Hidroelektrik Enerji

Hidroelektrik, sudaki potansiyel enerjinin belirli iĢlemler sonucunda kinetik enerjiye dönüĢtürülerek elektrik elde edilmesidir. Bu nedenle hidroelektrik santraller (HES) suyun potansiyel enerjisini elektrik enerjisine dönüĢtürürken suyun akıĢ ve düĢüĢ hızından etkilenmektedir. Çünkü suyun akıĢ ve düĢüĢ gücü türbinleri döndürerek elektrik üretimini gerçekleĢtirmektedir. Su gücündeki enerji göl ve barajlarda potansiyel enerji Ģeklinde, akarsu ve nehirlerde kinetik enerji olarak bulunmaktadır. Barajlarda ve göllerde uygulanan depolama sistemiyle yükseltilen su, yüksekliği ile doğru orantılı olarak potansiyel enerjiye sahip olur. Hidroelektrik santraller vasıtasıyla sudaki potansiyel enerji boru veya tünel yoluyla çarklara doğru hareket ettirilerek kinetik enerjiye dönüĢtürülür ve elektrik enerjisi bu yolla üretilir. Dolayısıyla hidroelektrik santraller akıntı halindeki veya durgun halde bulunan sudaki enerjiyi kullanarak elektrik üretimini gerçekleĢtirmektedir (Yaman ve HaĢıl, 2018: 146-147).

HES’ler barajlı ve barajsız olmak üzere iki farklı Ģekilde kullanılmaktadır. Akarsu Tipi (Barajsız) HES: Akarsu tipi hidroelektrik santrallerinde enerji, su birikintisi olmadan veya suyun belli bir yükseklikten pompalayarak düĢürülmesi sonucunda elde edilmektedir. Ancak bu uygulamadaki dezavantaj su biriktirme olmamasından dolayı üretilen enerjinin mevsimlere göre değiĢkenlik göstermesidir. Debi, (düĢey mesafe) ve düşü (türbinlere birim zamanda iletilen su miktarı) hidroelektrik santraller için iki önemli parametredir. Santralde elde edilen elektrik gücü suyun debi ve düĢü değerlerine bağlı olarak değiĢim göstermektedir (Akpınar, 2005: 3).

Depo Tipi (Barajlı) HES: Biriktirmeli HES olarak da adlandırılan bu santrallerde suyun önüne bir baraj yapılarak su birikintisi oluĢturulmaktadır. OluĢturulan su birikintisi ile su kıtlığının yaĢandığı kurak dönemlerde su ihtiyacı buradan karĢılanmaktadır. Ancak bu uygulama sonucunda büyük alanların su altında kalması nedeniyle bazı bölgeler etkisiz ve verimsiz hale gelmektedir (Yaman ve HaĢıl, 2018: 147).

Devlet Su ĠĢleri (DSĠ) verilerine göre ülkemizdeki akarsu ve göletlerdeki doğal akıĢın tamamının değerlendirilmesi varsayımı sonucu hesaplanan hidroelektrik enerji potansiyeli 433 milyar KWh/yıl olarak hesaplanmıĢtır. Ancak hidroelektrik potansiyelin teknik ve ekonomik bakımdan değerlendirilebilir bölümünün 158 milyar KWh/yıl olduğu DSĠ raporlarında belirtilmektedir. Teknolojik geliĢmeler ve uygulanan yöntemlerle birlikte bu kapasitenin artırılabileceği tahmin edilmektedir (TMMOB, 2011: 27, DSĠ, 2018: 48). Ancak ülkemizdeki hidroelektrik enerji potansiyeli topografik ve hidrolojik özellikler nedeniyle her bölgeye eĢit olarak dağılım göstermemektedir. Bu dağılımda Fırat ve Dicle Havzası ve Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) bölgesinde yer alan barajlar önemli bir yer tutmaktadır. Bu bölgede yer alan en önemli hidroelektrik santralleri Keban, Karakaya ve Atatürk barajları üzerinde kurulu olan santrallerdir (Gürbüz, 2012: 36). 2018 yılı elektrik üretim değerleri incelendiğinde Keban, Karakaya ve Atatürk barajlarından elde edilen elektrik üretimi 11.112,3 GWh’tır ve hidroelektrik santrallerinden elde edilen elektrik üretiminin %44,1’i bu üç baraj tarafından gerçekleĢtirilmektedir.

Hidrolik enerji üretim kaynağının su olması nedeniyle Türkiye’nin su potansiyeli ve yağıĢ miktarları incelenmesi gereken konulardan birisidir. Meteoroloji Genel Müdürlüğü (MGM) verilerine göre Türkiye’nin yıllık ortalama yağıĢ miktarı 574 mm ve yılda ortalama 540 milyar m³ suya tekabül etmektedir. Türkiye’nin brüt yerüstü su potansiyeli 172 milyar m³, tüketilebilecek yerüstü su potansiyeli ise 94 milyar m³’tür. Yeraltı su potansiyeli ise 18 milyar m³ olarak tahmin edilmektedir. Dolayısıyla yerüstü ve yeraltı toplam su potansiyeli yılda 112 milyar m³ olup, bu potansiyelin 54 milyar m³’lük kısmı kullanılmaktadır (Yılmaz, 2016: 309). Türkiye geneli yıllık yağıĢ miktarları incelendiğinde 2000, 2004, 2008, 2013 ve 2017 yıllarında ortalama yağıĢ miktarının 574 mm’lik seviyenin altında kaldığı görülmektedir (https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/yillik-toplam-yagis- verileri.aspx).

