SELÇUK ÜNİVERSİTESİ
SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ
İKTİSAT ANABİLİM DALI
İKTİSAT BİLİM DALI
SANAYİ SEKTÖRÜNDE ENERJİ TALEP
ESNEKLİKLERİNİN TAHMİNİ: OECD ÜLKELERİ
ÖRNEĞİ
NAZAN ŞAHBAZ KILINÇ
DOKTORA TEZİ
Danışman
Prof. Dr. ORHAN ÇOBAN
ÖNSÖZ
Nüfus artışı, ekonomik büyüme, sanayileşme ve kentleşme gibi nedenlerden dolayı enerjiye olan talep her geçen gün artmaktadır. Bu talep artışının devam edeceği öngörülmektedir. Günlük yaşamın vazgeçilmez bir parçası haline gelen enerji, özellikle sanayi sektöründe temel girdi olma özelliğine sahiptir.Bu bağlamda çalışmamız, enerjiyi zorunlu girdi olarak kullanan sanayi sektöründe enerji talep esnekliklerinin ortaya konulmasını amaçlamaktadır. Araştırma sonuçlarının sanayi sektörü için enerji politikalarının oluşturulmasına katkı sağlaması umulmaktadır.
Bu çalışmada beni yönlendiren ve benden yardımlarını, bilgisini, sabrını ve desteğini esirgemeyen değerli hocam Prof.Dr. Orhan ÇOBAN’a teşekkür eder ve saygılarımı sunarım.
Bu zorlu süreçte her konuda bana sabırla yardımcı olan değerli eşim Efe Can KILINÇ’a ve hayatım boyunca bana destek olan sevgili annem Filiz ŞAHBAZ’a, sevgili babam Şükrü ŞAHBAZ’a, biricik kız kardeşim Burcu ŞAHBAZ’a, değerli kardeşlerim Murat ŞAHBAZ ve Beytullah ŞAHBAZ’a ve manevi kardeşim, dostum Duygu BAYSAL KURT’a teşekkür ederim.
ÖZET
Enerji tüketiminin en fazla olduğu sektör sanayi sektörüdür. Dolayısıyla endüstriyel enerji talebinin kısa ve uzun vadede nasıl bir seyir izleyeceğinin tahmin edilmesi oldukça önemlidir. Ayrıca uygun enerji politikalarının tasarlanması ve bu politikaların enerji talebine olan etkilerini ölçmek için çeşitli enerji kaynaklarının talep esnekliklerinin hesaplanması gerekmektedir.
Çalışmada OECD ülkelerinde sanayi sektörü enerji talep esnekliklerinin tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Kavramsal çerçevede enerji kaynakları sınıflandırılarak detaylı bir şekilde açıklanmış, Dünya ve Türkiye ölçeğinde enerji dengesi, enerji talebi ve talebi etkileyen faktörler, enerji arzı ve arzı etkileyen faktörler, enerji ithalatı ve enerji esneklikleri irdelenmiştir. Daha sonra sanayi sektöründe elektrik enerjisi, petrol, doğal gaz ve kömür tüketimi ele alınmıştır.Ampirik analiz çerçevesini oluşturmak için öncelikle ilgili literatürde yer alan enerji talep modelleri incelenmiştir. Daha sonra OECD ülkelerinde sanayi sektöründe enerji talep esnekliklerini tahmin etmek için dinamik panel veri yöntemleri kullanılarak bu yöntemler kapsamında beş farklı model oluşturulmuştur.
Yapılan analizler sonucunda elde edilen sonuçlar şu şekilde özetlenebilir: OECD ülkelerinde sanayi sektöründe toplam enerji fiyatlarındaki %1’lik artış sanayi sektöründe enerji talebini %0.1 oranında azaltmaktadır. Enerji kaynakları ayrı ayrı dikkate alındığında, talep esnekliklerinde farklılıklar görülmektedir. Petrol fiyatlarındaki %1’lik artış sanayi sektöründe petrol talebini %1.54 oranında azaltmaktadır. Öte yandan elektrik enerjisi fiyatlarındaki %1’lik artış elektrik enerjisi talebini %0.14 oranında artırmaktadır. Doğal gaz fiyatlarındaki %1’lik artış doğal gaz talebini %0.10 oranında azaltmaktadır. Son olarak kömür fiyatlarındaki %1’lik artış kömür talebini %0.29 oranında azaltmaktadır.Çalışmanın sonuç ve öneriler bölümünde analiz sonuçları yorumlanmış ve Türkiye’nin enerji politikalarıyla ilgili genel bir değerlendirme yapılmıştır. Bundan sonra bu alanda yapılacak olan çalışmalara yol göstermesi açısından bazı öneriler geliştirilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Enerji Kaynakları, Enerji Talep Esneklikleri, , Dinamik
SUMMARY
The industrial sector consumes most of the energy. Therefore, it is crucial to estimate how industrial energy demand will change in the short and long run. Furthermore, designing appropriate energy policies and estimating how those policies affect energy demand necessitate measurement energy demand elasticities of different energy sources.
The purpose of this study is to estimate industrial energy demand elasticities in OECD countries. To this end, we first classify energy sources in a conceptual framework. Then we investigate the determinants of energy demand and energy supply, energy balance, energy import, and energy elasticities in the World and Turkey. In this respect, we consider consumptions of electricity, oil, natural gas, and coal separately in industry sector.
To construct the framework of the empirical analysis, we first review energy demand models in the relevant literature. We then use dynamic panel data methods to estimate industrial energy demand elasticities in OECD countries. In the framework of these methods we consider five different models.
We can summarize our empirical findings as follows: 1% increase in energy prices reduces industrial energy demand in OECD countries by 0.1%. When we consider energy sources separately we observe substantial differences in demand elasticities. 1% increase in oil prices leads to 1.54% decrease in the demand. On the other hand, 1% increase in electricity prices raise the demand 0.14%%. 1% increase in natural gas prices results in 0.10% decline in the demand. Finally, 1% increase in coal prices reduces the demand by 0.29%.
In the final section, we assess the results of our analyses andgeneral assessment is made about Turkey's energy policy. We conclude the study with suggestions to guide further studies in the field.
Key Words: Energy Sources, Energy Demand Elasticities, Dynamic Panel
İÇİNDEKİLER
Sayfa No:
BİLİMSEL ETİK SAYFASI ... ii
KABUL SAYFASI ... iii
ÖNSÖZ ... iv
ÖZET ... v
SUMMARY ... vi
SİMGELER VE KISALTMALAR LİSTESİ ... xi
TABLOLAR LİSTESİ ... xiii
ŞEKİLLER LİSTESİ ... xvii
GİRİŞ ... 1
KAVRAMSAL ÇERÇEVE BİRİNCİ BÖLÜM ENERJİ KONSEPTİ, ENERJİ DENGESİ VE ENERJİ ESNEKLİKLERİ 1.1. Enerji Konsepti ... 4
1.1.1. Enerjinin Tanımı ... 5
1.1.2. Enerji Kaynaklarının Sınıflandırılması ... 6
1.1.2.1. Yenilenebilir Enerji Kaynakları ... 6
1.1.2.1.1. Jeotermal Enerji... 11
1.2.1.1.2. Rüzgâr Enerjisi ... 12
1.2.1.1.3. Güneş Enerjisi ... 14
1.2.1.1.4. Hidroelektrik Enerji ... 17
1.2.1.1.5. Biyokütle ... 20
1.1.2.2. Birincil ve İkincil Enerji Kaynakları ... 21
1.1.2.2.1. Petrol ... 22
1.1.2.2.2. Doğal gaz ... 25
1.1.2.2.4. Kömür ... 36
1.1.2.2.5. Nükleer Enerji ... 40
1.2. Enerji Piyasasının Gelişimi ... 42
1.3. Dünya ve Türkiye Ölçeğinde Enerji Dengesi ... 43
1.3.1. Enerji Talebi ve Talebi Etkileyen Faktörler ... 43
1.3.1.1. Enerji Talebi ... 43
1.3.1.2. Enerji Talebini Etkileyen Faktörler ... 50
1.3.1.2.1.Enerji Fiyatları ... 50 1.3.1.2.2. Nüfus Artışı ... 51 1.3.1.2.3. Ekonomik Büyüme ... 51 1.3.1.2.4.Kentleşme ... 51 1.3.1.2.5. Teknolojik İlerleme ... 52 1.3.1.2.6. Sürdürülebilir Kalkınma ... 52
1.3.2.Enerji Arzı ve Arzı Etkileyen Faktörler ... 53
1.3.2.1. Enerji Arzı ... 53
1.3.2.2. Enerji Arzını Etkileyen Faktörler ... 57
1.3.2.2.1. Enerji Fiyatları ... 57
1.3.2.2.2. Arz Esneklikleri... 57
1.3.2.2.3. Dışa Bağımlılık ... 57
