Yeryüzündeki en büyük nimetlerden birisi hiç kuşkusuz su. Yaşamın olduğu gibi yeri geldiğinde ulaşım, yeri geldiğinde de tarımsal üretimin olmazsa olmazları arasında yer alan su, son yıllarda gücünden etkin olarak istifade edilen eşsiz bir kaynak.
İlk zamanlarda tahılların öğütülmesinde kullanılan değirmenleri çalıştıran suyun bu gücü 18 ve 19. yüzyılda elektriğin keşfi ile daha farklı boyutlara taşınmıştır. Özellikle 20. yüzyılda yaşanan gelişmelere bağlı artan enerji ihtiyacı bu alanda daha fazla yatırım gerektirmiş, su ihtiyacının karşılanmasına ilave olarak enerji üretim amaçlı büyük barajlar inşa edilmiştir.
Su, yağış rejimlerine bağlı olarak azalma veya çoğalma gösterse de su döngüsü sayesinde rüzgâr ve güneş gibi kendini her daim yenileyebilen bir kaynak olarak günümüzde en çok kullanılan temiz enerji kaynaklarından birisi.
Hidroelektrik veya diğer bir tabirle hidrolojik enerji, bir barajda biriken suyun veya akan bir suyun gücünden elektrik enerjisi üretilmesini konu eder. Burada suyun hareketi dolayısı ile oluşan kinetik enerjisi değerlendiriliyor. Türbinler vasıtasıyla da bu enerji önce mekanik akabinde de elektrik enerjisine dönüştürülüyor.
Neredeyse “0” Emisyon
Günümüzde hemen hemen her alanda kullandığımız enerjinin üretiminde yoğun olarak fosil yakıtlar kullanılıyor. Bu esnada atmosfere hava kirleticileri ile birlikte dünyamızın ateşini de yükseltebilecek seragazları salınıyor. 09 Ağustos’ta tanıtımı yapılan Hükümetlerarası İklim Değişikliği Panelinin (IPCC) altıncı değerlendirme raporunda da küresel seragazlarının görülmemiş bir hızda artış yaşadığı, sonuçta da sanayi öncesi döneme kıyasla küresel sıcaklığın 1,10C yükseldiği ifade ediliyor.
Seragazlarının artışında ana aktör hiç kuşkusuz enerji sektörü. Uluslararası Enerji Ajansı değerlendirmelerine göre küresel bazda oluşan seragazlarının en az ⅔’ü enerji üretimi ve kullanımı faaliyetlerinden kaynaklanıyor. Enerji üretimi içerisinde elektrik üretimi de seragazlarının üçte birinden sorumlu. 1970’ten bu yana elektrik enerjisi üretimi kaynaklı seragazlarında 3 kat artış yaşandı.
Yakın zamanda yayınlanan son IPCC Raporunda küresel sıcaklıkların artmaya devam ettiği, dolayısıyla Paris Anlaşmasının ana hedefi olan 2050 yılında küresel sıcaklık artışını +1,50C derece ile sınırlı tutmak için seragazı emisyonlarının düşürülmesi gerektiği belirtiliyor. Bu noktada en önemli seragazı kaynağı olan enerji sektörü ayrı bir önem taşıyor. Bu itibarla dünyada yenilenebilir enerji kaynaklarına yoğun bir eğilim var.
Yenilenebilir enerji kaynakları hem çevresel ayak izleri oldukça düşük değere sahip hem de seragazı açısından sıfır emisyon özelliği ile adeta doğa dostu uygulamalar olarak karşımıza çıkıyor. 2014 tarihli IPCC 5. Değerlendirme Raporuna göre birim bazda kilowat-saat enerjinin üretiminde tüm yaşam döngüsü boyunca ortalama olarak HES’lerde 24g CO2 (IHA tarafından 2018 yılında yayınlanan bir çalışma sonucuna gör bu değer 18,5g CO2 olarak hesaplanmıştır) eşdeğeri seragazı salınırken, kömür gibi fosil yakıtlarda 820g CO2e olarak gerçekleşiyor. HES’lerin bu düşük karbon ayak izleri en çevre dostu ulaşım türü olan bisikletli ulaşımın karbon ayak izine eşdeğer. Yani 1 kwh enerji üretiminin yol açtığı karbondioksit salımı ile 1 km bisikletle seyahatin neden olduğu karbondioksit salımı hemen hemen eşit değerde.
