tr81 bölgesi enerji raporu

1

TR81 BÖLGESİ (ZONGULDAK, KARABÜK,

BARTIN) ENERJİ RAPORU

Şahin BAŞ

Talha GÖKTAŞ

04.04.2012

TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Enerji Raporu II

İçindekiler ÖZET ........................................................................................................................................................ 1

ABSTRACT ................................................................................................................................................ 2

GİRİŞ ........................................................................................................................................................ 3

1.YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEŞİTLERİ ............................................................................... 6

1.1. YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI İLE İLGİLİ MEVZUAT ........................................................ 6

1.2.YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI ÇEŞİTLERİ .............................................................................. 9

1.2.1.Güneş Enerjisi ......................................................................................................................... 9

1.2.2.Hidroelektrik Enerji............................................................................................................... 13

1.2.3.Rüzgâr Enerjisi ...................................................................................................................... 19

1.2.4. Biyokütle Enerjisi ................................................................................................................. 23

1.2.5. Hidrojen Enerjisi .................................................................................................................. 31

1.2.6. Jeotermal Enerji ................................................................................................................... 37

1.3.TR81 DÜZEY 2 BÖLGESİ YENİLENEBİLİR ENERJİ POTANSİYELLERİ ............................................... 40

1.3.1.Zonguldak ............................................................................................................................. 41

1.3.3. Karabük ................................................................................................................................ 48

1.3.2.Bartın .................................................................................................................................... 56

2. NÜKLEER ENERJİ ................................................................................................................................ 62

2.1 Nükleer Enerji Santrallerinin Mevzuatı ....................................................................................... 67

2.2. Nükleer Enerji Santralleri Çalışma Prensipleri ............................................................................ 70

2.3. Nükleer Enerji Santrallerinin Olumlu Yönleri ............................................................................. 71

2.4. TR81 Bölgesinin Nükleer Enerji Santraline Uygunluğu ............................................................... 76

3.TERMİK SANTRAL ......................................................................................................................... 77

3.1.Termik Santrallerde Kullanılan Yakıt Çeşitleri ............................................................................. 78

3.2.Termik Santrallerin Çalışma Prensipleri ...................................................................................... 78

3.3.TR81 Bölgesinde Termik Santraller ............................................................................................. 80

SONUÇ ................................................................................................................................................... 82

KAYNAKÇA ............................................................................................................................................. 85

TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Enerji Raporu III

ŞEKİLLER LİSTESİ

Şekil 1: Dünyadaki Enerji Dağılımı .......................................................................................................... 4

Şekil 2 : Dünya Petrol Rezervleri ............................................................................................................ 5

Şekil 3: Dünyadaki Doğalgaz Rezervleri ................................................................................................. 5

Şekil 4: Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası ................................................................................. 11

Şekil 5: Aylara göre Dağılım .................................................................................................................. 12

Şekil 6: Hidroelektrik Enerji Üretiminin Seyri (1971-2007) ................................................................. 13

Şekil 7: Dünyadaki Kurulu Hidroelektrik Güç Miktarları ..................................................................... 14

Şekil 9 : Enerji Santrallerinin İlk Yatırım Maliyetleri ............................................................................ 17

Şekil 10: Enerji Santrallerinin İşletme Maliyetleri ............................................................................... 18

Şekil 11: Bazı HES Projelerinin Geri Ödeme Süresi .............................................................................. 18

Şekil 12: Zonguldak ili Rüzgâr hız dağılımı – 50 metre ......................................................................... 41

Şekil 13: Kapasite faktörü dağılımı – 50 metre .................................................................................... 42

Şekil 14: Rüzgâr Enerjisi Santrali Kurulabilir Alanlar ........................................................................... 42

Şekil 15: Trafo Merkezler ve Enerji Nakil Hatları Merkezleri Enerji Nakil Hatları .............................. 43

Şekil 16: Zonguldak ili Güneş Radyasyon Görünümü .......................................................................... 44

Şekil 17: Zonguldak ili Global Radyasyon oranları ............................................................................... 44

Şekil 18: Zonguldak ili Güneşlenme Oranları ..................................................................................... 45

Şekil 19: PV Tipi-Alan-Üretilebilecek Enerji ......................................................................................... 45

Şekil 20: Karabük ili güneşlenme süresi ve küresel radyasyon değerleri ........................................... 49

Şekil 21: Karabük ili küresel güneş radyasyon dağılımı ....................................................................... 50

Şekil 22: Karabük ili güneş termik santrali kurulamaz alanlar ............................................................ 50

Şekil 23: Karabük ili rüzgâr hızı dağılımı - 50 m ................................................................................... 52

Şekil 24: Karabük ili kapasite faktörü dağılımı – 50 m ......................................................................... 53

Şekil 25: Karabük ili rüzgâr enerji santrali kurulabilir alanlar ............................................................. 53

Şekil 26: Rüzgâr Hız Dağılımı – 50 metre .............................................................................................. 56

Şekil 27: Kapasite faktörü dağılımı – 50 metre .................................................................................... 57

Şekil 28: Rüzgâr enerjisi santrali kurulabilir alanlar ............................................................................ 57

Şekil 29: Trafo merkezleri ve enerji nakil hatları ................................................................................. 58

Şekil 30: Güneş Radyasyon Görünümü ................................................................................................ 59

Şekil 31: Güneş Enerjisi Global Radyasyon Dağılımı ............................................................................ 60

Şekil 32: Bartın ili Güneşlenme Oranları .............................................................................................. 60

TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Enerji Raporu IV

Şekil 33: Bartın PV Tipi-Alan-Üretilebilecek Enerji .............................................................................. 61

Şekil 34: 2007 Yılında Dünyada Birincil Enerji Arzları (%) .................................................................... 64

Şekil 35: 2007 Yılında Dünyada Elektrik Üretimi (%) ........................................................................... 64

Şekil 36: Dünyadaki birincil enerji kaynakları ...................................................................................... 65

Şekil 37 : Dünyada Bölgelere Göre Nükleer Üretimi ........................................................................... 66

TABLOLAR LİSTESİ

Tablo 1: Ülkelere göre Güneş Enerjisi Kurulu Güç Miktarları .............................................................. 12

Tablo 2 : Biyokütle Ürünlerinin Elemanter Analizi .............................................................................. 25

Tablo 3 : Biyokütle Enerjisi Kullanım Çeşitleri ..................................................................................... 28

Tablo 4 : Bor Rezervleri Dağılımı .......................................................................................................... 33

Tablo 5: Türkiye’deki Jeotermal Santraller .......................................................................................... 39

Tablo 6 : TR81 illerinin enerji tüketim miktarları................................................................................. 40

Tablo 7: Zonguldak İline Kurulabilecek Rüzgâr Enerjisi Santrali Güç Kapasitesi ................................ 43

Tablo 8 : Eğerci HES Bilgileri ................................................................................................................. 46

Tablo 9: Karabük’teki Hidroelektrik Santraller .................................................................................... 48

Tablo 10: Karabük ili Rüzgâr Enerjisi Santralleri .................................................................................. 51

Tablo 11 : Karabük İlinde Yetiştirilen Biyokütle Ürün çeşitleri ve Miktarları ..................................... 54

Tablo 12: Bartın iline kurulabilecek rüzgâr enerjisi santrali güç kapasitesi ........................................ 58

Tablo 13: Dünyadaki Nükleer Santraller .............................................................................................. 62

Tablo 14: Dünya Geneli Nükleer Talebi Tahmini ................................................................................. 72

Tablo 15: Enerji kaynakları ve maliyetleri ............................................................................................ 74

Tablo 16: Termik Santrallerin Yakıt Tüketimi ve Brüt Üretimi ............................................................ 80

1

ÖZET

Enerji konusu, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin gündemindeki yerini gün geçtikçe

artırmaktadır. Günlük yaşantımızın vazgeçilmez bir parçası olan enerji aynı zamanda

sanayinin de vazgeçilmez bir unsurudur. Bu nedenle enerji tüketimi ile ülkelerin gelişmişlik

göstergeleri arasında doğrudan bir bağlantı vardır. Günümüzde küresel anlamda yapılan

planlar, projeler ve stratejilerin kaynağını enerji oluşturmaktadır. Yakın geçmişimizde yapılan

savaşların ve oluşturulan güç dengelerinin enerji kaynaklarına sahip olmak ya da kaynakları

yönetmek için yapıldığı bilinmektedir. Enerji kaynaklarına sahip olan veya enerji üretebilen

ülkeler “game changer(oyun kurallarını değiştiren aktör)” rolü oynayarak dünyadaki

dengeleri değiştirebilmektedir. Dünyanın 16. en büyük ekonomisi olan ülkemizin temel

sorunu olan cari açığın büyük bir kısmı enerji ithalatından kaynaklanmaktadır. Türkiye’nin

geleceğe dair belirlediği hedeflere ulaşabilmek için sürekli enerji tüketen bir ülke

konumundan çıkıp, her ne kadar enerji kaynakları yönünden zengin olmasa da, enerjiyi

kullanabilen ve yönetebilen bir ülke haline gelmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, enerji

kaynakları ve dünyadaki kullanımları göz önüne alınarak TR81 Düzey 2 Batı Karadeniz Bölgesi

illeri Zonguldak, Karabük ve Bartın’ın enerji haritası çizilerek yatırımcılar için bir yol haritası

olması amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Enerji, kalkınma ajansı, yenilenebilir

TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Enerji Raporu 2

ABSTRACT

The matter of energy is getting its importance place increased on topic of developing and

developed countries day by day. Energy what is an indispensable piece of our daily life, is

also an indispensable element of industry at the same time. That’s why there is a direct-

relation between energy consumption and development view of countries. At the present

day, plans, projects and strategies which are proposed as a global meaning, are based their

source with energy. It is known that wars and constituted power balances made in near past

were formed to have energy sources or to manage sources . Countries where have their

energy sources or produce their energy, could make a difference to change balances in the

World by playing role of “game changer”. An important part of current account deficit which

is also basic problem of our country where is the sixteenth biggest economy of the World, is

resulted from energy imports. To reach its expected future targets, Turkey, must exit from

the location of a country where is always consuming energy, and must become a country

where can use and manage energy, even if it is not reach by the source of energy. It is aimed

in this work that, by using the terms of energy sources and casting it’s uses in world, it

should be a process map as forming an energy map for investors who are minded to invest in

Zonguldak, Karabük and Bartın cities where are TR81 level regions.

Key Words : Energy, delelopment agency, renewable


GİRİŞ

Sanayi ve üretim için kullanılan enerji kaynakları, insan hayatına girmesi ile birlikte

yaşantımızın da ayrılmaz bir parçası haline gelmiş ve bu durum enerjiyi daha da önemli bir

konuma getirmiştir. Gün geçtikçe yeni kaynaklar bulunarak enerji ihtiyacı karşılanırken,

kullanılan kaynakların çevreye verdiği olumsuz sonuçların etkisi göz ardı edilemeyecek

noktaya geldiğinde ortaya yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanma fikri çıkmıştır. Tamamen

doğal kaynakları kullanarak temiz bir enerji üretmek fikri ile hayata geçen yenilenebilir enerji

kaynakları teknolojileri gün geçtikçe ilerlemektedir. Bu ilerlemenin neticesinde klasik enerji

kaynaklarına göre çok yüksek olan ilk yatırım maliyetlerinde azalma gerçekleşmektedir.

Konunun detaylarına inmeden önce enerjinin tarihçesine göz atmamız faydalı olacaktır.

İnsanlar yaradılışından itibaren varoluşunda önemli etkileri olduğunu anladığı enerjiyi

kullanmak istemiştir. Önce ateşi bularak ateşi yırtıcı hayvanları korkutmak için kullanmış;

daha sonra aslında bulduğu şeyin bir enerji türünün dışa vurumu olduğunu onunla

ısınabileceğini, aydınlanabileceğini keşfetmiştir. Sonra yel değirmenlerin yapılmasıyla

rüzgârın enerjisini de kullanmaya başlamıştır.

Gelişen süreç 5000 yıl önce Çin’de keşfedilen, elektrik kavramının temelini oluşturan,

manyetik enerji ile devam etmiştir. Demirin yer çekimine tepki göstermesinin hareketiyle

pusula icat edilmiş ve sonrasında kömür devreye girmiştir. 1600’lü yıllarda Hollanda

Avrupa’da ilk kömürü üreten ve pazarlayan ülke olmuştur. Hollanda’yı İngiltere kendi

kömürünü çıkararak ve diğer ülkelere satarak takip etmiştir.

19. yüzyılın başlarında buharlı lokomotif ve gemi üretimi ile birlikte o dönemde enerji

talebinin artması hidroelektrik, jeotermal ve güneş gibi alternatif enerji kaynaklarının

kullanımını da gündeme getirmiştir. 1860’larda Fransa güneş enerjisinden faydalanmaya

başlamış, cam bir çubuk ile havzadaki suyu ısıtıp buhar elde etmeyi bile başarmışlardır. 19.

yüzyılın sonlarına doğru jeotermal kaynaklar ısınma amacıyla ve yel değirmeni ise elektrik

üretimi için kullanılmaya başlanmıştır. Amerika’nın Pensilvanya'da petrolü bulması ve

havagazı, benzin, fueloil gibi yan ürünleri üretmesi endüstride yeni bir dönem başlatmıştır.

Bu ürünler perspektifinde, içten yanmalı motorların bulunmasıyla da petrol çok daha fazla

önem kazanmış ve endüstrinin tüm alanlarında alternatifsiz bir enerji kaynağı haline

gelmiştir.


Türkiye’ye bakıldığında ilk büyük santral 1913’de İstanbul’da kurulmuştur. 1948’de

Zonguldak Çatalağzı Termik Santrali devreye girmiş ve 1952’de 154 KW’lık bir iletim hattı

kurulması ile İstanbul’a elektrik takviyesi yapılmıştır. 50’li yıllarda, devlet ve özel sektör eliyle

santraller yapılmaya başlanmış ve o dönemlerde kurulu güç 407.8 MW’a, üretim ise 500.000

KWh’a ulaşmıştır. 70’li yıllara gelindiğinde, artan üretim, dağıtım ve tüketim miktarı ve

hizmetin yaygınlaşması, kurumsal bir yapıyı zorunlu kılmış olup TEK (Türkiye Elektrik Kurumu)

bu dönemde kurulmuştur. Bu yıllarda TEK 2234,9 MW kurulu güç ile 8 milyar 623 milyon

KWh seviyelerine ulaşmıştır.

Petrol ve yan ürünlerinin endüstrinin her alanında kullanılması beraberinde çevre kirliliğini

getirmiş ve 1973’de yaşanan petrol krizinin de etkisiyle alternatif enerjiler konusu gündeme

gelmiştir. Petrol rezervlerinin azalması gibi sebeplerden dolayı alternatif enerji kaynakları

aranmaya başlanmıştır. Bu sebeple 2000’li yılların başında çevreye zararsız, temiz, petrole

alternatif olabilecek enerji üretimi ve kullanımı oldukça önem kazanmıştır. Teknolojik

gelişmelerle birlikte alternatif enerji arayışları artırılırken, çevresel bozulmalar bir anda

politikanın enerjiyi kazanırken yaşamları kaybetmeme kavramına yönelmesine sebep

olmuştur.

Birçok kaynağın etkin bir biçimde kullanıldığı günümüzde ise iklim değişikliklerinin, nükleer

faciaların ve bunların yanında ihtiyaçları karşılamanın başlı başına bir tartışma konusu olduğu

tespit edilmiş ve bu konuda çalışmalar başlatılmıştır. Aşağıdaki grafik 2009 yılı itibarı ile

dünyadaki tüm enerji kullanımın çeşidini göstermektedir.

Şekil 1: Dünyadaki Enerji Dağılımı

Kaynak: Enerji Piyasası Düzenleme Kurulu


Aşağıdaki iki grafik ise Dünya’da var olduğu ön görülen petrol ve doğal gaz rezervlerini

göstermektedir.

Şekil 2 : Dünya Petrol Rezervleri

Şekil 3: Dünyadaki Doğalgaz Rezervleri


1.YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEŞİTLERİ

1.1. YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI İLE İLGİLİ MEVZUAT

Türkiye’de yenilenebilir enerji kaynakları ile ilgili yasal olarak ilk adım 10.5.2005 tarihinde

çıkarılan “yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretimi amaçlı kullanımına ilişkin

kanun” ile olmuştur. Yenilenebilir Enerji Kanunu (YEK) ile hidrolik, rüzgâr, güneş, jeotermal,

biyokütle, biyokütleden elde edilen gaz (çöp gazı dâhil), dalga, akıntı enerjisi ve gel-git gibi

fosil olmayan enerji kaynakları, yenilenebilir enerji kaynağı kapsamına alınarak bu alanlarda

yapılacak yatırımlar için teşvik ve yardımlar ortaya koyularak bir yol haritası oluşturuldu.

Yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretimi amaçlı kullanımının

yaygınlaştırılması, bu kaynakların güvenilir, ekonomik ve kaliteli biçimde ekonomiye

kazandırılması, kaynak çeşitliliğinin artırılması, sera gazı emisyonlarının azaltılması, atıkların

değerlendirilmesi, çevrenin korunması ve bu amaçların gerçekleştirilmesinde ihtiyaç duyulan

imalat sektörünün geliştirilmesi amacıyla oluşturulan YEK, 2008 ve 2010 yıllarındaki

değişiklikler ile son halini almıştır. Buna göre kurulacak yenilenebilir enerji kaynaklarına

dayalı üretim tesisleri için başvuru yapılması, izin verilmesi, denetim yapılması ile teknik ve

mali usul ve esaslar, Bakanlık, İçişleri Bakanlığı ve DSİ’nin görüşleri alınarak EPDK tarafından

çıkartılacak bir yönetmelikle düzenleneceği belirtilmiştir. Bu duruma ek olarak, hidroelektrik

üretim tesisleri için su kullanım hakkının verilmesine, DSİ’nin ilgili taşra teşkilatının su rejimi

açısından üretim tesisinin yapımında sakınca bulunmadığına ve bağlantının yapılacağı dağıtım

şirketinden dağıtım sistemine bağlantı yapılabileceğine dair görüş alınmak kaydıyla, tesisin

kurulacağı yerdeki il özel idareleri yetkili kılınmıştır.

Yenilenebilir enerjilerin kullanımının artırılması amacıyla, ticari faaliyette bulunmayıp

yenilenebilir enerji kaynaklarını kendi ihtiyaçlarını karşılayacak kadar kullanacak olan

tüketiciler için, azami bin kilovatlık (1000 KW) kurulu güce sahip izole elektrik üretim tesisi ve

şebeke destekli elektrik üretim tesisi kuran gerçek ve tüzel kişilerden kesin projesi,

planlaması, master planı, ön incelemesi veya ilk etüdü DSİ veya EİE tarafından hazırlanan

projeler için hizmet bedellerinin alınmayacağı taahhüt edilmiş. Bir diğer önemli teşvik olarak

da, bu kanun kapsamındaki yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı üretim tesislerinden,

yatırım ve işletme dönemlerinin ilk on yılında izin, kira, irtifak hakkı ve kullanma izni

bedellerine yüzde seksen beş (% 85) indirim uygulanacağı maddesi yer almaktadır.


Son olarak hangi kaynağa ne kadar teşvik verileceği kanun ekinde yer alan I ve II nolu

cetvelde belirlenmiştir. En yüksek teşvikin güneş ve biyokütle enerji yatırımlarına sağlandığı

aşağıda yer alan cetvellerde görülmektedir.

I Sayılı Cetvel

(29/12/2010 tarihli ve 6094 sayılı Kanunun hükmüdür.)

Yenilenebilir Enerji Kaynağına

Dayalı Üretim Tesis Tipi

Uygulanacak Fiyatlar

(ABD Doları cent/kWh)

a. Hidroelektrik üretim tesisi 7,3

b. Rüzgâr enerjisine dayalı üretim

tesisi 7,3

c. Jeotermal enerjisine dayalı

üretim tesisi 10,5

d. Biyokütleye dayalı üretim tesisi

(çöp gazı dahil) 13,3

e. Güneş enerjisine dayalı üretim

tesisi 13,3

II Sayılı Cetvel

(29/12/2010 tarihli ve 6094 sayılı Kanunun hükmüdür.)

Tesis Tipi Yurt İçinde Gerçekleşen İmalat

Yerli Katkı

İlavesi(ABD

Doları

cent/kWh)

A- Hidrolelektrik

üretim tesisi

1- Türbin 1,3

2- Jeneratör ve güç elektroniği 1,0

B- Rüzgâr enerjisine

dayalı üretim tesisi

1- Kanat 0,8


3- Türbin kulesi 0,6

4- Rotor ve nasel gruplarındaki

mekanik aksamın tamamı

(Kanat grubu ile jeneratör ve

güç elektroniği için yapılan

1,3


ödemeler hariç.)