1.3.2.2.4. Diğer Ülkelerle Olan İlişkiler ... 58
1.3.2.2.5. Uluslararası Kuruluşlar ... 58
1.3.3. Enerji İthalatı ... 58
1.3.4. Enerji Esneklikleri ... 62
1.3.4.1. Enerji Talep Esneklikleri ... 62
1.3.4.1.1.Enerji Talebinin Fiyat Esnekliği ... 63
1.3.4.1.2.Enerji Talebinin Gelir Esnekliği ... 64
İKİNCİ BÖLÜM
SANAYİ SEKTÖRÜNDE ENERJİ TÜKETİMİ, SANAYİ SEKTÖRÜNÜN GELİŞİMİ VE SANAYİNİN ALT SEKTÖRLERİ
2.1. Endüstriyel Enerji Tüketiminin Belirleyicileri ... 65
2.2.Enerji Tüketiminde Sanayi Sektörünün Rolü ... 66
2.2.1. Sanayi Sektöründe Elektrik EnerjisiTüketimi ... 70
2.2.2. Sanayi Sektöründe Petrol Tüketimi ... 72
2.2.3. Sanayi Sektöründe Doğal Gaz Tüketimi ... 75
2.2.4. Sanayi Sektöründe Kömür Tüketimi ... 77
2.3. Enerji Fiyatları ... 79
2.4. Enerji Yoğunluğu... 82
2.5. Enerji Verimliliği ... 85
2.5.1. Sanayi Sektöründe Enerji Verimliliği Potansiyeli ... 86
2.5.2. Sanayi Sektöründe Enerji Verimliliği Uygulamaları ... 88
2.6. Türkiye’de Sanayi Sektörünün Gelişimi ... 88
2.6.1. Kâğıt Sektörü ... 91 2.6.2.Tekstil Sektörü ... 93 2.6.3. İnşaat Sektörü ... 95 2.6.4. Petro-Kimya Sektörü... 98 2.6.5.Demir-Çelik Sektörü ... 99 2.6.6. Çimento Sektörü ... 103 2.6.7. Otomotiv Sektörü ... 105 2.6.8. Makine Sektörü ... 110
AMPİRİK ÇERÇEVE ÜÇÜNCÜ BÖLÜM
OECD ÜLKELERİNDE SANAYİ SEKTÖRÜ ENERJİ TALEP ESNEKLİKLERİNİN İNCELENMESİ
3.1. Literatür ... 112
3.2. Araştırmanın Amacı, Kapsamı ve Yöntemi ... 116
3.2.1. Araştırmanın Amacı ve Kapsamı ... 116
3.2.2. Araştırmanın Yöntemi ... 117
3.2.3. Veri Setinin Seçimi ve Model Tahmini ... 121
3.3. Analiz Sonuçları ... 123
SONUÇ VE ÖNERİLER ... 141
SİMGELER VE KISALTMALAR LİSTESİ
EPDK: Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu
ETKB: Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı
EÜAŞ: Elektrik Üretim A.Ş
IEA: Uluslararası Enerji Ajansı (International Energy Agency)
OECD: (Organisation for Economic Co-operation and Development) İktisadi İşbirliği ve Kalkınma Teşkilatı
OPEC: Petrol İhraç Eden Ülkeler Örgütü
TEAŞ: Türkiye Elektrik Üretim, İletim Anonim Şirketi
TEDAŞ: Türkiye Elektrik Dağıtım Anonim Şirketi
TEİAŞ: Türkiye Elektrik İletim A.Ş.
TETAŞ: Türkiye Elektrik Ticaret ve Taahhüt A.Ş.
TÜİK: Türkiye İstatistik Kurumu
DEK-TMK: Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi
DPT: Devlet Planlama Teşkilatı
EİGM: Enerji İşleri Genel Müdürlüğü
MIT: Massachusetts Institute of Technology
TKİ: Türkiye Kömürü İşletmeleri Kurumu Genel Müdürlüğü
TTK: Türkiye Taş kömürü Kurumu Genel Müdürlüğü
EIA: Energy Information Administration
EİE: Elektrik İşleri Etüt İdaresi
KW: kilowatt = 103 watt MW: Megawatt = 106 watt GW: Gigawatt = 109 watt TW: Terawatt = 1012 watt KWh: Kilowatt-saat (103 waat-saat) GWh: Gigawatt-saat 106 kWh TWh: Terawatt-saat 109 kWh Mt: Metrik ton
Mtce: Milyon Ton Kömür Eşdeğeri
TEP: Ton Eşdeğer Petrol
MTEP: Milyon Ton Eşdeğer Petrol
GEKA: Güney Ege Kalkınma Ajansı
GSI: Global Subsidies Initiative
GSMH: Gayri Safi Milli Hasıla
REN21: Renewable Energy Policy Network fort the 21st Century
MMO: Makine Mühendisleri Odası
MGM: Meteoroloji Genel Müdürlüğü
EREC: European Renewable Energy Council
MTA: Maden Tetkik ve Arama Müdürlüğü
GWEC: Global Wind Energy Council
GEPA: Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası
MEP: Mediterranean Enegy Perspectives
DİSK: Devrimci İşçi Sendikaları Konfederasyonu
DTM: Dış Ticaret Müsteşarlığı
DTÖ: Dünya Ticaret Örgütü
EIPPCB: European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau
ERDEMİR: Ereğli Demir Çelik Fabrikası
İNTES: Türkiye İnşaat Sanayicileri İşveren Sendikası
METAŞ: Metaloji Demir Çelik Fabrikası
MKE: Makine Kimya Endüstrisi
OICA: Organisation Internationale des Constructeurs d’Automobiles
OSD: Otomotiv Sanayi Derneği
WEC: World Energy Council
WEF: World Economic Forum
WSA: World Steel Association
CADF: Covariates Augmented Dickey-Fuller
CIPS: Covariates Im, Peseran and Shin
MGE: Mean Group Estimator
TABLOLAR LİSTESİ
Sayfa No:
Tablo- 1: Dünya Yenilenebilir Enerji Tüketimi ... 7
Tablo- 2: Türkiye’nin Yenilenebilir Enerji Potansiyeli ... 9
Tablo- 3: Türkiye’de Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Yerli Üretimi (Bin TEP*) 10 Tablo- 4: Ülkeler Bazında Kurulu Jeotermal Gücü, 2011 ... 11
Tablo- 5: Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyelinin Bölgelere Göre Dağılımı ... 16
Tablo- 6: Dünya Hidroelektrik Tüketimi (MTEP*) ... 18
Tablo- 7: Biyokütle Kaynakları, Kullanılan Çevrim Teknikleri, Elde Edilen Yakıtlar ve Uygulama Alanları... 21
Tablo- 8: Dünya Petrol Rezervi(Milyar varil) ... 22
Tablo- 9: Dünya Petrol Üretimi (Milyon ton) ... 23
Tablo- 10: Dünya Petrol Tüketimi (Milyon ton) ... 24
Tablo- 11: Dünya Doğal Gaz Rezervi (Trilyon m3) ... 26
Tablo- 12: Dünya Doğal Gaz Üretimi (Milyar m3) ... 26
Tablo- 13: Dünya Doğal Gaz Tüketimi (Milyar m3)... 27
Tablo- 14: Türkiye’nin Doğal Gaz Üretim-Tüketim Dengesi (Milyon m3) ... 28
Tablo- 15: Dünya Elektrik Enerjisi Üretimi ... 30
Tablo- 16: Çeşitli Ülkelerde Elektrik Enerjisinin Görünümü, 2011 ... 32
Tablo- 17: Türkiye Elektrik Enerjisi Kurulu Gücü ve Üretimi... 33
Tablo- 18: Dünya Kömür Üretimi (MTEP*)... 36
Tablo- 19: Dünya Kömür Tüketimi (MTEP*) ... 37
Tablo- 20: Türkiye Taş Kömürü Üretimi ve Tüketimi (Bin Ton) ... 38
Tablo- 21: Türkiye Linyit Üretimi ve Tüketimi (Bin Ton) ... 39
Tablo- 22: Türkiye Asfaltit Üretimi ve Tüketimi (Bin Ton) ... 39
Tablo- 23: Nükleer Enerji Üreticisi Ülkeler, 2011 Yılı ... 41
Tablo- 24: Dünya Nükleer Enerji Tüketimi (MTEP*)... 41
Tablo- 25: Toplam Nihai Enerji Tüketimi(MTEP)* ... 43
Tablo- 26: Dünya Birincil Enerji Tüketimi (MTEP)* ... 44
Tablo- 27: Dünya Enerji Tüketimi (Katrilyon Btu)* ... 45
Tablo- 29: Kaynaklar Bazında Nihai Enerji Tüketimi, 1996-2012... 47
Tablo- 30: Türkiye’de Sektörler İtibariyle Enerji Tüketimi (Bin TEP*) ... 47
Tablo- 31: Türkiye’de Kaynaklar Bazında Nihai Enerji Tüketimi (Bin TEP*) ... 48
Tablo- 32: Türkiye’de Nihai Enerji Tüketiminin Sektörel Dağılımı (MTEP)* ... 49
Tablo- 33: Dünya Birincil Enerji Üretimi (MTEP)* ... 53
Tablo- 34:Türkiye’de Kaynaklar Bazında Birincil Enerji Arzı (Bin TEP*) ... 55
Tablo- 35: Türkiye’de Enerji Üretimi ve Tüketimi, 1990–2020 ... 56
Tablo- 36: Enerji Kaynakları İthalatı ... 59
Tablo- 37: Enerji Talep- Üretim-İthalat ve İhracatının Gelişimi (Bin TEP*) ... 61
Tablo- 38: Terminoloji ve Fiyat Değişmelerine Karşı Tepki ... 63
Tablo- 39: Sanayi Sektöründe Enerji Tüketimi (MTEP*), 2011 ... 68
Tablo-40: OECD Ülkelerinde Sanayi Sektöründe Kaynaklarına Göre Enerji Tüketimi (MTEP*) ... 68
Tablo-41: Türkiye’de Sanayi Sektöründe Kaynaklarına Göre Enerji Tüketimi (MTEP*) ... 69
Tablo- 42: OECD Ülkelerinde Alt Sektörlere Göre Elektrik Enerjisi Tüketimi (TWh*) ... 71
Tablo- 43: Türkiye’de Alt Sektörlere Göre Elektrik Enerjisi Tüketimi (TWh*) ... 72
Tablo- 44: OECD Ülkelerinde Alt Sektörlere Göre Petrol Tüketimi(Bin MT*) ... 74
Tablo- 45:Türkiye’de Sanayi Sektöründe Yıllar İtibariyle Petrol Tüketimi (Bin MT*) ... 74