İklim dostu uygulama
Uluslararası Hidroelektrik Birliği (IHA) tarafından yayınlanan “2020 Hidroelektrik Durum Raporu” değerlendirmelerine göre dünyamızda var olan HES’ler yerine termik santraller olmuş olsaydı yıllık bazda 4 milyar ton daha fazla seragazı salınmış olacaktı. Yine en az yıllık olarak 150 milyon ton daha fazla hava kirleticisi soluyor olacaktık.
HES’ler küresel ölçekte 1970’ten günümüze toplamda 101 milyar ton CO2 oluşumunu önledi. Bu değer günümüz verilerini baz aldığımızda küresel ölçekte salınan 2,5 yıllık karbon emisyonlarına eşdeğer. 1990’lardan sonra yoğun olarak hayatımıza girmeye başlayan diğer yenilenebilir (RES, GES, BES, JES gibi) enerji türlerinin ise 2019 dönemine kadar toplamda 17 milyar ton CO2 oluşumunu önlediği değerlendiriyor. HES’lerin katkısı ile mukayese edildiğinde oldukça düşük kalıyor bu kazanç.
Kurulu güç artıyor
Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA) değerlendirmelerine göre küresel ölçekte toplam hidroelektrik kurulu gücü 1330 GW aştı. Tüm yenilenebilir kaynakların oluşturduğu kurulu gücün hemen hemen yarısını HES’ler (%47,5) oluşturuyor. Dünya genelinde yıllık bazda 4000 terawatt-saat elektrik enerjisinin suyun oluşturduğu bu kurulu güçten elde ediliyor. Bu değer 1 milyar kişinin ihtiyacını karşılayabilecek bir miktara tekabül ediyor.
Ülkeler açısından konuyu ele aldığımızda ise kurulu HES gücünün %27’sini tek başına temsil eden Çin’in uzak ara önde olduğu bu enerji türünde ülkemiz Dünyada dokuzuncu, Avrupa’da ise Norveç’ten sonra ikinci büyük kurulu güce sahip.
2020 yılı içerisinde de HES yatırımları bazında Dünya genelinde toplamda 21 GW kurulu güç artışı yaşandı. IRENA verilerine göre bu artışta 12 GW ile Çin en büyük katkıyı sunarken Türkiye 2,5 GW kurulu güç artışı ile 2020 yılında dünyada en çok büyüyen ikinci ülke oldu.
Uluslararası Enerji Ajansının (IEA) “2050’de Net Sıfır” isimli Raporuna göre küresel sıcaklık artışını sanayi öncesi döneme kıyasla Paris İklim Anlaşmasının öngördüğü +1,50C derecede tutmak için 2050 yılına kadar en az 1300 GW kurulu HES gücü artışına ihtiyaç duyuluyor. Bu durum halihazırda yılda ortalama %1,8 büyüyen sektörün %2,3 ortalama büyüklüğe ulaşması manasını taşıyor. Diğer bir ifade ile önümüzdeki 30 yılda, geçtiğimiz 100 yıl boyunca yapılan yatırımlara eş miktarda yatırımın hayata geçmesi manasını taşıyor.
Ülkemizde yatırımlar büyüyor
Her geçen gün gelişen ve büyüyen ülkemizde de enerji hayatımızın ayrılmaz bir parçası olmuş durumda. Ulaşım, iklimlendirme, imalat, aydınlatma ve pişirme gibi birçok alanda etkin olarak kullanıyoruz. Artan tüketim talebini karşılamak için de kurulu güç kapasitemiz sürekli artıyor. Enerji Bakanlığı verilerine göre Türkiye’nin toplam kurulu gücü son 20 yılda 3,5 kat artışla 98.000 MW değerini aştı.
