HİDROELEKTRİK ENERJİ

Enerji Kaynakları

Eski zamanlarda insanoğlu suyun gücünü keşfetti ve değirmen taşlarını çevirmek için kullandı. Bununla ilgili Anadolu’daki en güzel örneklerden biri Selçuklu devleti zamanından yapılmış Fırat nehrinin Haburman kolu üzerinde Çermik yakınlarında 1179 yılında yapılan köprüdür. Bu köprü aynı zamanda değirmentaşını çeviren değirmene su gönderen suyoluna sahipti. Türkiye’de ilk hidroelektrik üretimi, küçük ölçekteki hidroelektrik santrallerle başlamıştır. Türkiye’de HES ilk defa 1902 yılında Tarsus’ta yapılan 60 kW’lık HES’dir. Sadece 3 şehirde yani, İstanbul, Adapazarı ve Tarsus’ta elektriğin olduğu yıllarda Türkiye’nin toplam 30 000 kWh kurulu gücü ve yıllık 45 GWh üretimi vardı. Ülkenin elektrik talebini tahmin etmek ve ayrıca bu talebi hidroelektrik yada diğer enerji kaynaklarıyla karşılamak için gerekli araştırmaları yapmak üzere Elektrik İşleri Etüd İdaresi 1935 yılında kuruldu.

Türkiye’de 1950’li yıllarda toplam güç santrali 408 MW idi, bu gücün sadece %4,4’ü (18 MW Kurulu Kapasite) hidroelektrik enerjisiydi. Sonra, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü su kaynaklarının planlaması, projelendirmesi, inşaatı ve işletilmesi amacıyla kuruldu. Tarımsal sulamanın geliştirilmesi, şehirlere içme kullanma suyu temini, taşkın kontrolü ve diğer çevresel çalışmaların yanında, Hidroelektrik Santral (HES) projelerinin geliştirilmesi DSİ’nin en önemli görevlerinden biridir.

Bir ülkenin elektrik enerjisi tüketimi o ülkenin kalkınmışlığının bir göstergesidir. 2008 yılında Türkiye’de kişi başına yıllık elektrik tüketimi 3 000 kWh (kilovat saat) iken, dünya ortalaması 2 500 kWh, gelişmiş ülkelerde 8 900 kWh, Çin'de 827 kWh, ABD'de ise 12 322 kWh civarındadır. Ülkemizin ekonomik ve sosyal bakımdan kalkınmasının sağlanması için endüstrileşme bir hedef olduğuna göre bu endüstrinin ve diğer kullanıcı kesimlerin ihtiyacı olan enerjinin, yerinde, zamanında ve güvenilir bir şekilde karşılanması gerekmektedir.

Türkiye’de 1950’li yıllarda yılda sadece 800 GWh (gigavat saat) enerji üretimi yapılırken, bugün bu oran yaklaşık 256 misli artarak yılda 205 400 GWh’ e ulaşmıştır. 2008 yılı itibariyle, 42 359 MW (megavat)’ a ulaşan kurulu güç ile yılda ortalama olarak 246 974 GWh/yıl enerji üretimi mümkün iken; arızalar, bakım-onarım, işletme programı politikası, ekonomik durgunluk, tüketimde talebin azlığı, kuraklık, randıman vb. nedenlerle ancak 205 383 GWh/yıl enerji üretilebilmiştir. Yani kapasite kullanımı %68 olmuştur. Termik santrallerde kapasite kullanım oranı %87 iken hidroelektrik santralarda %70 olmuştur. 2008 yılı itibariyle, enerji üretimimizin %17’si yenilenebilir kaynak olarak nitelendirilen hidrolik kaynaklardan, %81’i ise fosil yakıtları olarak adlandırılan termik (doğal gaz, linyit, kömür, petrol gibi) kaynaklardan üretilmektedir. Son zamanlarda rüzgar ve jeotermal şeklinde alternatif kaynaklara önem verilmektedir. 2008 yılı itibariyle rüzgar ve jeotermal kaynaklardan enerji üretimimi, toplam enerji üretimimizin içinde %2’ye ulaşmıştır. Nükleer enerji kullanımı için de çalışmalar yapılmaktadır.