Tablo- 46: OECD Ülkelerinde Alt Sektörlere Göre Doğal gaz Tüketimi(Milyon m3) ... 76
Tablo- 47: Türkiye’de Sanayi Sektöründe Yıllar İtibariyle Doğal gaz Tüketimi (Milyon m3)... 77
Tablo- 48: OECD Ülkelerinde Alt Sektörlere Göre Kömür Tüketimi (MTCE*) ... 78
Tablo- 49: Türkiye’de Sanayi Sektöründe Yıllar İtibariyle Kömür Tüketimi (MTCE*) ... 79
Tablo-50:OECD Ülkelerinde Sanayi Sektöründe Elektrik Satış Fiyatları (Dolar/MWh*) ... 81
Tablo- 51: OECD Ülkelerinde Sanayi Sektöründe Reel Enerji Fiyatları Endeksi
(2000=100)... 82
Tablo- 52: Çeşitli Ülkelerde Kişi Başına Enerji Tüketimi ve Enerji Yoğunluğu (2011) ... 84
Tablo- 53: İmalat Sanayi Üretim ve Ciro Endeksleri (2005=100) ... 90
Tablo- 54: İmalat Sanayinin İthalat ve İhracatının Yıllara Göre Değişimi (Bin $) ... 90
Tablo- 55: Kâğıt Sektöründe Yıllara Göre Dış Ticaretin Gelişimi(Bin $) ... 92
Tablo- 56: Konfeksiyon ve Hazır Giyim Sektöründe Yıllara Göre Dış Ticaretin Gelişimi (Bin $) ... 94
Tablo- 57: Tekstil Sektöründe Yıllara Göre Dış Ticaretin Gelişimi (Bin $) ... 95
Tablo- 58: İnşaat Sektörünün Toplam İstihdam İçindeki Payı ... 96
Tablo- 59: İnşaat Malzemelerinin Yıllara Göre Dış Ticaret Verileri (Bin $) ... 97
Tablo- 60: Petro-Kimya Sektöründe Yıllara Göre Dış Ticaretin Gelişimi (Bin $) .... 98
Tablo- 61:Dünya Ham Çelik Üretimi (İlk 10 ülke) (Milyon Ton) ... 100
Tablo- 62: Türkiye’de Nihai Mamul Üretimi ve Tüketimi ... 101
Tablo- 63: Demir-Çelik Sektöründe Yıllara Göre Dış Ticaretin Gelişimi (Bin $) .. 102
Tablo- 64: Çimento Sektörü Üretim ve Tüketim Miktarları, 1980-2012 ... 104
Tablo- 65: Çimento Sektöründe Yıllara Göre Dış Ticaretin Gelişimi (Bin $) ... 104
Tablo- 66: Yıllara Göre Türkiye’de Otomotiv Sanayi Üretimi (1000 Adet)... 108
Tablo- 67: Otomotiv Sektöründe Yıllara Göre Dış Ticaretin Gelişimi (Bin $) ... 109
Tablo- 68: Makine Sektöründe Yıllara Göre Dış Ticaretin Gelişimi (Bin $) ... 111
Tablo- 69: Literatür Özeti ... 115
Tablo- 70: PMG veMG Tahmincilerinin Karşılaştırılması ... 120
Tablo- 71: Modelde Kullanılan Veri Setinin Tanımlanması ... 122
Tablo- 72:Analizde Kullanılan Modeller ... 123
Tablo- 73: Pesaran Birim Kök Testi Sonuçları ... 124
Tablo- 74: Panel Eş-bütünleşme (Pedroni) Testi ... 125
Tablo - 75: Model-I’in PMGE ve Hausman Test Sonuçları ... 126
Tablo- 76: Uzun Dönemde Ülkelere Göre Esneklik Katsayıları ... 127
Tablo- 77: Pesaran Birim Kök Testi Sonuçları ... 129
Tablo- 79: Model-II’nin PMGE ve Hausman Test Sonuçları ... 130
Tablo- 80: Uzun Dönemde Ülkelere Göre Esneklik Katsayıları ... 131
Tablo- 81: Pesaran Birim Kök Analizi Sonuçları ... 132
Tablo- 82: Panel Eş-bütünleşme (Pedroni Testi) ... 133
Tablo- 83: Model-III’ün PMGE ve Hausman Test Sonuçları ... 134
Tablo- 84: Uzun Dönemde Ülkelere Göre Esneklik Katsayıları ... 134
Tablo- 85: Pesaran Birim Kök Testi Sonuçları ... 135
Tablo- 86: Panel Eş-bütünleşme (Pedroni) Testi ... 136
Tablo- 87: Model-IV’ün PMGE ve Hausman Testi Sonuçları ... 136
Tablo- 88: Uzun Dönemde Ülkelere Göre Esneklik Katsayıları ... 137
Tablo- 89: Pesaran Birim Kök Testi Sonuçları ... 138
Tablo- 90: Panel Eş-bütünleşme (Pedroni) Testi ... 139
Tablo- 91: Model-V’in PMGE ve Hausman Test Sonuçları ... 139
ŞEKİLLER LİSTESİ
Sayfa No:
Şekil- 1: Enerji Kaynaklarının Sınıflandırılması ... 6
Şekil- 2: Dünya Enerji Tüketiminde Yenilenebilir Enerjinin Payı, 2011 ... 8
Şekil- 3: Dünya Yenilenebilir Enerji Potansiyeli (GW)*, 2011 ... 9
Şekil- 4: Türkiye’nin Jeotermal Enerji Kaynakları Haritası ... 12
Şekil- 5: Dünya Rüzgar Enerjisi Kurulu Gücünün Yıllara Göre Dağılımı (MW*) .... 13
Şekil- 6: Türkiye Rüzgar Enerjisi Kurulu Gücünün Yıllara Göre Dağılımı (MW*) .. 14
Şekil- 7: Dünya Kurulu PV Güç Kapasitesi (GW)*, 1996-2012 ... 15
Şekil- 8: Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası ... 16
Şekil- 9: En Fazla Kapasiteye Sahip Ülkelerin Hidroelektrik Enerji Kapasitesinin Dağılımı, 2012 ... 17
Şekil- 10: Türkiye’nin Hidroelektrik Enerji Kurulu Gücü (MW*) ... 18
Şekil- 11: Türkiye’de Elektrik Üretimi İçinde Hidroelektrik Enerjisinin Payı (GWh*) ... 19
Şekil- 12: Dünya Doğal Gaz Talep Tahmini (Milyar m3), 1990-2035 ... 28
Şekil- 13: Türkiye Doğal Gaz Tüketiminin Sektörel Dağılımı, 2012 ... 29
Şekil- 14: Dünyada Elektrik Üretiminin Kaynaklara Göre Dağılımı (%), 2011 ... 31
Şekil- 15: Türkiye’de Elektrik Enerjisi Talebi (GWh*) ve Kurulu Güç (MW**) ... 33
Şekil- 16: Türkiye’de Elektrik Üretiminin Kamu ve Özel Sektöre Göre Dağılımı (GWh*)... 34
Şekil- 17: Türkiye’de Elektrik Enerjisi Kurulu Gücün Kaynaklara Göre Dağılımı, 2012 ... 35
Şekil- 18:Elektrik Enerjisi Üretiminin Kaynaklara Göre Dağılımı (%), 2012 ... 35
Şekil- 19:OECD Ülkeleri Birincil Enerji Tüketimi, 1990-2030(Katrilyon Btu)* ... 46
Şekil- 20: Türkiye’de Kişi Başına Enerji Tüketimi, 1995-2011(Kgpe)* ... 50
Şekil- 21: Teknolojik İlerlemenin Enerji Tüketimine Etkisi ... 52
Şekil- 22: Dünya Birincil Enerji Arzı (Milyar TEP*)... 54
Şekil- 23: Dünya Birincil Enerji Arzının Kaynaklara Göre Dağılımı (%) ... 54
Şekil- 24: Türkiye Toplam Birincil Enerji Üretimi ve Arzı (MTEP)* ... 56
Şekil- 26: Türkiye’de Birincil Enerji Üretiminin Tüketimi Karşılama Oranı ... 60 Şekil- 27: Türkiye’nin Birincil Enerji İthalatının Gelişimi (Milyon TEP*) ... 61 Şekil- 28: Türkiye’de 2008-2020 Sanayi Sektörü Enerji Talebi Tahmini (MTEP*) . 67 Şekil- 29: OECD Ülkelerinde Endüstriyel Elektrik Tüketimi, 1973-2011 (TWh*) ... 70 Şekil- 30: OECD Ülkelerinde Endüstriyel Petrol Tüketimi, 1973-2011(Bin MT*) .. 73 Şekil- 31: OECD Ülkelerinde Endüstriyel Doğal gaz Tüketimi, 1973-2011(Milyon m3) ... 75 Şekil- 32: OECD Ülkelerinde Endüstriyel Kömür Tüketimi, 1973-2011, (MTCE*) 78 Şekil- 33: Petrol Fiyatlarını Etkileyen Faktörler ... 80 Şekil- 34: Türkiye’de ve OECD Ülkelerinde Enerji Yoğunluğu, 1971-2011 ... 83 Şekil- 35: Türkiye Sanayinde Sektörel Gelişimin Değerlendirilmesi, 1960-2007 .... 89 Şekil- 36: Kâğıt Sektöründe Yıllara Göre Üretim Endeksleri (2005=100) ... 92 Şekil- 37: Tekstil Sektöründe Yıllara Göre İstihdam, Ciro ve Üretim Endeksleri .... 93 Şekil- 38: İnşaat Sektörü İstihdam, Ciro ve Üretim İstatistikleri (2010=100) ... 96 Şekil- 39: Otomotiv Sektörünün Ekonomiye Katkısı... 106 Şekil- 40: Türkiye Otomotiv Sektörünün Gelişimi ... 107 Şekil- 41: Dünyadaki Motorlu Taşıt Üretiminin Yıllara Göre Değişimi (Milyon Adet) ... 108 Şekil- 42: Makine Sektöründe İstihdam, Üretim ve Ciro Endeksleri (2005=100) .. 110
almaktadır. Sürdürülebilir kalkınmanın ortaya çıkmasında temel oluşturan sosyal denge, ekonomik büyüme, çevresel koruma gibi unsurların oluşturulmasında enerji, ana bileşen olarak rol oynamaktadır. Dolayısıyla sürdürülebilir kalkınmanın sağlanmasında enerjinin önemli bir payı bulunmaktadır. Ülkelerin gelişmişlik seviyesini karşılaştırırken kişi başına birincil enerji ve elektrik tüketimi değerleri gösterge olarak kabul edilmektedir. Kişi başına enerji tüketiminin yüksek olması, hem ülkedeki ekonomik faaliyetlerin canlılığını hem de refah düzeyinin yüksekliğini göstermektedir.
