enerji kaynaklarının tümüne yakınının düşük entalpili olması, kaynakların değerlendirilmesinde endüstriyel proses ısısı ve konut ısıtmasına yönelinmesi gereğini ortaya çıkarmaktadır. Türkiye’nin gelecek yıllardaki enerji gereksinimleri dikkate alındığında jeotermal enerjinin tek başına çözüm olmayacağı; fakat enerji sorununda tamamlayıcı bir rol oynayacağı açıktır. Devletin ve özel yatırımcıların jeotermal kaynakların son derece çekici olduğu konut ısıtması ve proses ısısı gibi kullanımlara yatırım yapması, ülke ekonomisine katkıda bulunacak, hava kirliliğini azaltma yanında petrol için harcanan döviz giderlerini de azaltacaktır. İtalyan hükümeYenilenebilir Enerji Türkiye 70
ti jeotermal ısıya 1 euro-cent/kWh ilave ödeme yaparak teşvik etmektedir. Jeotermal enerji termal turizm amaçlı olarak Almanya ve Macaristan’a 10 milyon kişi, Rusya’ya 8 milyon kişi, Fransa’ya yaklaşık 700 bin, İsviçre’ye 800 bin ve İspanya’ya 400 bin kişi gitmektedir. 126 milyon nüfuslu Japonya’nın sadece Beppu şehrine 12-13 milyon kişi termal turizm amaçlı olarak gelmektedir. Japonya’da 1500 adet kaplıcada 100 milyon kişi termal turizm yapmaktadır. Kaynak zenginliği açısından dünyada ilk 7 ülke arasında yer alan Türkiye’nin termal suları, hem debi ve sıcaklıkları hem de çeşitli fiziksel ve kimyasal özellikleri ile Avrupa’daki termal sulardan daha üstün nitelikler taşımaktadır. Ülkemizde debileri 2-500 lt/sn arasında değişen 1300 dolayında termal kaynak bulunmaktadır. Türkiye'de, 215 adet kaplıcadan yılda 10 milyon kişi birçok hastalığın tedavisinde, rehabilitasyon ve dinlenme (tatil) amaçlı olarak faydalanmaktadır. Dünyada 10 bin dönüm, Türkiye’de ise 635 dönüm jeotermal sera vardır. Şanlıurfa’daki 106 dönümlük jeotermal
ısıtmalı seradan Avrupa’ya ihracat yapılmaktadır. Mevcut 635 dönümlük sera ısıtmasının 10 yıl içinde 10.000 dönüm olması hedeflenmektedir. Düşük sıcaklıklarda kültür balıkçılığı gerçekleştirilmektedir. Karides, Levrek-Sarı levrek, Çupra, Tilapia (çupra türü), Yayın, Sazan vb. Geleceğin yakıtı olarak bilinen hidrojenin üretimi, jeotermal kaynaklar aracılığı ile de mümkündür. Ülkemizde 1986 yılından beri Kızıldere jeotermal elektrik santralinin atığı olan karbondioksit (CO2) değerlendiri-
lerek, entegre olarak sıvı karbondioksit ve kurubuz üretimi yapılmaktadır. Yılda 120.000 ton civarında üretim yapan fabrika, Türkiye’nin sıvı karbondioksit ihtiyacının % 50’sini karşılamaktadır. 415 litre/ saniye toplam debiye ve 250 °C üretim sıcaklığına sahip bir jeotermal akışkandan (akışkan içerisindeki toplam çözünmüş maddenin 10 gram/litre’den daha az olmaması gerekmektedir) elde edilebilecek ürünlerin yıllık değeri aşağıdaki tabloda çıkarılmıştır.
Jeotermal Akışkandan Elde Edilebilecek Ürünlerin Yıllık Değeri
Elektrik üretiminde jeotermal kaynaktan modüler (5 MW civarı) elektrik üretimi teknolojisinin ülkemizde kullanımının yaygınlaştırılması gereklidir. Üretilen elektriğin şebekeye bağlanmasına yönelik olarak üreticilere kolaylık sağlanmalıdır. Yenilenebilir Enerji Türkiye 71
Türkiye’de jeotermal elektrik üretimi ve jeotermal ısıtma ile ilgili mevcut durum
Türkiye’de Jeotermal Elektrik Üretimi Ve Doğrudan Kullanım 2013 Projeksiyonları
Yenilenebilir Enerji Türkiye 72
Kaynak: Türkiye Jeotermal Derneği DPT 9. Plan Döneminde (2007 – 2013) Jeotermal Elektrik Üretimi, Isıtma (konut, termal tesis vb), Sera Isıtma, Kurutma, Termal Turizm Hedeflerine Ulaşılması Için Gerekli Olan Yatırım Tutarı
Şekil: 3 Türkiye’de ki Mevcut Jeotermal Santraller (EPDK, 2011)
Yenilenebilir Enerji Türkiye 73
Kaynak zenginliği açısından dünyada ilk 7 ülke arasında yer alan Türkiye’nin termal suları, hem debi ve sıcaklıkları hem de çeşitli fiziksel ve kimyasal özellikleri ile Avrupa’daki termal sulardan daha üstün nitelikler taşımaktadır. Ülkemizde debileri 2-500 lt/sn arasında değişen 1300 dolayında termal kaynak bulunmaktadır.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 74
2010 yılı verilerine göre Türkiye’de ekonomik olarak kullanılabilecek 20 ila 242 oC sıcaklılarda 186 adet jeotermal saha ve 1500 ün üzerinde sıcak ve mineralli su kaynağı bulunmaktadır. Bu saha ve kaynaklar esas olarak büyük grabenlerde (Büyük Menderes, Gediz, Dikili-Bergama, Küçük Menderes, Edremit), Kuzey Anadolu Fay Zonu boyunca ve Orta ve Doğu Anadolu’da bulunan volkanik bölgelerde yer almaktadır. Mevcut kuyular ve doğal çıkışlar ile araştırma çalışmaları verilerine göre hesaplanan jeotermal potansiyel 31.500 MWt (megawatttermal) dir. Türkiye 2.084 MWt kurulu kapasitesi ile 50.600 MWT olan dünya toplamında yaklaşık % 4 oranla ABD, Çin, İsveç, Norveç, Almanya ve Japonya’dan sonra 6. büyük ülke konumundadır. Yıllık jeotermal enerji kullanımında ise Çin, ABD ve İsveç’ten sonra 4. büyük ülkedir. 2010 yılı verilerine göre Türkiye’de jeotermal enerji ile ısıtılan konut sayısı 200.000 i geçmiştir.