Gerek dışa bağımlılığı azaltma gerekse de iklim değişikliği ile etkin mücadele sağlamak üzere yenilenebilir kaynaklara yönelim var. Türkiye Elektrik İletim AŞ (TEİAŞ) Temmuz 2021 verilerine göre kurulu gücümüzün %53’ü yenilenebilir kaynaklardan oluşuyor.
Su (HES), Rüzgâr (RES), Güneş (GES), Biyokütle (BES), Jeotermal (JES) gibi birçok yenilenebilir kaynaktan enerji üretiliyor. Yenilenebilir olmadığı halde herhangi bir emisyon üretmediğinden çevre ve iklim dostu temiz enerji sınıfında yer alan Nükleer (NES) Santral çalışmaları sürüyor. Dünyada yaygın olarak kullanılan bu enerji türü, enerjide arz güvenliği imkânı sunarak fosil yakıt bağımlılığını ortadan kaldırabilecek bir niteliğe sahip bu arada. Zira yenilenebilir kaynakların en büyük handikabı enerji üretimini sürekli sağlayamaması olarak görülüyor. Örneğin TEİAŞ değerlerine göre içinde bulunduğumuz 2021 yılının ilk 7 ayında yenilenebilir enerjinin üretimdeki payı %33 ila %49 olarak gerçekleşti. HES dışındaki yenilenebilir kaynakların oranı 7 ay boyunca %18-19 bandında seyrederken HES’lerde bu değerler %15 ila %30 arasında seyretti. Özellikle de yağışların yüksek seyrettiği bahar dönemi (mart-nisan-mayıs) aylarında HES’lerin payı yer yer %30’lara ulaşarak adeta zirve yaptı.
Yaygın olan 2 yöntem var
Ülkemizde yenilenebilir enerji kaynakların toplam kurulu güç içerisindeki payı son 20 yılda 3 kat artışla %53 seviyesine yükseldi. En büyük pay ise yaklaşık 32.000 MW (32 GW) Kurulu güç ile HES’lerde.
HES’lerden enerji üretimi 2 başlık altında yer alıyor. Burada temel alınan kıstas ise depolama özelliği. Bu noktada suyun depolandığı baraj gölü veya tabii göl esaslı HES ile depolamasız (Kanal veya Nehir Tipi) HES.
Depolamalı yani barajlı santrallerde akarsu üzerine bir bent yapılır ve burada suyun birikmesi sağlanarak yapay bir göl meydana getirilir. Bu tip santraller; içme, sulama ve enerji elde etme amacı ile oluşturulurlar. Bu kapsamda Atatürk, Keban veya Ilısu Barajlarını bu çeşit HES’lere örnek verebiliriz.
Depolamasız tip santrallerde ise su, bir kanal veya tünele alınarak belli bir eğim kazandırılıp türbinlere verilir. Burada su enerji üretimi için kullanıldıktan sonra tekrar yatağına temiz olarak bırakılır. Dolayısı ile sınırlı bir mesafe için belirli miktardaki suyun yön değiştirmesi söz konusudur. Bu sistemin biriktirme imkânı neredeyse olmadığı için gelen suyun debisine göre üretim yapılır. Bu tip santraller sadece elektrik üretimi amaçlı kullanılırlar.
Rezervuarlı yani depolamalı olanlar ise depolanan suyun gücünden istifade ettikleri için daha stabil durumdadır. Talebe göre üretim gerçekleştirilebilir. Çok büyük rezervuarlı olanlar uzun süreler boyunca sulama ihtiyacını karşılama ve taşkın risklerini önlemede etkindirler.