C- Fotovoltaik güneş

enerjisine dayalı

üretim tesisi

1- PV panel entegrasyonu ve

güneş yapısal mekaniği imalatı

0,8

2- PV modülleri 1,3

3- PV modülünü oluşturan

hücreler

3,5

4- İnvertör 0,6

5- PV modülü üzerine güneş

ışınını odaklayan malzeme

0,5

D- Yoğunlaştırılmış

güneş enerjisine

dayalı üretim tesisi

1- Radyasyon toplama tüpü 2,4

2- Yansıtıcı yüzey levhası 0,6

3- Güneş takip sistemi 0,6

4- Isı enerjisi depolama

sisteminin mekanik aksamı

1,3

5- Kulede güneş ışınını

toplayarak buhar üretim

sisteminin mekanik aksamı

2,4

6- Stirling motoru 1,3

7- Panel entegrasyonu ve

güneş paneli yapısal mekaniği

0,6

E- Biyokütle

enerjisine dayalı

üretim tesisi

1- Akışkan yataklı buhar

kazanı

0,8

2- Sıvı veya gaz yakıtlı buhar

kazanı

0,4

3- Gazlaştırma ve gaz

temizleme grubu

0,6

4- Buhar veya gaz türbini 2,0

5- İçten yanmalı motor veya

stirling motoru

0,9


7- Kojenerasyon sistemi 0,4

F- Jeotermal enerjisine dayalı üretim tesisi

1- Buhar veya gaz türbini 1,3


3- Buhar enjektörü veya vakum kompresörü

0,7


1.2.YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI ÇEŞİTLERİ

1.2.1.Güneş Enerjisi

Güneş, insanların geçmişten bugüne hayatının içinde olan bir kavramdır. Aydınlanma ve

ısınma amaçlı olarak faydalandığımız güneş, artık dünyada yenilenebilir enerji kaynakları

kullanımına olan yöneliş doğrultusunda enerji alanında da karşımıza çıkmaktadır.

Güneş enerjisi; yakıt masrafı olmayan, işletme maliyeti düşük, enerji kaynağı tükenmeyen ve

çevreyi kirletmeyen bir enerji türüdür. Ancak geniş kullanım alanlarına ihtiyaç duyulması,

kullanılabilir enerjileri dönüştürme teknolojisinin henüz tam olarak yaygınlaşmaması, ilk

yatırım maliyetinin yüksek olması ve gelen enerjinin kesikli ve değişken olması en önemli

olumsuzluklarıdır. Güneşten üretilebilecek enerjinin mevsimlere göre farklılık ve dalgalanma

göstermesi büyük bir sorun teşkil etmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elde

edilecek elektrik enerjisinin depolanması halinde bu büyük sorun ortadan kalkacak ve güneş

enerjisinin kullanımı yaygınlaşacaktır. Sonuç olarak yaygınlaşan teknoloji ile birlikte uzun

vadede maliyetlerin düşmesi güneş enerjisini daha cazip hale getirecektir.

Güneş enerjisi teknolojileri yöntem, malzeme ve teknolojik düzey açısından çok çeşitlilik

göstermekle birlikte iki ana gruba ayrılabilir:

Isıl Güneş Teknolojileri ve Odaklanmış Güneş Enerjisi (Concentrated Solar Power):

Güneş enerjisinden ısı elde edilen bu sistemlerde, ısı doğrudan kullanılabileceği gibi

elektrik üretiminde de kullanılabilir.

Güneş Pilleri: Fotovoltaik (Photovoltaic) piller (PV) de denen yarıiletken malzemeler

güneş ışığını doğrudan elektriğe çevirirler. Avrupa Birliği 2010 yılında fotovoltaik

elektriğin elektrik üretimi içindeki payının % 0,1 olmasını hedeflemiştir.


Resim 1: Fotovoltaik Panel

Güneş enerjisi teknolojisi henüz tam anlamıyla ekonomik kullanıma girmiş değildir. Mevcut

teknoloji, elektrik enerjisi üretiminde çok sınırlı düzeyde bulunmakta ve ancak yerel

aydınlatma ve küçük güç ihtiyaçlarına yanıt verebilmektedir. Ayrıca sıcak su temini kullanımı

daha verimli uygulamalarla giderek yaygınlaşmaktadır. Gelişmekte olan ülkelerdeki kurulu

sistemler başlıca, evlerde, okullarda ve sağlık ocakları ve okul gibi kamu kurumlarında

kullanılırken gelişmiş ülkelerde güvenlik, cadde ve tünel aydınlatmasında kullanılmaktadır.

Güneş Enerjisinin Olumlu ve Olumsuz Yönleri

Güneş enerjisinin olumlu yönleri;

Tükenmeyen bir enerji kaynağıdır,

Temiz enerji türüdür,

Doğabilecek ekonomik bunalımdan etkilenmez,

Karmaşık teknolojiye ihtiyaç duymaz,

İşletme masrafları çok azdır,

Gaz, duman, kükürt veya radyasyon gibi zararlı artıkları yoktur


Güneş enerjisinin olumsuz yönleri;

Birim yüzeye gelen güneş ışınları devamlı olmadığından depolama gerektirir,

Enerji ihtiyacının fazla olduğu kış aylarında, güneş ışınları az ve geceleri ise hiç yoktur,

Güneş enerjisinden faydalanan birçok tesisin ilk yatırım masrafları fazladır.

Türkiye’de ve Dünyada Güneş Enerjisi Potansiyeli

Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli açısından birçok

ülkeye göre şanslı durumdadır. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğünde (DMİ) mevcut

bulunan 1966-1982 yıllarında ölçülen güneşlenme süresi ve ışınım şiddeti verilerinden

yararlanarak EİE tarafından yapılan çalışmaya göre Türkiye'nin ortalama yıllık toplam

güneşlenme süresinin 2640 saat (günlük toplam 7,2 saat), ortalama toplam ışınım şiddetinin

1311 kWh/m²-yıl (günlük toplam 3,6 kWh/m²) olduğu tespit edilmiştir. Elektrik İşleri Etüt

İdaresi Genel Müdürlüğünün yaptığı ölçümler sonucu Türkiye’nin güneş enerjisi potansiyel

atlası (GEPA) oluşturulmuş ve 2010 yılında basılmaya başlanmıştır.

Şekil 4: Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası

Kaynak: Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü


Şekil 5: Aylara göre Dağılım

Güneş enerjisinin dünyadaki kullanımına baktığımızda, Avrupa ülkelerinin ağırlığı göze

çarpmaktadır. Aşağıdaki tabloda kurulu güneş enerjisi kapasitesi en yüksek 10 ülke yer

almaktadır. Almanya’nın güneş enerjisindeki liderliği açıkça görülmektedir. Almanya’nın

güneş panellerinden ürettiği elektrik enerjisi, Japonya’daki Fukuşima Nükleer Santralinin

üretiminden daha fazladır.

Tablo 1: Ülkelere göre Güneş Enerjisi Kurulu Güç Miktarları

ÜLKE KURULU GÜNEŞ ENERJİSİ (MW)

ALMANYA 9,785 MW

İSPANYA 3,386 MW

JAPONYA 2,633 MW

AMERİKA BİRLEŞİK DEVLETLERİ 1,650 MW

İTALYA 1,167 MW

ÇEK CUMHURİYETİ 465 MW

BELÇİKA 363 MW

ÇİN 305 MW

FRANSA 272 MW

HİNDİSTAN 120 MW

Kaynak: Avrupa Fotovoltaik Endüstrisi Birliği,2009


1.2.2.Hidroelektrik Enerji

Yenilenebilir temiz enerji kaynaklarının içinde hidrolik enerjinin yeri çok önemlidir. İnsanlık

tarihi boyunca suyun hareket enerjisinden yararlanmak için çeşitli metotlar kullanılmıştır.

Henüz gelişme aşamasında olan diğer yenilenebilir enerjilerden farklı olarak hidrolik enerji

uzun yıllardır bütün dünyada kullanılan bir enerji türüdür. Barajlar, temiz su sağladığı gibi

temiz enerji de sağlamaktadır.

Hidroelektrik santraller (HES) yükseklerden akışa geçen suların potansiyel enerjisini türbin ve

jeneratörler vasıtasıyla elektrik enerjisine çeviren enerji üretim tesisleridir. Dünyada 24

ülkede toplam ulusal elektrik üretiminin % 90’ının ve 63 ülkede % 50’sinin hidroelektrik

santrallerden elde ediliyor olması bu yapıların enerji temininde önemini göstermektedir

(World Commission on Dams Report).

Dünyada ve Türkiye’de Hidroelektrik Enerji Potansiyeli ve Kullanımı

Hidroelektrik enerjinin hem çevreyi kirletmeyen temiz bir kaynak olması hem de uzun

vadede en ucuz enerji türü olması sebebiyle, birçok ülke son yıllarda hidroelektrik santral

inşaatına yeniden hız vermiştir. Halen dünyada enerji amaçlı işletme halinde 8.200 büyük

baraj bulunmaktadır.

Şekil 6: Hidroelektrik Enerji Üretiminin Seyri (1971-2007)

Kaynak: Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü


Londra merkezli Uluslararası Hidroenerji Birliği'ne (International Hydropower Association–

IHA) göre küresel elektrik ihtiyacının % 16'sı hidroelektrik enerjiden elde edilmektedir.

Hidroelektrik enerjinin, yenilenebilir kaynaklardan sağlanan enerji üretimi içindeki payı ise %

80'e ulaşmaktadır. Günümüzde Kuzey Amerika kullanılabilir hidroelektrik enerji kaynaklarının

% 70'ini, Avrupa ise % 75'ini kullanmaktadır. Hidroelektrik enerji alanında en önemli büyüme

fırsatını ise Güney Amerika, Asya ve özellikle Afrika sunmaktadır. IHA’nın çalışmalarında,

dünyanın teknik hidroelektrik kapasitesi 14,2 trilyon kWh/yıl olarak hesap edilmektedir.

Bunun içinde ekonomik hidroelektrik kapasite ise 8,1 trilyon kWh/yıldır.

Şekil 7: Dünyadaki Kurulu Hidroelektrik Güç Miktarları


Uluslararası Enerji Ajansınca (International Energy Agency–IEA) 2020’de dünya enerji

tüketimi içerisinde hidroelektrik ve diğer yenilenebilir enerji kaynaklarının payının bugüne

göre % 53 oranında artacağı öngörülmüş olup, bu oranın gerçekleştirilebilmesi için her

büyüklükteki hidroelektrik gücün verimli değerlendirilmesi gerekmektedir. 2020 yılına kadar

toplam enerji tüketiminin beşte birini yenilenebilir enerjilerden elde etmeyi hedefleyen AB

ülkelerinde, özellikle hidroelektrik enerji kapasitesinin artırılması ve mevcut santrallerin

yenilenmesine yönelik yatırımlar hızla artırılmaktadır.


Türkiye’de hidroelektrik potansiyeline göz attığımızda, topoğrafyası ve morfolojik yapısı göz

önüne alındığında ülkemiz hem düşü hem de debi açısından şanslı sayılabilecek ülkeler

arasında yer almaktadır. Su kaynakları bakımından söz konusu avantajlara sahip ülkemiz, bu

kaynakların değerlendirilmesi noktasında ne yazık ki ulaşması gereken düzeyde

bulunmamaktadır. Avrupa ülkelerinde ise ülkelerin ekonomisi açısından büyük bir öneme

sahip hidrolik kaynakların tamamına yakını değerlendirilmektedir.

Şekil 8: Ülkemizde Hidroelektrik Potansiyel Dağılımı

Kaynak: Çevre ve Orman Bakanlığı

Teorik Hidroelektrik Potansiyel 433 Milyar kWh

Teknik Olarak Değerlendirilebilir Hidroelektrik Potansiyel 216 Milyar kWh

Teknik ve Ekonomik Olarak Değerlendirilebilir Hidroelektrik Potansiyel 140 Milyar kWh

Ülkemizin teknik ve ekonomik olarak değerlendirilebilir hidroelektrik potansiyeli 140 milyar

kilowatt/saat olarak hesaplanmıştır. 2010 yılı itibariyle yılda yaklaşık 53 milyar kWh

hidroelektrik enerji üretim potansiyeline ulaşılmıştır. Bu değer; toplam teknik ve ekonomik

olarak değerlendirilebilir hidroelektrik potansiyelimizin sadece % 37,85’idir. Dünyadaki

duruma baktığımızda ise ABD hidroelektrik potansiyelin % 86’sını, Japonya % 78’ini, Norveç

% 68’ini, Kanada % 56’sını geliştirmiştir. Devam eden projeler tamamlandığında yılda yaklaşık

80 milyar kWh’lık bir elektrik üretimi daha sağlanacak ve mevcut hidroelektrik

potansiyelimizin kullanılma oranı takriben % 90 seviyesinin üstüne çıkarılacaktır.

30%

20%

50%

Ekonomik Ekonomik olmayan Teknik Olarak Değerlendirilemez


Hidroelektrik Enerjinin Olumlu ve Olumsuz Yönleri

Hidroelektrik enerjinin olumlu yönlerini şu şekilde sıralayabiliriz;

Ekonomik ömrü uzun,

Dünya genelinde yaygın,

Çevre dostu,

İşletme-bakım gideri düşük VE yakıt gideri olmayan,

Geri ödeme suresi kısa (5-10 yıl),

Yüksek verimli (% 90’ın üzerinde),

İşletmede esneklik ve kolaylık sağlayarak pik talepleri karşılayabilen,

Yöre halkına ekonomik ve sosyal katkılar sallayan,

Dışa bağımlı olmayan yerli bir kaynaktır.

Hidroelektrik enerjinin yukarıdaki üstünlüklerine karşılık göz önüne alınarak dikkat edilmesi gereken

eksiklikleri de mevcuttur. Son yıllarda hidroelektrik enerjinin toprak kaybı, fauna ve flora etkisi,

nehirlerin akış rejimlerindeki değişiklik gibi negatif etkilerine dikkat çekilmiştir. Örneğin, bazı çok

büyük projelerin rezervuar alanları ve havzaları canlı habitat için önemli koruma alanları haline

gelmiştir.

Hidroelektrik enerji üretim tesisleri, yenilenebilir, temiz ve çevre dostu olarak tanımlanmakla birlikte

kontrolsüz kurulan tesislerin özellikle doğal yaşama olumsuz etkileri nedeniyle eleştirilmektedir.

Eleştirilerin toplandığı en önemli nokta “çevresel akış-can suyu” miktarıdır. Can suyu, özellikle barajlı

hidroelektrik santrallerde, baraj sonrası dere yatağındaki doğal hayatın herhangi bir etkiye maruz

kalmadan devamı için gerekli en düşük su miktarıdır. Bir akarsu yatağındaki su miktarındaki değişim,

doğal hayatı hem miktar hem de su kalitesi açısından etkilemektedir.

Akarsu yatağındaki su miktarı, sudaki zehirli maddeleri ve diğer kirletici maddelerin etkilerini

ortadan kaldıracak veya doğal yaşamın devamlılığını sağlayacak düzeye seyrelterek

indirebilecek miktarda olmalıdır. Ancak her havzanın farklı karakteristik özellikleri vardır. Can

suyu miktarının hesaplanması ve çevresel etkilerin belirlenmesinde tek bir yaklaşım

kullanmak ve havzalar arası karşılaştırma yapmak doğru değildir. Bu kapsamda planlanan

projelerde uzun dönemli ve güvenilir veri toplama ve analize önem verilmesi, yeterli ölçüm

istasyonu bulunmayan noktalar için havza genelini kapsayan yağış-akım ilişkisine dayalı


modelleme çalışmaları ile uzun yıllar kurak dönemler ve taşkın debileri belirlenmesi

gerekmektedir (Makine Mühendisleri Odası, 2010).

Hidroelektrik enerjinin yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde daha ekonomik ve ucuz

olduğu aşağıda yer alan tablolardan karşılaştırmalı olarak bakıldığında daha iyi

anlaşılmaktadır. Yatırım maliyetleri konusunda gaz türbininden sonra en az maliyete sahip

olan hidroelektrik, işletme ve bakım maliyetleri noktasında da diğer enerji türlerinden

oldukça avantajlıdır. Doğada var olan suyu kullandığından dolayı herhangi bir yakıt

maliyetinin olmaması da hidroelektrik için büyük bir artı niteliğindedir.

Şekil 9: Enerji Santrallerinin İlk Yatırım Maliyetleri

Kaynak: US Department of Energy


Şekil 10: Enerji Santrallerinin İşletme Maliyetleri

Kaynak: US Department of Energy

Şekil 11: Bazı HES Projelerinin Geri Ödeme Süresi



1.2.3.Rüzgâr Enerjisi

Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde günümüze kadar en çok gelişme gösteren enerji türü

olarak karşımıza çıkmaktadır. Rüzgâr enerjisinin tarihçesine baktığımızda en eski rüzgâr

kuvvet makinası olan yel değirmeninin, bundan 3000 yıl önce İskenderiye yakınlarında

yapıldığı tahmin edilmektedir. Rüzgâr enerjisinden ilk elektrik üretimi ise 1891 yılında

Danimarka’da gerçekleşmiştir.

Rüzgâr türbinleri, yenilenebilir nitelikte olan hava akımını elektrik enerjisine dönüştürmektedir.

Rüzgâr türbinlerinin çalışması çevreye zararlı gaz emisyonuna neden olmadığından enerji

geleceğimizde ve iklim değişikliğini önlemede büyük bir role sahiptir. Geleneksel güç santrallerinin

aksine, enerji güvenliği açısından yakıt maliyetlerini ve uzun dönemli yakıt fiyatı risklerini eleyen,

ekonomik, politik ve tedarik riskleri açısından diğer ülkelere bağımlılığı azaltan yerli ve her zaman

kullanılabilir bir kaynaktır. Ancak rüzgâr türbinlerinin büyük alan kaplaması, gürültü kirliliği

oluşturması ve üretilen elektriğin iletim ve sürekliliği gibi sorunları bazı olumsuzlukları da

bulunmaktadır

Rüzgâr enerjisi sistemlerinin tasarımı, planlaması ve çalıştırılması için rüzgârın özelliklerinin tüm

detaylarıyla bilinmesi gerekmektedir. Türbin yerleşimi ve rüzgâr enerji potansiyelinin belirlenebilmesi

için uzun süreli güvenilir verilere ihtiyaç duyulmaktadır. Bunun en iyi örneklerinden biri, Avrupa Birliği

ülkelerindeki rüzgâr enerjisi potansiyelini belirlemek için 200’den fazla yerde kurulan uygun

meteoroloji istasyonlarının 10 yılı aşan verileri sonucu oluşturulan Avrupa Rüzgâr Atlasıdır. Benzer bir

çalışma Türkiye’de Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü tarafından “il bazlı rüzgâr enerjisi

potansiyeli atlası” ismiyle tamamlanmıştır. Bunun yanı sıra 1992-2007 yılları arasında Türkiye’nin

çeşitli yerlerinde kurulan 58 gözlem istasyonlarında veriler alınarak rüzgâr potansiyeli hakkında

çalışmalara devam edilmektedir. Türkiye’de 44 adet faaliyette olan ve 2 adet yap-işlet-devret

modeliyle üretime geçecek olan işletmedeki rüzgâr santralleriyle birlikte toplam kurulu rüzgâr gücü

1600 MW’a ulaşmış durumdadır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı 2020 hedefleri içerisinde rüzgâr

santrallerinden üretilecek elektriğin 20.000 MW güce ulaşmasını hedeflemektedir. Bunlara ek olarak

Türkiye’nin 80.000 MW rüzgâr potansiyeli olduğu yapılan çalışmalarla tahmin edilmektedir.

Avrupa’yla kıyaslandığında rüzgâr potansiyeli bakımından zengin olan ülkemiz, hızla gelişen bu

sektörde gerekli atılım ve teknoloji yatırımlarıyla bu alanda söz sahibi olabilir ve komşu ülkelerine ve

bölgeye teknolojisini ihraç edebilir. Bu durum yenilenebilir enerjinin öneminin daha da artacağı

önümüzde on yıllarda Türkiye’nin stratejik gücünün artmasına büyük bir katkı sağlayacaktır.


Rüzgâr Enerjisinin Olumlu ve Olumsuz Yönleri

Rüzgâr enerjisinin olumlu yönlerini şu şekilde sıralayabiliriz:

■ Temiz bir enerji kaynağıdır. Diğer bazı enerji kaynaklarında olduğu gibi radyoaktif

atık (hatta hiç bir atık) içermez, sera gazları, dolayısıyla da asit yağmurları oluşturmaz. Hatta

bunların oluşumunda dolaylı bir azalmaya yol açar. Çünkü ürettikleri enerjiye eşdeğer üretim

yapabilmek için harcanacak olan fosil yakıtların kullanılmasını ve böylece ortaya çıkacak olan

atıkları azaltır. Örneğin yapılan hesaplamalara göre, ABD’deki Altamount Pass rüzgâr çiftliği,

atmosfere yılda 461.000 ton karbondioksit ve 423 ton azot oksit karışmasını engellemektedir.