Kullanım alanlarına göre dağılım; 219 MWt – 2.417 TJ/yıl Özel Alan Isıtması, 792 MWt – 7.386 TJ/yıl Bölgesel Isıtma, 483 MWt – 9.138 TJ/yıl Sera Isıtması, 552 MWt – 17.408 TJ/yıl Termal Banyo ve Havuz, 38 MWt – 536 TJ/yıl Jeotermal Isı Pompası, şeklinde olmak üzere ülke toplamı 2.084 MWT – 36.885 TeraJul/yıl dır. DPT 9. Plan Döneminde (2007 – 2013) jeotermal elektrik üretimi, ısıtma (konut, termal tesis vb), sera ısıtma, kurutma, termal turizm hedeflerine ulaşılması için gerekli olan yatırım tutarları toplamı 3,25 Milyar USD olmaktadır. Buna karşılık yaratılacak ekonomik büyüklük 16 Milyar USD/yıldır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın “Enerji Strateji Belgesi” ne göre elektrik üretimi için 2023 yılına kadar 600 MW’lık enerji üretim potansiyelimizin tümünün devreye girmesi sağlanacaktır.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 75
“Doğanın
yenilenebilir enerjisi Biyokütle Enerjisi”
Yenilenebilir Enerji Türkiye 76
Biyokütle enerjisi ise Türkiye’nin çok yararlanamadığı bir enerji kaynağı olarak karşımıza çıkmaktadır. Bir tarım ülkesi olan Türkiye tarım atıkları ve ürünleri açısından ciddi bir potansiyele sahiptir
Yenilenebilir Enerji Türkiye 77
Canlı Kütle (Biyokütle) Enerjisi
Biyokütle yeni-yenilenebilir enerji kaynakları içinde ciddi bir teknik potansiyele sahiptir. Ana bileşenleri karbo-hidrat bileşikleri olan bitkisel ve hayvansal kökenli tüm maddeler “Biyokütle Enerji Kaynağı”, bu kaynaklardan üretilen enerji ise “Biyokütle Enerjisi” olarak tanımlanmaktadır. Biyokütle yenilenebilir, her yerde yetiştirilebilen, sosyo-ekonomik gelişme sağlayan, çevre dostu, elektrik üretilebilen, taşıtlar için yakıt elde edilebilen stratejik bir enerji kaynağıdır. Amerika’da hidroelektrik enerjiden sonra ikinci sıra-
Yenilenebilir Enerji Türkiye 78
daki yenilenebilir enerji kaynağıdır. Hesaplamalar Amerika’nın enerji ihtiyacının % 3’ünü biyokütleden sağladığı şeklindedir. yağlı tohum bitkileri (ayçiçek, kolza, soya vb.), karbo-hidrat bitkileri (patates, buğday, mısır, pancar, vb.), elyaf bitkileri (keten, kenaf, kenevir, sorgum, vb.), bitkisel artıklar (dal, sap, saman, kök, kabuk vb.), hayvansal atıklar ile şehirsel ve endüstriyel atıklar değerlendirilmektedir. T ürkiye sadece odun, bitki ve hayvan atık-artıklarından yakacak olarak ısınma ve pişirmede yararlanmakta ve maalesef dünyadaki modern biyokütle kullanım trendini izleyememektedir. Dünyada biyokütle 2006 yılında birincil enerji tüketiminde % 18 pay almıştır. Yenilenebilir enerji tüketiminin
yaklaşık üçte ikisini oluşturan biyokütle toplam enerji tüketiminde de % 12,9’luk bir paya sahiptir. 2006 yılı için ülkemizde de benzer bir tablo görülmektedir. Toplam enerji arzında yenilenebilir enerji %10,5’lik pay alırken, biyokütle enerjisi bu değerin yarısını oluşturmaktadır. Biyokütle enerjisinin toplam enerji tüketimimizdeki payı 2006 yılı için % 5,2 olarak kaydedilmiştir. Dünyada biyokütle kaynağı olarak kullanılmak üzere enerji bitkilerinin tarımı yaygın olarak yapılmaktadır. Türkiye’de toplam arazinin sadece % 33,1’i işlenmektedir. İşlenmeyen arazi içinde tarıma uygun % 3’lük bir alan mevcuttur. Bu alanın enerji tarımında kullanılması, kota kapsamından çıkarılan
ürünler (tütün, şeker pancarı gibi) yerine de enerji amaçlı tarım (şeker pancarı, tatlı sorgum, miskantus, kanola, aspir, C4 bitkileri ekimi gibi) yapılması, tarım kesimine yön verecek, istihdam yaratacak ve ulusal geliri artıracaktır. Bugün AB’de şeker üretimine kota getirilse de şeker pancarının üretimi kısıtlanmamakta, tam tersine biyoyakıt üretimine dönük şeker pancarı üretimi hektar başına 45 € ile desteklenmektedir GAP, Yeşilırmak Havza Projesi gibi projeler kapsamında biyokütle enerji teknolojisi plan ve uygulamaları mutlaka yer almalıdır. Ülkemiz enerji ormancılığına uygun (kavak, söğüt, kızılağaç, okaliptüs, akasya gibi hızlı büyüyen ağaçlar) 4 milyar hektar devlet orman alanına sahiptir.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 79
Söz konusu alan uygun planlamalar dahilinde, modern enerji ormancılığında değerlendirilmeli ve bu ağaçların yakacak olarak kesimi önlenmelidir. Yapılan hesaplamalar, 1 milyon hektar alana kurulacak enerji ormanlarından yılda yaklaşık 7 milyon ton biyokütle enerji kaynağı elde edilebileceğini göstermektedir. Bu miktar yaklaşık 30 milyon varil ham petrole eşdeğerdir. Ülkemizde 65.000 ton/gün miktarında çöp çıkmaktadır. Çöplerin düzenli depolama ile elektrik eldesinde değerlendirilmesi de göz ardı edilmemelidir. Türkiye için en önemli biyoyakıt seçeneklerinden biri biyogazdır. AB’de son yıllarda biyogaz üretimine önemli destek-
Yenilenebilir Enerji Türkiye 80
ler sağlanmakta ve doğal gaz niteliğinde elde edilecek biyogazın tüm sektörlerde (ulaştırma, elektrik üretimi, sanayi, konutlar vb.) kullanımı hedeflenmektedir. Bu konuda İsveç güzel bir örnektir. Biyokütle enerjisi ise Türkiye’nin çok yararlanamadığı bir enerji kaynağı olarak karşımıza çıkmaktadır. Biyokütle terimi kullanıldığı zaman aklımıza gelen örnekler; mısır, buğday vb. bitkiler, atık sebze ve meyve çöpleri, hayvan dışkıları ve gübre sanayisi atıkları olmaktadır. Bir tarım ülkesi olan Türkiye tarım atıkları ve ürünleri açısından ciddi bir potansiyele sahiptir (Şekil-5). Biyokütle ya Türkiye’de olduğu gibi doğrudan yakılmaktadır ya
Şekil: 5 Türkiye Biyokütle Potansiyel Haritası
da çeşitli süreçlerde (havasız çürütme, piroliz, fermantasyon, gazlaştırma, hidroliz, biyofotoliz, esterleşme reaksiyonu) biyokütlenin yakıt kalitesi arttırılıp alternatif biyoyakıtlar (biyogaz, çöp gazı, biyodizel, biyoetanol, sentetik yağ) üretilmektedir. Ülkemizin enerji bakımından dışa bağımlılığını azaltmak için, enerji ormancılığı ve enerji tarımına geçilmesi, atıklardan biyoyakıt elde edilmesinin geliştirilmesi, gübreler, atıklar ve çöplerden elde edilecek biyogaza gerekli önemin verilmesi gerekmektedir. Sektörde faaliyet gösteren firmaların biyoenerji üretiminde farkındalıklarının sağlanması çok önemli olup, devletin bu yönde şirketlere danışmanlık yapması ve yatırımı kolaylaştırıcı teşvikler sağlaması biyoenerji üretimini arttırıp, istenilen düzeylere getirecek ve Türkiye mevcut yüksek potansiyelini değerlendirebilecektir. Türkiye’de enerji ormancılığı ve enerji tarımı hızla geliştirilmesi gereken konulardır. Enerji ormancılığı için uygun alanın yaklaşık %15 kadarı değerlendirilmiş durumdadır ama %85’i beklemektedir. Enerji tarımı ise hiç el atılmamış bir konudur.