Enerji Bakanlığı verilerine göre ülkemizde kurulu HES gücünün %75’i depolamalı yani baraj tipli santrallerden oluşuyor. Kalan %25’lik kısım ise depolamasız yani nehir tipli santrallerden oluşuyor. Yağışın yüksek seyrettiği Kuzey bölgelerimizde yoğun bir HES kurulumu var. Ancak topoğrafyanın el vermemesi nedeniyle bu bölgelerde yoğunluklu olarak nehir tipli HES’ler tercih ediliyor.
Bunun dışında açık denizlerden dalgalardan enerji üretimi de bir çeşit HES’tir. 2018 yılında Çevre Kanunu ve Bazı Kanunlarda Değişiklik Öngören Yasa ile açık denizlerde yenilenebilir enerji yatırımlarının yapılmasının önünü açtık.
Enerji deposu “PdHES”
Enerji depolanabilir mi? Bu soruya hemen hemen çoğumuz “evet” deriz. Örnek olarak da pilleri, batarya sistemlerini gösteririz. Ancak çok daha büyük enerji depolama sistemleri de var. Pompaj (veya pompalı) Depolamalı HES’ler (PdHES) bunlardan birisi.
IHA değerlendirmelerine göre dünyanın en büyük enerji depolama sistemleri PdHES’lerdir. Diğer bir söylem ile dünyanın en büyük pilleri olarak addediliyor. Dünyada depolanan enerjinin %94’ünü PdHES’ler temsil ediyor. Bu özellikleri dolayısı ile Uluslararası Enerji Ajansı tarafından 2050’ye giden ve “Net Sıfır” hedefine ulaşmada öncü olabilecek teknolojiler olarak değerlendiriliyor.
PdHES sistemi bir nevi enerji depolama olarak değerlendiriliyor. Bunun için aralarında yükseklik farkı olan iki su rezervuarınız olacak. Düşük kottaki bir su rezervuarından yüksek olana su pompalanıyor. Pompalanan suyun üstteki rezervuardan alttaki rezervuara tekrar aktarılarak türbinleri çalışması ile de enerji elde ediliyor. Yani üstteki kaynağı beslemiş oluyoruz bu sistemde.
Düşük kottaki rezervuardan yüksek kottaki rezervuara pompalanan su, enerji talebinin pik yaptığı zamanlarda kullanılarak enerji arzındaki olası açıklar giderilerek güvenli arz oluşturuluyor. Enerjiye az ihtiyaç duyulduğu zamanlarda su geri pompalanarak daha sonra ihtiyaç duyulan anda kullanılmak üzere depolanıyor.
Pompaların ihtiyaç duyduğu enerji iki yolla temin edilebiliyor. İlk olarak enerji talebinin düşük olduğu zamanlarda, depolamalı sistemin ürettiği enerji fazlası bu amaç için kullanılıyor. Diğer bir yöntem de çevre ve iklim dostu güneş ve rüzgâr gibi temiz enerji kaynakları. Bu yöntemde farklı yenilenebilir enerji kaynaklarının bir arada kullanılmasıyla tam bir bütünlük sağlanmış olunur.
Dünyada 150 GW dolayında bir PdHES kurulu güç kapasitesi var. 2030 yılında %50 kapasite artış öngörüsü var. Japonya’nın lider olduğu ve dünya genelinde 50 yılı aşkın süredir kullanılan bu sistem için ülkemizde de ilk adımlar 2011 yılında atıldı. Eskişehir Gökçekaya Barajı üzerine inşa edilecek sistemin 2025 yılında devreye alınması bekleniyor. İklim değişikliğinin etkilerinden biri olan yağışlı alanlardaki yağışların daha da artması kurak alanlarda da yağışların azalması enerji arz güvenliği açısından bu tür sistemlere olan gereksinimi artıracak.