Türkiye’de doğal gaz ve petrol rezervleri yok denecek kadar azdır. Bu sebeple Türkiye enerji ihtiyacını karşılamak için, doğal gaz, petrol, hatta kömür ihraç etmek zorundadır. Son yıllarda hem evlerde hem de sanayide doğal gaz kullanımı hızlı bir tırmanışa geçmiştir. Endüstrinin artan enerji ihtiyacı için doğalgaz ile çalışan güç santralleri kurulmuştur. Bundan dolayı, toplam enerji üretiminde hidroelektriğin payı azalırken, termik santrallerden üretilen enerjinin payı yükselmiştir.

Yine de, Avrupa Birliği Topluluğu enerji politikalarında yeşil enerjiye (hidroelektrik, rüzgar, güneş ve biokütle) büyük önem vermiştir. Bu durumda, Türkiye’ de yürürlükte bulunan enerji politikaları ve ilgili yasal mevzuat ile Avrupa Birliği mevzuatı arasındaki farklılıkların giderilmesi zorunlu hale gelmiştir. Sonuç olarak Türkiye’ deki toplam enerji üretiminde hidroelektrik enerjinin payı artırılmalıdır. Türkiye’de hidroelektrik potansiyelin geliştirilerek ülke ekonomisinin istifadesine sunulmasında Devlet Su İşleri (DSİ) ve Elektrik İşleri Etüd İdaresi (EİE) görevlidir. EİE daha çok etüt ve planlama aşamasında, DSİ ise planlamayla birlikte projelerin hayata geçirilmesinde görevlendirilmiştir.

Aşağıdaki tabloda çeşitli enerji üretim kaynaklarının, yarattığı hava kirliliği, iklimsel etki, normal işletme radyoaktivitesi, doğal görünüme zararı, pik ihtiyaç karşılama güvencesi ve riske karşı duyarlılık başlıkları altında karşılaştırılmıştır. Hidroelektrik santraların diğer santrallere nazaran en az risk ve olumsuz etki oluşturduğu görülmektedir

Çeşitli enerji kaynakları içerisinde hidroelektrik enerji santralleri çevre dostu olmaları ve düşük potansiyel risk taşımaları nedeniyle tercih edilmelidir. Bu tür santraller ani talep değişimlerine cevap verebilmektedir. Bu nedenle ülkemizde de pik santral olarak kullanılmaktadır. Hidroelektrik Santralar, çevreyle uyumlu, temiz, yenilenebilir, pik talepleri karşılayabilen, yüksek verimli (% 90’ın üzerinde), yakıt gideri olmayan, enerji fiyatlarında sigorta rolü üstlenen, uzun ömürlü (200 yıl), yatırımı geri ödeme süresi kısa (5-10 yıl), işletme gideri çok düşük (yaklaşık 0,2 cent/kWh), dışa bağımlı olmayan yerli bir kaynaktır.

Dünyada ekonomik olarak yapılabilir hidroelektrik üretim potansiyelinin yarısının bile geliştirilmesi sera gazı emisyonlarının %13 oranında azalmasını sağlayacaktır. Hidroelektrik santraller diğer üretim tipleri ile kıyaslandığında, en düşük işletme maliyetine, en uzun işletme ömrüne ve en yüksek verime haizdirler. Hidroelektrik enerji sadece, temiz ve yenilenebilir enerji değil aynı zamanda elektrik talebindeki ani artışlara cevap vererek elektrik talebini düzenleme rolü vardır.