Biyoelektrik üretimi için değerlendirilebilecek atık potansiyelinin ülkemizde mevcut olduğu bilinmektedir. 2003 genel enerji dengesi içerisinde 14.991 bin ton odun, 5439 bin ton hayvansal-bitkisel atık arzı olmuştur. 2006 yılı genel enerji dengesinde ise 13.411 bin ton odun, 4984 bin ton hayvansal ve bitkisel atık arzı bulunmaktadır. Bunun yanı sıra ortalama değerlerle yılda 15 milyon ton evsel atık, 20 milyon ton belediye atığı da oluşmaktadır. Dünyadaki arıtma tesisleri bünyesinde biyogaz üretimi de yaygındır. Türkiye’deki arıtma tesislerinde biyogaz üretimine ilişkin en güzel örnek, Ankara Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü (ASKİ) Atık Su Arıtma Tesisidir. 4 milyon nüfusa hizmet vermek üzere 2000 yılında işletmeye açılan tesis, Avrupa’nın en iyi tesislerinden biri olup, 2025 yılına kadar 6 milyon nüfusa hizmet verecek kapasiteye genişletilecektir. Arıtma tesisi anaerobik çamur stabilizasyonlu aktif çamur tekniği ve bant filtreli mekanik çamur suyu alma tekniği ile çalışılmaktadır. Tesiste özümleme tanklarından çıkan biyogaz, her biri 4000 m3 iki silindirik gaz tankında depolanmaktadır. Blok tipte ısıl güç Yenilenebilir Enerji Türkiye 81
istasyonunda bulunan her biri 1650 KW kapasiteli iki elektrik jeneratörü, biyogazı elektrik enerjisine çevirmektedir. Elde edilen elektrik enerjisi, tesisin yıllık enerji ihtiyacının yaklaşık % 80’ini karşılamaktadır. İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürlüğü (İSKİ) bünyesinde bulunan Tuzla Atıksu Biyolojik Arıtma Tesisinde bulunan anaerobik çamur çürütme ünitesinden elde edilen ve günlük ortalama 600-1000 m3 hacminde olan biyogaz, tankların ve tesis içinde bulunan idarî binaların ısıtılmasında kullanılmaktadır. Türkiye’de atık su arıtımı ve biyogaz üretimine ilgi gösteren özel sektör kuruluşları sayısı yetersizde olsa artış göstermektedir. Tablo 56’da biyogazdan elektrik üretimi yapmak üzere EPDK’dan lisans alan firmaların listesi verilmiştir. Tabloda ayrıca tesislerin kurulu güçleri, elektrik üretim miktarları ve üretim süreleri de verilmektedir. Tablo 56’da verilen bilgiler çerçevesinde, Türkiye’de biyogazdan elektrik üretimi konusunda yaklaşık 8.4 MW’lık kurulu güç bulunduğu anlaşılmaktadır. Türkiye’de biyogaz ile ilgili çalışYenilenebilir Enerji Türkiye 82
malar 1957 yılında başlatılmıştır. 1975 yılından sonra toprak, su ve 1980’li yıllarda Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü kapsamında yürütülen çalışmalar uluslararası bazı anlaşmalarla desteklenmiş olmasına karşın 1987 yılında kesilmiştir. Türkiye’de biyogaz potansiyelinin 1.400-2.000 Btep/ yıl düzeyinde olduğu belirtilmektedir.
Biyogazdan Elektrik Üretimi İçin EPDK’dan Lisans Alan Firmalar (3/2008)
Yenilenebilir Enerji Türkiye 83
Çöpgazı
Bir tür biyogaz materyali olan çöpün, çöp termik santralleriyle enerji üretiminde kullanılması, özellikle kentsel çöpün ortadan kaldırılmasını da sağlamaktadır. Böylelikle çöp yığınlarında açılan özel sondaj kuyuları ile metan gazı elde edilmektedir. Doğal biçimde, çöplerin fermantasyona uğraması sonucunda oluşan metan gazı, çöp yığınlarından sızmama durumunda patlamalara neden olduğu gibi, atmosfere dağılması durumunda da sera etkisine yol açmaktadır. Metan Yenilenebilir Enerji Türkiye 84
sondaj kuyuları ile alınan gaz, çevre sorunu oluşturmadan gaz türbinli bir santralde yakıt olarak değerlendirilebilmektedir. Türkiye’de son zamanlarda organik atık, biyokütle ve biyogazdan enerji elde edilmesine yönelik kamu ve özel sektör yatırımları artmaya başlamıştır. Öncelikle Büyükşehir Belediyeleri çöp atıklarının çözümüne yönelik atık yakma ve enerji üretim tesisleri kurmaya başlamışlardır. Türkiye’de yaklaşık 65.000 ton/ gün miktarında çöp çıkmaktadır. Çöplerin düzenli depolanmasının önemi gözardı edilmemelidir. Ancak çöplerin düzenli depolandığı belediye sayısı sınırlı olsa da, bazı belediyeler çöp alanlarında açığa çıkan metan gazından elektrik üretmektedir. Türkiye’de ilk lisanslı atık bertaraf tesisi olan İZAYDAŞ, yıllık 35.000 ton tıbbî atık kullanmaktadır. 5,2 MW elektrik üretim kapasitesine sahiptir. 2009’a kadar yatırımcının fazla bir ilgi göstermediği ‘çöpten enerji’ üretimine son 3 yılda ‘ilgi patlaması’ oldu. Toplam lisans sayısı 35’e çıktı.Yatırımcılar çöpten enerji üretmek amacıyla toplam kurulu gücü 80 MW’ı bulan 22 proje tamamladı.
Biyoyakıt Türkiye’de 2000 yılından günümüze biyodizel konusunda artan bir ilgi olmuştur. ETKB bu kapsamda, EİEİ bünyesinde “Biyoenerji Grubu” oluşturmuştur.. Özel sektör 2003 yılından itibaren sektöre büyük ilgi göstermiş, ancak yerli hammadde bulmada yaşanan zorluklar nedeniyle sektörde sıkıntılar yaşanmıştır.
Gerek biyodizel gerekse biyoetanol üretiminde hammadde üretimi en önemli adımdır. Bu nedenle enerji tarımı uygulamaları politikalarla desteklenmeli ve tarımsal uygulamalar üretici birlikleri aracılığı ile profesyonelce yapılmalıdır. Bu konuda Pankobirlik’in 1950’lili yıllardan beri yürüttüğü sözleşmeli tarım tecrübesi ve şeker pancarı haricinde de tarımdaki ve biyoyakıt üretimindeki deneyimlerinden faydalanılarak ve başlattığı yerli tohum üretimi projesiyle bu çalışmalar entegre edilerek tamamen yerli biyoyakıt üretimi ülke modeli olmalıdır. Halihazırda büyük bir üretim potansiyeli bulunan biyoetanol kullanımı zorunlu hale getirilmelidir. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı odun ile hayvan ve bitki artıklarını kullanan klasik biyokütle enerji üretiminin 2000 yılında 6.963 Btep ve 2020 yılında 7.530 Btep olmasını planlamıştır. Modern biyokütle enerji üretimi ise hiç ön görülmemiştir. Oysa ticari olmayan klasik biyo kütle enerji üretiminin giderek azaltılması ve modern biyokütle enerji üretimine başlanarak bu üretimin artırılması gerekir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 85
Dalga Enerjisi
Ülkemizde Arşimet prensibi ve yer çekimi arasında oluşan ve diğer enerji kaynakları ile alışverişinde ortaya çıkan dalga enerjisinden yararlanılmamaktadır. Üretim maliyetinin yüksek olduğu gerekçesiyle ihmal edilmek istenen dalga enerjisinden elektrik üretmenin maliyeti teknolojinin gelişmesiyle daha da aşağıya düşecektir. Nitekim dalga enerjisini geliştirmek için çalışan ve bu alanda yatırım yapanlar dalga enerjisinin bugünkü noktada rüzgarın 10 yıl önceki konumunda olduğunu iddia etmekte ve umutlarını kaybetmemektedirler. Bu konuda itiraz edenlere maliyet sorununun daha önce rüzgarda da yaşandığı, ancak rüzgar enerjisi maliyetlerinin son 20 yılda 10 kat azaldığı ve rüzgarın bugün 2 milyar dolara yaklaşan bir endüstri haline geldiği hatırlatılmaktadır. Üç tarafı denizlerle çevrili olan ülkemizde, ilk yatırımından ve bakım giderlerinden başka gideri olmayan, primer enerjiye bedel ödenmeyen, doğaya her hangi bir kirletici bırakmayan, ucuz, temiz, çevreci ve çok büyük bir enerji kaynağının değerlendirilmesi için araştırma çalışmaları yapılmalıdır. Yenilenebilir Enerji Türkiye 86