Enerji ülkelerin kalkınmasında ve toplumların yaşam standartlarının arttırılmasında her zaman büyük bir öneme sahip olmuştur. Enerji konut ve işyerlerinde çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır. Bireylere ait meskenlerde ve işyerlerinde, özel ve kamu sektörüne ait binalarda özellikle ısınma ve aydınlatma faaliyetlerinde enerjiye kaynaklarına başvurulmaktadır. Sanayi sektörünün en temel girdisi olan enerji zorunlu mal grubunda yer almaktadır.
Nüfus artışı, ekonomik büyüme, sanayileşme ve kentleşmegibi nedenlerden dolayı enerjiye olan talep her geçen gün artmakta ve bu talep artışının devam edeceği öngörülmektedir. Günlük yaşamın vazgeçilmez bir parçası haline gelen enerji, özellikle sanayi sektöründe temel girdi olma özelliğine sahiptir.
Türkiye’de enerjiye olan talep sürekli artmakta ve bu talebi karşılayacak enerji kaynakları yurt içinde yeterince bulunmamaktadır. Türkiye’nin birincil enerji kaynaklarından olan petrol ve doğal gaz rezervleri bakımından zengin bir ülke olmamasından dolayı bu eksiklik ithalatla karşılanmakta ve bu süreç enerjide dışa bağımlılığı arttırmaktadır.
OECD ülkelerinde sanayi sektörü enerji talep esnekliklerini inceleyen bu tez çalışması teorik ve ampirik olmak üzere iki kısma ayrılmıştır. Bunlardan teorik çerçeve iki alt bölümden oluşurken ampirik çerçeve tek alt bölümden oluşmaktadır.
Kavramsal çerçeve başlığını taşıyan birinci bölümde enerji kaynakları yenilebilir enerji kaynakları, birincil ve ikincil enerji kaynakları olmak üzere iki kategoriye ayrılmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları kategorisinde yer alan
jeotermal enerji, rüzgar enerjisi, güneş enerjisi, hidroelektrik enerji, biyokütle enerjisi detaylı olarak ele alınmaktadır. Daha sonra birincil ve ikincil enerji kaynakları arasında yer alan petrol, doğal gaz, elektrik enerjisi, kömür ve nükleer enerji incelenmektedir. Bu bölümün ikinci başlığında enerji piyasasının gelişimi ele alınmaktadır. Bölümün son başlığında ise Dünya ve Türkiye ölçeğinde enerji dengesi, enerji talebi ve talebi etkileyen faktörler, enerji arzı ve arzı etkileyen faktörler, enerji ithalatı ve enerji esneklikleri detaylı olarak irdelenmektedir.
Çalışmanın ikinci bölümünde sanayi sektöründe enerji kullanımı ayrıntılı olarak ele alınmaktadır. Sanayi sektörü, enerji tüketimi içinde en yüksek paya sahip olan sektördür. Üretimin temel girdilerinden olan enerjinin en çok tüketildiği sanayi sektörü, ayrı bir başlık halinde değerlendirilmektedir.İkinci bölümün ilk başlığında enerji tüketiminde sanayi sektörünün rolü açıklanarak daha sonra endüstriyel enerji kullanımının belirleyicileri incelenmektedir. Diğer başlıklarda sırasıyla sanayi sektöründe elektrik enerjisi tüketimi, petrol tüketimi, doğal gaz tüketimi, kömür tüketimi, enerji fiyatları, enerji yoğunluğu ve enerji verimliliği tablolar ve şekiller yardımıyla açıklanmaktadır. Sonraki başlıklarda Türkiye’de sanayinin gelişimi hakkında bilgi verilmektedir. Sanayi sektörüne ait sekiz alt sektör (kağıt, tekstil, inşaat, petro-kimya, demir-çelik, çimento, otomotiv ve makine) detaylı olarak incelenmektedir. Bu alt sektörlerin üretim, ciro, istihdam endeksleri ve dış ticaret verileri ile ilgili bilgiler verilmektedir.
Çalışmanın ampirik çerçevesi kapsamında öncelikle enerji talep esnekliklerini konu alan çalışmaların yer aldığı literatür özetine yer verildikten sonra, araştırmanın amacı, kapsamı ve yöntemi üzerinde durulmakta, veri seti, veri kaynakları ve veri setinin analizinde kullanılacak olan yöntemler açıklanmaktadır.Analiz bölümünde OECD ülkelerinde sanayi sektörü enerji talep esnekliklerini tahmin etmek için beş farklı model oluşturulmuştur. I. Modelde, sanayi sektöründe toplam enerji talebinin fiyat ve gelir esneklikleri hesaplanmıştır. II. Modelde, petrol talebinin fiyat ve gelir esneklikleri, III. Modelde, elektrik enerjisi talebinin fiyat ve gelir esneklikleri, IV. Modelde, doğal gaz talebinin fiyat ve gelir esneklikleri ve V. Modelde, kömür talebinin fiyat ve gelir esneklikleri tahmin edilmiştir. Analizler sonucunda, OECD ülkelerinde sanayi sektöründe uzun dönemde toplam enerji fiyatlarındaki %1’lik
artışın sanayi sektöründe enerji talebini %0.1 oranında azalttığı bulunmuştur. Gelir-talep esnekliği açısından incelndiğinde sanayi üretim endeksindeki %1’lik artışın enerji talebini %0.4 oranında artırdığı tespit edilmiştir. Sanayi sektöründe petrol talebi incelendiğinde, uzun dönemde petrol fiyatlarındaki %1’lik artışın sanayi sektöründe enerji talebini %1.54 oranında azalttığı, sanayi üretim endeksindeki %1’lik artışın petrol talebini %1.69 oranında artırdığı görülmektedir.
Sanayi sektöründe elektrik enerjisi talebinin esneklikleri incelendiğinde, uzun dönemde elektrik fiyatlarındaki %1’lik artışın elektrik enerjisi talebini %0.14 oranında artırdığı, sanayi üretim endeksindeki %1’lik artışın elektrik enerjisi talebini %0.79 oranında artırdığı dikkat çekmektedir. Sanayi sektöründe doğal gaz talebi esnekliklerine bakıldığında, uzun dönemde doğal gaz fiyatlarındaki %1’lik artışın doğal gaz talebini %0.10 oranında azalttığı, sanayi üretim endeksindeki %1’lik artışın doğal gaz talebini %0.08 oranında artırdığı görülmektedir. Sanayi sektöründe kömür talebi esneklikleri ele alındığında, uzun dönemde kömür fiyatlarındaki %1’lik artışın kömür talebini %0.29 oranında azalttığı, sanayi üretim endeksindeki %1’lik artışın da kömür talebini %0.56 oranında artırdığı dikkat çekmektedir.