İngiltere'de ise, yılda yaklaşık 350.000 ton karbondioksit atılmasının, rüzgâr enerjisi kullanımı

sayesinde engellendiği hesaplanmıştır. Avrupa Birliği'nin 2005 yılı için planladığı 12.000 MW

Kurulu güce ulaşıldığında da, bu miktarın 30 milyon ton karbondioksit, 2 milyon ton uçucu

kül, 80.000 ton kükürt dioksit ve 40.000 ton azot oksitin atmosfere saçılması engellenmiştir.

Bu yönüyle rüzgâr enerjisi, küresel ısınma sürecinin yavaşlatılması bakımından çok önemli bir

rol oynamaktadır. Buna ek olarak fosil yakıtlar üzerindeki baskıyı ve yükü azalttığı için bu

kaynakların kullanılabilirlik ömrünü uzatmaktadır.

■ Maliyeti düşük bir enerji kaynağıdır. Yenilenebilen yani tükenmeyen bir enerji

kaynağı olduğundan, hammadde maliyeti sıfırdır. Ancak türbin olmadan kullanılamayacağı

için elbette ki rüzgâr enerjisinin da bir maliyeti vardır. Bir türbinin fiyatı ABD iç piyasasında en

az 750 $/kW, Avrupa'da ise, 1000-1500 $/kW civarındadır. 1981 yılında, karada kurulan bir

rüzgâr türbininin birim kurulu güç maliyeti, 4000 $/kW iken günümüzde bu rakam, 1000

$/kW civarına düşmüştür. Dünya piyasasında rekabetin artmakta olması sebebiyle, özellikle

Avrupa'da bu fiyatların 1000 $/kW'ın altına düşeceği tahmin edilmektedir. Türbin fiyatlarının

düşmesi ve gelişen teknolojiye bağlı olarak, birim enerji maliyetinde de bir azalma

görülmektedir. Örneğin, Avrupa'da 1 kWh rüzgâr enerjisinin maliyeti, 6-8 cent iken, rüzgâr

enerjisi teknolojisi bakımından üstün özellikler gösteren ABD'deki 1 kWh rüzgâr enerjisinin

maliyeti, 4 cent civarındadır. ABD'deki rüzgâr elektriğinin maliyeti, nükleer enerji ve güneş

enerjisinin % 50'si kadar, doğalgaz, petrol ve kömürle çalışan termik santrallerden elde edilen

elektriğin ise, % 25-30'u kadardır.

■ Rüzgâr enerjisi, hammadde bakımından dışalıma bağlı olmadığı için, geleneksel

kaynaklara göre daha pahalıya da elde edilse, ulusal ekonomi bakımından bir kazançtır.

Ulusal ekonomiye katkısı, sadece enerji dışalımını azaltması ve alışılagelmiş enerji


kaynaklarına destek olması ile sınırlı değildir. Ayrıca, yeni iş alanlarıyla istihdam imkânlarını

da artırmaktadır. Örneğin Türkiye’de 2009 yılında rüzgâr endüstrisinde yaklaşık 10.000 kişi

çalışmaktadır. Bunun yanı sıra, diğer birçok enerji kaynağına göre, rüzgâr elektriğinin maliyeti

daha düşüktür.

Yukarıda belirtilen avantajların yanında, temiz bir enerji kaynağı olsa bile rüzgâr

teknolojisinin çevrede birtakım olumsuzluklar oluşturması gibi bazı eksikliklerin olması

kaçınılmazdır. Ancak bunların çok büyük sorunlar teşkil etmemektedir ve tam anlamıyla

ortadan kaldırılamasa bile boyutlarının azaltılabilmesi mümkündür. Bu olumsuzlukları şöyle

belirtebiliriz:

■ Rüzgâr türbinlerinin gürültülü çalışmaları, çoğu kimse tarafından bir olumsuzluk

olarak belirtilse de, gürültü kirliliği bakımından çok büyük etkileri yoktur. Bu etki, sadece

rüzgâr santrallerinin kuruldukları lokasyonlarda, çok dar alanlarda gözlenmektedir. Bu

olumsuzluğun ortadan kaldırılması amacıyla, bazı teknolojik önlemler alınmakta ve

santrallerin coğrafî konumlarının seçiminde daha dikkatli davranılmaktadır. Rüzgâr

santrallerinde, duymanın zor olduğu 80-85 dB civarında gürültü olmaktadır. Bu sebeple,

rüzgâr santralleri ile yerleşim birimleri arasında 400-500 metrelik bir mesafenin bulunması

gereklidir. Nitekim türbinlerden 400 m. uzaklıkta ise 37 dB gürültü ölçülmüştür ki, bu da

gürültü kirliliği bakımından limitlerin altında bir değerdir. Ayrıca gürültünün azaltılması için,

teknik bir işlem olarak pervane, titreşimi emen, salınımlı bir yatak kullanılarak dişli

kutusundan izole edilmekte ve dişli kutusu ve jeneratörü içinde bulunduran tekne, lastik ile

yalıtılmaktadır.

■ Rüzgâr santralinin büyüklüğüne göre değişmekle beraber, 2-3 km çapındaki bir

alan içinde, radyo, tv ve diğer haberleşme dalgalarını olumsuz etkilemektedir. Rüzgâr

santralleri, diğer enerji santrallerinden daha fazla yer kaplayabilir. Bu durum türbinlerin,

birbirlerinin rüzgârını kesmemesi amacıyla seyrek yerleştirilmesinden kaynaklanır. Örneğin,

büyük sayılabilecek 20 adet türbin, yaklaşık 1 km2'lik bir alan kaplar. Ancak bu alanın

gerçekte, sadece % 1-1,5'lik bir bölümü türbinlerin oturduğu alandır. Türbinlerin oturduğu

alanların dışında kalan çok büyük bir saha, rüzgârı engellemeyecek yapılar inşa etmemek

kaydıyla, tarım arazisi olarak veya hayvancılık faaliyetlerine çeşitli şekillerde (mera-çayır)

hizmet edecek şekilde rahatlıkla kullanılabilir.


■ Bazılarına göre, doğaya uyumsuz şekilleri itibariyle, doğal ortam şartlarında garip

ve çirkin görüntüler sergilemekte, görüntü kirliliği oluşturmaktadır. Örneğin İngiltere'de 10

türbinden fazla ve 5 MW'tan büyük güçte rüzgâr çiftlikleri, milli park alanlarında

kurulmamaktadır.

■ Yüksek hızla dönen rotorları (pervaneleri) ile, kuşların ölümlerine sebep

olmaktadırlar.

■ Rüzgârların düzenli olmaması sebebiyle, enerji üretiminde kesikli bir düzen

görülür. Yani rüzgârın yeterli hızda veya esmediği dönemlerde enerji üretimi

gerçekleştirilemez. Bu olumsuzluğu ortadan kaldırmak için, üretilen elektriğin dev akülerde

depolanması ve suyun elektroliz edilmesiyle elde edilen hidrojenin depolanarak, rüzgârın

esmediği dönemlerde enerji ihtiyacının karşılanabilmesine yönelik önemli çalışmalar

yürütülmektedir. Özellikle deniz üstü rüzgâr santrallerinde, suyun elektrolizi yoluyla elde

edilen hidrojen, tanker gemileriyle taşınacağından, yüksek maliyetli denizaltı iletim

kablolarına gerek kalmayacaktır. Elektroliz metodu, gerek denizde, gerekse karada kullanılan

rüzgâr türbinlerinin, enerjiyi kesikli üretmesinden kaynaklanan olumsuzluğun ortadan

kaldırılmasında ve üretilen elektriğin dev akülerde depolanması gibi önerilen çözüm yolları

içinde, en önemlilerinden biridir.


1.2.4. Biyokütle Enerjisi

Bitkilerin ve canlı organizmaların kökeni olarak ortaya çıkan biyokütle, genelde güneş

enerjisini fotosentez yardımıyla depolayan bitkisel organizmalar olarak tanımlanır.

Fotosentez yoluyla enerji kaynağı olan organik maddeler sentezlenirken tüm canlıların

solunumu için gerekli olan oksijeni de atmosfere verir. Üretilen organik maddelerin yakılması

sonucu ortaya çıkan karbondioksit ise, daha önce bu maddelerin oluşması sırasında

atmosferden alınmış olduğundan, biyokütleden enerji elde edilmesi sırasında çevre, CO2

salınımı açısından korunmuş olacaktır. Görüldüğü gibi bitkiler yalnız besin kaynağı değil, aynı

zamanda çevre dostu tükenmez enerji kaynaklarıdır.

Güneşin dünyaya verdiği enerjinin yaklaşık 1.5X kwh/yıl olduğu ve bu konunun da

dünyada tüketilen toplam enerjiden 10,000 kat büyük olduğu bilinmektedir. Dünya yüzeyine

gelen bu enerjinin yaklaşık % 0,1’i fotosentez ile biyokütleye dönüştürülerek

depolanmaktadır. Bu ise yaklaşık olarak dünyada kullanılan toplam enerjiden 10 kat fazladır.

Yukarıda ortalama olarak verilen fotosentez verimi ılıman bölgelerde % 0,51, yarı tropik

bölgelerde ise % 0,51 dolaylarına kadar artmaktadır.

Dünyada Biyokütle Enerjisi

Dünyada enerji tüketimi 1900 yıllarının başlarında 2x J iken 1998 yılından itibaren 17 kat

artarak 3.4x J değerine ulaşmıştır. Bütün bunların sonucu olarak, gerek bu enerji açığını

karşılamak gerekse çevre kirliliğini azaltmak için dünyada biyokütle çalışmalarına büyük hız

verilmiştir. Biyokütleden elde edilebilecek yıllık enerji, 1.120.000 MW’ı samandan, 500.000

MW’ı hayvan atıklarından, 1.360.000 MW’ı orman atıklarından, 2.400.000 MW’ı çöplerden

ve 17.700.000 MW’ı şeker kamışı, odunsu bitkiler gibi enerji tarlalarından olmak üzere

yaklaşık toplam 23.100.000 MW gibi büyük bir potansiyele sahiptir.

Brezilya biyokütlenin geniş çapta, özellikle taşıtlarda kullanılması yönünden dünyadaki en iyi

örneklerden biridir. Bu ülkede yaklaşık 5 milyon taşıt, 1989’dan beri yakıt olarak benzin

yerine şeker kamışı veya benzeri ürünlerden elde edilen saf biyoetanolu, yine birçok araç da

benzin/etanol karışımını kullanmaktadır. Bunun sonucu olarak ülkede bu biyokütle yakıtları

ile doğrudan ilgili olarak 700.000 dolaylı olarak da 1,52 milyon yeni iş yaratılmaktadır. 1976

ile 1987 yılları arasında petrol ithalatı yerine yerli üretim etanol kullanılmasından dolayı


tasarruf edilen miktar 12,48 milyar ABD doları düzeyindedir. Ülke ekonomisine büyük katkı

yapan bu program için yatırım ise sadece 6,97 milyar ABD doları olup, üretim maliyeti

1979’dan beri hâlâ her yıl yaklaşık % 4 dolayında düşmektedir. Yetiştirilen biyokütleden şeker

elde ettikten sonra geri kalan posa kısmının yakıt olarak daha ekonomik kullanımı ile bu

maliyetin daha da düşeceği sanılmaktadır.

Amerika’da biyoenerji kaynaklı elektrik üretimi 9000 MW’ı geçmiş durumda olup, bu ülke de

toplam enerjinin % 4’ünü biyokütleden sağlamaktadır. Bu değer nükleer enerjiden elde

edilen miktara yakındır. Hindistan’da halen çeşitli büyüklükte bir milyondan fazla biyogaz

üretim tesisi bulunmaktadır.

Çin’de 1 milyarın üzerindeki nüfusun büyük çoğunluğu yakıt olarak biyokütle kullanmakta

olup daha çok yemek pişirmek ve aydınlanmak için kullanılan biyogaz üretimi için 5

milyondan fazla küçük tesis yaklaşık 25 milyon insan tarafından işletilmektedir. Sayları 10.000

dolayında olan orta ve büyük ölçekli tesislerden üretilen biyogaz ise elektrik üretimi ve büyük

fabrikaların enerji gereksinimi için kullanılmaktadır. Çin’de büyüklüğü 10 kW ve üzeri olan

800 biyogaz üretim tesisinin toplam kapasitesi 8500 kW dolayındadır.

İsveç, enerjisinin % 16’sı gibi büyük bir kısmını biyokütleden elde ederken, Finlandiya ise yıllık

enerjisinin % 22’sini bu yolla elde etmektedir. Avusturya’da 11.000 den fazla biyokütle ile

çalışan enerji üretim sisteminin toplam gücü 1200 MW seviyelerine ulaşmıştır. Bu ülke de

enerjisinin % 13’ünü biyokütleden sağlamaktadır. Kanada’da 238 milyon litre yıllık etanol

üretimi ile büyük ve gelişen bir etanol sanayisi bulunmaktadır. Bunun % 65’i mısırdan, % 35’i

buğdaydan elde edilmektedir.


Türkiye’de Biyokütle Enerjisi

Birincil enerji kaynaklarında dışa bağımlılık oranı Türkiye’de % 72,6’dır. Fosil yakıt enerjisi

kıtlaştıkça, Türkiye, gelecek yıllarda, enerji kıtlığı, enerji fiyatlarında belirgin artış ve enerji

güvensizliği ile yüz yüze kalacaktır. Bu sebeplerle, yenilenebilir enerji kaynaklarının ve

teknolojilerinin geliştirilmesi, Türkiye’nin sürdürülebilir ekonomik gelişimi için giderek artan

şekilde önem kazanmaktadır. Türkiye'de bugün değerlendirilemeyen birçok tarım atığı

bulunmaktadır. Bunun başlıca nedenleri arasında, dağınık şekilde bulunan bu attıkların

taşıma ve işçilik maliyetleri gelmektedir. Bunların yanında nispeten çorak arazilerde

kurulacak enerji tarlalarından alınacak ürünle bunların birlikte değerlendirilmeleri maliyetleri

düşürecektir. Biyokütle kaynağı olan bazı tarım atıkları ile enerji üretimine yönelik olarak

yetiştirilen tatlı sorgum bitkisi üzerinde yapılan analiz sonuçları aşağıda verilmiştir.

Tablo 2: Biyokütle Ürünlerinin Elemanter Analizi

Tarım Elemanter Analiz Kül Uçucu

Madde Isıl Değer

Atıklar % C % H % N % S % % KCal/ kg

Buğday 44,82 5,89 0,39 0,102 7,57 79,57 3950

Mısır 43,00 5,52 0,62 0,142 9,60 77,54 3953

Ayçiçeği 43,09 5,41 1,07 0,185 10,67 74,6 3413

Pamuk

Çekirdeği 45,66 5,40 0,72 0,135 7,28 76,5 4080

Şeker

Pancarı 41,11 5,82 1,18 0,065 4,42 9,4 3997

Tatlı

Sorgum

(Ortalama)

44,00 6,20 0,15 0,060 1,60 77,0 4100

Kaynak : www.habitatkalkinma.org.tr ; Temiz Enerji Yayınları

Türkiye’de enerji ormancılığı yönünden ekonomik değeri yüksek ve hızlı büyüyen yerli ağaç

türleri arasında, akkavak, titrek kavak, kızılağaç, kızılçam, meşe, dişbudak, fıstık çamı,

karaçam, sedir ve servi ağaçlarını saymak mümkündür. Türkiye ortamında yetişecek yabancı

kökenli ağaçlar arasında ise okaliptüs,, papulus euramericana, pinus pinaster, acacia

http://www.habitatkalkinma.org.tr/


cynophilla gibi türleri saymak mümkündür. Burada kavak, söğüt gibi oldukça fazla su isteyen

ağaçların yanı sıra, oldukça kurak alanlarda yetişebilecek ağaçlara da önem verilmesi

gerekmektedir.

Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, odun ile hayvan ve bitki atıklarını kullanan klasik biyokütle

enerji üretiminin 2020 yılında 7530 Btep (bin ton eşdeğer petrol) olmasını planlamıştır. 2000

yılında 17 Btep ile başlayan modern biyokütle üretimi ise hiç öngörülmemiştir. Oysa ticari

olmayan klasik biyokütle enerji üretiminin giderek azaltılması ve modern biyokütle enerji

üretimine başlanarak bu üretimin artırılması gerekir. Türkiye' de enerji ormancılığı için uygun

alanın % 15'i değerlendirilmiş olup, geriye kalan % 85’lik alan uygulama beklemektedir.

Türkiye’de kültürel yetiştiriciliğe ve gıda üretimi dışında fotosentezle kazanılabilecek enerjiye

bağlı olarak biyokütle enerji brüt potansiyeli teorik olarak 135-150 Mtep/yıl(milyon ton

eşdeğer petrol) kadar hesaplanmakla birlikte, kayıplar düşüldükten sonra net değerin 90

Mtep/yıl olacağı varsayılmaktadır. Ancak, ülkenin tüm yetiştiricilik alanlarının yıl boyu

yalnızca biyokütle yakıt üretim amacıyla kullanılması mantıklı değildir. Olabilecek en üst

düzeydeki yetiştiriciliğe göre teknik potansiyel 40 Mtep/yıl düzeyinde bulunmaktadır.

Ekonomik sınırlamalarla 25 Mtep/yıl değeri, Türkiye'nin ekonomik biyokütle enerji

potansiyeli alınabilir.

Türkiye’de başarılı motor biyoyakıtı uygulaması için gerekli olan, eşdeğer başarıdaki enerji

tarımıdır. Şeker pancarı tarımının yakıt alkolü üretimi, biyodizel üreticilerinin de, yağlı tohum

bitkileri tarımının arttırılması yönünden desteklenmesi önemli olacaktır. Pankobirlik

rakamlarına göre (2008), ülkemizde biyoetanol üretimine yönelik şeker pancarı yapılabilecek

alan 4,5 milyon dekar (2-2,5 milyon ton alkol) olup, bu güç iyi bir planlama ile ihracat gücüne

dönüşebilir.

Türkiye’nin ilk ticari motor biyoyakıtı uygulaması 2005 yılında başlamıştır. Yerli kaynaklardan

üretilen biyoetanol (Tarkim ürünü: kapasite: 30 milyon litre/yıl) kurşunsuz benzine % 2

oranında katılarak piyasaya (POAŞ ürünü BioBenzin) sunulmuştur. Bir tarım ülkesi olan

Türkiye tarımsal atıkların ve ürün atıklarının bol kaynaklarına sahiptir. OECD ülkeleri arasında

Türkiye, ürün atıklarından hesaplanan toplam enerji potansiyelinde 9,5 milyon ton petrol

eşdeğeriyle (Mtoe) baştan dördüncü sırada yer almaktadır. Türkiye'de hububat bitkilerinin


katı atık miktarı 39,2-52,3 milyon ton, mısır için 3,8-4,8 milyon ton, şeker pancarı için 1,3-1,5

milyon ton ve patates için de 522-617 bin ton kadardır. Bu atıklar çeşitli biçimlerde işlenerek

biyokütle yakıt olarak kullanılabilir. Ayrıca, yağlı tohum bitkileri ve zeytincilik atıkları da

önemli biyokütle hammaddeleridir. İlkel biçimde kullanılmakta iseler de, biyokütle yakıt

üretimine gidilmemektedir. Biyoetanol üretiminde, üretim fazlası buğday, nişasta ve selülozik

atıkların da kullanımı gereklidir.