Aşağıdaki tablodan da görüleceği gibi 1 metrenin hemen üzerinde ortalama dalga yüksekliğine sahip olan deniz dalga enerjisi bile fosil yakıtlara alternatif olabilecek enerji yoğunluğuna sahiptir. Türkiye’nin Marmara Denizi dışında açık deniz kıyıları 8210 km’yi bulmaktadır. Tüm kıyılarda bu tür tesislerin kurulması deniz trafiği, turizm, balıkçılık, kıyı tesisleri vb. nedenlerle olanaklı değildir. Türkiye kıyılarının beşte birinden yararlanılarak sağlanabilecek dalga enerjisi teknik potansiyeli 18.5 TWh/yıl düzeyindedir. Hidroelektrik santrallerinde her 3 saniyede bir 10 ton suyu 30 metreden aşağıya düşürerek elde edilecek enerjiyi, 1 metre dalga yüksekliğine sahip deniz yüzeyinde 1 dönümden daha az alanda elde etmek mümkündür. Dalga Yüksekliği ve Periyodunun Güç İlişkisi
Yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarının içerisinde büyük potansiyele sahip ve ekonomik olan deniz dalga enerjisi potansiyeli değerlendirilmeyi beklemektedir.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 87
Hidrojen Enerjisi
Hidrojen bir birincil ya da doğal gaz enerji çeşidi olmayıp, bir başka enerji tüketilerek elde olunan sentetik yakıt durumundaki enerji taşıyıcısıdır. 21. yüzyılın yakıtı olarak varsayılmaktadır. Giderek ağırlaşan çevre sorunu ve küresel ısınma, tükenen hidrokarbon kaynakları hidrojen gibi sentetik yakıtları cazip duruma getirmektedir. Hidrojen motor yakıtı olarak kullanılabildiği gibi sanayide, Yenilenebilir Enerji Türkiye 88
elektrik üretiminde, konutlarda güvenle kullanılabilir durumdadır. Uygulamaya aktarılabilecek üretim, taşıma, dağıtım, kullanım teknolojileri geliştirilmiş, uluslar arası standartlar çıkarılmıştır. Hidrojen çağına ekonomik koşullara göre 10-15 yılda girilmesi beklenmektedir. Yakıt pilleri, yakıt olarak kullanılan hidrojeni havadaki oksijenle birleştirerek direk olarak izotermal bir işlemle elektrik enerjisine çeviren aletlerdir. Mev-
cut tüm yakıt pilleri hidrojen ve oksijenin su oluşturmak üzere fonksiyonlarından faydalanarak elektrik üretmektedirler. Yakıt pillerinin kurulu güçleri 200 kW-25 MW arasında değişmektedir. Teknik açıdan en gelişmiş olan yakıt pili tipi fosforik asitli yakıt pilleridir ve ticari olarak 200 kW'lık modüller halinde bulunmaktadır. Türkiye, üç tarafı denizlerle kaplı olması, oldukça fazla sayıda göllerin ve akarsuların bulunması ve yağışlı bölgelerinin
de bulunması açısından, hidrojen elde edilmesi için gerekli olan su bakımından hiçbir zaman sıkıntı olmayacak ülkeler arasında gelmektedir. Türkiye için güneş enerjisi merkezleri güney ve güneydoğu bölgelerinde tesis edilebileceği gibi Arabistan çöllerinden de yararlanma düşünülmelidir. Çöllerdeki güneş enerjisi yapılacak borular vasıtasıyla Türkiye'ye taşınabilir. Nasıl Türkiye'den güneydeki ülkelere su taşınması için boru hatlarının Yenilenebilir Enerji Türkiye 89
döşenmesi projeleri gündeme geliyorsa gelecekte güneş enerjisi taşınması için aksi yönde boru hatlarının döşenmesi projeleri gündeme gelebilir. Belki de gelecekte, bugün için Türkiye'ye doğalgaz taşımak için boru hatları aksi yönde çalışarak Türkiye'den doğalgazı tükenen yerlere hidrojen enerjisi taşımak için kullanılabilir.
Türkiye'de hidrojen yakıtı üretiminde kullanılabilecek olası kaynaklar; hidrolik enerji, güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, deniz-dalga enerjisi, jeotermal enerjidir. Türkiye gibi gelişme sürecinde ve teknolojik geçiş aşamasındaki ülkeler açısından, uzun dönemde fotovoltaik güneş-hidrojen sistemi uygun görülmektedir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 90
Türkiye'nin hidrojen üretimi açısından bir şansı da, uzun bir kıyı şeridi olan Karadeniz'in tabanında kimyasal biçimde depolanmış hidrojen bulunmasıdır. Karadeniz'in suyunun %90'ı anaerobiktir ve hidrojen sülfür (H2S) içermektedir. 1.000 m derinlikte 8 ml/l olan H2S konsantrasyonu, tabanda 13,5 ml/l düzeyine ulaşmaktadır. Elektroliz reaktörü ve oksidasyon reaktörü gibi iki reaktör kullanılarak, H2S'den hidrojen üretimi konusunda yapılmış teknolojik çalışmalar vardır. Ülkemizde yakıt pillerine verilen önem diğer alternatif yakıtlara olduğu gibi düşük düzeydedir. Enerji politikamızda geleceğe dair yatırımlar içinde yakıt pillerinin de yer alması ve dünya ile aynı seviyede araştırma ve geliştirme çalışmalarının yapılması gerekmektedir. Ülkemizde yakıt pili konusunda İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ), Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) ve Yıldız Teknik Üniversitesinde (YTÜ) çalışmalar yapılmaktadır. 2000’li yıllarda Türkiye’de hemen her üniversitenin malzeme, kimya, makina ve diğer ilgili bölümlerinde hidrojen enerjisiyle
ilgili projeler yürütülüp, tezler hazırlanırken, sanayinin de konuya ilgisi artmaya başlamıştır. Koç Grubu şirketlerinden Ford Otosan, Arçelik, Tofaş, Aygaz, Demirdöküm ile Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı (TTGV) ve TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM) tarafından Yakıt Pillerinin Yerli İmkânlarla Üretilmesi Projesi’ne 2004’ün Kasım ayında başlanmıştır. TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM)’ndeki hidrojen araştırmaları. Gebze’deki TÜBİTAK-MAM bünyesinde 2004’te kurulan Enerji Enstitüsü’nde yakıt pili teknolojileri, hidrojen teknolojileri ve araç teknolojileriyle ilgili birçok ileri araştırma yürütülmektedir. Ülkemiz Üniversitelerinde ve araştırma kuruluşlarında çoğunlukla akademik ağırlıklı olarak yürütülen hidrojen enerjisi çalışmalarında, 2004 yılı itibariyle yeni bir aşama kaydedilmiştir.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 91
Şimdi, Birleşmiş Milletler (UNIDO) desteği ile ICHET projesi kapsamında İstanbul'da Hidrojen Enstitüsü kurulmuştur.(ICHET) kurulmasına ilişkin anlaşma, Türkiye Cumhuriyeti Hükümeti ile Birleşmiş Milletler Sınai Kalkınma Örgütü (UNIDO) arasında, 21 Ekim 2003tarihinde Viyana'da imzalanmıştır. Ülkemiz ile birlikte, uluslararası enerji çevrelerinin büyük önem verdiği ve geleceğin enerjisi olarak adlandırılan hidrojen enerjisi merkezi İstanbul'da kurulmuştur. Merkezin başlıca faaliyetleri: •Uzun ve kısa dönemli atölye (workshop) çalışmaları, bilimsel toplantılar, bilim adamları ve uzmanların katılacağı uygulamalı eğitim programları düzenlemek; •Ar-Ge ve teknoloji transferi yapmak; •Danışmanlık hizmeti sunmak; •Endüstri ile işbirliği kurmak; •Hidrojen enerjisi teknolojilerini tanıtmak amacıyla katılımcı ülkelere tekno-ekonomik çalışmalar, teknoloji izleme ve tahmini, Ar-Ge, teknoloji transferi, eğitim, burs ve danışmanlık hizmeti sağlamak; ICHET'in çalışma kapsamı içerisinde: Hidrojen enerjisi politikası oluşYenilenebilir Enerji Türkiye 92