Çalışmanın sonuç bölümünde analizlerde elde edilen bulgular çerçevesinde ulaşılan sonuçlar genel olarak değerlendirilmiş ve sanayi sektöründeki enerji talebine yönelik politika yapıcılara ve bu konuyla ilgili yapılacak olan bilimsel çalışmalara katkı sağlamak için bazı öneriler geliştirilmeye çalışılmıştır.
KAVRAMSAL ÇERÇEVE BİRİNCİ BÖLÜM
ENERJİ KONSEPTİ, ENERJİ DENGESİ VE ENERJİ ESNEKLİKLERİ
Bu bölümde enerji kavramı açıklandıktan sonra, enerji kaynakları yenilebilir ve yenilenemeyen enerji kaynakları, birincil ve ikincil enerji kaynakları şeklinde sınıflandırılarak detaylı olarak açıklanmıştır. Daha sonra enerji piyasasının gelişimi, Dünya ve Türkiye ölçeğinde enerji dengesi ve enerji esneklikleri alt başlıklar halinde incelenmiştir.
1.1. Enerji Konsepti
Enerji, ülkelerin sosyo-ekonomik gelişimini etkileyen faktörler arasında yer almaktadır. Günümüzde enerjinin üretim sürecinde en önemli girdilerden biri haline gelmesiyle birlikte enerjinin insan yaşamındaki önemi her geçen gün artmaktadır.
Enerji ekonomik ve sosyal refahın gerçekleştirilmesinde oldukça önemlidir. Endüstrileşmiş modern ülkelerde ekonomik faaliyetin devamı için enerjiye ihtiyaç duyulmaktadır ve enerjinin yokluğu ekonomik büyümenin durmasına ve yaşam standartlarının azalmasına neden olmaktadır. Elektriğe erişim radyo, televizyon ve bilgisayar aracılığıyla daha fazla bilgiye ulaşılmasına, gıdaların hazırlanmasına ve stoklanmasına, ısıtma ve soğutma hizmetlerine ulaşılmasına olanak sağlayarak sosyal kalkınmaya katkıda bulunmakta ve refah artışı sağlamaktadır. Son yüzyıllarda benzeri daha önce görülmemiş ekonomik büyüme ve yaşam standartlarında radikal gelişmeler olmuştur. Bu duruma katkı yapan temel faktör yeni teknolojik gelişmelerin aracılığıyla mekanik güç ile insan gücünün yer değiştirmesi olmuştur. Böylece verimlilikte önemli derecede artışlar ve fırsatlar elde edilmiştir (Medlock, 2009: 89).
Enerji, ekonomik ve sosyal kalkınmanın temel girdilerindendir. Çünkü kalkınma ile enerji tüketimi arasında yakın bir ilişki vardır. Uluslararası karşılaştırmalarda kişi başına birincil enerji ve elektrik tüketimi, ülkelerin gelişmişlik seviyesini belirlemek üzere kullanılan önemli göstergelerden birisidir. Çağımızda her türlü mal ve hizmet üretiminde mutlaka enerji kullanılmaktadır. Teknolojik
gelişmeyle birlikte, enerji kaynaklarının tüketimi, çok daha hızlı artmaktadır (Karluk, 2002: 255).
Sürdürülebilir kalkınmanın ortaya çıkmasında temel oluşturan sosyal denge, ekonomik büyüme, çevresel koruma gibi faktörlerin oluşturulmasında enerji, ana bileşen olarak yer almaktadır. Dolayısıyla sürdürülebilir kalkınmanın sağlanmasında enerji, önemli rol oynamaktadır. Enerjinin elde edilmesinde temiz ve çevreye zarar vermeden kullanımı önem arz etmektedir (Erdoğan, 2002: 75).
Bir ülkenin gelişmişlik düzeyi, enerji açısından iki temel gösterge dikkate alarak değerlendirilmektedir. Bunlardan biri kişi başına enerji tüketimi, diğeri ise enerji yoğunluğudur. Kişi başına enerji tüketiminin yüksek olması, hem ülkedeki ekonomik faaliyetlerin canlılığını, hem de refah düzeyinin yüksekliğini göstermektedir. Enerji yoğunluğunun düşüklüğü ise, aynı miktar enerjiyle daha çok katma değer üretilmesini simgelemektedir. Bu durumda bir ülkede enerji açısından gelişmişliğin koşulu kişi başına enerji tüketiminin yüksek ve enerji yoğunluğunun düşük olmasıdır (Söğüt, 2012: 74).
1.1.1. Enerjinin Tanımı
Enerji, bir iş yapma kapasitesi olarak tanımlanmaktadır. Enerjinin ısı, ışık, mekanik, elektrik, kimyasal ve nükleer enerji gibi değişik formları bulunmaktadır (IEA, 2011: 17). Bu bağlamda enerji, bir sistemin kendisi dışında etkinlik üretme yeteneği olarak ifade edilmektedir. “Erke” olarak da tanımlanabilen enerji, bir sistemin iş ve ısı verme yeteneğidir (Acaroğlu, 2003: 1).
Enerji, hareket sağlayan güç anlamındadır. Geçmişten günümüze bütün üretim faaliyetlerinde belli bir enerji kaynağının kullanılması zorunluluğu vardır. Bu enerji, insan emeği olabileceği gibi, diğer kaynaklar da olabilir (Demirbaş, 2002: 1). Enerji çeşitli sektörlerde nihai olarak kullanılmaktadır. Örneğin imalat sektöründe, malların üretilmesi, iletilmesi ve/veya bir arayagetirilmesi için kullanılan tüm tesisat ve faaliyetleri kapsamaktadır. İmalat sektörütarım, ulaştırma, ormancılık, balıkçılık, petrol-doğal gaz çıkarımı ve dağıtımı, madencilik gibi alt sektörlerden oluşmaktadır (Kuyucuklu, 1993:374).
1.1.2. Enerji Kaynaklarının Sınıflandırılması
Enerji kaynaklarını birçok açıdan sınıflandırmak mümkündür. Herhangi bir değişime uğrayıp uğramadığına göre, enerji kaynaklarının yenilenebilir olup olmadığına göre iki grupta ele alınabilir. Bu sınıflandırmalar; birincil ve ikincil enerji kaynakları, yenilenebilir ve yenilenebilir olmayan enerji kaynakları olarak sıralanabilir.
Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) enerji kaynaklarını Şekil-1’deki gibi sınıflandırmaktadır.
Şekil- 1: Enerji Kaynaklarının Sınıflandırılması
Isı ve Elektrik Nükleer Kömür Ham petrol LNG Petrol Ürünleri İşlenmiş Katı Yakıtlar
ve Gazlar Isı ve Termal Olmayan Elektrik Biyoyakıtlar Yenilenebilir Yakıtlar Yanıcılar
Birincil Kaynaklar İkincil Kaynaklar
Kaynak: IEA, 2011: 18.
Şekil-1’de görüldüğü üzere enerji kaynakları birincil enerji kaynakları ve ikincil enerji kaynakları olarak ikiye ayrılmaktadır. Nükleer, ısı ve termal olmayan elektrik, kömür, doğal gaz ve biyoyakıtlar birincil enerji kaynakları arasında yer almaktadır. Ham petrolden üretilen petrol ürünleri, petrol kullanılarak elde edilen elektrik enerjisi, kömürden üretilen kok kömürü ve odundan üretilen odun kömürü ikincil enerji kaynakları olarak sınıflandırılmaktadır (IEA, 2011a: 18-21).
1.1.2.1. Yenilenebilir Enerji Kaynakları
Enerji kaynakları yenilenebilir ve yenilenemeyen enerji kaynakları olarak sınıflandırılmaktadır. Yenilenebilir enerji tekrar tekrar kullanılabilen enerji türüdür. Yenilenemeyen (tükenebilir)enerji ise kullanıldıktan sonra kısa zaman aralığında yaratılamayan enerji olarak tanımlanmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları enerji arzının güvenliği, enerjide dışa bağımlılığın azaltılması, karbon emisyonlarının azaltılması ve istihdam yaratması açısından önem taşımaktadır.
Enerji bütün ekonomilerde önemli bir üretim faktörüdür. Küreselleşme çağında, ülkelerin enerjiye olan bağımlılığı ve artan enerji talebi, Dünyanın önemli sorunları arasında yer almaktadır. Dolayısıyla, yenilenebilir enerji kaynakları için bir ihtiyaç söz konusudur (Ogunleye ve Ayani, 2012: 52). 1970’li yıllarda yaşanan petrol krizi ile enerji arzının güvenliği noktasında bir güvensizlik ortamı oluşmuş, bu durum farklı enerji kaynaklarına yönelimin ilk adımlarının atılmasını sağlamıştır. 1990’lı yıllardan itibaren Dünyanın daha fazla ilgilendiği küresel ısınma ve çevre duyarlılığıyla da yenilenebilir enerji kaynaklarının daha etkin kullanımı ve yaygınlaştırılması amacıyla politikalar oluşturulmaya başlanmıştır (GEKA, 2012: 7).
Yenilenebilir enerji kaynaklarının geleneksel enerji kaynaklarına göre pahalı olmasında çeşitli faktörlerin etkisi bulunmaktadır. Fosil enerji kaynaklarının üretim maliyetinin düşük olması, fosil kaynakların üretim ve tüketimindeki negatif dışsallıklar bu kaynakların fiyatlarına yansımaması ve geleneksel endüstrilere sağlanan hükümet teşvikleri yenilenebilir enerji kaynaklarına göre üstünlük kazanmasını sağlamaktadır (Doty ve Turner, 2009: 413).