AĢağıda yer alan harita ve tablolarda Türkiye’nin hidroelektrik santrallerinin kurulu olduğu bölgeler, hidroelektrik santrallerinin kurulu güç kapasiteleri ve hidroelektrik potansiyelin proje aĢamalarına göre dağılımı gösterilmektedir.

Tablo 3.14: Hidroelektrik Santralleri Kurulu Güç Miktarı (2000-2018, MW)

Yıllar Hidrolik Enerji Kurulu Gücü Türkiye Toplam Kurulu Gücü Hidrolik Enerjinin Payı (%) 2000 11.175 27.264 40,9 2001 11.672 28.332 41,1 2002 12.240 31.845 38,4 2003 12.578 35.587 35,3 2004 12.645 36.824 34,3 2005 12.906 38.843 33,2 2006 13.062 40.564 32,2 2007 13.394 40.835 32,8 2008 13.828 41.817 33,0 2009 14.553 44.761 32,5 2010 15.831 49.524 31,9 2011 17.137 52.911 32,3 2012 19.609 57.059 34,3 2013 22.289 64.007 34,8 2014 23.643 69.519 34,0 2015 25.867 73.146 35,3 2016 26.681 78.497 33,9 2017 27.273 85.200 32,0 2018 28.291 88.550 31,9

Tablo 3.15: Hidroelektrik Potansiyelinin Proje Aşamalarına Göre Dağılımı (2018)

Potansiyel HES Adedi Toplam Kurulu Kapasite (MW) Ortalama Yıllık Üretim (GWh/yıl) Oran (%) İşletmede 644 28.423 99.051 62 İnşaat Halinde 55 4.370 13.427 8 İnş. Henüz Başlanmayan 554 15.387 46.907 30 TOPLAM 1.253 48.180 159.385 100

Kaynak: DSĠ 2018 Faaliyet Raporu’nda yer alan verilerden derlenmiĢtir.

Türkiye’nin hidroelektrik enerji potansiyeli dünya potansiyelinin %2’si, Avrupa potansiyelinin %18’ine tekabül etmektedir. Türkiye elinde bulundurduğu bu potansiyel ile Rusya’dan sonra Avrupa ülkeleri içerisindeki en büyük potansiyele sahip ikinci ülke konumunda bulunmaktadır. Ancak geliĢim oranı açısından değerlendirildiğinde Türkiye beklenen seviyeye ulaĢmamıĢtır. ABD hidroelektrik potansiyelinin %86’sını, Norveç %72’sini, Kanada %56’sını Türkiye ise %45’ini geliĢtirmiĢtir. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) tarafından yapılan 2020 tahminlerine göre hidroelektrik ve yenilenebilir enerji kaynaklarının dünya çapında %53 oranında artıĢ göstereceği tahmin edilmektedir (DSĠ, 2018: 48).

Türkiye coğrafi konumundan dolayı elinde bulunan hidroelektrik enerji potansiyelini değerlendirmek için HES projelerini artırmaktadır. 2018 yılsonu itibariyle aktif olarak iĢletilen 644, inĢaatı devam eden 55 ve proje halinde bulunan 554 adet HES uygulaması bulunmaktadır. Kurulu güç kapasitesi olarak değerlendirildiğinde 2000 yılında 2018 yılına kadar geçen süreçte kapasite artıĢı yaĢandığı görülmektedir. Hidroelektrik enerjisi kurulu güç miktarının Türkiye’nin toplam kurulu güç miktarı içindeki payı incelendiğinde ise 2000 yılında 2018 yılına kadar bazı yıllarda dalgalanma olsa da genel itibariyle oranın düĢtüğü görülmektedir.

Buradan hareketle Türkiye’nin hidroelektrik kurulu güç değerlerini yükseltirken diğer enerji kaynakları kurulu güç miktarını da artırdığı sonucuna varılmaktadır.

Türkiye elektrik üretimi geçici verilerine göre 2019 yılında 290 milyar 79 milyon KWh elektrik üretimi gerçekleĢtirilmiĢtir. Elektrik üretim kaynaklarında en büyük pay %37 ile kömür santrallarına aitken, HES’lerin elektrik üretimi 88 milyar KWh’ı aĢarak elektrik üretimi içindeki %30’u aĢmıĢtır. 2018 yılında Türkiye HES elektrik üretimi 59,7 milyar KWh olarak gerçekleĢtiğine göre 2019 yılı HES elektrik üretimi %47,5 oranında artıĢ göstermiĢtir (https://www.iklimhaber.org/2019da- elektrik-uretimi-azaldi-komur-hala-birinci-kaynak/).

Hidroelektrik enerjisi ile ilgili yukarıda yer alan bilgiler ıĢığında Türkiye’nin elektrik ihtiyacının karĢılanmasında HES’lerin aktif olarak kullanmakta olduğu söylenebilir. Ancak eldeki potansiyelin sadece %45’inin değerlendirilebildiği görülmektedir. Bu sebeple Türkiye’nin teknik ve ekonomik üretim potansiyeline ulaĢması için özel sektör yatırımlarını destekleyen politikalar uygulaması gerekmektedir. Özel sektörün talip olmadığı tesislerde ise kamu iĢletmeleri yoluyla elektrik enerjisi üretimi sağlanmalıdır. Böylece hem enerji ihtiyacı yerli kaynaklarla karĢılanmıĢ olacak, hem de yurtiçinde yeni istihdam olanakları sağlanacaktır. Ancak bu uygulamalar gerçekleĢtirilirken doğal yaĢam Ģartları, iklim değiĢikliği gibi konular dikkate alınmalı, doğa tahribatı ve bölgede yaĢayan canlı sağlığı konusu hassasiyetle incelenmelidir.