Türkiye’nin Hidroelektrik Potansiyeli

Bir ülkede, ülke sınırlarına veya denizlere kadar bütün doğal akışların %100 verimle değerlendirilebilmesi varsayımına dayanılarak hesaplanan hidroelektrik potansiyel, o ülkenin brüt teorik hidroelektrik potansiyelidir. Ancak mevcut teknolojilerle bu potansiyelin tümünün kullanılması mümkün olmadığından mevcut teknoloji ile değerlendirilebilecek maksimum potansiyele teknik yapılabilir hidroelektrik potansiyel denir. Öte yandan teknik yapılabilirliği olan her tesis ekonomik yapılabilirliği olan tesis demek değildir. Teknik potansiyelin, mevcut ve beklenen yerel ekonomik şartlar içinde geliştirilebilecek bölümü ekonomik yapılabilir hidroelektrik potansiyel olarak adlandırılır. Türkiye’nin teorik hidroelektrik potansiyeli dünya teorik potansiyelinin % 1’i, Avrupa teorik potansiyelinin % 16’sıdır

Türkiye’de teorik hidroelektrik potansiyel 433 milyar kWh, teknik olarak değerlendirilebilir potansiyel 216 milyar kWh, teknik ve ekonomik olarak değerlendirilebilir potansiyel ise 140 milyar kWh olarak hesaplanmıştır. Avrupa Birliği’nin yeşil enerji için uyguladığı vergi indirimleri ve destekleme politikaları ekonomik olarak değerlendirilebilir potansiyelin artmasını sağlayacaktır.

Günümüz itibariyle Türkiye’de 172 adet hidroelektrik santral işletmede bulunmaktadır. Bu santraller 13 700 MW bir kurulu güce ve ekonomik potansiyelin % 35’ine karşılık gelen 48 000 GWh yıllık ortalama üretim kapasitesine sahiptir. 8 600 MW bir kurulu güç ve toplam potansiyeli %14 olan 20.000 GWh yıllık üretim kapasitesine sahip 148 hidroelektrik santral (HES) halen inşa halinde bulunmaktadır. Geriye kalan 72 540 GWh/yıl’lık potansiyeli kullanabilmek için ileride Türkiye’de 1.418 hidroelektrik santral (HES) yapılacak ve ilave 22 700 MW kurulu güçle hidroelektrik santrallerin toplam sayısı 1 738 çıkacaktır. Gelecekte yapılacak HES ile Türkiye’nin toplam ekonomik kurulu gücü olan 45 000 MW, 1 738 HES ile ülkenin nehirlerindeki tüm ekonomik hidroelektrik enerji potansiyelden faydalanma imkanı verecektir.

ABD teknik hidroelektrik potansiyelinin %86’sıni, Japonya %78’ini, Norveç %68’ini, Kanada %56’sını, Türkiye ise % 22’ini geliştirmiştir. Uluslararası Enerji Ajansınca (IEA) 2020’de dünya enerji tüketimi içerisinde hidroelektrik ve diğer yenilenebilir enerji kaynaklarının payının bugüne göre %53 oranında artacağı öngörülmüş olup, bu her güçteki hidroelektriğin değerlendirilmesi olarak yorumlanmaktadır. Avrupa Komisyonu Birlik stratejileri kapsamında Avrupa Birliği (AB) içerisinde 2010 yılına kadar iç brüt enerji tüketimindeki yenilenebilir enerji payını iki katına (% 6’dan % 12’ye), elektrik üretimi kapsamında ise % 22,1’e çıkartmak için bir eylem planını yürürlüğe koymuştur.

Ekonomik durgunluklar dikkate alınmazsa, Türkiye’de elektrik tüketimi her yıl % 8-10 oranında artmaktadır. Bu talebi karşılamak için ülkemiz yeni enerji projeleri için her yıl 3-4 milyar ABD Doları yatırım yapmak zorundadır. Tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de enerji yaşamsal bir konu olduğundan, kendine yeterli, sürekli, güvenilir ve ekonomik bir elektrik enerjisine sahip olunması yönünde başta dışa bağımlı olmayan ve yerli bir enerji kaynağı olan hidroelektrik enerjisi olmak üzere bütün alternatifler göz önüne alınmalıdır.

Hidroelektrik potansiyelin enerjiye dönüştürülmesi sürecinde DSİ bu alanda oluşturulan 13 700 MW Kurulu gücün 10 700 MW (%81) gerçekleştirerek bu alanda lider olduğunu göstermiştir. Ülkemizde kapasite bakımından en büyük 25 HES’in 20 adedi DSİ tarafından inşa edilmiştir.