Yenilenebilir enerji kaynaklarının Dünya çapındaki tüketim verileri Tablo-1’de gösterilmiştir.
Tablo- 1: Dünya Yenilenebilir Enerji Tüketimi
Yıllar Güneş (MTEP)* Rüzgar (MTEP)* Jeotermal ve Biyokütle TWh (Terawatt/saat) Diğer Yenilenebilir
2001 0.3 8.7 199.1 54.0 2002 0.4 12.0 214.7 60.9 2003 0.5 14.3 227.9 66.4 2004 0.6 19.4 245.5 75.5 2005 0.8 23.6 265.7 84.6 2006 1.1 30.1 281.5 95.0 2007 1.5 38.6 300.2 108.1 2008 2.5 49.6 314.2 123.2 2009 4.3 62.9 330.5 142.0 2010 6.9 78.8 366.7 168.6 2011 13.3 99.6 409.8 205.6 2012 21.0 117.9 435.0 237.4 Kaynak: BP, 2013.
Tablo-1 incelendiğinde 2001-2012 döneminde yenilenebilir enerji kaynaklarının tüketiminin sürekli arttığı görülmektedir. 2001 yılında 0.3 MTEP olan güneş enerjisi tüketimi 70 kat artarak 2012 yılında 21.0 MTEP düzeyine ulaşmıştır. 2001 yılında 8.7 MTEP olan rüzgar enerjisi tüketimi yaklaşık 14 kat artarak 2012 yılında 117.9 MTEP olmuştur. Jeotermal ve biyokütle tüketimi 2001 yılında 199.1 TWh iken, 2012 yılında 435.0 TWh düzeyine yükselmiştir.
Dünyada yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi giderek artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının dağılımı Şekil-2’de verilmiştir.
Şekil- 2: Dünya Enerji Tüketiminde Yenilenebilir Enerjinin Payı, 2011
Kaynak: REN21, 2013: 19.
Şekil-2’den de izleneceği üzere yenilenebilir enerji tüketiminde en büyük pay olan %42’lik pay ısıl enerji kaynağı olan biyokütle, güneş ve jeotermal enerjiye aittir. İkinci sırada ise %38 ile hidrogüç yer almaktadır. Elektrik enerjisi üretiminde kullanılan rüzgâr, güneş, biyokütle ve termal enerjisinin payı %12’dir. Son sırada ise %8’li pay ile biyokütle yer almaktadır.
Yenilebilir enerji kaynaklarının potansiyeli ülke gruplarına göre farklılık göstermektedir. Şekil-3’de ülkelerin yenilenebilir enerji potansiyeline ilişkin değerler görülmektedir. Biyokütle, güneş ve jeotermal (ısıl enerji ) 42% Rüzgar, güneş, biyokütle ve termal (elektrik enerjisi) 12% Rüzgar, güneş, biyokütle ve termal (elektrik enerjisi) 12% Biyoyakıt 8%
Şekil- 3: Dünya Yenilenebilir Enerji Potansiyeli (GW)*, 2011
Kaynak: REN21, 2013: 21. *:Gigawatt
Şekil-3’de görüldüğü gibi Dünya yenilenebilir enerji potansiyeli 2011 yılı itibariyle toplam 312 GW olarak gerçekleşmiştir.AB-27 ülkelerinin yenilenebilir enerji potansiyeli 135 GW düzeyindedir. ABD’nin potansiyeli 56 GW, Çin’in potansiyeli 50 GW, Almanya’nın potansiyeli 49 GW, İspanya’nın potansiyeli 26 GW ve Hindistan’ın potansiyeli 16 GW seviyesindedir.
Türkiye önemli ölçüde yenilenebilir enerji potansiyeline sahip ülkeler arasında yer almaktadır. Jeotermal, rüzgâr ve güneş enerjisi kaynakları, yenilenebilir enerjinin en önemli kısımlarını oluşturmaktadır. Tablo-2’de Türkiye’nin yenilenebilir enerji potansiyeline ait değerler sergilenmektedir.
Tablo- 2: Türkiye’nin Yenilenebilir Enerji Potansiyeli
Kaynak Türü Potansiyel Miktar/ KWs (Kilowatt-saat)
Rüzgâr 90-100 Milyar KWs
Jeotermal 5-16 Milyar KWs
Biyogaz 35 Milyar KWs
Güneş Enerjisi 380 Milyar KWs
Hidroelektrik 80-100 Milyar KWs Kaynak: ETKB, 2013. 312 94 135 50 56 49 26 16 0 50 100 150 200 250 300 350 D ünya G el iş m ekt e ol an ül ke le r A B-27 Çi n A BD A lm an ya İs pa nya H ind is ta n
Tablo-2’den de anlaşılacağı üzere Türkiye’nin güneş ve rüzgâr enerjisi kaynaklarının önemli bir potansiyele sahip olduğu görülmektedir. Güneş enerjisinin 380 Milyar KWs potansiyel ile ilk sırada yer alırken, rüzgâr enerjisi 90-100 Milyar KWs potansiyel ile ikinci sırada yer almaktadır. 5-16 Milyar KWs potansiyel ile jeotermal enerjinin son sırada olduğu görülmektedir.
Günümüze enerji arz güvenliğinin sağlanması ve doğal dengenin korunması için yenilenebilir enerji kaynakları potansiyelinin kullanılmasının önemi giderek artmaktadır. Ülkelerin kendi vatandaşlarına yaşanabilir bir dünya sunabilmek için yenilenebilir enerji kaynaklarından daha fazla enerji üretmeye yönelmeleri kaçınılmazdır (MMO, 2012: 1).
Türkiye yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimine 2006 yılından itibaren ağırlık vermeye başlamıştır. Türkiye’de 2006–2012 yılları arasında yenilenebilir enerji kaynaklarının toplam yerli üretim rakamları Tablo-3 yardımıyla özetlenmiştir.
Tablo- 3: Türkiye’de Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Yerli Üretimi (Bin TEP*)
Yıl Rüzgar Hidrolik+Jeotermal Güneş Biyoyakıt Hayvansal ve Bitkisel Atık Toplam
2006 11 3886 403 2 1146 5448 2007 31 3217 420 11 1116 4795 2008 73 3001 420 66 1134 4694 2009 129 3467 429 9 1136 5170 2010 251 5029 432 12 1166 6890 2011 406 5099 630 18 1092 7245 2012 504 5749 768 23 1115 8159 Kaynak: ETKB, 2013. *: Ton Petrol Eşdeğeri
Tablo-3’deki yenilenebilir enerji kaynaklarının üretimi incelendiğinde 2006-2012 döneminde üretimlerinde önemli artış olan kaynaklar güneş ve rüzgâr enerjisidir. 2006 yılında rüzgâr enerjisi üretimi 11 Bin TEP seviyesinden 2012 yılında 504 Bin TEP düzeyine ulaşmıştır. Türkiye’nin yüksek potansiyele sahip olduğu güneş enerjisi üretimi 2006 yılında 403 Bin TEP düzeyinde iken 2012 yılında 768 Bin TEP seviyesine yükselmiştir.
1.1.2.1.1. Jeotermal Enerji
Jeotermal enerji; kısaca yer ısısı olup, jeotermal kaynaklardan doğrudan veya dolaylı her türlü faydalanmayı kapsayan bir enerji kaynağıdır. Jeotermal enerji yeni, yenilenebilir, sürdürülebilir, ucuz, güvenilir, çevreye zarar vermeyen, yerli ve yeşil bir enerji türüdür (MGM, 2011:9). Yenilenebilir enerji kaynakları arasında yer alan, ucuz ve fosil yakıtlara göre çevreye daha az zarar veren jeotermal enerjinin birçok kullanım alanıbulunmaktadır. Öncelikli olarak bina ve konutların ısıtılması, elektrik üretimi, tarım, sanayi, sağlık ve turizm sektörleri gibi birçok alanda jeotermal enerji kullanılmaktadır.
Jeotermal enerji, endüstrilerin rekabet gücünü geliştirmelerine yardımcı olurken, uzun dönemde bölgesel kalkınma ve istihdam üzerinde pozitif etkiye sahiptir. Jeotermal enerjinin özel yatırımların pozitif dışsallıkları, karbon salınımının azaltılması, enerji arz güvenliği, bölgesel ekonomik kalkınma, ölçek ekonomilerinin yaratılmasıyla orta ve uzun vadede maliyetlerin azaltılması dahil olmak üzere topluma çeşitli faydalar sağlamaktadır (EREC, 2010: 63).
Dünya jeotermal enerji kurulu gücü; ısı ve elektrik üretim gücü olmak üzere iki şekilde ifade edilmektedir. Dünya jeotermal enerji kurulu gücünün 2011 yılına ait değerleri Tablo-4’de yer almaktadır.