Biyokütle Enerjisinin Olumlu Yönleri

Hemen her yerde yetiştirilebilmesi

Üretim ve çevrim teknolojilerinin iyi bilinmesi

Her ölçekte enerji verimi için uygun olması

Düşük ışık şiddetlerinin yeterli olması

Depolanabilir olması

5-35° C arasında sıcaklık gerektirmesi

Sosyoekonomik gelişmelerde önemli olması

Çevre kirliliği oluşturmaması

Sera etkisi oluşturmaması

Asit yağmurlarına yol açmaması

Biyokütle Enerjisinin Olumsuz Yönleri

Düşük çevrim verimine sahip olması

Tarım alanları için rekabet oluşturması

Su içeriğinin fazla olması

Yüksek verimli enerji bitkileri:

Son yıllarda, yüksek büyüme hızlarına sahip ve oldukça verimsiz topraklarda bile yetişebilen

enerji bitkileri üzerine yapılan çalışmalar yoğunlaşmıştır. Bu bitkilerle, günümüzde enerji

tarımı olarak da tanımlanabilen yeni bir tarım türü geliştirilmiştir. Bu tarımda kullanılan

bitkilerin bazılarının tohumları artık genetik mühendisliği yardımıyla geliştirilmektedir. Bu

bitkiler arasında şekerkamışı, mısır, şeker pancarı gibi iyi bilenen ürünler yanında, ülkemizde

fazla tanınmayan Miscanthus, sorgum gibi bazı ürünlerde bulunmaktadır. Bu bitkilerin


özellikleri C4 tipi bitki gurubu olarak adlandırılmaktadır. C4 bitkilerinin genel özellikleri

aşağıdaki şekilde verilebilir:

1) Düşük karbondioksit derişimi ne gereksinim duyarlar,

2) Yüksek sıcaklığa gereksinim duyarlar,

3) Daha düşük oranda suya gereksinim duyarlar,

4) Mevsimsel kuraklığa dayanıklıdırlar,

5) Başlangıçta 4 karbon atomu içeren organik molekülleri bağlarlar,

6) Işık şiddetini kullanma yetenekleri yüksektir.

Bu bitkilerden elde edilebilecek enerji ürünleri arasında etanol, pirolotik yağ, kalitesi

arttırılmış yakıtlar, mangal, sentetik gaz, bitkinin su ve şekeri alınmış posa kısmından elde

edilen selülozik maddeler sayılabilir.

Enerjinin Dönüştürülmesi

Biyoetanol, biyogaz, biyodizel gibi yakıtların yanı sıra, yine biyokütleden elde edilen, gübre,

hidrojen, metan ve odun briketi gibi daha birçok yakıt türü sayılabilir. Bu yakıtların elde

edilmesinde termokimyasal ve biyokimyasal olarak sınıflanabilen yeni teknikler geliştirilmiş

ve yıllar içinde verimlilikleri artırılmıştır. Biyokütlenin daha çok ve verimli yetiştirilmesi için

hızla büyüyen özel bitkiler ve genetik mühendisliği yardımıyla yeni tohumlar

geliştirilmektedir. İsveç ve Finlandiya gibi ülkelerde bölgesel biyokütle santralleri ile elektrik

üretimi yapılmakta olup yeni santrallerin yapımı sürmektedir.

Tablo 3: Biyokütle Enerjisi Kullanım Çeşitleri

Biyokütle Çevrim Yöntemi Yakıtlar Uygulama Alanları

Orman Atıkları Havasız Çürütme Biyogaz Elektrik Üretimi

Tarım Atıkları Piroliz Etanol Isınma

Enerji Bitkileri Doğrudan Yakma Hidrojen Su Isıtma

Hayvansal Atıklar Fermantasyon Metan Otomobiller

Çöpler (Organik) Gazlaştırma Metanol Uçaklar

Algler Hidroliz Sentetik Yağ Roketler

Enerji Ormanları Biyofotoliz Dizel Ürün Kurutma

Kaynak: VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, UTES’2008


Türkiye’de Biyokütle Uygulamaları ve Biyogaz Potansiyeli Kullanımı

Türkiye’de biyogaz üretim potansiyeli 1,5-2 Mtoe; 2,5-4 milyar m3; 25 milyon kWh olarak

öngörülmektedir. Toplam biyogaz potansiyelinin % 85’i gübre gazından kalanı ise katı atık

düzenli depolama sahası gazındandır. Ülkemizdeki günlük 65.000 ton endüstriyel ve evsel

çöpün ayrıştırılarak düzenli depolanması ve anaerobik fermantasyonu ile % 40 ila % 60

oranında metan içeren çöp gazının üretim olanağı mevcuttur.

Türkiye'de 2007 yılı itibariyle kendiüretir statüde gerçekleştirilen ve yapımı tamamlanan

biyokütle ve atık yakıt kaynaklı kojenerasyon tesisleri; 4 MW gücünde (7 GWh/yıl kapasiteli)

Kemerburgaz (İstanbul) Çöp Gazı Santrali, 5,2 MW gücünde (37 GWh/yıl kapasiteli) Köseköy

(İzmit) Çöp Gazı Santrali, 0,8 MW gücünde (6 GWh/yıl kapasiteli) Adana Çöp Gazı Santrali ve

3,2 MW gücünde (22 GWh/yıl kapasiteli) Belka (Ankara) Çöp Gazı Santralidir. Serbest üretim

şirketleri tarafından yapılan biyokütle ve atık yakıt kaynaklı kojenerasyon tesisleri ise; 1 MW

gücünde (8 GWh/yıl kapasiteli) Ekolojik Enerji (Kemerburgaz-İstanbul) Çöp Gazı Santrali, 5,7

MW gücünde (45 GWh kapasiteli) ITCKA Enerji Mamak (Ankara) Çöp Gazı Santrali ve 1,4 MW

gücünde (10 GWh/yıl kapasiteli) Aksa Çöp Gazı Santralidir. Sonuç olarak genel toplamda

Türkiye'de 21,3 MW gücünde 134 GWh/yıl kapasiteye sahip biyokütle enerjisinden elektrik

üretimi söz konusudur.

Ayrıca Türkiye’de 58 adet lisanslı biyodizel (ve atık bitkisel yağ) işleme tesisinin toplam

kapasitesi 1.000.000 ton/yıl’dır. Yıllık üretim 100.000 ton civarındadır. Enerji tarımının teşviki

ile bu potansiyelin 1,5 milyon ton/yıl civarında olacağı beklenmektedir. Dört adet lisanslı

biyoetanol işleme tesisinin toplam kapasitesi 130.000 ton/yıl olup, yıllık üretimi 23.000 ton

civarındadır. Şeker pancarından 225.000 ton/yıl, buğday ve mısırdan 340.000 ton/yıl

potansiyel öngörülmektedir


Elektrik İşleri Etüt İdaresi Bünyesinde Gerçekleştirilen Biyodizel Çalışmaları

a) Hammadde kaynaklarının tanınması ve tanıtılması amacıyla yapılan demostrasyon

çalışmaları: EİE bünyesinde biyodizel çalışmalarına başlandığında, hammadde olarak

kullanılan yağlı tohum bitkileri hakkında bilgi edinme ihtiyacı hissedilmişti. Ülkemiz

koşulları göz önüne alındığında biyodizel üretiminde iki yağlı tohum bitkisi üzerinde

durulmuştu: Kanola ve Aspir. Bu alan demostrasyon amaçlı olduğundan verim

konusunda bir çalışma yapılmamış, bitkilerin tanınması ve tanıtılması amaçlanmıştır.

b) EİE biyodizel üretim tesisi: EİE Biyodizel Üretim Tesisinde, ham bitkisel yağ ve/veya

yemeklik atık yağlar kullanılarak transesterifikasyon yöntemiyle net 150 litre/parti

kapasite ile Biyodizel üretilmiştir.

c) EİE biyodizel üretim sistemi: EİE bünyesinde biyodizel çalışmalarının sürdürülebilmesi,

deneme üretimlerinin ve ürün iyileştirme çalışmalarının devam ettirilebilmesi

amacıyla yurtdışından yeni bir biyodizel üretim sistemi satın alınmıştır.

Yurt dışından alınan bu biyodizel üretim sisteminde ham bitkisel yağların yanı sıra

kızartmalık atık yağlardan da Arge amaçlı biyodizel deneme üretimleri yapılması

hedeflenmektedir. Bu biyodizel üretim sisteminde proses iyileştirme ve ürün

geliştirme çalışmalarının da yapılması mümkündür.


1.2.5. Hidrojen Enerjisi

Hidrojen, Güneş ve diğer yıldızların termonükleer tepkimeye vermiş olduğu ısının yakıtıdır.

Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin sadece 1/700’ü kadardır. Hidrojen, tüm yakıtlar

içinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahip gazdır. 1 kg hidrojen 2,1 kg doğalgaz

veya 2,8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye sahiptir. Hidrojen dünyada en basit ve en çok

bulunan bir element olup aynı zamanda renksiz, kokusuz, havadan 14,4 kez daha hafif ve

zehirsiz bir gazdır. Yerel olarak da üretimi mümkün olan hidrojen enerjisi ayrıca kolay ve

güvenli bir şekilde taşınması ile enerji kaybı az olan, her alanda kullanılabilen bir enerji

türüdür. Hidrojen doğada bileşikler halinde bulunmaktadır ve en çok bilinen bileşiği sudur.

Hidrojenin dünyadaki gelişimi yakıt olarak kullanıldığı yakıt pili teknolojisi yönündedir. Ancak

tüm yakıtlar gibi hidrojenin de bazı olumsuzlukları bulunmaktadır ve bu olumsuzlukların

başında diğer yakıtlardan üç kat daha pahalı olması gelmektedir. Bu özelliğinin ortadan

kaldırılabilmesi ise üretiminde kullanılacak maliyet düşürücü teknolojik gelişmelere bağlıdır.

Hidrojen yakıtının en önemli kullanım alanı ulaşım sektörü (otomobil, otobüs, uçak, tren ve

diğer taşıtlar) olmaktadır. Hidrojen halen bir yakıt olarak uzay mekiği ve roketlerde

kullanılmaktadır. Düşünülen diğer kullanım yerleri ise mobil uygulamalar (cep telefonu,

bilgisayar, vs.) ve yerleşik uygulamalardır (yedek güç üniteleri, uzak mekanlarda güç

gereksinimi, vs.).

Hidrojen enerji sistemi şu kısımlardan oluşur:

Hidrojen üretimi

Depolama ve iletim

Enerji çevrimi


Hidrojen Üretimi

Hidrojen üretme teknolojileri şöyle sayılabilir:

1) Kömür, doğalgaz, benzin gibi fosil yakıtlardan termokimyasal yöntemlerle hidrojen

elde edilmesi.

2) Suyun elektrolizi ile hidrojen elde edilmesi.

3) Fotoelektrokimyasal yöntemle güneş enerjisinden hidrojen elde etme.

4) Fotobiyolojik yöntemle yeşil yosunlardan doğal fotosentez faaliyetlerinden

faydalanarak hidrojen elde etme.

5) Çeşitli hidrit bileşiklerinden kimyasal yöntemlerle hidrojen elde etme.

Hidrojenin Depolanması ve İletimi

Hidrojen, gaz halinde, sıvı halinde veya bir kimyasal bileşik içinde depolanabilir. Daha çok gaz

halinde saklanmaktadır. Fakat düşük yoğunluklu olduğundan çok yer kaplar. Bunun için

basınçlı tanklarda ve tüplerde sıkıştırılmış olarak saklanır. Tank malzemeleri hafiflik ve

güvenlik açılarından geliştirilmektedir.

Sıvı hidrojen daha az yer kaplar. Fakat hidrojenin sıvılaştırılması için çok yüksek enerji

(sıvılaştırılan hidrojenin enerji değerinin 1/3’ü kadar) gerekir. Katı şekilde hidrojen

depolaması için metal hidritler kullanılmaktadır. Hidrojen gazı metal hidrit tarafından sünger

gibi çekilerek gözenekleri içinde depolanır. Ancak metal hidritler çok ağırdır. On kat daha

hafif malzeme olarak karbon nano yapıları geliştirilmektedir.

Hidrojen depoloma tekniklerinden biri de sodyum borhidrür, boraksdekahidrattan veya

susuz borakstan üretilebilmektedir ve bu bileşikler Türkiye'de bol miktarda bulunan tinkal

mineralinin işlenmesi ile elde edilmektedir. Sodyum bor hidrürün üretim maliyeti

günümüzde oldukça yüksektir ve bu nedenle sodyum bor hidrürün hidrojen depolama

yöntemi olarak ticarileşmesini bu aşamada engellemektedir. Ancak bazı araştırıcılar,

önümüzdeki 5 yılda fiyatın $1/kg'a hatta $ 0,55/kg'a gerileyeceğini öne sürmektedirler

Bor minerallerinden olan boraks sodyum bor hidrür sentezinde kullanılan bir bileşiktir. Bor

mineralleri bünyelerinde değişik oranlarda bor oksit (B2O3) içeren mineraller olup,

Türkiye'de yaygın olarak bulunanları tinkal (Na2B4O7.10H2O), kolemanit (Ca2B6O11.5H2O)

ve üleksittir (NaCaB5O9.8H2O). Türkiye’nin bor rezervi toplam 851 milyon tondur ve Türkiye


dünya toplam bor rezervinin % 72,2'sine sahiptir. Ülkelerin bor rezervleri dağılımı aşağıdaki

tabloda gösterilmiştir.

Tablo 4: Bor Rezervleri Dağılımı

Kaynak: Türkiye 10. Enerji Kongresi,2006

Türkiye, görünür ve mümkün olan bor rezervleri açısından dünyada birinci sırada olmasına

rağmen üretimde birinci sırayı ABD almaktadır. Türkiye'de üretilen bor ürünleri boraks

dekahidrat, susuz boraks, boraks pentahidrat, sodyum perborat tetrahidrat, sodyum

perborat monohidrat ve borik asittir. Dünya bor ticaret hacmi 1,25 milyar ABD doları kabul

edilirse, 230-240 milyon ABD doları tutarında bor ihracat gelirine sahip Türkiye'nin bor

pazarından yeterince pay almadığı açıkça görülmektedir.


Hidrojenin Diğer Yakıtlarla Karşılaştırılması

Ulaşımda kullanılan enerji türlerinde hızlı bir değişim çağı yaşanmaktadır. Hidrojen

yakıt pili ile çalışan yeni taşıtlar geleceğin farklı yolcu taşımacılığı hakkında köklü bakış

açısı sunmaktadır. Çünkü geleceğin yakıtı yenilenebilir ve çevre kirliliğinden bağımsız

olarak çalışabilendir.

Batarya ile çalışan elektrikli otomobiller gibi diğer yakıt ve otomobil teknolojileri

yanında hidrojenle çalışan taşıtlar ulaşım yakıtı olarak kullanılan petrolün

alternatifidir. Bu alternatif çevre ve enerji problemlerine çözümler sunmaktadır.

Yenilenebilir enerji kaynaklarından hidrojen fazla miktarda üretilebilir olması ve

kirliliğin çok az olması sebebi ile gelecek için desteklenebilecek bir yakıttır.

Hidrojen teknolojisi birkaç yıl sonra tam anlamıyla kullanılabilir duruma gelecektir.

Doğalgaz bu sürecin daha kısa ve kolay olmasını sağlayabilir. Hidrojen; doğalgaz,

petrol ve diğer enerji taşıyıcılarına oranla daha kullanışlıdır. Doğalgaz benzine oranla

karbon monoksit ve toksit hava kirleticilerinde % 95, hidrokorbon emisyonunda % 80,

azot oksit emisyonunda % 30’ luk bir azalma sağlar. Hidrojen ve doğalgaz ortak

yönlere sahiptir.

Doğalgaz ve hidrojen içten yanmalı motorlarda kullanılabilir.

Hidrojen doğalgazla birlikte temiz kullanım imkânı sağlayabilir.

Her ikisinde de benzer depolama ve doldurma teknolojileri kullanılabilir.

Doğalgazdan hidrojen üretimi yapılabilir.

Hidrojen üretim, dağıtım, kullanım ve güvenlik bakımından benzinle

karşılaştırıldığında bazı avantajlara sahiptir. Öncelikle temizdir, yenilenebilir şekilde

üretilebilir, sağlıklıdır. Güvenlik açısından da tehlikeli olduğu düşünülüyorsa da uzay

çalışmalarından elde edilen tecrübelerle böyle olmadığı anlaşılmıştır. Fakat gerçek

dünya şartlarında hidrojenin araçlarda kullanılması halinde karakteristiğinin net

olarak belirlenmesine ihtiyaç vardır. Böylece teknolojik çözümler geliştirilebilir.

Hidrojenin kullanımının amacı olan çevre sorunları ve enerji problemlerinin

çözümünde önemli olan konu hidrojenin üretim, dağıtım, kullanımında seçilecek olan

yöntem ve teknolojilerdir. Hidrojenin üretimi göz önüne alındığında; elektroliz,

elektrik üretimindeki maliyetlerin yüksek olması sebebiyle yeterince uygun değildir.


Dünyada Hidrojen Enerjisi Kullanımı

Hidrojen sisteminin gelişimi ile ilgili olarak gelişmiş ülkelerde kamu kuruluşlarının ve

otomotiv şirketlerinin yoğun faaliyetleri vardır. Bu çalışmalar gittikçe daha çok kaynak

ayrılarak artmaktadır. ABD, AB ülkeleri ve Japonya’da üretim yapan otomobil ve otobüs

firmalarının hemen hemen tümü yakıt pilli örnek modellerini geliştirmektedirler. Ayrıca

hidrojen yakıtlı içten yanmalı motorlu modeller de geliştirilmektedir. Bu prototipler araştırma

amaçlı olup, oluşabilecek problemleri görmek ve gidermek içindir. Ayrıca Airbus ve NASA da

hidrojen ile çalışacak gaz türbinli ve yakıt pilli yolcu uçağı geliştirmek için yoğun çalışmalar

yapmaktadırlar. Almanya, Rusya ve ABD yeni denizaltılar için hidrojen yakıt pilli

uygulamalarına geçmişlerdir. Ford, Opel, Honda, Mazda, Nissan, Toyota ve Daimler-Crysler

yakıt pilli ilk modellerini 2003’den itibaren çıkarmaya başlamışlardır.

Brezilya ve Güney Amerika'da en büyük hidro güç tesisi Haipu'dur. Burada elektrolitik

hidrojen üretilir. Üretilen hidrojen gazdır. Japonya'da WE-NET (World Energy Network)

Projesi ile Tokyo metropolitan bölgesinde hidrojen kullanımı ile oluşacak azot oksit

emisyonundaki azalma potansiyeli araştırılmaktadır. WE-NET Programı Japonya'nın

Uluslararası Ticaret ve Endüstri Bakanlığınca desteklenmektedir. Bu programda Japonya

hidrojen enerji sisteminde ilerleme sağlamak üzere 2020 yılına kadar 4 milyar ABD Doları

harcamayı planlamaktadır. Gelecekte de Pasifik denizinin ekvator bölgesinde yapay bir adada

solar radyasyon kullanarak deniz suyundan elektrolizle hidrojen üretmeyi planlamaktadırlar.

Almanya da ise Neurenburg yakınlarında mini bir hidrojen enerji sisteminin kurulduğu bir

program yürütülmektedir. Solar-Wasserstoff-Bayern burada solar hidrojen tesisi, depolama

sistemi ve hidrojen kullanma sistemleri kurmuştur. Almanya ayrıca Suudi Arabistan ile ortak

yürüttüğü Hysolar programı ile Suudi Arabistan'ın Riyad yakınında solar hidrojen üretim tesisi

kurulması planlanmaktadır. Suudi Arabistan ayrıca solar hidrojeni sürekli ihraç etmeyi

planlamaktadır. Diğer uluslararası başarılı program Avrupa ve Kanada arasındaki Euro-

Quebec'tir. Bu programda nispeten ucuz olan hidro güçten üretilerek Kanada'dan Avrupa'ya

ithal edilecek sıvı hidrojenin deniz aşırı taşınımı, depolanması ve kullanım alanları

araştırılmaktadır.


İzlanda’da ise hükümet, üniversiteler, taşıma şirketleri, fabrikalar ve çok uluslu otomobil ve

petrol şirketleri konsorsiyum oluşturmuş ve 2030 yılına kadar İzlanda'nın tamamen hidrojen

ekonomisine geçmesini planlamışlardır. Bunlardan başka INTA solar hidrojen tesisi (İspanya),

SAPHYS küçük ölçekli fotovoltaik-hidrojen enerji sistemi (İtalya, Almanya, Norveç) ve

PHOEBUS pilot tesisi (Almanya) gibi birçok proje yürütülmektedir.

Türkiye’de Hidrojen Enerjisi Kullanımı

Geleceğin enerji üretiminde büyük rol oynaması beklenen hidrojen enerjisinden elektrik

üretimine ilk adım Kasım 2011’de Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın desteğiyle, Birleşmiş

Milletler Sınai Kalkınma Örgütü (UNIDO) Uluslararası Hidrojen Enerji Teknolojileri

Merkezi’nce Bozcaada’da (ICHET) atılmıştır.

Proje kapsamında zaten fotovoltaik enerji üretiminde tecrübesi bulunan bölgede, bu üretime

alternatif olarak suyun hidrolizi yöntemiyle hidrojen enerjisi üretimine geçilmiştir. Üretilen

hidrojen saatte 10 m³ olmakla beraber, 20 kw’lık kapasiteye sahip yakıt pillerinde üretile

elektrik enerjisi toplamda 55 kw’ı bulmaktadır. Proje Türkiye’nin hidrojen enerjisi üretiminde

pilot uygulaması olarak görülmektedir.