turulması, büyük miktarlarda hidrojen üretimi ve hidrojen enerji teknolojilerinin uygulanmasının ve çevresel çalışmaların ekonomik analizi; Diğer yenilenebilir enerji sistemleriyle hidrojen üretim tekniklerinin entegre edilmesi; Hidrojen depolama teknikleri; Klima sistemleri ve hidrojen depolamada metal hidrurlerin kullanımı; Boru ile hidrojen nakli; Sıvı hidrojen teknolojileri; Hidrojenle çalışan taşıtlar (otobüsler, kamyonlar, otomobiller, iki ve üç tekerlekli taşıtlar); Yakıt pili uygulamaları (desentralize enerji üretimi ve taşıtlar); Hidrojen altyapısı geliştirilmesi; Kimyada, enerji üretiminde, gaz, petrol endüstrisinde ve metalürjide hidrojen uygulamaları; bulunmaktadır. Günümüzde hidrojen depolama ve taşıma ortamı olarak büyük bir önem kazanmış olan sodyum borhidrürü, ülkemiz özel bor kimyasalları içinde de önemli bir potansiyele sahiptir. Sodyum borhidrürün benzer amaçlı diğer bileşiklere oranla daha fazla hidrojen depolayabilmesi, yanıcı ve patlayıcı olmaması, kolay kontrol edilebilir bir reaksiyon ile hidrojenini verebilmesi gibi özellikleri, yeni ve temiz enerji politikaları ile birlikte değer-
lendirildiğinde ülkemizin zengin bor kaynakları için yaygın ve kalıcı bir tüketim alanı yaratabilecektir. Hidrojen enerjisinin kullanımında bor madeninin de yardımcı malzeme olarak teknolojiye dahil olması, bu maden açısından oldukça zengin olan ülkemizi stratejik düzlemde daha da önemli bir konuma getirmektedir. Teknolojik yenilenmesini ve sanayi üretim sürecini hızlandırmak ve geliştirmek zorunda olan Türkiye, ilk 10 yılda hidrojen enerjisine geçiş için bütün yasal ve hukuki zeminleri hazırlamalı ve bu ikincil enerji kaynağını temin edeceği birincil sistemleri kurmalıdır. Daha sonraki aşamada ise bu yakıtın daha verimli depolanabilmesi ve taşınabilmesi için alternatif olarak önerilen hidrür üretim sistemlerini geliştirmeli ve borlu yakıt çözeltilerini piyasaya sunacak teknolojiyi hazırlamalıdır. Bu teknolojiler elektrik enerjisine dönüşüm için gerekli yakıt hücre sistemleri ile entegre olmalıdır. Sonuç olarak çevre kirliliğine yol açmadan çeşitli alanlarda kullanılabilecek esnek bir yakıt olan hidrojen, 21. yüzyılın yakıtı olarak düşünülmekte; üretimi,
taşınma ve depolanması ve kullanılmasına ilişkin teknolojilerin geliştirilmesi için kapsamlı çalışmalar yürütülmektedir. Dünyadaki bu gelişmeler dikkate alınarak, hidrojen enerjisi ile ilgili çalışmalara ülkemizde de önem ve öncelik verilmeli, başlatılan çalışmalar kesintiye uğramadan bir devlet politikası olarak tespit edilip sürdürülmelidir. Hidrojen programları esas itibarıyla uzun döneme yönelik olmakla birlikte, mevcut enerji altyapısıyla çalışılabilecek kısa dönemli uygulamalar üzerinde de durulmalıdır. Yenilenebilir Enerji Türkiye 93
“Geleceğin
kusursuz enerjisi Nükleer Enerji”
Yenilenebilir Enerji Türkiye 94
Nükleer teknoloji, dünyanın elektrik gereksinmesinin %17’sini karşılamanın yanı sıra, tıpta ve endüstride kullanılan birçok izotopun üretilmesi ile de insanlığın hizmetindedir. Hem araştırma yapmak hem de tıpta ve endüstride kullanılan izotopları üretebilmek için 59 ülke toplam 273 araştırma reaktörü işletmektedir.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 95
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 96
N Ü K L E E R E N E R J İ
Nükleer teknoloji, dünyanın elektrik gereksinmesinin %17'sini karşılamanın yanı sıra, tıpta ve endüstride kullanılan birçok izotopun üretilmesi ile de insanlığın hizmetindedir. Hem araştırma yapmak hem de tıpta ve endüstride kullanılan izotopları üretebilmek için 59 ülke toplam 273 araştırma reaktörü işletmektedir. Bunların yanı sıra 250'yi aşkın gemi ve denizaltı nükleer enerji ile hareket edebilmektedirler. Günümüzde 30'dan fazla ülke nükleer enerji santrali işletmektedir. Dünya genelinde, 1000'i aşkın, ticari, askeri ve araştırma amaçlı nükleer reaktör işletilmektedir. Nükleer elektrik tüketiminin toplam elektrik üretimi içinde payı, dünya ortalaması %17 olmak üzere, Fransa'da %78, İsveç'te %50, İsviçre, G.Kore ve Slovenya'da %40, Almanya'da %28, Japonya'da %25, İspanya ve İngiltere'de %24, Amerika'da %20, Rusya'da %17 civarındadır. Eski doğu bloğu ülkelerinden Litvanya'da ise bu değer %80 ile dünyadaki en yüksek düzeyine erişmiştir. AB nükleer kurulu gücünün gelişimi Çizelge 3.13'de, nükleer elektriğin dünyadaki payı Çizelge 3.14'de, kurulu bulunan ve inşa halindeki nükleer enerji santrallerinin ülkelere göre dağılımı ise Çizelge 3.15'de verilmiştir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 97
Çizelge 3.13. AB nükleer kurulu gücünün gelişimi
Çizelge 3.14. Nükleer elektriğin dünyadaki payı, 2003
Yenilenebilir Enerji Türkiye 98
Çizelge 3.15. Kurulu bulunan ve inşa halindeki nükleer enerji santralleri, 2004
Yenilenebilir Enerji Türkiye 99
1970'li yıllardan bugünlere bakıldığında, nükleer elektrik üretiminde önce klasik olarak adlandırılabilecek reaktörlerden yararlanılacağı öngörülüyordu. Ana düşünceye göre doğal ya da hafif zenginleştirilmiş uranyum kullanılan bu reaktörlerden yeterince plütonyum üretilecek, bunlar da hızlı üretken reaktörlerde kullanılacak, elektrik enerjisi üretimine uzun vadeli çözüm getirilecek, 21. Yüzyılın sonlarına böylece varılacaktı. 21. yüzyılın son çeyreğinde ise füzyon enerjisi yetişecek, elektrik enerjisi üretim meselesi de böylece hallolmuş olacaktı. Ancak bugünkü görünüm farklıdır. Bir kez, tüm hızlı üretken reaktör programları neredeyse rafa kaldırılmıştır. Nükleer güvenlik konusu, nükleer kazalarla beslenen kamuoyu tepkilerine karşılık daha sade, daha güvenilir santral tasarımlarını araşYenilenebilir Enerji Türkiye 100
tırmayı ön plana çekmiştir. Füzyon araştırmaları ise, dünyada düşen klasik enerji fiyatları ve azalan talep önünde daha uzun süre bekleyecek gibi görünmektedir. Buna karşılık, nükleer korku bir yana, sera etkisi, asit yağmurları, kül tepeleri; doğal gaz ve petrolün yerel olarak erişilebilirliği ve taşımadaki zorluklara karşın nükleer enerjinin bilinen avantajları, gelecek beş-on yılda dünyada hiç değilse bazı ülkelerin nükleer enerjiye bakışını büyük bir olasılıkla değiştirebilecektir. Kuzey Amerika ve pek çok Batı Avrupa ülkelerinde yeni nükleer santraller kurulmamaktadır. Bunun nedenleri; elektrik tüketiminde doyuma ulaşan bir kararlılık, düşük nüfus artış hızı, kamuoyu etkisi, hâlihazırdaki kurulu kapasitenin mevcut ve kısa vadede öngörülen talebi karşılamak için yeterli oluşu, enerji yoğun
teknolojilerden bilgi yoğun teknolojilere doğru olan yönelim, mevcut santrallerin ömürlerinin uzatılması, verimliliklerinin ve güçlerinin artırılması yönünde çalışmalara ağırlık verilmesi olarak görülmektedir. Türkiye'de Salihli-Köprübaşı, Yozgat-Sorgun, Uşak-Fakılı, Aydın-Demirtepe ve Küçükçavdar sahalarında ekonomik olarak çıkarılabilecek toplam 9.130 ton görünür uranyum rezervi saptanmıştır. Dünyanın ikinci büyük toryum rezervlerine sahip olan Türkiye'nin toryum yatağı Eskişehir-Beylikahır bölgesinde yer almaktadır. Bunun dışında Malatya-Darende-Kuluncak, Kayseri-Felahiye ile Sivas ve Diyarbakır il sınırları içinde toryum izlerine rastlanmıştır.