Tablo- 4: Ülkeler Bazında Kurulu Jeotermal Gücü, 2011
Ülkeler Elektrik (MWt)* Isı (MWt)*
ABD 3112 12612 Meksika 887 156 İtalya 853 867 Japonya 502 2100 Türkiye 114 4078 Rusya 82 308 Çin 24 8898 Almanya 8 2485 Kaynak: BP, 2013; IGA, 2012. *: Megawatt-saat
Tablo-4’e göre jeotermal elektrik kurulu gücünün yüksek olduğu ülkeler ABD, Meksika, İtalya ve Japonya’dır. Türkiye elektrik üretiminden ziyade ısı üretiminde yüksek kurulu güce sahiptir. Türkiye jeotermal enerjiden elektik enerjisi üretiminde Dünya kapasitesinin %0.23’üne, ısı enerjisi üretiminde ise Dünya kapasitesinin % 4.3’üne sahiptir. Türkiye’de jeotermal sahaların %95’i bölgesel konut ısıtılması, seracılık ve kaplıca turizmine elverişlidir (MMO, 2012: 10).
Türkiye jeotermal enerji kaynakları açısından oldukça yüksek bir potansiyele sahiptir. Türkiye’nin jeotermal enerji kaynakları haritası Şekil-4’de sergilenmektedir.
Şekil- 4: Türkiye’nin Jeotermal Enerji Kaynakları Haritası
Kaynak: MTA, 2013.
Şekil-4’deki harita incelendiğinde jeotermal kaynakların diğer yenilenebilir enerji kaynakları kadar yaygın olmadığı görülmektedir. Jeotermal kaynakların aktif kırık sistemlerine örnek olarak Büyük Menderes Grabeni, Küçük Menderes Grabeni, Gediz Grabeni verilebilir. Jeotermal enerji potansiyelinin %78’lik kısmı Batı Anadolu bölgesindedir (Şahin, 2013: 22).
1.2.1.1.2. Rüzgâr Enerjisi
Rüzgâr enerjisi kirlilik yaratmayan ve çevreye çok az zarar veren yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak nitelendirilmektedir. Rüzgâr enerjisi Dünyada en hızlı gelişen enerji kaynağıdır ve rüzgâr gücü geniş ölçüde kullanılan alternatif enerji kaynaklarından biridir (Oğulata, 2003:477).
Rüzgâr enerjisi, en eski uygarlıklarda tahıl öğütmek, derin kuyulardan su çekmek ve yelkenli tekneleri çalıştırmak için kullanılmıştır. Yel değirmenleri Avrupa’da sanayi öncesinde sulama, pompalama, kereste biçilmesi ve baharat, kakao, boya ve tütün gibi malların işlenmesi gibi çoğu alanda kullanılmıştır. 1973 yılında petrol fiyatlarının artması ve fosil kaynakların sınırlı olması rüzgâr enerjisinin gelişmesini teşvik etmiştir. Rüzgâr tribünleri elektrik üretiminde, kurulumda, işletmede ve devreden çıkarmada karbon emisyonunun düşük olması ve rüzgâr enerjisinin iklim değişikliğini sınırlamaya yardımcı olduğu için kullanılmaktadır (Ahmed, 2011: 2).
Bir alanda rüzgâr enerjisinden faydalanmak; rüzgârın yön, sıklık ve hızının belirli seviyelerde olmasına bağlıdır. Bu faktörler bir yerin rüzgâr enerjisi potansiyelini belirlemekte kullanılmaktadır (Şen, 1996: 32). Temiz, yenilenebilir, çevreye uygun, enerjiye çevrilmesi kolay olan bir enerji türü olarak rüzgâr enerjisi günümüzde çok büyük önem arz etmektedir. Rüzgâr enerjisi çevresel değişikliklerden az etkilenen, yakıt ihtiyacı duymayan ve tükenmeyen bir enerji kaynağıdır. Günümüzde kullanımı ve yapım teknolojisi en çok gelişen enerji kaynakları arasında yer almaktadır (Alemdaroğlu, 2007: 25).
Dünyada rüzgar enerjisine yapılan yatırımların sürekli artmaktadır. Bu kapsamda toplam Dünya rüzgâr enerjisi kurulu gücünün 1996-2012 dönemine ilişkin değerler Şekil-5’de gösterilmiştir.
Şekil- 5: Dünya Rüzgar Enerjisi Kurulu Gücünün Yıllara Göre Dağılımı (MW*)
Kaynak: GWEC, 2012: 3. *: Megawatt 6. 100 7. 600 10. 200 12. 600 17. 400 20. 000 21. 100 29. 421 47. 620 74. 052 74. 052 92. 820 120. 291 158. 728 194. 290 250. 050 283. 042 0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Şekil-5’den de görüleceği üzere rüzgâr enerjisi kurulu gücü 1996’dan itibaren sürekli olarak artış göstermektedir. 2009 yılında küresel rüzgâr enerjisi kurulu gücü 158.728 MW'a yükselmiştir. 2009 yılı sonu itibariyle global rüzgâr enerjisi pazarında %31'lik büyüme gerçekleşmiştir. 2010 yılında elde edilen artışlarla, Dünya rüzgâr enerjisi üretiminde kullanılan kurulu güç 2012 yılında 283.042 MW seviyesine kadar yükselmiştir.
Türkiye’de özellikle 2006 yılından sonra rüzgar enerjisi yatırımları artmaya başlamıştır. Şekil-6’da Türkiye rüzgâr enerjisi kurulu gücünün 1998-2012 dönemine ait gelişimi yer almaktadır.
Şekil- 6: Türkiye Rüzgar Enerjisi Kurulu Gücünün Yıllara Göre Dağılımı (MW*)
Kaynak: EÜAŞ, 2013: 10. *: Megawatt
Şekil-6 incelendiğinde Türkiye’de rüzgâr enerjisine olan eğilimin arttığı görülmektedir.1998 yılında 8,7MW olan rüzgâr kurulu gücünde 2002-2005 döneminde büyük bir artış gerçekleşmediği,kurulu gücün 2006 yılında 51 MW düzeyine yükseldiği görülmektedir. 2006 yılından sonra yaklaşık 45 kat artarak 2012 yılı itibariyle 2260,35 MW’a yükselmiştir.
1.2.1.1.3. Güneş Enerjisi
Güneş enerjisi yenilenebilir bir enerji kaynağı olmasının yanı sıra, Dünyanın eko sistemi için önemli bir sorun olan çevreyi kirletici atıkların bulunmayışı, yerel olarak uygulanabilmesi ve ileri teknoloji gerektirmemesi gibi avantajları sebebiyle son yıllarda üzerinde yoğun çalışmaların yapıldığı bir enerji kaynağıdır. Binaların
8,7 8,7 18,9 18,9 18,9 20,1 20,1 20,1 51 146,3 363,7 791,6 1329,15 1805,85 2260,5 0 500 1000 1500 2000 2500 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
ısıtılması, soğutulması, bitkilerin kurutulması ve elektrik üretimi gibi alanlarda güneş enerjisi yaygın olarak kullanılmaktadır (Görgün, 2009:1-2).
Güneş enerjisinden elektrik üretmek için doğrudan dönüşüm ve dolaylı dönüşüm olmak üzere iki ayrı yöntem kullanılmaktadır. Bu enerji ile ısıtmadan soğutmaya çok farklı ısı etkisinin kullanıldığı uygulamaların yanısıra değişik teknolojiler ile elektrik enerjisi üretimi de gerçekleştirilmektedir (Uğurlu, 2006: 162). Dünyada 2007 yılından sonra güneş enerjisine yapılan yatırımlar önemli ölçüde artmaya başlamıştır Şekil-7’de Dünya kurulu PV güç kapasitesinin 1996-2012 dönemine ait değerler gösterilmiştir.
Şekil- 7: Dünya Kurulu PV Güç Kapasitesi (GW)*, 1996-2012
Kaynak: REN21, 2013: 41. *: Gigawatts
Şekil-7 incelendiğinde Dünya fotovoltaik (PV) güneş enerjisi sektörünün yıllar itibariyle sürekli arttığı görülmektedir. 1996 yılında 0,7 GW olan kapasite 2009 yılında 23 GW’a ulaşmıştır. 2010 yılında ise büyük bir atağa geçmiş ve 17 GW artarak 2010 yılında 40 GW düzeyine yükselmiştir. 2010 yılından sonra 2,5 kat artarak 2012 yılında 100 GW olmuştur.
Türkiye, 360 – 420 kuzey paralelleri arasında güneşli kuşağında yer aldığı için güneş enerjisi potansiyeli açısından zengin bir ülkedir. Türkiye güneş enerjisi potansiyelinin bölgelere göre dağılımı Tablo-5’de verilmiştir.
0,7 0,8 0,9 1,2 1,4 1,8 2,2 2,8 3,9 5,4 7 9,5 16 23 40 71 100 0 20 40 60 80 100 120 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Tablo-5’e göre Türkiye’de en fazla güneş enerjisi alan bölge 1460 KWh ile Güneydoğu Anadolu olup, bunu Akdeniz, Doğu Anadolu, İç Anadolu ve Ege Bölgesi takip etmektedir. En az güneş enerjisi alan bölge ise Karadeniz Bölgesi’dir.