1.2.6. Jeotermal Enerji

Jeotermal Enerji jeotermal kaynaklardan ve bunların oluşturduğu enerjiden doğrudan veya

dolaylı yollardan faydalanmayı kapsamaktadır. Jeotermal enerji yeni, yenilenebilir,

sürdürülebilir, tükenmez, ucuz, güvenilir, çevre dostu, yerli ve yeşil bir enerji türüdür.

Türkiye gibi jeotermal enerji açısından zengin ülkeler için bir kaynak teşkil etmesi; temiz ve

çevre dostu olması; yanma teknolojisi kullanılmadığı için sıfıra yakın emisyona sebebiyet

vermesi; konutlarda, tarımda, endüstride, sera ısıtmasında ve benzeri alanlarda çok amaçlı

ısıtma uygulamaları için ideal şartlar sunması; rüzgâr, yağmur, güneş gibi meteoroloji

şartlarından bağımsız olması; kullanıma hazır niteliği; fosil enerji veya diğer enerji

kaynaklarına göre çok daha ucuz olması; arama kuyularının doğrudan üretim tesislerine ve

bazen de reenjeksiyon alanlarına dönüştürülebilmesi; yangın, patlama, zehirleme gibi risk

faktörleri taşımadığından güvenilir olması; % 95'in üzerinde verimlilik sağlaması; diğer enerji

türleri üretiminin (hidroelektrik, güneş, rüzgâr, fosil enerji) aksine tesis alanı ihtiyacının asgari

düzeylerde kalması; yerel niteliği nedeniyle ithalinin ve ihracının uluslararası konjonktür,

krizler, savaşlar gibi faktörlerden etkilenmemesi; konutlara fuel-oil, mazot, kömür, odun

taşınması gibi sorunlar içermediği için yerleşim alanlarında kullanımının rahatlığı gibi

nedenlerle büyük avantajlar sağlamaktadır.

Jeotermal Enerjinin Elektrik Üretiminde Kullanılması

Çeşitli araştırma tekniklerinin uygulanması sonucunda, jeotermal enerjinin oluştuğu uygun

jeolojik koşullarda yapılan sondajlarla aşırı derecede ısınmış sular, yaş ve kuru buhar olarak

yeryüzüne çıkarılmaktadır. Bu jeotermal akışkan, üzerindeki basıncın azalması ile su ve buhar

fazlarına ayrılmaktadır. Ayrılan buhar, jeotermal santrallere gönderilerek, elektrik enerjisine

dönüştürülmekte, atık su ise, diğer ısıtma sistemlerinde kullanılmakta veya yeraltına

basılmaktadır. Yaş buhar, buhar yüzdesinin ve entalpisinin yüksek olması durumunda elektrik

üretimi için daha verimli olmaktadır. Yerkabuğunun derinliklerinden elde edilen kızgın kuru

buhar ise, doğrudan jeotermal santrallere gönderilerek elektrik enerjisine

dönüştürülmektedir.


1985 yılı sonunda Yerküre üzerindeki jeotermal santrallerin toplam kapasitesi 4763MW

(Megavat) dolayında bulunmaktaydı. Yapımı sürdürülen jeotermal santrallerle birlikte 2010

yılında 50853 MW elektrik enerjisi kurulu gücü elde edilmiştir (Lund, 2010). Bu veriler,

jeotermal enerjinin ileride önemli bir güç kaynağı haline geleceğini ve konvansiyonel fosil

enerji kaynaklarının yerini alacağını göstermektedir.

Dünyada Jeotermal

Dünyada; 1995'den 2000 yılına kadar, jeotermal elektrik üretiminde % 17, jeotermal elektrik

dışı uygulamalarda ise % 87 artış olmuştur. Filipinler'de toplam elektrik üretiminin % 27'si,

Kaliforniya Eyaleti'nde % 7'si, İzlanda'da toplam ısı enerjisi ihtiyacının % 86'sı jeotermalden

karşılanmaktadır. Dünyada jeotermal elektrik üretiminde ilk 5 ülke sıralaması: ABD.,

Filipinler, İtalya, Meksika ve Endonezya’dır. Dünyada jeotermal ısı ve kaplıca

uygulamalarındaki ilk 5 ülke sıralaması: Çin, Japonya, ABD, İzlanda ve Türkiye şeklindedir.

2010 yılı itibariyle, dünyadaki jeotermal elektrik üretimi 10715 MW elektrik kurulu güç olup,

67,246 GWh/yıl üretimdir. Jeotermalin doğrudan kullanımı ise 50.583 MW termal olup,

121696 GWh/Yıl değerinde yıllık enerji kullanımına sahiptir. (Lund, 2010).. Dünyada 10 bin

dönüm, Türkiye'de is 500 dönüm jeotermal sera vardır.

Türkiye’de Jeotermal Enerji Kullanımı

Ülkemiz 31.500 MW'lik jeotermal potansiyel ile dünyada ilk 10 ülke arasındadır. Türkiye

jeotermal kullanımında dünyada 5., Avrupa'da 1.’dir. Zengin jeotermal potansiyelimizin

tamamının harekete geçirilmesi halinde, entegre kullanımlarla birlikte; 1000 Mwe (yılda 8

milyar Kwh elektrik; 3.000.000 konutun ihtiyacına denktir; Net 800 milyon ABD Doları gelir),

500.000 konut eşdeğeri ısıtma (Yılda 1 milyar m3 doğalgaz ithali önlenmiş olacaktır. Yılda 400

milyon ABD Doları döviz tasarrufu sağlanacaktır.), 30.000 dönüm sera ısıtması; 30.000 kişiye

istihdam, 600 milyon ABD Doları net gelir sağlanacaktır. Yılda toplam 6.8 milyar $ net gelir

sağlanacaktır ( www.invest.gov.tr). Halihazırda ise Şanlıurfa'daki yaklaşık 250 dönümlük

jeotermal seradan Avrupa'ya ihracat yapılmaktadır.


Tablo 5: Türkiye’deki Jeotermal Santraller

Kaynak: Elektrik İşleri Etüt İdaresi, 2009

Jeotermal Enerjinin Elektrik Üretimi Dışında Kullanılması

Isıtmada, soğutma sistemlerinde, jeotermal akışkanlardan kimyasal maddelerin elde

edilmesinde, ziraat sektöründe, balinoterapide, seraların ısıtılmasında ve turizmde jeotermal

enerjiden oldukça önemli ölçüde yararlanılmaktadır. Bu tür kullanımlar için düşük entalpili ve

25C-180C arasındaki sıcak sular, yeterli olmaktadır. Bunlar az miktarda çözünür madde

içermekte, ekonomik (kolaylıkla elde edilebilir, yüksek yatırıma gerek olmayan) derinliklerde

yer almaktadır. Bu nedenle orta sıcaklıktaki jeotermal kaynaktan bu tür enerjinin elde

edilmesi kolay ve ekonomiktir. ABD’de tüketilen enerjinin % 15-% 20’, sıcaklığı 100C-150C

arasında değişen jeotermal akışkanlardan karşılanmaktadır. Jeotermal enerjinin

kullanılmasıyla bu ülkede, önemli ölçüde petrol ve doğal gazdan tasarruf sağlanmaktadır.

Jeotermal enerjinin elektrik enerjisi dışında kullanım alanları çok yaygın olup, enerji

dönüşümündeki etkinliği, elektrik enerjisi üretiminden daha fazladır. Ayrıca ısı depolaması,

yüksek sıcaklıklı jeotermal sistemlerin yüz katını aşmaktadır. Çünkü elektrik dışı uygulamalar

için gerekli olan düşük ve orta sıcaklıklı jeotermal kaynaklar, sayı ve potansiyel bakımından

yerküre üzerinde elektrik üretimi için kullanılan yüksek sıcaklıklı jeotermal kaynaklardan daha

fazla bulunmaktadır. Bu nedenle, jeotermal enerjinin elektrik enerjisi eldesi dışında kalan

alanlardaki kullanımı, gelecekte bu enerjiden elde edilen elektrik enerjisi üretimini aşacaktır.


1.3.TR81 DÜZEY 2 BÖLGESİ YENİLENEBİLİR ENERJİ POTANSİYELLERİ

TR81 Düzey 2 Batı Karadeniz Bölgesi yıllardan bu yana geçimini ve işçi istihdamını, demir-

çelik ve yer altı kaynaklarından sağlayan bölge olarak görülmüştür. Bu bölümde ortaya

konulan, sürdürülebilir enerji potansiyeli vizyonuyla, bölgenin gelişmişlik düzeyini

artırabilecek yeni yatırımlara, dolayısıyla iş istihdamına ve kaynakların etkin kullanılmasına

ışık tutmak hedeflenmektedir.

EnerjiSA Genel Müdürlüğü’nden alınan bilgilere göre, Zonguldak, Karabük ve Bartın illerinin

2010 yılı ve 2011 yılı Kasım ayı sonu itibariyle elektrik enerjisi tüketim miktarları ve ana tarife

gruplarına göre dağılımı aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.

Tablo 6: TR81 illerinin enerji tüketim miktarları

Kaynak: EnerjiSA Enerji Üretim A.Ş.

İlgili tüketimler Başkent bölgesindeki dağıtıma esas tüketimler (2,3 ve numaralı bağlantılara

ait) olup 2010 yılsonu ve 2011 Kasım sonu itibariyle kümüle olarak ve MWH

cinsinden belirtilmiştir. 1 numaralı bağlantıdaki doğrudan iletim hattıyla bağlı abone

tüketimleri bu tablolarda yer almamaktadır.

Tabloya göre 2010 tam yılı verileri toplamı alındığında 1.603.111 MWh’lik bir yıllık enerji

tüketimi ile karşılaşmaktayız. Bu bölümde TR81 Düzey 2 bölgesinde (Zonguldak, Bartın,

Karabük) illere göre enerji potansiyelleri ve tüketilen bu enerji miktarına karşılık şu anki

durum göz önüne alınarak ne kadar elektrik enerjisi üretildiği anlatılacaktır.


1.3.1.Zonguldak

Rüzgâr Enerjisi

Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğünün yaptığı rüzgâr atlası kaynağında Zonguldak ile

ilgili rüzgâr verilerine göz atarsak şöyle bir tabloyla karşılaşırız;

Şekil 12: Zonguldak ili Rüzgâr hız dağılımı – 50 metre

Kaynak: Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü

Ekonomik RES yatırımı için 7 m/s veya üzerinde rüzgâr hızı gerekmektedir. Bu nedenle Zonguldak

ilinin ekonomik rüzgâr enerjisi üretimi için gerekli rüzgâr hızının düşük olduğu görülmektedir.


Şekil 13: Kapasite faktörü dağılımı – 50 metre

Ekonomik RES yatırımı için % 35 veya üzerinde kapasite faktörü gerekmektedir.

Şekil 14: Rüzgâr Enerjisi Santrali Kurulabilir Alanlar

Gri renkli alanlara rüzgâr santrali kurulamayacağı kabul edilmiştir.


Şekil 15: Trafo Merkezler ve Enerji Nakil Hatları Merkezleri Enerji Nakil Hatları

Tablo 7: Zonguldak İline Kurulabilecek Rüzgâr Enerjisi Santrali Güç Kapasitesi

50 m’de

rüzgâr gücü

(W/m2)

50 m’de

rüzgâr

hızı

(m/s)

Toplam

alan (km2)

Toplam

kurulu

güç

(MW)

300-400 6,8-7,5 0,00 0,00

400-500 7,5-8,1 0,00 0,00

500-600 8,1-8,6 0,00 0,00

600-800 8,6-9,5 0,00 0,00

>800 >9,5 0,00 0,00

0,00 0,00


Yukarıdaki bilgiler ve haritalar ışığında Zonguldak ili için rüzgâr enerjisi potansiyeli düşük

seviyede görülmektedir. Fakat şu nokta gözden kaçırılmamalıdır ki, EİE’nin yapmış olduğu

bu çalışma anlık rüzgâr ölçümlerine göre şekillenmektedir. Dünyada her şeyin değiştiği

gibi rüzgârın da zamanla hızı ve potansiyelinde değişimler olması muhtemeldir. Rüzgâr

enerjisi atlası çalışmaları 5 yıl önce tamamlanmıştır. Veriler 10 yıllık bir süre sonra

güncellenmekte ve yeniden değerlendirilmektedir.

Güneş Enerjisi

Şekil 16: Zonguldak ili Güneş Radyasyon Görünümü

Şekil 17: Zonguldak ili Global Radyasyon oranları


Şekil 18: Zonguldak ili Güneşlenme Oranları

Şekil 19: PV Tipi-Alan-Üretilebilecek Enerji

Kaynak: Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası, EİE


Karadeniz Bölgesi Türkiye’nin en az güneşlenme süresi olan ve en az güneş alan bölgesidir.

Bu nedenle Zonguldak, güneş enerjisi potansiyeli düşük illerimizdendir. Bunlara karşılık,

dünyanın kurulu güneş enerjisi potansiyeli olarak en büyük ülkenin Almanya olması bizim bu

konuda düşünmemizi gerektirir. Karadeniz bölgesinin Türkiye’nin güneş enerjisi potansiyeli

açısından en düşük bölge olması buraya yatırım yapılmamasını mı gerektirir? Aksi taktirde

niçin güneş potansiyeli Türkiye ile benzer olan Almanya 2011 verilerine göre 18 terawatt

saatlik elektrik enerjisi üretmektedir? (cleantechies.com). Bu nedenle Zonguldak, Bartın ve

Karabük illerinin güneş enerjisi potansiyellerini değerlendirirken bu noktayı gözden

kaçırmamak faydalı olacaktır.

Hidroelektrik Enerji

Zonguldak ilinde EĞERCİ isimli sadece bir adet hidroelektrik santrali(HES) bulunmaktadır ve

toplam enerjisi 8 GWh kapasitesindedir. Aşağıdaki tabloda .santral ile ilgili bilgiler yer

almaktadır.

Tablo 8 : Eğerci HES Bilgileri

iL ZONGULDAK Talvegden yük.(m) 5

Havza 13-BATI KARADENİZ

HAV

Brüt Düşü (m) 145

Nehir EĞERCİ Ort. Debi(m3 / s) 1

Tipi NEHİR TİPİ Kuvvet Tüneli Boyu

(m)

3500(K)

Kurulu Güç 1,36 Proje seviyesi İLK ETÜT

Yıllık Ort.Enerji 7,89 Durumu 4628

Kaynak: Elektrik İşleri Etüt İdaresi


Karadeniz Dip Suları ve Hidrojen Sülfür

Hidrojen Sülfür, Karadeniz dip sularında meydana gelen aşırı kirlenme sonucunda

oluşmuştur. Hidrojen Sülfürün (H2S) çevresel zararlarını azaltmak için bu madde bileşenlerine

ayrılmalıdır. Ayrışma sonucu ortaya çıkan bileşenler gaz formdaki kükürt ve hidrojendir.

Zonguldak, Samsun, Sinop, Giresun açıklarında H2S’e ulaşmak daha kolaydır. H2S’ü

yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edebileceğimiz enerji ile rahatlıkla bileşenlerine

ayırabiliriz. Bu bağlamda Karadeniz–Güneş–Rüzgâr Hidrojen Enerji Sistemi Projesi (KGRHES)

dikkate alınması gereken bir projedir.

Karadeniz dip sularında bulunan toplam H2S potansiyeli dikkate alınarak elde edilecek

hidrojen miktarları düşünüldüğünde bu durum bölge açısından özel bir önem arz etmektedir.

Karadeniz dip sularından H2S’ün % 100 ayrıştırılması sonucu 268,823 x ton hidrojen elde

edilmesi mümkündür. Bir evin yıllık enerji ihtiyacı yaklaşık 3600 kWh olduğunu kabul edecek

olursak ve Karadeniz bölgesinde yaklaşık 10 milyon ailenin yaşadığı düşünülürse, bu kitlenin

yıllık enerji ihtiyacı toplamı 3,6 x 1010 kWh olacaktır. Bu enerji ihtiyacının tamamının sadece

ve sadece Karadeniz dip sularından elde edilecek hidrojen yakıtından karşılanması

durumunda bu bölgenin yaklaşık olarak 180 yıllık enerji ihtiyacının karşılanacağı

düşünülmektedir.


1.3.3. Karabük

Hidroelektrik Enerji

Yenilenebilir enerji kaynaklarından Hidroelektrik Enerjinin aktif rol oynadığı ilde,

diğer yenilebilir enerjilerden henüz yararlanılmamaktadır. Tamamı faaliyete

geçtiğinde enerji üretimine katkıda sağlayacak Hidroelektrik Santrallerin Kurulu

güçleri aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

Tablo 9: Karabük’teki Hidroelektrik Santraller

Santral Adı Toplam Kurulu Güç (MW) İşletmedeki Kurulu Güç

(MW)

Han HES 6,14 0

Pirinçlik Reg ve HES 23,92 0

Yalnızca HES 6,54 6,48

Eren Barajı, Reg ve HES 55,68 0

Suçaltı HES 7,00 0

Şimşir Reg ve HES 4,90 0

Kaynak: Devlet Su İşleri


Güneş Enerjisi

Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası’ndan alınan verilere göre Güneş Enerjisi kullanımına pek

elverişli olmadığı öngörülen bölgede, yine de gelişmiş fotovoltaik sistemlerle sürdürülebilir

bir enerji üretmek mümkün. Ancak gerek bu sistemlerin maliyetinden dolayı, gerekse daha

çok güneş aldığı düşünülen iller tercih sebebi olduğundan, ilgili girişimciler tarafından böyle

bir enerji yatırımı yapılmamıştır. Aşağıdaki grafik GEPA’dan alınmış olup, güneş alma

süresinin pek de azımsanacak olmadığını göstermektedir.

Şekil 20: Karabük ili güneşlenme süresi ve küresel radyasyon değerleri

Kaynak: Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası

Yukarıdaki şekilde soldaki grafik Karabük ili güneşlenme süresi değerlerini (saat) ve buna

bağlı olarak Karabük ili küresel radyasyon değerlerini (KWh/m²-gün) göstermektedir.


Şekil 21: Karabük ili küresel güneş radyasyon dağılımı

Şekil 22: Karabük ili güneş termik santrali kurulamaz alanlar

Kaynak: Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası

Jeotermal Enerji

Jeotermal enerji yönünden Karabük, pek elverişli gözükmese de Eskipazar-Akkaya’da kaplıca

amaçlı kullanılmaya uygun 26-33 C sıcaklıkta ve 4,8 lt/sn debili kaynak vardır. Sondajlarda 37

C sıcaklık, 40 lt/sn debi ve 0,33 MWt termal güce sahip akışkan görünür hale getirilmiştir

(MTA, 2005). Onun dışında enerji üretiminde faal bir rol üstlenen bir birim yoktur.


Rüzgâr Enerjisi

Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası’nın vermiş olduğu verilere göre, Karabük’te rüzgâr

potansiyeli olmasına rağmen, veriler olumlu bir tablo ortaya koyamamaktadır. Ekonomik bir

rüzgâr enerji santrali yatırımı için 7 m/s veya üzerinde rüzgâr hızı gerekmektedir. Rüzgâr hızı

dağılımı incelendiğinde bölgenin ortalama rüzgâr hızı 5 m/s olarak görülmektedir. 50 m

yükseklikteki kapasite faktörü göz önünde bulundurulduğunda ise % 35 veya üzerinde bir

kapasite faktörü oranına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bağlamda da bölgenin ortalama kapasite

faktörü dağılımı % 20 gibi bir oran olması göze çarpmaktadır. Karabük’ün yüz ölçümü dikkate

alındığında şehrin % 35’i rüzgâr enerjisi santrali kurumuna uygun olmayan alan olarak

gözükmektedir. Bu bilgiler ışığında yatırımcılar bölgeyi rüzgâr enerji santrali kurmak için

uygun görmemişlerdir. Ancak aşağıdaki tabloda kurulabilir alanlarda rüzgâr enerji

potansiyelinin ne kadar olduğu gözler önüne serilmektedir.

Tablo 10: Karabük ili Rüzgâr Enerjisi Santralleri

KARABÜK İLİNE KURULABİLECEK RÜZGÂR ENERJİSİ SANTRALİ GÜÇ KAPASİTESİ

50 metrede rüzgâr

gücü (W/m²)

50 metrede rüzgâr

hızı (m/s)

Toplam Alan (km²) Toplam Kurulu Güç

(MW)

300 - 400 6,8 – 7,5 14,67 73,36

400 - 500 7,5 – 8,1 0,00 0,00

500 - 600 8,1 – 8,6 0,00 0,00

600 - 800 8,6 – 9,5 0,00 0,00

> 800 > 9,5 0,00 0,00

14,67 73,36


Şekil 23: Karabük ili rüzgâr hızı dağılımı - 50 m

Kaynak: Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası


Şekil 24: Karabük ili kapasite faktörü dağılımı – 50 m

Kaynak: Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası

Şekil 25: Karabük ili rüzgâr enerji santrali kurulabilir alanlar

Şekilde gri renkli alanlar rüzgâr enerji santrali kurulamaz alanlar olarak kabul edilmektedir.