oluşan kazanındadır. Reaktör, atomların zincirleme parçalandığı yerdir; parçalanmadan doğan enerji ısı taşıyıcı sıvı (ana devre) yardımıyla buhar üreticini ısıtır. Bunun sonucunda parçalanma (fisyon) tepkimesi sırasında nötronlar farklı enerji düzeylerine sıçrar. Yavaşlatıcı yardımıyla çekirdekler parçalanmaya en uygun enerji düzeyine getirilir ve böylece nötronların verimliliği artırılır. Nükleer yakıt, yavaşlatıcı ve ısı taşıyıcı sıvı, santraldeki nükleer reaktörün en önemli üç öğesidir. Her reaktör tipinde bu üç öğe özel bir bileşim halindedir. Nükleer santraller, hidroelektrik santrallerin aksine, baraj yapımına, nehir yollarının kaydırılmasına ve çok geniş arazilerin sular altında kalmasına yol açmamaktadırlar. Petrol ve kömür gibi fosil yakıtları kullanan santraller için yapılan DÜNYADA VE TÜRKİYE’DE NÜKLEER ENERJİ GÜNDEMİ büyük işleme ve depolama alanlarına ihtiyacı bulunmamaktadır. Ve en önemlisi nükleer santraller Nükleer santraller temelde, kla- karbondioksit, sülfür, nitrojen oksit veya sik termik santrallerden farklı değildirler. Bunlarda da elektrik üreten bir alternatöre ağır metaller gibi sera etkisi yaratan gazbağlı türbini, ısıtılmış su buharının basın- lar, küller yaymamakta, asit yağmurlarıcı döndürür. Bu santralın özgünlüğü bir na yol açmamaktadırlar. Bugün dünyada nükleer reaktör ile bir buhar üreticinden 400’den fazla reaktör çalışmaktadır. DünYenilenebilir Enerji Türkiye 101
ya elektrik üretiminde de elektro nükleer enerjinin payı artmaktadır. 1980 yılında dünya genelinde yüzde 2,5 olan elektro nükleer enerjinin 2000 yılında yüzde 18 oranına ulaşmıştır. Fiyat dalgalanmaları açısından da nükleer enerji fosil yakıtlara göre daha avantajlıdır, üretici kendisine yıllarca yetecek yakıtı çok küçük bir alan-
olması ve gelecekte ona dayalı yeni organizasyonların yapılabilmesini mümkün kılmasıdır. Bu nedenle yalnız, teknolojik açıdan yeterince ilerlemiş, istikrarlı, demokratik ve uzmanların düşüncelerini alan bir toplum, nükleer olgunluğa ulaşabilir. Bunun tersi bir örnek Çernobil felaketidir. (Ukrayna, 26 Nisan 1986); uz-
da depolayabilmektedir. Bir nükleer reaktör, yakıtın hazırlanmasından radyoaktif atıkların saklanmasına kadar uzanan ve dikkatle örgütlenen bir teknoloji zincirinin temel halkasını oluşturur. Üstünlüğü, uzun vadeli programların uygulanmasına uygun
manlara göre bu olay, “örnek bir güvenlik sistemine sahip bu tip bir santralın yönetiminde yapılan hatalar ve büyük umursamazlıklar zinciri”nin kaçınılmaz bir sonucuydu. Bugün dünyada nükleer santrale sahip 32 ülke bulunmaktadır ve bu ülke-
Yenilenebilir Enerji Türkiye 102
lerden bazılarının santrallerini faaliyete geçiriş tarihleri şunlardır: Hollanda 1973, Finlandiya 1980, Arjantin 1983, İsviçre 1984, Belçika, Güney Afrika, İspanya, İsveç, Tayvan’da 1985, Macaristan ve Litvanya’da 1987. 198995 yılları arasında Fransa ve Japonya inşa halindeki santrallerini işletmeye başlamıştır. Örneğin Japonya, nükleer güç kervanına geç katılan ülkelerden biridir, ancak oldukça hızlı davranarak 1979’dan itibaren 54 santralın inşaatını sonuçlandırmıştır. Kıtalar bazında nükleer santraller en çok Kuzey Amerika’da ve Avrupa’da bulunmaktadır. Güney Amerika’da sadece Arjantin ve Brezilya nükleer güce sahipken Avrupa’da, Avusturya, Danimarka, İtalya, Portekiz, İzlanda, Norveç, Arnavutluk ve Yunanistan’da hükümetlerin
enerji politikalarındaki tercihler, nükleer karşıtı kamuoyunun gücü nedeniyle nükleer santral yoktur. En ilkel insan faaliyeti (ateş yakmak, avlanmak, tarım, vs.) bile çevreye az veya çok zarar verir. Teknolojinin bu kadar ilerlediği günümüzde bütün sınaî ve tarımsal faaliyetler göz önüne alındığında çevreye ne kadar ciddî etkiler olduğunu iyi kötü hemen herkes bilmektedir. Bugün insanlığın önündeki en ciddî çevre problemlerinden biri atmosferdeki “sera gazları” (karbon dioksit, metan, vd.) miktarının giderek artması ve bunun sonucunda “küresel iklim değişikliğinin” başlamasıdır. Sera gazları salınımındaki en büyük etmen de enerji üretiminde yer alan fosil yakıtlardır (yani kömür, linyit, petrol ve doğal gaz). Oysa, Nükleer Güç Santrallerinden Yenilenebilir Enerji Türkiye 103
(NGS) pratikte hiç karbon dioksit çıkışı olmaz. Bu arada, çevre etkileşimi bakımından önemli olan, her türlü teknolojik sistemin gereksinimlerini içeren “yaşam çevrimi” kavramından söz etmek gerekir. Herhangi bir teknolojik sistemin bütün
bileşenlerinin daha ilk hammaddelerinin çıkarılması ve imâl edilmesi, işletim süresi, bakımı ve nihayet devre dışı bırakılması aşamalarında tüketilen veya dış çevreye bırakılan bütün enerji, kimyasal madde, vs.lerin hesaplanmasına “ yaşam çevrimi” denmektedir. Artık bir sistemin değerlendirilmesi, sâdece çalışma esnaYenilenebilir Enerji Türkiye 104
sındaki alış verişlerine göre değil “ yaşam çevrimi” dikkate alınarak yapılmaktadır. Örnek vermek gerekirse, bir NGS’nin “ yaşam çevrimi” sırasında atmosfere saldığı karbon miktarı, ürettiği kilovat-saat başına 2-6 gram arasında değişmektedir. Aynı miktar karbon, yaşam çevrimi dikkate alındığında, hiç atığı yok denen güneş pillerinden ve rüzgâr santrallerinde da üretilmektedir. Benzer şekilde, 1 milyon kilovat-saat üretim için nükleerde 6-7 kg bakır, 27-30 kg boksit kullanılırken, güneş pillerinde 210 kg bakır, 240 kg boksit ve rüzgâr santrallerinde 47140 kg bakır, 32-95 kg boksit kullanılmaktadır. Eğer bugün 440 NGS kapatılmış olsa ve bunların yerine fosil yakıtlı santraller kurulmuş olsa, her yıl atmosfere 600 milyon ton daha fazla karbon atılmış olacaktı; bu değer ise, Kyoto protokolünün 2010 yılında azaltmayı hedeflediği karbon miktarının yarısıdır. Günümüzde dünya elektrik üretiminde nükleerden kaynaklanan elektrik