Çok sayıda fayda bir arada
HES’lerin iddia edilenin aksine çok sayıda faydası vardır. Emisyon oluşturmayan bu üretim metodu en önemli iki alıcı ortam olan suyu veya havayı kirletmez. Tamamen karbonsuz değildir tabii ki. İlk inşaat aşamasında kullanılan çimento gibi malzemelerin üretimi ile baraj dibinde yetişen canlıların saldığı metan gazı önemli emisyon etkenleridir. Ancak, yaşam döngüsü boyunca birim bazda elektrik enerjisi üretiminde nükleer enerji ile birlikte en düşük karbon ayak izine sahiptirler.
HES’ler, temiz enerji sunmanın yanında farklı faydalar da sunuyor, özellikle de barajlı yani depolamalı olan HES’ler. Yapay bir göl oluşturarak su ürünleri yetiştiriciliğine de imkân veriyorlar. Üretilen gıdaların hem yurtiçi hem yurtdışı pazarına arz edilerek ekonomiye ve gıda sektörüne de büyük destek sağlıyor. Tarım ve Orman Bakanlığı verilerine göre Keban Barajında su ürünleri yetiştiriciliği yıllık 30.000 ton kapasiteye ulaşmış durumda.
Bunun yanında, depolamalı HES’ler tekne turları ve diğer sportif faaliyetler ile turizm potansiyeli de barındırırlar. Sahip oldukları geniş yüzey alanı ile birlikte yüzer GES’lerin kurulmasına da imkân sunuyor.
HES’lerin bir diğer avantajı da çok kısa süre içerisinde tekrar devreye alınarak tam kapasite çalışabilmeleri. Herhangi bir nedenle devre dışı bırakılan bir termik santralin tekrar çalıştırılarak tam kapasiteye ulaşması 4-5 saati bulurken HES’lerde bu süre sadece 3-5 dakika olarak gerçekleşiyor.
İlk yatırım maliyeti yüksek olmasına rağmen kümülatif bazda daha ekonomik bir yapıya sahiptir. Keban ve Atatürk gibi ülkemizin en büyük HES kurulu gücüne sahip Baraj HES’leri, 4-7 yıl gibi kısa sürelerde kendini amorti etmiş yatırımlar oldu.
Hiç olumsuz etkileri yok demek de doğru değil. Nehir tipli olanlarda kısa bir mesafede suyun yerinin değiştirilmesi bir risk oluştursa da oradaki canlılığın devamı için can suları bırakılıyor. Ancak buradaki etkiler özellikle de fosil yakıt kullanan enerji üretim yöntemleri ile mukayese edilince asgari düzeyde kalıyor. Baraj yapılı olanlarda da önlerindeki bent dolayısı ile balık göçlerini önleyebileceğinden bazı türlerin popülasyonları üzerinde olumsuz etki de oluşturabilir.
HES Patladı mı?
Ülkemiz ne yazık ki son yılların en büyük afetlerine sahne oluyor. İklim değişikliğinin yıkıcı etkilerini her geçen gün daha ağır bir şekilde görüyoruz. Önce Marmara’yı saran müsilaj, ardından güneyde baş gösteren mega orman yangınları ve ülkenin kuzeyini yıkan sel felaketleri. Bu afetlerde çok sayıda canımızı yitirdik. En büyük yıkım da hiç kuşkusuz sel felaketlerinde yaşandı.
1998 yılında gerçekleşen ve 1 milyar doları aşan bir yıkım faturası ödeyen Batı Karadeniz yine bir sel felaketi ile karşı karşıya kaldı. Ne yazık ki 80’den fazla canımızı yitirdik. En büyük kaybı Kastamonu’nun Bozkurt ilçesi yaşadı. Ülkemiz tam bir birlik ruhuyla bir yandan enkaz kaldırma bir yandan da “Acaba bir can daha kurtarabilir miyiz?” diye canhıraş şekilde çalışmaları yürütürken sosyal medyada selin nedeninin barajı patlayan bir HES olduğu iddiası ülke gündemine oturdu.