Biyokütle Enerjisi

Biyokütle enerjisi kapasitesi de bölgede göz ardı edilen enerji yatırım değerlerinden bir

tanesidir. Tarımsal alan olarak toplam yüz ölçümü 414.500 hektar olan İlin, 93.020 hektarını

tarım alanı, 285.164 hektarını orman alanı, 17.545 hektarını çayır-mera alanı, 18.771

hektarını yerleşim ve diğer alanlar oluşturmaktadır. Toplam tarım alanlarında üretilen,

yüksek yağ oranına sahip ve biyokütle enerji kaynağı olarak da kullanılabilecek olan ürünler

aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

Tablo 11: Karabük İlinde Yetiştirilen Biyokütle Ürün çeşitleri ve Miktarları

Ürün Ekilebilir Alan ( Ha )

Buğday 15.761

Arpa 6.190

Yem Bitkileri ((Korunga, Fiğ,Tritikale) 6.666

Mısır 462

Baklagil 155

Nadas ve Kullanılmayan Tarım Alanı 23.650

Ekim Yapılmayan Kıraç Alan 36.959

Kaynak: Karabük Tarım ve Hayvancılık İl Müdürlüğü, 2009

Günümüzde enerji tarımı ya da enerji yetiştiriciliği denilen yeni bir tarım türü geliştirilmiştir. Bu tarım

özellikle bir yıllık ve C4 tipi bitkilerle yapılmaktadır. C4 tipi bitkiler grubuna tatlı dan (sweet sorghum),

şekerkamışı, mısır gibi bitkiler dahildir. C4 tipi bitkiler diğer bitkilere göre C02 ve suyu daha iyi

kullanmakta, kuraklığa dayanaklı olmakta, fotosentetik verimleri de yüksek bulunmaktadır. Bu

bitkilerden alkol ve diğer biyokütle yakıtlar üretmek mümkündür. Alkol üretiminde en yüksek verim

3500 lt/ha.yıl ile şeker kamışından sağlanmakta olup, bunu 3200 lt/ha.yıl ile odun, 3000 lt/ha.yıl ile

sorghum izlemektedir. Mısırda bu değer 2000 lt/ha.yıl düzeyine düşmektedir. Buna karşın

şekerkamışının tonundan 60 İt, mısırın tonundan 300 İt alkol elde olunmaktadır. Bu kapsamda

biyokütle tarımı potansiyeli olmasına rağmen yapılmayan Karabük’ün iklim koşullarına göre yüksek

enerji barındıran tatlı sorgumun yetiştirilmesine engel bir durum yoktur. Ayrıca kanola isimli bitki,

ABD, Kanada ve Avrupa devletlerinde yoğun olarak tarımı yapılan ülkemizin de tüm bölgelerinde çok

rahat yetişebilen bir yağ bitkisidir. Yağ oranı % 42 olan bu yağ bitkisi en sağlıklı yağlardan birisidir. Son


yıllarda da ülkemizde tarımı yapılmakta ve marketlerde satılmaktadır. Kolza adı ile de bilinen bitki

erusik Asit olarak 0’dır. Kanola kışlık ve yazlık ekilebilir. Kışlık ekimlerde verim daha yüksektir. Yazlık

ekimlerde ise 3 defa su verilmesi gerekir. Ekonomik bir kanola tarımı için kışlık ekim tavsiye edilir.

Karabük, bu araştırmalar göz önünde bulundurulduğunda elverişli koşullar sunmaktadır.

Son yıllarda ülkemizde de yaygınlaşan çöp gazından enerji üretimi ve aynı zamanda hidrojen

enerjisi kullanımı projeleri de Karabük’te denenmemiş enerji yatırımlarındandır. Karabük

Belediyesi’nden alınan bilgilere göre, atıkların toplandığı bölgede vahşi depolama

metotlarına göre biriktirme yapılmaktadır ve organik veya kimyasal herhangi bir ayrıştırma

yapılmamaktadır. Daha önce herhangi bir firma tarafından da alanda çöp gazının

oluşabileceği, verimlilik düzeyi ve kullanılabilirliği ile ilgili de her hangi bir fizibilite çalışması

yapılmamıştır.


1.3.2.Bartın

Rüzgâr Enerjisi

Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğünün yaptığı rüzgâr atlası kaynağında Bartın ile ilgili

rüzgâr verilerine göz atarsak şöyle bir tabloyla karşılaşırız;

Şekil 26: Rüzgâr Hız Dağılımı – 50 metre

Kaynak: Rüzgâr Enerjisi Potansiyel Atlası, EİE

Ekonomik RES yatırımı için 7 m/s veya üzerinde rüzgâr hızı gerekmektedir.


Şekil 27: Kapasite faktörü dağılımı – 50 metre


Ekonomik RES yatırımı için % 35 veya üzerinde kapasite faktörü gerekmektedir.

Şekil 28: Rüzgâr enerjisi santrali kurulabilir alanlar


Gri renkli alanlara rüzgâr santrali kurulamayacağı kabul edilmiştir.


Şekil 29: Trafo merkezleri ve enerji nakil hatları


Tablo 12: Bartın iline kurulabilecek rüzgâr enerjisi santrali güç kapasitesi

50 m’de Rüzgâr Gücü

(W/m2)

50 m’de Rüzgâr Hızı

(m/s)

Toplam Alan

(km2)

Toplam Kurulu Güç

(MW)

300-400 6,8-7,5 12,32 61,60

400-500 7,5-8,1 0,00 0,00

500-600 8,1-8,6 0,00 0,00

600-800 8,6-9,5 0,00 0,00

>800 >9,5 0,00 0,00

12,32 61,60



Elektrik İşleri Etüt İdaresi’nin yapmış olduğu ölçümler neticesinde Bartın ilinde 61,60 MW’lık bir

kurulu güç kapasitesi olduğu görülmektedir. Rüzgâr hız dağılımı ve diğer faktörler göz önüne

alındığında Bartın ili içerisinde Amasra ilçesinin diğer bölgelere göre rüzgâr santrali kurulması

açısından daha avantajlı olduğu ve haritada gösterilen renklerde sarı ve kırmızıya yakın bir renkte

potansiyeli olduğu belirtilmektedir.

Güneş Enerjisi

Şekil 30: Güneş Radyasyon Görünümü


Şekil 31: Güneş Enerjisi Global Radyasyon Dağılımı

Şekil 32: Bartın ili Güneşlenme Oranları

Kaynak: Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlası, EİE


Şekil 33: Bartın PV Tipi-Alan-Üretilebilecek Enerji

Kaynak: Elektrik İşleri Etüt İdaresi

Şekillerden anlaşılabileceği kadarıyla; Bartın, güneş enerjileri uygulamaları için Türkiye’deki

diğer bölgelerle karşılaştırıldığında çok göz önüne çıkmasa da, Almanya örneğine bakacak

olursak uygun bir bölge olamayacağını söylemek güçtür. İlin radyasyon doygunluğu düşük

seviyelerde olmasına rağmen, güneşlenme süresi grafiğindeki değerler özellikle Haziran ve

Temmuz aylarında tatmin edici değerlere çıkmaktadır.


2. NÜKLEER ENERJİ

Nükleer enerji, atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür ve üç nükleer

reaksiyondan biri ile oluşur. Füzyon; Atomik parçacıkların birleşme reaksiyonudur. Fisyon;

atom çekirdeğinin zorlanmış olarak parçalanması. Yarılanma; çekirdeğin parçalanarak daha

kararlı hale geçmesi. Ayrıca ağır radyoaktif maddelerin, dışarıdan nötron bombardımanına

tutularak daha küçük atomlara parçalanması olayına fisyon, hafif radyoaktif atomların

birleşerek daha ağır atomları meydana getirdiği nükleer tepkimelere ise füzyon tepkimesi

denir. Füzyon tepkimeleriyle fisyon tepkimelerinden daha fazla enerji elde edilir. Güneş

patlamaları füzyona, nükleer santrallerde kullanılan tepkimeler, atom bombası teknolojisi

gibi faaliyetler de fisyona örnek olarak gösterilebilir.

Türkiye’de nükleer enerji konusundaki araştırmalar 1962 yılında İstanbul’da Küçükçekmece

Gölü kıyısında kurulan 1 MW’lik TR-1 araştırma reaktörüyle başlamıştır. 1980’ lerde bu

reaktörün gücü 5 MW’a çıkarıldı. (TR-2) U-235'ce % 93 zenginlikte yakıt kullanan havuz tipi

bu reaktörde, çekirdek fiziği araştırmaları, radyoizotop üretimi gibi alıştırmalar yapılmaktadır.

Şu günlerde ise Akkuyu’da yeni bir nükleer enerji santralin çalışmaları sürdürülmektedir.

(Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı)

2009 itibarı ile dünyada nükleer enerji reaktörleri şöyledir:

Tablo 13: Dünyadaki Nükleer Santraller

Mayıs 2010 itibarıyla

Nükleer Elektrik

Üretimi, 2009

İşletmedeki Santraller

İnşa Edilen Santraller

Planlanan Santraller

Önerilen Santraller

Milyar kWh

% Adet MWo Adet MWo Adet MWo Adet MWo

ABD 796,9 20,2 104 100683 1 1165 9 11800 23 33000

Almanya 127,7 26,1 17 20490 0 0 0 0 0 0

Arjantin 7,6 7 2 935 1 692 2 767 1 740

BAE 0 0 0 0 0 0 4 5600 10 14400

Bangladeş 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2000

Belçika 45 52,7 7 5902 0 0 0 0 0 0

Beyaz Rusya 0 0 0 0 0 0 2 2000 2 2000

Brezilya 12,2 3 2 1884 0 0 1 1245 4 4000

Bulgaristan 14,2 35,9 2 1906 2 1906 2 1900 0 0

Çek Cumhuriyeti

25,7 33,8 6 3678 0 0 0 0 2 3400

http://tr.wikipedia.org/wiki/Enerji

http://tr.wikipedia.org/wiki/F%C3%BCzyon

http://tr.wikipedia.org/wiki/Fisyon

http://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Yar%C4%B1lanma&action=edit&redlink=1


Çin 65,7 1,9 11 8438 23 23620 34 38160 120 120000

Endonezya 0 0 0 0 0 0 2 2000 4 4000

Ermenistan 2,3 45 1 375 0 0 1 1060 0 0

Finlandiya 22,6 32,9 4 2696 1 1600 0 0 1 1000

Fransa 391,7 75,2 58 63130 1 1600 1 1630 1 1630

F. Afrika 11,6 4,8 2 1800 0 0 3 3565 24 4000

Hindistan 14,8 2,2 19 4189 4 2506 20 16740 40 49000

Hollanda 4 3,7 1 487 0 0 0 0 1 1000

İngiltere 62,9 17,9 19 10137 0 0 4 6600 6 8600

İran 0 0 0 0 1 915 2 1900 1 300

İspanya 50,6 50,6 8 7516 0 0 0 0 0 0

İsrail 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1200

İsveç 50 34,7 10 9303 0 0 0 0 0 0

İsviçre 26,3 39,5 5 3238 0 0 0 0 3 4000

İtalya 0 0 0 0 0 0 0 0 10 17000

Japonya 263,1 28,9 54 46823 1 1325 13 17915 1 1300

Kanada 85,3 14,8 18 12569 0 0 4 4400 3 1800

Kazakistan 0 0 0 0 0 0 2 600 2 600

Kore (Güney) 141,1 34,8 20 17705 6 6520 6 8190 0 0

Kore (Kuzey) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 950

Litvanya 10 76,2 0 0 0 0 0 0 2 3400

Macaristan 14,3 43 4 1889 0 0 0 0 2 2000

Meksika 10,1 4,8 2 1300 0 0 0 0 2 2000

Mısır 0 0 0 0 0 0 1 1000 1 1000

Pakistan 2,6 2,7 2 425 1 300 2 600 2 2000

Polonya 0 0 0 0 0 0 6 6000 0 0

Romanya 10,8 20,6 2 1300 0 0 2 1310 1 655

Rusya 152,8 17,8 32 22693 9 7131 15 17100 30 28000

Slovakya 13,1 53,5 4 1762 2 782 0 0 1 1200

Slovenya 5,5 37,9 1 666 0 0 0 0 1 1000

Tayland 0 0 0 0 0 0 2 2000 4 4000

Tayvan (Çin) 39,9 20,7 6 4980 2 2600 0 0 6 8000

Türkiye 0 0 0 0 0 0 2 2400 1 1200

Ukrayna 77,9 48,6 15 13107 2 1900 2 1900 20 27000

Vietnam 0 0 0 0 0 0 4 4000 6 6000

Dünya 2558 14 438 372006 57 54562 149 161999 342 365375

Kaynak: Uluslararası Atom Enerjisi


Şekil 34: 2007 Yılında Dünyada Birincil Enerji Arzları (%)

Şekil 35: 2007 Yılında Dünyada Elektrik Üretimi (%)



Şekil 36: Dünyadaki birincil enerji kaynakları

Kaynak: Uluslararası Enerji Ajansı


Şekil 37: Dünyada Bölgelere Göre Nükleer Üretimi

Kaynak: Uluslararası Enerji Ajansı


Yukarıdaki tablolardan da anlaşılabileceği gibi, kurulu güçlerine baktığımızda birinci sıradaki ülke

olarak Amerika Birleşik Devleti dikkat çekmektedir. Nükleer enerji üretiminde ise Avrupa Birliği

ülkeleri pastadan ciddi bir pay almaktadır. 1973’te tüm dünyada çok azımsanacak kadar küçük

değerlerde olan nükleer enerji üretimi, 2009 yılı sonunda tüm enerji üretimi metotlarının %5,9’luk bir

dilimini kapsamaktadır. Bu nükleer enerjinin öneminin gün geçtikçe dikkat çektiği anlamına

gelmektedir.

2.1 Nükleer Enerji Santrallerinin Mevzuatı

Bu bölümde nükleer enerjinin uygulanabilirliği esası ile ilgili kanunun sınırlamış olabileceği

kriterler incelenmiştir. Nükleer Enerji santrallerinin kurulması ile ilgili mevzuat ve

yönetmeliklerde, kurumları bağlayıcı nitelikte hükümler bulunmamaktadır. Mevzuat

incelendiğinde aşağıdaki maddeler göze çarpmaktadır.

Yapılacak nükleer güç santrallarına ilişkin olarak ilgili bakanlık ve kurumların görüşleri

alındıktan sonra Bakanlık tarafından, bu Kanun kapsamında santral kuracak ve işlete-

cek şirket ve/veya şirketlerin seçilmesi süreci başlatılır. Bu sürece, TAEK'in (Türkiye

Atom Enerjisi Kurumu) belirlediği ölçütleri karşılayan şirketler katılabilir. Kanundan

yararlandırılacak şirket veya şirketler, Bakanlık tarafından megavat-elektrik (MWe)

cinsinden toplam santral kapasitesi, santrala yönelik yer tahsisi, lisans bedeli ve altya-

pıya yönelik teşvikler ile tekliflerin yapılmasına ve değerlendirilmesine ilişkin usul ve

esasların belirlenmesi ve Bakanlar Kurulunca onaylanmasını takiben yapılacak yarış-

ma sonucu seçim ile belirlenir. Bu kapsamda başvuru yapan şirketlerin on beş yıl

boyunca üretecekleri elektrik enerjisi miktarı ile, yıllık birim elektrik enerjisi satış fiyatı

çarpımı sonucu oluşacak elektrik alım bedellerinin önceden saptanmış belirli bir

ıskonto haddi üzerinden yarışmanın yapıldığı tarihe indirgenmiş değerlerinin toplamı

olarak en düşük teklifi veren şirket veya şirketler bu Kanun hükümlerinden yararlan-

maya hak kazanır.

Şirket, bu Kanun ve diğer mevzuatın gerektirdiği her türlü izin, ruhsat ve lisansı almak-

la yükümlüdür. Şirket santralin kurulması aşamasında oluşabilecek herhangi bir zara-

rın tazminine yönelik, zorunlu yatırım sigortası yaptırmakla ve santralin faaliyeti süre-

since oluşacak atıkların taşınması, depolanması ve/veya bertaraf edilmesi ile ilgili her

türlü finansal maliyetlerin ve santralin işletme süresinin sonunda işletmeden çıkarma


masraflarının karşılanması için oluşturulacak fonlara katkı ile yükümlüdür. Şirket, TA-

EK'in belirleyeceği kurallar çerçevesinde yakıt temininden sorumludur. Atık yönetimi

kapsamında geçici depolama veya nihaî depolama yerinin belirlenmesine, depolama

tesisinin inşasına, lisanslanmasına, işletilmesine ve işletmeden çıkarılmasına, geçici

depolama yerinde muhafaza edilecek veya nihaî depolama yerinde bertaraf edilecek

kullanılmış yakıt ya da yüksek seviyeli atıkların taşınmasına ve işlenmesine, radyoaktif

atıkların yönetimini sağlayacak araştırma, geliştirme faaliyetlerinin yürütülmesine iliş-

kin maliyetleri ve nükleer güç santralinin sökümünden dolayı oluşacak maliyetleri kar-

şılamak amacıyla şirketin katkıda bulunacağı URAH ile İÇH oluşturulur. Şirket, TAEK ta-

rafından yayınlanan usul ve esaslara göre URAH ve İÇH’ye ödeme yapmakla yükümlü-

dür. URAH ve İÇH’ye ilişkin işlemler tüm vergilerden muaftır. Bu hesapların oluşturul-

ması ve idaresine ilişkin usul ve esaslar, TAEK'in ve Hazine Müsteşarlığının görüşü alı-

narak Bakanlık tarafından belirlenir. Ödenecek payları zamanında yatırmayanlar için

21/7/1953 tarihli ve 6183 sayılı Amme Alacaklarının Tahsil Usulü Hakkında Kanun hü-

kümleri uygulanır. URAH ve İÇH adına tahsil edilen gelirler amacı dışında kullanılamaz.

Nükleer yakıt, radyoaktif madde veya radyoaktif atık taşınırken veya santralda bir ka-

za olması durumunda, nükleer enerji alanında üçüncü kişilere karşı sorumluluğa ilişkin

olarak Paris Sözleşmesi ve diğer ulusal ve uluslararası mevzuat hükümleri uygulanır.

Bakanlar Kurulu, kurulacak santrala ilişkin teknoloji edinmeye yönelik yatırımlar ile iş-

letme personelinin eğitimini teşviklerden yararlandırabilir. Kanun kapsamında

üzerinde santral kurulacak taşınmazların devletin hüküm ve tasarrufu altında

bulunması durumunda bu taşınmazlar üzerinde şirket lehine, Maliye Bakanlığı tarafın-

dan diğer kamu kurum veya kuruluşlarının mülkiyetinde bulunması halinde ise

Bakanlar Kurulu kararı ile bedelsiz olarak kullanma izni, irtifak hakkı tesis edilir. Bu ta-

şınmazlara ilişkin sözleşmelerin sürelerinin sonunda, maliyeti 5 inci maddenin dör-

düncü fıkrası kapsamında oluşturulan fonlardan karşılanmak üzere nükleer güç san-

tralinin sökülmesi zorunludur. Söküm işinden ve taşınmazın çevre kuralları kapsamın-

da kabul edilebilir hale getirilerek Hazineye iadesinden şirket sorumludur. Bu işlemler

için fon kaynaklarının yetersiz kalması durumunda maliyetler Hazine tarafından karşı-

lanır.

Kanunun hükümlerine aykırı hareket eden toptan ve perakende satış lisansı sahibi tü-

zel kişiler hakkında EPDK tarafından 20.2.2001 tarihli ve 4628 sayılı Elektrik Piyasası


Kanununun 11 inci maddesi hükümleri çerçevesinde işlem yapılır. Bu işlemlerin sebep

olacağı sözleşme iptalleri sonucu açığa çıkacak elektrik enerjisi TETAŞ tarafından alı-

nacaktır.

Nükleer faaliyetlerin düzenlenmesi için bir kurum kurulana kadar düzenleme ve de-

netleme işlemlerini yerine getirmek için TAEK gerekli önlemleri alır. TAEK özel bilgi ve

ihtisas gerektiren işlerde kadro aranmaksızın uygun nitelikli yerli ve yabancı uyruklu

sözleşmeli personel çalıştırabilir. Bunlara ödenecek ücret ve diğer malî haklar Başba-

kan tarafından belirlenir.