üretiminin payı %17’dir ve bu pay son 20 yıldır hep aynıdır. Ancak 20 yıldır dünya elektrik üretimi önemli ölçüde artmıştır. Dolayısıyla orantının 20 yıldır aynı kalabilmesi için NGS’lerden elektrik üretiminin de toplam üretim kadar artmış olması gerekir. Dünyada kurulu NGS’lerin yarısından fazlası gelişmiş ülkelerde bulunmakta ancak %10’dan azı gelişmekte olan ülkelerde yer almaktadır. Oysa 21. yüzyılda elektrik tüketim talebinde en fazla artış da gelişmekte olan ülkelerde olacaktır. Nükleerden elektrik üretimi Almanya’da %28, Japonya’da %25 dolayında seyrederken, bu oran Brezilya, Hindistan ve Çin’de sırasıyla %3.7, %3.3 ve %2.2’dir. Dolayısıyla önümüzdeki dönemde yeni NGS’lerin kurulmasının gelişmekte olan ülkelerde yoğunlaşması beklenmektedir ki, gerçek de bunu göstermektedir. Hâlen inşa edilmekte olan 25 NGS’nin 14’ü Hindistan, Japonya, Güney Kore, Kuzey Kore ve Çin’dedir (Tayvan dahil). Elektrik üretimine geçecek olan 25 NGS’nin büyük bir bölümü Uzak Doğu ve Güney Asya’da yer almaktadır. Batı Avrupa ve Kuzey Amerika’da yeni
NGS imâli adetâ dondurulmuş durumdadır. Ancak, söz konusu bölgede mevcut NGS’lerin güvenli çalışma sistemlerinde yapılan iyileştirmeler sâyesinde prodüktivitede (üretme verimliliği) önemli artışlar sağlanmıştır. Söz gelişi, 1990 yılında
NGS’ler ortalama olarak çalışma sürelerinin %71’inde elektrik üretirken 2002 yılında bu değer %84’e çıkmıştır. Bunun anlamı şudur: prodüktivitedeki (üretme verimi) artış, son 12 yılda, oldukça düşük Yenilenebilir Enerji Türkiye 105
maliyetle, her biri 1.000 MWe’lik 34 yeni NGS’nin kurulmasına eşdeğerdir. Demek ki, gelişmiş ülkelerde yeni NGS kurulmamasının sebebi daha ucuz maliyetle daha çok nükleer enerji üretmeden kaynaklanmakta, yani bir ekonomik sebebe dayanmaktadır. Tamamen kapatılan NGS’ler ise ekonomik ömrünü doldurmuş olanlardır. Bunun yerine yapılan iyileştirmeler ile NGS’leri ömürleri 30 yıldan 40- 45 yıla kadar uzatılmaktadır. İkincisi, kontrol altına alınan bu atıklar miktarca azdır: Dünyadaki bütün NGS’lerden bir yılda çıkan nükleer atıkların miktarı sâdece 12.000 ton’dur. Oysa her yıl fosil yakıtlı santrallerden atmosfere 25 milyar ton CO2 hem de kontrolsüz olarak salınmaktadır. Bütün NGS’lerden kaynaklanan bu 12.000 ton nükleer atık, bir futbol sahası büyüklüğünde ve 1,5 metre yüksekliğinde bir hangar içine çok rahatlıkla ve çevreye hiçbir zarar vermeyecek şekilde depolanabilir. Üçüncüsü, işlenmiş yakıtlardan kaynaklanan nükleer atıkların tamamen cam veya seramik malzeme içine hapsolunarak sızdırmazlığı kesinlikle sağlanmış yer altı depolarında muhafaza edilmesine Yenilenebilir Enerji Türkiye 106
ilişkin teknoloji hazırdır, hiçbir problemi de yoktur. Problem tamamen psikolojiktir. Nitekim, bu psikolojik problemi aşan Finlandiya gibi ülkeler nükleer atıkların yer altındaki mağaralara nihaî depolanması hususunda yerel halkın kesin desteğini alarak gerekli hazırlıklara başlamışlardır. Son olarak, nükleer atıkların teknolojik olarak herhangi bir problemi olmadığını, problemin psikolojik korkuları aşıp aşmamakta düğümlendiği ifade edilebilir. Bunca ülkenin kullandığı ve kullanmaya devam ettiği nükleer enerji ve teknolojiye yaklaşımda duygusallık ve korkular değil hesap, ekonomi ve bilim esas alınmalıdır.
Ülkelere göre işletilen ve inşaat halindeki nükleer reaktör sayısı, toplam gücü ve elektrik üretimindeki payı (13 Eylül 2011 itibariyle)
Yenilenebilir Enerji Türkiye 107
Türkiye’de Nükleer Santral 20. yüzyılın ikinci yarısından itibaren, güvenilir kaynaklardan enerjiyi sağlama arayışı enerji dünyasının en önemli gündemi haline gelmiştir. Özellikle 1970’li yılların başında ortaya çıkan petrol dar boğazı, bu arayışları hızlandırmış ve güvenilir enerji kaynağı olarak nükleer enerjinin ön plana çıkmasını sağlamıştır. Bunun sonucu olarak 1980’li yılların ikinci yarısına kadar yüksek kapasiteli birçok nükleer reaktör kurulmuş ve işletmeye alınmıştır. 1980’li Yenilenebilir Enerji Türkiye 108
yılların sonuna doğru ise nükleer enerjiye olan talep artışı azalma eğilimine geçmiş ve 1990’lı yıllar boyunca durağan hale gelmiştir. Bunun nedeninin, Three Mile Island (1979, ABD) ve Çernobil (1986, Sovyetler Birliği) nükleer kazalarının olduğu söylense de, asıl etken dünya ekonomisindeki yavaşlama ve doğalgazın enerji pazarına girmesidir. İçinde bulunduğumuz 21. yüzyılda, sürdürülebilir kalkınma anlayışı içinde iklim değişikliklerini göz
önüne alan enerji üretim planları önem kazanmıştır. Bu çerçevede, nükleer enerjinin yanında yenilenebilir enerji kaynakları gündeme gelmiş ve bu kaynaklardan verimli enerji üretimi çalışmalarına başlanmıştır. Ancak, dış koşullara bağımlı olmaları (iklim koşullarına bağlı olarak her zaman yeterince güneş, rüzgar ve su kaynaklarının bulunmaması) nedeniyle günümüzde halen yenilenebilir enerji kaynaklarından yeteri kadar verimli enerji üretimi sağlanamamaktadır. Bu noktada nükleer enerji, 7 gün 24 saat enerji üreten sürekli bir kaynak olarak önemini korumaktadır. Enerjiyi ucuz, kaliteli ve sürdürülebilir olarak elde eden ülkeler, küresel ticaret ve kalkınma yarışında ön sıralarda yer almaktadır. Bu nedenle, ortalama yıllık enerji talep artışı % 7-8 civarında olan ve dünyada elektrik talep artışında 1,4 milyara yakın nüfusu olan Çin’den sonra 75 milyon nüfuslu bir ülke olarak ikinci sırada yer alan ülkemizin mutlak surette nükleer enerjiyi, enerji arz portföyüne katması gerekmektedir. Enerji talebimizi karşılamak için ülkemizin ortaya koyduğu temel enerji stratejisi, dışa bağımlılığı azaltmak olup