Bölgede birisi 30 km’yi aşan bir uzaklıkta diğeri de Bozkurt ilçesi yakınında yer alan 2 HES var. İkisi de nehir tipi HES’lerden. Yani iddia edildiğinin aksine depolamanın olmadığı HES’ler. İlçeye yakın yerde bulunan HES’in bulunduğu yerde de sadece 4 m yükseklik ve 12 m genişliğe sahip bir biriktirme alanı var. Ancak burada biriken su miktarı da birkaç olimpik havuzdaki su miktarına eşdeğer.
Dolayısı ile ilçeyi adeta 5 m yüksekliğe sahip bir göle döndüren selin buradan çıktığını iddia etmek oldukça gülünç kaçıyor. HES’te var olan su miktarı ilçeyi yıkan miktarın onbinde biri bile değil.
Ancak bölgeye düşen yağış miktarı oldukça fazla seyretti. Meteoroloji Genel Müdürlüğü verilerine göre 2-3 gün içerisinde bölgeye düşen yağış miktarı 454 mm (veya metrekareye 454 kg) olarak gerçekleşti. Bu değer Meteoroloji Genel Müdürlüğünün 1930-2020 dönemini kapsayan verilerine göre Ankara (393 mm) ve Konya (329 mm) gibi illerimizin bir yılda aldığı ortalama yağış miktarından fazla.
Yağışların şiddeti ve miktarındaki artış birçok uluslararası Raporda da belirtildiği üzere dünyamızın karşılaştığı en büyük sorun olan Küresel iklim değişikliğinin bir etkisi. Elbette ki aşırı yağışın tek başına neden olduğunu iddia etmiyoruz. Yıkıcılığı artıran farklı hususlar da var. Planlama hataları vs var. Ancak iklim değişikliği gerçeğini görmezden gelemeyiz. Planlamalarda bir parametre olarak ele almak durumundayız. Artık 50 yılda bir olacak denilen olayların 2 yılda bir gerçekleşeceği döneme giriyoruz. Son IPCC Raporu bu gerçeği bir kez daha gözler önüne serdi. Dolayısı ile iklim değişikliğine uyum sağlayacak acil adımlar atmamız gerekiyor. Sonra atalarımızın dediği gibi “su akar, yolunu bulur”.
Eleştiri olsun ama YAPICI olsun
Türkiye esasında iklim değişikliği ile mücadelede aktif ve etkin rol oynuyor. Bunun en bariz göstergesi en büyük seragazı salımına yol açan sektör olan enerjideki dönüşüm. Yenilenebilir enerji kurulu gücümüz son 20 yılda 3 kat büyüdü. IPCC değerlendirmeleri göre İklim değişikliğinin neden olduğu olumsuzluklardan en çok etkilenecek Akdeniz Havzasında yer alan ülkemizin bu yöndeki çabalarını artırarak devam ettirmesi gerekiyor. Ancak ne var ki her yatırımda olduğu bu alanda da sürekli karşı çıkanlar var. RES’e hayır, GES’e hayır, NES’e hayır, HES’e hayır, JES’e hayır diyenler her daim sahnede.
Aynı kişilerin ülkenin iklim ile mücadele kapsamında temiz enerjiye geçmesi gerektiğini söylemeleri tam bir tezatlık oluşturuyor. Hem yatırıma karşı çıkıyorlar hem de bu alana kayın, fosil yakıtları bırakın diyorlar. Tam bir dilemma.
Oysaki ülkemizin yapıcı eleştiriye ihtiyacı var. Elbette ki eksiklerimiz var, kat edeceğimiz çok mesafe var. Bu noktada muhalif kesimin de köstek değil destek olmasını bekliyoruz. Doğruları alkışlamalarını, ancak eksik varsa da buna el vermelerini bekliyoruz. Neticede bu enerjiyi hepimiz kullanıyoruz. Bu havayı hepimiz soluyoruz. Bu suları hepimiz içiyoruz. Bu ülkede hep birlikte yaşıyoruz.