Nükleer Santral faaliyetleri ile ilgili yönetmelikte ise şu maddeler dikkat çekmektedir.

Bu Yönetmelik çerçevesinde TETAŞ ile sözleşme imzalayan şirkete yer tahsisi yapılır.

Santralın kurulacağı yer Bakanlık tarafından belirlenir ve şartnamede belirtilir. Yer

tahsis şartlarını kapsayan ayrı bir sözleşme ilgili kurum veya kuruluş ile şirket arasında

yapılır.

Aşağıda belirtilen hususlar, ilgili kurum veya kuruluşlar tarafından üstlenilir.

o Çevresel etki değerlendirmesi raporunun hazırlanması için şirket tarafından

talep edilen kurum veya kuruluşlardaki mevcut verilerin temini,

o Nükleer santral sahası dışında gerekli fiziksel koruma ve emniyet önlemlerinin

alınması.

Bu Yönetmelik kapsamında teklif verenlerin bünyesinde nükleer santral işletmeciliği

deneyimi olan şirket veya şirketlerin bulunması; veya teklif sahibinin bu özellikte

işletmeci şirket veya şirketlerle anlaşmasının veya anlaşma yapılacağına dair niyet

mektuplarının bulunması, veya teklif sahibinin santral teknolojisini sağlayacak olan

şirket ile yapacağı eğitim veya süpervizörlük anlaşmasının veya anlaşma yapılacağına

dair niyet mektuplarının bulunması şarttır.

Yarışma, 31/12/2020 tarihine kadar ticari işletmeye girmek üzere nominal (4000 +/-

% 25) MW toplam kurulu güce karşılık gelecek nükleer santral ünitelerinin yapımını,

teklif edeceği gerçekleştirme programı çerçevesinde yerine getirecek şirketin seçimi

için yapılır.

Santralın iletim hattına bağlantısını sağlayacak şalt tesisi TEİAŞ standartlarına ve ilgili

mevzuata uygun olarak şirket tarafından tesis edilir. Santralın enterkonnekte elektrik


sistemine bağlantısını sağlayacak iletim hatlarının yapımı ile ilgili süreç ilgili mevzuat

kapsamında şirket ile TEİAŞ arasında yapılacak bağlantı ve sistem kullanım

anlaşmalarında belirlenir. Şirket, santralin primer ve sekonder frekans kontrolüne

katılımını ve şebeke uyumuna yönelik diğer yükümlülüklerini ilgili mevzuat hükümleri

uyarınca yerine getirir.

Yer tahsisi ile ilgili sözleşme süresinin sonunda santralin devreden çıkarılması ve

sökümü şirketin sorumluluğundadır.

2.2. Nükleer Enerji Santralleri Çalışma Prensipleri

Nükleer enerjiyi tarif etmeden önce atomun yapısına bakmak gerekir. Bir atom içerisinde Z

tane proton ve N tane nötron bulunan bir çekirdekten ve çekirdek etrafında değişik

yörüngelerde dolaşan Z tane elektrondan meydana gelmektedir. Elektron (- yüklü), proton (+

yüklü) ve nötronların (yüksüz) atom içinde ve dışında ki kütleleri farklıdır. Atom dışındaki

kütleler daha büyük olup, atomun oluşumu sürecinde bir miktar kütle eksilmektedir.

Meydana gelen Δm’lik kütle eksilmesi E=Δm.C2 (C: ışık hızı) bağıntısı ile enerjiye

dönüşmektedir. Bu enerji elektriksel olarak aynı yüklü olan protonların atom çekirdeği

içerisinde hapsedilmesini sağlayan nükleer kuvvetlerin kaynağını oluşturmaktadır. Hafif

elementleri yakıt olarak kullanan Füzyon reaktörleri ve uranyum ve toryum gibi ağır

elementleri yakıt olarak kullanan fisyon reaktörleri.

Füzyon Reaktörleri

Füzyon reaksiyonu en hafif iki element olan hidrojen ve helyum arasında en kolay meydana

gelir. Hidrojenin izotopu döteryumdur. Yeryüzündeki tüm suyun yarısının içinden döteryum

ayrıştırılırsa 23 trilyon tonluk bir potansiyel elde edilir. Bu potansiyel şimdiki dünyanın yıllık

enerji tüketiminin 16 milyar katıdır. Dolayısıyla gelecekteki füzyon reaktörleri yakıt

darboğazına düşmeyecektir.

Fisyon Reaktörleri

Bir kere harekete geçen fisyon reaktörü ortamdaki tüm uranyum atomları tükeninceye kadar

devam eder. Fisyondan açığa çıkan 2-3 tane nötron, α,γ ve β ışınları insan fizyolojisi için

zararlı olup iyi bir zırh ile dışarı sızması önlenmelidir. Meydana gelen 2 yeni element de

reaktif olup nötron, α,γ ve β ışınları yayımlarlar. Bu yayınımın şiddeti zamanla azalmakla


birlikte binlerce yılda sürebilir. Bu nedenle reaktör ortamındaki tüm artık yakıtlar yıllarca

emniyetli bir şekilde saklanmalıdır. Bugünkü nükleer reaktörlerin fiziğini oluşturan fisyonun

bu olumsuzluğu itiraz edilen temel konulardır.

Uranyum en temel fisyon yakıtı olup birkaç izotoptan meydana gelmektedir. Nükleer

reaktöre konulan yakıtın ancak % 1 i yakılmakta, % 99 ise kül olarak alınmaktadır. Yüksek

derecede radyoaktif olan bu artık çok özel tekniklerle uzun süre saklanmalıdır. Bugünkü

nükleer reaktör teknolojisinde emniyet en temel parametre olup, diğer teknolojilere göre

çok emniyetli hale gelmiştir. Birbirinden bağımsız birkaç emniyet sistemi reaktörde kazanın

oluşmasına engel olmaktadır. Reaktörden çıkan radyoaktif malzeme ise camlama, kurşun

zırh, tuz mağaralarına gömme gibi yöntemlerle yıllarca dayanacak tekniklerle

saklanabilmektedir.

Türkiye’nin belirlenmiş uranyum ve toyum rezervleri 10.000 ton ve 380.000 ton kadardır.

1000 MW lık elektrik üreten bir nükleer santralin 30 yıllık çalışması süresince 2000 ton

uranyum kullanır. Sadece bilinen uranyum rezervleri ile 5 tane santral yapılarak bugünkü

elektrik üretiminin % 25 kadar elektrik üretilebilir.

2.3. Nükleer Enerji Santrallerinin Olumlu Yönleri

Dünya elektrik ihtiyacının 2007 ile 2035 yılları arasında yıllık ortalama % 1,4 toplamda % 49

artacağı öngörülmektedir. Ülkemizde ise 2009- 2018 yılları arasında yüksek talep olduğunda

% 4,5-7,5 düşük talep olduğunda ise % 4,5-6,7 oranında yıllık elektrik talep artışı olacağı

tahmin edilmektedir. Bu artışa karşın, TPAO’nun verilerine göre, dünya elektrik üretiminin %

26,7’sini (2008 yılı), ülkemizin ise % 47,2’sini (2010 yılı) karşılayan petrol ve doğalgazdan

petrol rezervleri 2050 yılında, doğalgaz rezervleri ise 2070 yılında tükeneceği tahmin

edilmektedir.


Tablo 14: Dünya Geneli Nükleer Talebi Tahmini

YILLAR YÜKSEK TALEP (%) DÜŞÜK TALEP (%)

2010 4,5 4,5

2011 6,5 5,5

2012 7,5 6,7

2013 7,5 6,7

2014 7,5 6,7

2015 7,5 6,7

2016 7,4 6,6

2017 7,4 6,6

2018 7,4 6,6


Dünya genelinde ve ülkemizde nükleer enerjinin, elektrik üretiminde tercih edilmesindeki

diğer nedenler aşağıdaki şekilde sıralanmaktadır:

• Nükleer santraller, yenilenebilir enerji kaynaklı santraller gibi dış koşullara (iklim

koşullarına), kömür santralleri gibi yakıtın kalitesine, petrol ve doğalgaz santralleri gibi rezerv

miktarına bağlı olmadığı için elektrik üretiminde süreklilik arz eder.

• Nükleer enerji üretim zinciri, tümüyle ele alındığında sera gazı salımı konusunda en temiz

seçenektir. Fosil yakıtların yanmasıyla açığa çıkan karbon monoksit, karbondioksit, sülfür

dioksit ve azot dioksit gibi sera gazı oluşumuna sebep olan zararlı gazlar, nükleer santraller

çalışırken atmosfere salınmaz. Bu nedenle nükleer enerjinin iklim değişikliğine sebep olan

atmosferdeki sera gazı konsantrasyonunun azaltılmasında büyük rolü vardır. Günümüzde

nükleer santraller, elektrik sektöründen kaynaklanan sera gazı salınımında yıllık olarak

yaklaşık % 17 azalmaya sebep olmaktadır. Bu santrallerin yerine fosil yakıtlı santrallerden

elektrik elde edilmiş olsa her yıl 1,2 milyar ton karbon atmosfere verilecekti. Ayrıca, elektrik

üretiminin nükleer santrallerden sağlanmasıyla yılda 2,3 milyar ton karbondioksit (Yaklaşık

444 milyon arabanın 1 yılda atmosfere yaydığı karbondioksit miktarı), 42 milyon ton sülfür

dioksit, 9 milyon ton azot dioksit emisyonuna ve 210 milyon ton kül üretimine engel

olunmaktadır. Buna göre, fosil yakıtla çalışan santraller yerine nükleer santrallerin kurulması


durumunda karbondioksit emisyonu düşecek ve uzun adede küresel ısınmaya en iyi çözüm

olacaktır.

• 1 kilogram uranyumdan elde edilen enerji için, 3.000.000 kilogram (3000 ton, 25 adet ağır

yük tren vagonu) kömür veya 2.700.000 litre (2700 metreküp, 135 adet büyük boy akaryakıt

tankeri) petrol gerekmektedir. Bu kadar az miktarda uranyum kaynağından yüksek miktarda

enerji üretildiğinden nükleer santrallerin atık miktarı da bu oranda fosil yakıtlardan çok daha

azdır. Örneğin, elektrik üretiminin % 75 gibi büyük bir oranda nükleerden sağlandığı

Fransa’da, dört kişilik bir ailenin ömürleri boyunca kullandıkları nükleer enerjiden, en fazla

bir golf topu kadar büyüklükte camlaştırılmış nükleer atık çıkmaktadır. Ayrıca, nükleer

santrallerde az miktarda yakıtla çok yüksek enerji üretiminin gerçekleşmesi sonucunda,

santralde kullanılan nükleer yakıtın çok uzun yıllar enerji ihtiyacını karşılayacağı

düşünülmektedir1. Yakıt stoku olduğu sürece, sürekli güvenilir enerji üretilebilir.

• Nükleer santrallerden çıkan atık miktarının çok az olmasıyla çok az yer kaplayacağından yer

üstündeki depolarda depolanabilmektedirler. Örneğin, 1000 MW’e gücündeki bir nükleer

santralden yılda yaklaşık 30 ton (yük treni vagonunun yarısı) nükleer atık çıkmaktadır. Aynı

büyüklükteki bir fosil santralinden ise yaklaşık 2.000.000 ton petrol atığı veya kömür atığı

çıkmaktadır. Bu da nükleere göre yaklaşık 67.000 kat fazla atık miktarını göstermektedir.

• Kullanılmış nükleer yakıtlar yeniden işlenerek (reprocessing) enerji üretimi için

kullanılabilirler. Radyoaktif fisyon ürünlerinin % 3’ü ve ağır elementler, kullanılmış yakıttan

ayrıştırılıp camlaştırılarak canlı yaşamından izole edilmiş şekilde güvenli ve sürekli

depolanabilmektedir. Plütonyum ve uranyumu ihtiva eden geriye kalan % 97’sinden ise yeni

yakıt elementleri üretilebilmektedir. Bunun sonucunda, kullanılmış nükleer yakıtların büyük

çoğunluğunun tekrar işlenebilmesi ile nükleer santraller için gerekli yakıt ihtiyacı uzun yıllar

boyunca karşılanabilecek ve kullanılmış yakıtlardan kaynaklanan atık miktarı azaltılmış

olacaktır.

• Nükleer yakıt maliyeti ve bunun sonucu olarak fiyatı istikrarlı sayılabilecek seviyededir.

• Tablo 15’da görüldüğü üzere işletme maliyetlerinde nükleer yakıtın oranı % 30’larda olduğu

için (bu oran kömür yakıtlı santraller için % 77, doğalgaz için % 90) nükleer yakıt fiyatlarındaki

değişimin elektrik üretim maliyetine etkisi fosil yakıtlara oranla çok daha azdır. Yakıt

fiyatlarının iki katına çıkması doğalgaz santralleriyle üretilen elektriğin maliyetine % 66,

kömür santralleriyle üretilen elektriğin maliyetine % 31 oranında yansımaktayken bu oran

nükleer santraller için sadece % 9’dur.


Tablo 15: Enerji kaynakları ve maliyetleri

YAKIT TİPİ İŞLETME VE BAKIM YAKIT

YAKITIM FİYATI İKİ

KATINA ÇIKARSA

ELEKTRİK ÜRETİMİ

MALİYETİNDEKİ

DEĞİŞİM

Kömür % 23 % 77 % 31 artar

Doğal gaz % 10 % 90 % 66 artar

Nükleer % 70 % 30 % 9 artar

Kaynak: Dünya Nükleer Birliği, 2010

• Yeni istihdam alanları oluşturarak ülke ekonomisine katkı sağlar.

• Nükleer enerjiden elde edilecek enerji, ülke enerji üretim portföyüne çeşitlilik getirir.

• Güvenlik ve kalite kültürünün ülkemizde yerleşmesine ve gelişmesine katkı sağlar.

• Santral işletme ömrü diğer santral türlerine göre daha uzundur.

• Nükleer güç santralleri uzun yıllar boyunca ihtiyaç duyulacak nükleer yakıtları kolayca ve

ekonomik depolamaya imkân verdiğinden enerji arz güvenliğinin sağlanmasına önemli katkı

sağlar.

• En önemlisi, NGS, baz yük santralleridir ve sürekli enerji üretme kabiliyetine sahiptir. Diğer

baz yük santralleri ise jeotermal ve fosil (Petrol, Taş Kömürü, Linyit ve Doğalgaz) yakıtlı

santralleridir. Jeotermalin toplam kapasitesinin küçük olmasından, fosil yakıtlı santrallerin

ise çevreye olan olumsuz etkilerinden dolayı nükleer santraller, baz yük santrali olarak

avantajlıdır. Ayrıca, linyit dışındaki fosil kaynaklar ithal kaynaklardır ve dışa bağımlılığımızı

artırmaktadır.

3.4 Nükleer Enerji Santrallerinin Olumsuz Yönleri

Nükleer Enerji Santrallerinin kurulabilmesi ve üretilen elektriğin ekonomik olabilmesi için

bazı analizlerden geçmeleri gerekir. Nükleer santrallar, hidroelektrik ve kömür yakıtlı

santralların aksine, teknik olarak her yere kurulabilirler. Ancak üretilen elektriğin ekonomik

ve son derece güvenli olabilmesi için santralın kurulduğu yerin bazı özelliklere sahip olması


gerekir. Bölgenin deprem bölgesi olmaması ve çevrenin izole olması gibi etkenlerin dışında

nükleer enerjinin aşağıda sıralanan olumsuzlukları mevcuttur.

Nükleer santrallerin ürettiği nükleer atıkların ne yapılması gerektiği halen bir soru

işaretidir. Çok tehlikeli olan bu atıklar dikkatli bir şekilde saklanmalıdır.

Yüksek güvenlik standartlarına rağmen nükleer enerji halen çok riskli bir teknolojidir.

Japonya'da olduğu gibi kazalar halen olabilmektedir. % 100 güvenli bir nükleer santral

bulunmamaktadır. Nükleer santrallerde meydana gelen kazaların ise sonuçları hem

doğa hem de insanoğlu için çok yıkıcı olmaktadır. Çernobil nükleer faciasının

üzerinden 25 yıl geçmesine rağmen etkisi halen hissedilmektedir.

Nükleer santraller kendilerinden gelen risklerin yanı sıra dışardan gelebilecek

saldırılara karşı da büyük tehlike oluştururlar. Bir nükleer santralde gerçekleşebilecek

herhangi bir terör eyleminin sonuçları ağır olacaktır.

Nükleer santrallerde açığa çıkan radyoaktif atıklar daha sonradan silah yapımında

kullanılabilir. Bu teknolojinin yaygın kullanımı, nükleer silahların da yaygınlaşması

anlamına gelebilmektedir.

Nükleer enerjinin kaynağı olan uranyum az bulunan bir kaynaktır. Tahminlere göre

dünyadaki uranyum kaynakları talebe de bağlı olarak 30 - 60 yıl içerisinde

tükenecektir.

Nükleer santral kazaları ve atıkları kaynaklı radyasyon, gözlemlenemez olduğu için

etkisi geç anlaşılan ve insanlık ve bilim tarihi bakımından yeni; bu nedenle bilimin ve

risk altındaki toplum çoğunluğunun yeterince bilmediği riskler grubunda;

denetlenemediği için de korkutucu, dünya çapında felaket yapıcı; sonuçları öldürücü,

gelecek kuşaklar için çok tehlikeli; kolayca azaltılamayan ve miktarı giderek

artmaktadır.

Nükleer santrallerin soğutma suları denize verilir; verildiği ortamda 2-6 C’lik bir

sıcaklık artışına sebep olur.


2.4. TR81 Bölgesinin Nükleer Enerji Santraline Uygunluğu

Günümüzde gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerin en önemli gereksinimi enerjidir. Her ne

kadar tam bir ölçüt olmasa da ülkelerin gelişmişlik düzeyleri, üretip tükettikleri enerji ile

ölçülür. Bazı ülkeler ürettikleri enerjiyi çok verimli bir şekilde kullanırlarken, bazıları bu

konuda o denli başarılı olamazlar. Bazı ülkeler de kendileri kullanmadıkları halde çok

miktarda enerji hammaddesi üretirler. Enerji üretim ve tüketiminin çok farklı yöntemleri olsa

da, tüm ülkelerin ucuz, bol ve temiz enerji kaynaklarına gereksinimleri vardır.

Olumlu ve olumsuz yönlerine bakıldığında, kurulup kurulmaması hâlâ tartışma konusu olan

nükleer santrallerin, kanun ve yönetmelikte diğer santrallere oranla bağlayıcı nitelikte karar

ve yargıları bulunmamaktadır. Santralin kurulması için değerlendirilebilir niteliklerden olan

bölgenin deprem bölgesi olup olmadığı sorusu ise, TR81 bölgesi için olumlu yönde

sonuçlanmaktadır. Özellikle Zonguldak’ta, Birinci jeolojik dönemde bitki kalıntılarının çukur

alanlarda birikmesi sonucunda da taşkömürü yatakları meydana gelmiş bu nedenle de

deprem riski zayıf olan iller arasına girmiştir. Bölgenin Nükleer Santral için diğer önemli artısı

ise, Zonguldak ve Bartın’ın deniz kıyısında konumlandırılmış olmasıdır. Nükleer santrallerin

soğutulmasında deniz suyu kullanımı yapılabilmektedir. Enerji Bakanlığı ve TAEK kaynakları,

nükleer santral için genel olarak deniz kenarının tercih edildiğine dikkat çekerek “Nükleer

santral parçaları (özellikle reaktör kısmı) yaklaşık 900-1.000 ton ağırlığında parçalardan

oluşuyor. Bunların karayolu ile taşınması çok zor. Onun için denizyolu tercih ediliyor. Ayrıca

santral kurulacağı yer konusunda da deniz kenarı tercih ediliyor. En önemli sebeplerden bir

tanesi soğutma için ciddi oranda su sirkülasyonu lazım (saniyede yaklaşık 300 ton civarı). Bir

diğer dikkat edilen husus da deprem bölgesi olmaması” açıklamasını yapmıştır.

Nükleer Santrallerin kaza sonucunda geri dönüşü olmayacak felaketleri getirebileceği

gerçeğine rağmen, bölgeye kurulması durumunda, enerji ihtiyacının büyük kısmını termik

santrallerden karşılayan, dolayısıyla hava kirliliği problemi bulunan bölge için bu sorun

indirgenebilir.


3.TERMİK SANTRAL

Termik santraller, yanmayla ortaya çıkan ısı enerjisinden elektrik enerjisi üreten bir

merkezdir. Yanma, bir kazan ya da buhar üretecinde gerçekleştirilir ve suyun buhara

dönüştürülmesini, daha sonrada bunun yüksek basınç altında (135 bar),yüksek

sıcaklıkta(535�C) çok ısıtılmasını sağlar. Buhar önce türbinin yüksek basınçlı bölümünde ve

daha sonra yeniden çok ısıtıldıktan sonra orta ve alçak basınçlı bölümlerde genişler. Birbirini

izleyen bu genişlemeler sırasında ısı enerjisi mekanik enerjiye dönüşür.