ülkemizin izlediği enerji politikalarıyla; • Kaynak ülke ve güzergâh çeşitliliklerinin sağlanması, • Enerji verimliliğinin artırılması, • Enerji yoğunluğunun azaltılması, • Yerli kaynakların tamamının kullanılması, • 2023 yılında elektrik üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının payının en az %30’a çıkarılması hedeflenmektedir. Nükleer enerji, ülkemiz için enerji arz güvenliğimizin sağlanması, enerji ithal bağımlılığımızın ve cari açığın azaltılması bakımından büyük önem taşımaktadır. Fransa’nın petrol (%99) ve doğal gaz (%97) ithal oranları ülkemizdeki gibi yüksek olmasına rağmen, Fransa’nın enerji ithal bağımlılık oranı % 50 iken, ülkemizde bu oran %72 civarındadır. Bunun temel sebebi, Fransa’da elektrik üretiminde nükleer enerjinin payının % 75 olmasıdır. Ülkemizin 2023’te kurulu gücünün 110.000-130.000 MW arasında olması, elektrik tüketiminin 500 milyar kWh olması öngörülmektedir. Elektrik ihtiyacımızın karşılanmasında kullanılan doğalgaz ve sıvı yakıtların neredeyse tamamının, kömür yakıtların ise yaklaYenilenebilir Enerji Türkiye 109
şık % 30’unun ithal olduğu açıktır. Diğer yandan, hidroelektrik potansiyelimize ek olarak rüzgar, güneş, jeotermal, biyokütle gibi yenilenebilir enerji potansiyelimizin tamamı kullanılsa bile 2023 yılına kadar ulaşacağımız 500 milyar kWh enerji tüketimimizin ancak yarısına yakını karşılanabilmektedir. Elektrik tüketim talebinin karşılanmasının yanı sıra, Türkiye’nin 2023 yılına kadar, 500 milyar dolar ihracat gerçekleştirmesi, kişi başına 25.000 dolar milli gelire sahip olması ve 2 trilyon dolar milli gelir ile dünyanın ilk 10 ekonomisi arasında yer alabilmesi için sürekli enerji üreten nükleer güç santrallerini inşa etmesi bir seçenek değil, zorunluluk olarak karşımıza çıkmaktadır. Akkuyu’da kurulacak nükleer güç santralinin enerji arz güvenliğini sağlanması ve kaynak çeşitliliğinin artırılması bakımından önemi ortadadır. Bu çerçeveYenilenebilir Enerji Türkiye 110
de, Akkuyu ve Sinop’ta kurulacak Nükleer Santraller dikkate alındığında, yılda yaklaşık 80 milyar kWh elektrik üretilmesi öngörülmektedir. Bu miktarda bir elektriği doğalgaz santralinden elde etmek için yaklaşık 16 milyar metreküp doğalgaz ithaline karşılık yıllık 7,2 milyar ABD Doları (yaklaşık 13 milyar TL) ödenmesi gerekmektedir. Dolayısıyla, 3 senede sadece doğalgaz ithaline ödenecek para ile Mersin-Akkuyu’da 4 ünite nükleer santral kurulabilmektedir. Nükleer güç santrallerini, sadece elektrik üretim tesisleri olarak değerlendirmemek gerekir. Yaklaşık 550 bin parçadan oluşan nükleer santral projesi, diğer sektörlere de sağlayacağı dinamizmle ve istihdam imkanıyla birlikte ülkemiz sanayisine önemli derecede katma değer sunacaktır. Ülkemizin yarım asırlık nükleer güç santrali kurma ideali, T.C. Hükümeti ile Rusya Federasyonu Arasında Akkuyu
Sahasında Bir Nükleer Güç Santralinin Tesisine ve İşletimine Dair İşbirliğine İlişkin Anlaşma’nın 12 Mayıs 2010 tarihinde imzalanmasıyla gerçekleşmeye başlamıştır. Söz konusu Anlaşma, 15 Temmuz 2010 tarihinde TBMM Genel Kurulu tarafından kabul edilmiş, 6 Ekim 2010 tarihli ve 27721 sayılı Resmi Gazetede yayımlanmıştır. Adı geçen Anlaşmanın gerçekleştirilmesi kapsamında Proje Şir-
keti, 13 Aralık 2010 tarihinde Ankara’da Akkuyu NGS Elektrik Üretim A.Ş. adı ile kurulmuştur. Ülkemizde kurulacak Akkuyu nükleer güç santralinin inşasında, maksimum düzeyde Türk mühendislerimizin istihdamı, yerli ekipman kullanılması, başta Mersin ve Antalya illerimiz olmak üzere ülke sanayimize dinamizm kazandıracaktır.
Yenilenebilir Enerji Türkiye 111
Bu çerçevede, yetiştirilmek üzere ilk Türk nükleer mühendis ekibimizin Rusya’ya gönderilmiş olması, nükleer teknolojinin ülkemize kazandırılması bakımından önemlidir. Toplamda 300 olmak üzere bu sene gönderilen 50 Türk öğrencimiz, Rusya’daki santrallerde staj dahil yaklaşık 9,5 yıla yakın bir eğitimin ardından, Akkuyu Nükleer Santral Projesinde mühendislikten yöneticilik kademesine kadar farklı alanlarda istihdam edilecektir. Akkuyu Nükleer Santral Projesinin uygulanması sürecinde, genel olarak nükleer enerji ve özel olarak da ülkemizde nükleer santral kurulmasıyla ilgili tartışmalarla birlikte yanlış bilgilendirmeler de artmıştır. Bu nedenle hazırlanan bu çalışmada, ülkemizin neden nükleer santrallere ihtiyaç duyduğu, yenilenebilir enerji kaynaklarımızın enerji ihtiyacımızı karşılamaya yetip yetmeyeceği, nükleer santrallerin çevreye, tarıma ve turizme etkileri, Akkuyu sahası ve depremsellik çalışmaları ile Rusya’nın nükleer santraller konusunda dünyadaki tecrübesi, dünyada nükleer enerjinin elektrik üretiminde kullanımı gibi konularda temel bilgiler özetlenmiştir. Yenilenebilir Enerji Türkiye 112
AKKUYU NGS HAKKINDA GENEL BİLGİLER
Akkuyu NGS Projesi, 4 üniteden oluşmaktadır. Her bir ünitenin gücü 1200 MWe olacaktır. Akkuyu NGS Projesi’nin teknik referans santrali, Rusya’da inşaatı devam eden AES-2006 projeli Novovoronejskaya-2 Nükleer Santrali’dir. Akkuyu Nükleer Santrali’nin işletme ömrü 60 yıl olacaktır. Yakıt türü hafif zenginleştirilmiş uranyum dioksittir.
Nükleer enerji, ülkemiz için enerji arz güvenliğimizin sağlanması, enerji ithal bağımlılığımızın ve cari açığın azaltılması bakımından büyük önem taşımaktadır.
Ülkelere göre kurulması planlanan ve kurulması önerilen nükleer reaktör sayısı (13 Eylül 2011 itibariyle)
Yenilenebilir Enerji Türkiye 113
Ülkelere göre kurulması planlanan ve kurulması önerilen nükleer reaktör sayısı (13 Eylül 2011 itibariyle)(Devamı)
Yenilenebilir Enerji Türkiye 114
Yenilenebilir Enerji T端rkiye 115
© Yenilenebilir Enerji Türkiye, 2015, Maltepe Anadolu Lisesi Maltepe, İstanbul, Türkiye Bu kitapçık “Safe Energy, Energy for Future Projesi” kapsamında Maltepe Anadolu Lisesi tarafından hazırlanmıştır.