Termik santralin bilançosu incelendiğinde, üretilen bir kW için 4000 kilojoule’den fazla bir

enerjinin soğutma suyuna harcandığı anlaşılmıştır. Su bir akarsudan alınırsa, bu suyun

günümüzde en çok 7-10�C arasında ısıtılmasına izin verilmektedir; bu da büyük bir debi

gerektirir. Sözgelimi, 600 MW bir enerji grubunda soğutma için saniyede 22 m3 su gerekir. Bu

nedenlerle, büyük santraller ancak büyük akarsuların üzerinde ya da deniz kıyısında kurulur.

Bununla birlikte, termik santrallerin yol açtığı ısı artışı, su bitkileri ve hayvanları için ciddi

sorunlar yaratır. Suyun az, santrallerin çok sayıda bulunduğu bölgelerde, genellikle hiperbol

biçiminde büyük kulelerden oluşan havalı (atmosferik) soğutma sistemlerinden yararlanılır.


3.1.Termik Santrallerde Kullanılan Yakıt Çeşitleri

Ülkemizin enerji gereksiniminin önemli bir bölümünü karşılayan ve Türkiye Elektrik Üretim

A.Ş.(EÜAŞ) tarafından işletilen termik santraller, fueloil, taşkömürü, linyit, motorin, jeotermal

ve doğalgaz türlerinde enerji kaynağı kullanmakta olup sayıları 30’u aşmaktadır.

Termik santrallerde kullanılan yakıtlar ise mazot, gaz ve kömürdür. Mazot için gerekli olan

tesisler basit tesislerdir; mazot 30.000-40.000 m3 hacimli, silindir biçiminde metalik

depolarda saklanır. Depolardan alınıp ısıtılan mazot püskürtülerek brülörlere aktarılır. Gaz

kullanımı için gerekli olan donanımlar çok az sayıdadır; Gaz brülörlere gönderilmeden önce

yalnızca genişletilir, filtreden geçirilir ve ısıtılır.

Termik santrallerde kömür kullanımı; için gerekli olan tesisler gaz ya da mazota oranla çok

daha önemli ve büyüktür. Burada özellikle kömürün demiryolu, akarsu ya da deniz yoluyla

santrale getirilmesi, boşaltılması, depolanması, santral alanı içinde dolaştırılması ve kazana

verilmesi için gerekli tesisler yapılmalıdır. Kömür önce toz haline getirildikten sonra, önceden

mazotla 500 C’a kadar ısıtılmış olan yanma odalarının brülörlerine kuvvetli bir hava akımıyla

gönderilir. Bu odaların birkaç yüz m3’ü bulan bir hacmi ve birkaç bin m2 büyüklüğünde bir

ısıtma alanı vardır. Büyük bir termik santralin kömür tüketimi günde 5000 tonu aşar.

Termik santral, kapalı devre halinde dolaşan suyu buharlaştıran bir kazan ve bir türbo

alternatör (bir türbinle harekete geçirilen alternatör) grubu içine girer. Bu tür klasik

santrallerde buhar, kömür, fueloil ve nadiren doğalgaz veya yüksek fırın gazı yakılarak

üretilir.

3.2.Termik Santrallerin Çalışma Prensipleri

Termik santralleri büyük debili akarsu yakınında veya deniz kıyısına kurmak gerekiyor;

böylece santralde üretilen ısının yarısını boşaltan kondensenin suyla beslenmesi sağlanır.

Sıcak su ırmağa doğrudan boşaltıldığı gibi (açık devre soğutma) büyük soğutma kulelerine

yollanabilir; burada havayla temas ederek kısmen buharlaştıktan sonra kondenseye basılır

(kapalı devre soğutma). Bu son çözüm daha pahalıdır, ama su alma işlemini ve ırmak

sularının ısınmasına bağlı çevre sorunlarını azaltma olanağı sağlar.

Malzemelerin üretim maliyeti sınırlamak ve işletimi kolaylaştırmak için santraller standart ve

özerk üretim birimleri halinde gerçekleştirilir. Her ünitede bir buhar kazanı, bir buhar üretici,


bir türbo alternatör grubu ve iletişim şebekesine bağlı, gerilim yükseltici bir trafo bulunur.

Türü ne olursa olsun, her elektrik santrali, temel olarak bir enerji kaynağı, hareketlendirici bir

aygıt, bir alternatör ve bir dönüştürme istasyonundan meydan gelir. Dönüştürme istasyonu,

alternatörün ürettiği gerilimi, genel ulusal veya uluslararası interkonnekte şebekenin

beslenme hatları için uygun bir değere yükselir.

Daha mütevazı güçteki termik santraller, su buharı çevriminden geçmeden elektrik üretir.

Bunlar uçak motorlarının çalışma ilkesine dayanan gaz türbinleridir ve doğrudan doğruya bir

alternatörü veya elektrojen dizel gruplarını çalıştırır. Bu türbinler belirli zamanlarında

devreye sokulmak üzere tasarlanmıştır ve güçleri 100 MW geçmez; ama oldukça basit

olmaları (görece küçük boyut, su buhar devresinin olmaması, havayla soğutma) nedeniyle

birkaç dakikada devreye alınabilirler. Bu termik tesisler pratik olarak her yerde kurulabilir.


3.3.TR81 Bölgesinde Termik Santraller

Karabük'teki KARDEMİR ve Zonguldak-Ereğli'deki ERDEMİR fabrikalarının kendi ihtiyaçlarının

bir kısmını karşılamak amacıyla kurmuş oldukları ve kendiüretir lisansı ile üretim yapan

sırasıyla 191,1 MW ve 35MW kapasiteli termik santraller haricinde bölgedeki en önemli

enerji santrallerinden biri de Zonguldak Çatalağzı enerji santralidir.

Çatalağzı-B (ÇATES-B) Termik Santrali 300MWe kurulu güce sahip olup, Zonguldak İlinin

merkez ilçesine bağlı ve Zonguldak’ın 15 km. doğusunda bulunan Doğancılar ve Kazköy

köylerinin arazisinde ve Zonguldak Doğu Sahil yolu üzerinde kurulmuştur. Santral

Zonguldak'a 17 km. Kilimli beldesine 7 km. uzaklıkta Işıkveren mevkiinde olup, adını 2 km.

uzağındaki Çatalağzı beldesinden almıştır.

Termik santrallerin elektrik enerjisi üretebilmesi için bir kimyasal enerji kaynağı gereklidir. Bu

kaynak, santralin ana yakıtı olan “lavuar altı” kömürdür. Çatalağzı-B Termik Santrali, TTK'nin

taşkömürü atığı olan, fazla ticari değeri olmayan, kalorisi düşük kömürleri ana yakıt olarak

kullanmaktadır. Kömür, Çatalağzı Lavuarından demiryolu ve bantlar ile, Üzülmez ve Kozlu

Lavuarlarından demiryolu ve rödevans sahalarından kamyonlarla stok sahasına

aktarılmaktadır. Stok sahası 38 270 m² alan üzerine kurulmuştur ve toplam kapasitesi 170

000 tondur.

Tablo 16: Termik Santrallerin Yakıt Tüketimi ve Brüt Üretimi

Yıllar

Çalışılan

saat

Brüt Üretim (

KWh )

Yakılan Kömür

(ton)

1991 10.004 936.156.000 746.805

1992 12.090 1.707.939.000 1.316.164

1993 11.971 1.694.574.000 1.274.995

1994 13.207 1.884.966.000 1.274.995

1995 10.900 1.554.749.000 1.221.273

1996 12.527 1.817.604.000 1.448.190

1997 15.442 2.232.234.000 1.786.651

1998 15.770 2.234.793.000 1.846.787

1999 15.769 2.226.873.000 1.677.539


2000 13.471 2.212.272.000 1.658.628

2001 13.611 1.888.899.000 1.629.835

2002 13.912 1.777.008.000 1.402.092

2003 13.476 1.727.631.000 1.420.845

2004 11.032 1.475.745.000 1.209.019

2005 15.366 1.856.670.000 1.589.139

2006 11.099 1.909.362.000 1.567.333

2007 15.864 2.072.541.000 1.653.260

2008 15.038 1.882.377.000 1.653.568

2009 14.100 1.851.120.000 1.664.858

Kaynak: Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı

Kazanda gerçeklesen yanma olayı sonucunda kül ve atık gaz açığa çıkmaktadır. Açığa çıkan

atık gaz, elektro filtre adı verilen kül tutucu sistemden geçirilerek atmosfere atılır. Açığa çıkan

külün ise bir kısmı satılarak ülke ekonomisine geri kazandırılmaktadır. Kül satışına 1999

yılında başlanmış olup, toplamda 715.650 ton kül satışı gerçekleştirilmiştir. Ayrıca 2002

yılında yapımına başlanılan ve çok yeni tamamlanan kül barajı ile değerlendirilemeyecek

durumda olan külün baraja aktarılması işlemine yakında başlanacaktır.

Makina Mühendisleri Odası Zonguldak Şubesinin 2009 yılında yayınladığı ' ÇATES Atık Isısı ile

Bölgesel Isıtma İmkânları' adlı çalışmada da belirtildiği gibi, ÇATES'in atık suları kullanılması

bölge için önemli bir kaynaktır. Termik santrallerden çağın gereklerine uygun biçimde

faydalanabilmesi için de benzer çalışmaların yapılması ve bunların hayata geçirilmesi

gerekmektedir. Bu konu kaynakların etkin kullanımı açısından da önemlidir.

Eren Enerji Elektrik Üretim A.Ş. Zonguldak’ın Çatalağzı beldesinde 1360 MW kapasiteli

kömüre dayalı termik santral yatırımı gerçekleştirmektedir. 1,5 milyar dolarlık yatırım

değerine sahip üç aşamadan oluşan projenin ilk aşaması 160 MW’lık dolaşımlı akışkan yataklı

santral olup tesis 2009 Eylül ayında çalışmaya başlamıştır. Bu üniteler Türkiye’de kurulmakta

olan ilk süperkritik santraller olma özellikleriyle ülkenin en verimli termik santralleri olacaktır.

Ayrıca santrallerin kömür ihtiyacını karşılamak amacıyla 170,000 DWT’luk gemilerin

yanaşabileceği Karadeniz’in en büyük limanı inşa edilmektedir. Türkiye elektrik ihtiyacının %

5’ini karşılayacak tesis büyük bir istihdam olanağı sağlamaktadır.


SONUÇ

Teknolojinin ve insanların yaşam standartlarının artmasıyla doğru orantılı olarak, enerji

ihtiyacı ve beklentiler de artış göstermiştir. Öyle ki, artık enerji sadece insan ihtiyacını

karşılamaya yönelik bir kaynak değil, bir ülke politikası, bir yatırım aracı, araştırma ve

geliştirme çalışması, dünyanın sonu senaryosunun başrol oyuncusu, yeni bir çağın başlangıcı

veya bir savaş nedeni olarak da tanımlanabilir.

Enerji tanımındaki çeşitlilikler, enerji üretim metodunda yeni stratejilerin gelişmesinde de

etken rol oynamaktadır. Sanayi devriminden itibaren artan talebe termik santrallerle cevap

vermeye çalışan insanoğlu, küresel ısınma ve iklim değişikliğine adım attığımız şu günlerde

var oluşunu sürdürebilmek için, hem fosil kaynakların bir gün tükenebileceği riskinin

durdurulmasına hem de yeşil enerji ile artan talebi de karşılamaya kaynak olacak yenilebilir

enerji üretimine yönelmiştir. Bu alandaki yatırımlara ek olarak nükleer enerji kurulumları

devam etmiş, ancak yaşanan geri döndürülemez facialar kamuoyunun ortak görüşü olan

“yeşil enerji” çalışmalarının ve yatırımlarının yeni bir politika, yeni teknoloji ve geçiş dönemi

olmasına sebebiyet vermiştir.

Yenilenebilir enerjide dünyada özellikle hidrojen, güneş, rüzgâr ve biyokütle enerjilerindeki

olumlu gelişmelerin yaşanması bu alanda yatırımların da artmasını sağlamıştır. Ancak 2008

yılında başlayan ve 2010’un sonlarına kadar etkisini sürdüren küresel ekonomik kriz, enerji

sektörünü de etkilemiştir. Bu nedenle yenilenebilir enerji üretiminin pahalı olması sebebiyle

ülkeler hem daha ucuz yenilenebilir enerji üretimi hem de daha güvenli ve çevreye tahribatı

minimum olan nükleer santral araştırmalarına gitmiştir.

Türkiye’de ise 2010 yılı beklentiler ile geçmiştir. Bu beklentiler içinde en önemlisi 5346 sayılı

“Yenilenebilir Enerji Yasası” özellikle güneş ve diğer yenilenebilir kaynaklar açısından

yapılacak yeni ilave düzenlemeler yer almasıdır. Ancak, yasa tasarısı bütün beklentileri

karşılayacak düzeyde değildir. Enerji üretiminin özelleştirilmesi gerçekleştirilmiş, bununla

beraber küçük Hidroelektrik Santral yatırımlarının artması sağlanmıştır. Gelişen teknoloji ile

enerji ihtiyacı daha da artacaktır.


Uluslararası Enerji Ajansının 2009 yılında yapmış olduğu araştırmalara göre tüm dünyada

kullanılan enerji kaynakları baz alındığında fosil kaynaklara dayalı enerji üretimi %78 gibi

büyük bir pay almaktadır. Nükleer enerji üretiminde ise Amerika Birleşik Devletleri 830

TWh’lik üretimi ile dünyadaki tüm nükleer santrallerin ürettiği güce göre %30,8’lik oranla ilk

sırada yer almaktadır. Amerika Birleşik Devleti aynı zamanda nükleer enerjide 101 GW’lık

kurulu gücüyle de dünyada birinci sırada yer almaktadır.

Dünyanın teknolojik gelişmelere dayalı olarak sürekli göz önünde tuttukları yenilenebilir

enerji kaynaklarındaki yatırımları ise sürekli devam etmektedir. Özellikle Almanya, radyasyon

alımı ve güneşlenme süresi bakımında hiç de uygulanabilir bir bölge olarak gözükmese bile

ülkeye çok ciddi yatırımlar yapmışlardır. Almanya’nın şu ana kadar yaptığı güneş enerjisi

yatırımları ile sadece güneş enerjisinden üretmiş olduğu elektrik enerjisi, 2011 yılında sızıntı

haberleriyle Dünya’nın gündemine bomba gibi oturan Fukushima Nükleer Santrali’nin 2009

yılı elektrik enerjisi üretiminden daha fazladır. Almanların bu başarısı aynı zamanda

yenilenebilir enerji sektörünün başarısı olarak nitelendirilmelidir. Öyle ki Amerika Birleşik

Devletlerindeki bir okul tarafından çatıya monte edilen güneş enerjisi panellerinden okulun

ve 10 hanenin elektrik enerjisi ihtiyacının karşılanması, her haneye kendi enerjisini üretebilir

fikrini ön plana çıkarmıştır.

Bunun yanında araştırma ve geliştirme çalışmaları farklı yenilenebilir enerji kaynakları

konusunda da devam etmiştir. Hidrojen enerjisi teknolojik çalışmaları hız kazanmış, fosil

yakıtlardan hidrojen bazlı geri döndürülebilir yakıtlara geçiş, artık hayalden daha yakın bir

noktaya ulaşmıştır. Elektrikli otomobil tasarımları teşvik edilmiş, kolay şarj edilebilecek

batarya geliştirme çalışmaları ve doğrudan elektrik enerjisinin tıpkı petrol istasyonlarında

olduğu gibi çok uzaklara çok az kayıpla taşınması fikri ön plana çıkmıştır. Biyokütle enerjisinin

kullanımı, biyogaz üretim çalışmaları da hız kazanmış, prototiplerdeki başarıdan sonra her

yerde uygulanabilirlik etüdü çalışmaları denenmeye başlamıştır.

Yüksek enerji kaynağı olarak kullanabileceği ön görülen ve geleceğin teknolojisinde büyük

pay alacağı düşünülen bor nanoteknolojisi ise gizemliliğini devam ettirmektedir. Bor

madenlerinin büyüklüğüne bakıldığında Türkiye bu anlamda dünyanın en büyük bor

rezervlerine sahiptir. Türkiye’nin görünür bor rezervi, Dünya’ya oranla %72,20’lik bir paya

tekabül etmektedir.


Türkiye’de TEİAŞ’tan alınan 2011 yılı verilerine göre üretilen elektrik enerjisinin %53,25’i fosil

kaynaklardan elde edilmektedir. 2011 yılında üretilen elektrik enerjisi 2010 yılına göre %9

artış göstermiş ve yaklaşık 229 milyar 344,4 milyon kWh değerine ulaşmıştır. Üretilen bu

elektriğin tüketimine bakıldığında ise, sadece 10 ilin bu elektriğin yarısından fazlasını

tükettiğini görmekteyiz. Bu miktarın % 50,52’sini İstanbul, İzmir, Kocaeli, Ankara, Bursa,

Hatay, Antalya, Adana, Şanlıurfa ve Konya illeri tüketmiştir ve en çok tüketen il olarak

İstanbul, en az tüketen il olarak da Ardahan görülmektedir.

TR81 bölgesine baktığımızda ise EnerjiSA’dan alınan verilere göre Zonguldak’ta tüketilen

elektrik enerjisi 1 nolu trafo hariç 1001570 MWh, Karabük’te 319373 MWh ve Bartın’da

282168 MWh olarak göze çarpmaktadır. Bölgeye güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi potansiyel

atlasından baktığımızda ise rüzgâr ve güneş yenilenebilir enerjisinin azımsanmayacak

derecede olduğu verisi ortaya çıkmaktadır. Özellikle güneş enerjisi bakımından yeterli

radyasyon kuşağında bulunmayan Almanya’nın başarısı göz önüne alınırsa bölgenin oldukça

verimli olduğu söylenebilir. Teknolojik gelişmelerle birlikte Karadeniz dip sularında bulunan

Hidrojen Sülfür’ün de hidrojen enerjisi üretiminde kullanılabileceği düşünülmelidir. Zaten hali

hazırda elektrik enerjisi üretiminde bulunan ve kurulum aşamasında olan toplam 13 adet

Hidroelektrik Enerji Santrali ve 7 adet Termik Enerji Santrali bulunduran bölgenin enerji

potansiyeli dikkat çekmektedir.


KAYNAKÇA

Hidrojen Enerjisi ve Geleceği; Öğr.gör. Levent GÖKREM

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi

Türkiye 10. Enerji Kongresi

Alternatif Enerji Kaynakları; Doç.Dr. Sebahattin ÜNALAN

Türkiye Atom Enerjisi Kurumu; Temmuz 2010 Raporu

Nükleer Santraller ve Ülkemizde Kurulacak Nükleer Santrale İlişkin Bilgiler ; Enerji İşleri Genel

Müdürlüğü

Türkiye Jeotermal Kaynak Potansiyeli; Didem KORKMAZ BAŞEL, Ümran SERPEN, Abdurrahman

SATMAN

Kömür Kalitesine Bağlı Olarak Çatalağzı Termik Santralinde Katı Atık Miktarının Belirlenmesi; Duygu

DURGUN

Elektrik Piyasası Lisans Yönetmeliği

Türkiye Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli ve Enerji Profilimizdeki Yeri; Dr. Yüksel MALKOÇ

Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Elektrik Enerjisi Üretimi Amaçlı Kullanımına İlişkin Kanun

İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi

Türkiye’de Yenilenebilir Enerji Kaynakları Potansiyeli ve Geleceği; Eylem ÖNAL, Rahmiye Zerrin

YARBAY

VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu

HES raporu; Çevre ve Orman Bakanlığı

Global market Outlook for photovoltaics until 2014; European Photovoltaic Industry Association

http://www.eie.gov.tr

http://www.mta.gov.tr

www.tuik.gov.tr

www.karabuk-tarim.gov.tr

www.karabuktso.org.tr

www.enerji.gov.tr

http://1bog.org/blog/top-10-countries-using-solar-power

www.taek.gov.tr

www.hurriyet.com.tr

www.iea.org ,Key World Energy Statıstıcs

http://www.eie.gov.tr/

http://www.mta.gov.tr/

http://www.tuik.gov.tr/

http://www.karabuk-tarim.gov.tr/

http://www.karabuktso.org.tr/

http://www.enerji.gov.tr/

http://www.taek.gov.tr/

http://www.hurriyet.com.tr/

http://www.iea.org/

tr81 bölgesi enerji raporu

Documents