Tablo- 5: Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyelinin Bölgelere Göre Dağılımı
Bölgeler Toplam Güneş Enerjisi (KWh*/m2-Yıl) Güneşlenme Süresi (Saat/Yıl)
Güney Doğu Anadolu 1.460 2.993
Akdeniz 1.390 2.956 Ege 1.304 2.738 Doğu Anadolu 1.365 2.664 İç Anadolu 1.314 2.628 Marmara 1.168 2.409 Karadeniz 1.120 1.971 Kaynak: EİE,2013. *: Kilowatt-saat
Türkiye Elektrik Etüt İdaresi tarafından Türkiye’nin güneş enerjisi potansiyelini detaylı bir şekilde gösteren Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası hazırlanmıştır. Bu atlas Şekil-8’de gösterilmiştir
Şekil- 8: Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası
Kaynak: EÜAŞ, 2012: 53.
Şekil-8 Türkiye’nin güneş enerjisi potansiyelinin yüksek değerlere sahip olduğunu göstermektedir. Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası (GEPA) ile il, ilçe bazında güneş global radyasyon değerlerine ve güneşlenme sürelerine ait verilere ulaşılmaktadır. Haritada sarı renkle boyanan bölgeler (İç Ege, İç Anadolu ve Doğu
Anadolu’nun bazı bölgeleri) santral kurulumu için uygun olan bölgelerdir. Koyu ve açık kırmızı bölgeler (Kıyı bölgeler ile Van ve çevresi) ise en uygun yerlerdir (Sarıkaya, 2009: 16).
1.2.1.1.4. Hidroelektrik Enerji
Hidroelektrik enerji, suyun potansiyel enerjisinin kinetik enerjiye dönüştürülmesiyle elde edilen bir enerji türüdür. Suyun üst seviyelerden alt seviyelere düşmesiyle açığa çıkan enerji, türbinlerin dönmesini sağlayarak elektrik enerjisine dönüşmektedir.
Hidroelektrik enerji özellikle gelişmiş ülkelerde öne çıkan alternatif enerji kaynaklarından biridir. 2012 yılına ait kurulu hidroelektrik enerji kapasitesinin dağılımı Şekil-9’da sunulmaktadır.
Şekil- 9: En Fazla Kapasiteye Sahip Ülkelerin Hidroelektrik Enerji Kapasitesinin Dağılımı, 2012
Kaynak: REN21, 2013: 36.
Şekil-9 incelendiğinde Dünya hidroelektrik enerji kapasitesinin % 52’sine Çin, Brezilya, ABD, Kanada ve Rusya’nın sahip olduğu görülmektedir. Dünyanın kurulu hidroelektrik enerji kapasitesinin %23’üne sahip olan Çin ilk sırada yer almaktadır. İkinci sırada %8,5 ile Brezilya yer almaktadır. Rusya ise %4,6’lık pay ile son sırada yer almaktadır.
Dünyadaki elektrik üretiminde yenilenebilir enerji kaynakları arasında en büyük paya sahip olan hidroelektrik enerji aynı zamanda ülkelerin elektrik tüketiminde de önemli bir yere sahiptir. Tablo-6’da Dünya hidroelektrik enerji tüketim değerleri sergilenmiştir.
23 8,5 7,9 7,8 4,6 48
Tablo- 6: Dünya Hidroelektrik Tüketimi (MTEP*)
Ülkeler 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 Dünya payı (%) Kuzey Amerika 139,2 152,9 150,3 150,1 147,2 166,3 156,3 18,8 Güney ve Orta Amerika 82,3 105,5 124,7 141,5 158,6 167,9 165,7 20,0 Avrupa&Avrasya 162,7 178,8 194,7 180,2 197,9 179,0 190,8 23,0 Asya Pasifik 90,6 109,2 124,5 164,6 251,0 254,7 289,0 34,8 OECD 272,2 299,3 312,5 295,3 308,7 314,5 315,6 38,0 Türkiye 5,2 8,0 7,0 9,0 11,7 11,8 13,1 1,56 Toplam Dünya 489,9 562,9 602,4 662,2 782,1 794,7 831,1 100,0 Kaynak: BP, 2013.
*: Milyon Ton Petrol Eşdeğeri
Tablo-6’daki Dünya hidroelektrik tüketimi incelendiğinde Kuzey Amerika’nın tüketimi 1990 yılında 139,2 MTEP iken yaklaşık % 12 artarak 2012 yılında 156,3 MTEP olmuştur. Güney ve Orta Amerika’nın hidroelektrik tüketimi 1990 yılında 82,3 MTEP iken yaklaşık 2 kat artarak 165,7 MTEP düzeyine yükselmiştir. OECD ülkelerinin hidroelektrik tüketimi 1996 yılında 272,2 MTEP iken yaklaşık %16 artarak 2012 yılında 315,6 MTEP olarak gerçekleşmiştir.
Türkiye elektrik enerjisi üretiminde kullanabileceği zengin bir hidroelektrik potansiyele sahiptir. Şekil-10’da Türkiye’nin hidroelektrik enerji kurulu gücünün 1990-2012 dönemindeki gelişimine ait değerler yer almaktadır.
Şekil- 10: Türkiye’nin Hidroelektrik Enerji Kurulu Gücü (MW*)
Kaynak: TEİAŞ, 2012: 1. *: Megawatt 6764,3 9862,8 11175,2 12906 13062,7 13394,8 13828,714553,415831,2 17137,1 19609,4 0 5000 10000 15000 20000 25000 1990 1995 2000 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Türkiye’nin hidrolik kurulu gücünü gösteren Şekil-10’da incelendiğinde, hidroelektrik kurulu gücünde önemli artışların olmadığı görülmektedir. 1990 yılında kurulu güç 6764.3 MW iken bu değer 2012 yılında yaklaşık 3 kat artarak 19609.4 MW’a ulaşmıştır.
Türkiye hidroelektrik enerji potansiyelinden faydalanma konusunda yetersiz kalmaktadır. Hidrolik enerji termik santrallere göre daha ucuz bir enerji kaynağı olmasına rağmen, Türkiye termik santrallerden elde edilen elektrik enerjisine daha fazla ağırlık vermektedir.Şekil 11-de Türkiye’de hidroelektrik enerji üretiminin toplam elektrik üretimi içindeki payının 1990-2012 dönemindeki dağılımı verilmiştir.
Şekil- 11: Türkiye’de Elektrik Üretimi İçinde Hidroelektrik Enerjisinin Payı (GWh*)
Kaynak: TEİAŞ, 2012: 14. *: Gigawatt-saat
Şekil-11’de görüldüğü üzere Türkiye’de 1990 yılında 58 Milyar KWh elektrik üretimi yapılmıştır ve üretim 1990-2012 döneminde sürekli artarak 2012 yılında 239 Milyar KWh değerine ulaşmıştır. 1990 yılında hidroelektrik üretiminin toplam elektrik üretimindeki payı %40.2 iken yıllar itibariyle önemli ölçüde azalarak 2012 yılında %24.2’ye gerilemiştir.
0 50000 100000 150000 200000 250000 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 57543 86247 124902 161956 211208 229395 239497 23148 35541 30879 39561 51796 52339 57865 40,2 41,2 24,7 24,4 24,5 22,8 24,2
1.2.1.1.5. Biyokütle
Biyokütle yeşil bitkilerin güneş enerjisini fotosentez yoluyla doğrudan kimyasalenerjiye dönüştürerek depolanması sonucu meydana gelmektedir. Ana bileşeni karbonhidrat bileşikleri olan bitkisel ve hayvansalkökenli tüm doğal maddeler biyokütle enerji kaynağı ve bu kaynaklardan elde edilen enerji ise biyokütle enerjisi olarak adlandırılmaktadır (Şeker, 2007: 16).Yakın bir geçmişe kadar az gelişmiş ülkelerin enerji tüketiminde önemli bir paya sahip olan ve genellikle direk yakma sonucu elde edilen biyokütle enerjisi, günümüzde modern teknoloji kullanılarak üretilen, gelişmiş ülkelerin enerji kaynakları içinde yer alan, sosyo-ekonomik gelişme sağlayan, çevre dostu, stratejik bir enerji kaynağıdır.Modern tekniklerle elde edilen biyokütle enerjisi yaygın olarak biyoyakıt adı ile anılmaktadır (DEK-TMK, 2012: 201).
Biyokütle enerjisinin kullanımı kırsal kesimlerde sosyo-ekonomik yapının iyileşmesine katkıda bulunmaktadır. Ayrıca döviz çıkışını azaltmakta ve enerji arz güvenliğini sağlamaktadır. Biyokütle enerji kaynağı fosil yakıtlarla %2–25 arasında değişen oranlarda diğer yakıtlarla birlikte yakılabildiği için fosil tabanlı enerji kaynaklarından gerçekleşen karbondioksit salınımını azaltıcı etki yapmaktadır. Örneğin bir kömürlü termik santralde kömür, %33–37 oranında biyokütle ile yakıldığında kükürtdioksit ve azot oksit emisyonlarında %30 oranında bir azalma olduğu görülmüştür (DPT, 2000: 66–67). Biyokütle fosil yakıtların aksine Dünya çapında kullanılabilirliği olan bir enerji kaynağıdır. Biyokütle bitki ve çöpten oluştuğu için Dünyanın belirli bölgelerinde bulunmaktan ziyade hemen hemen her ülkede bulunabilmektedir. Biyokütle bitkileri sürekli yetiştirildiğinden tükenmez bir enerji kaynağı haline gelmekte ve yenilenebilir olma özelliğine sahip olmaktadır (Shapouri, Wang ve Duffield, 2006: 85). Biyokütle materyalleri biyokütle çevirim teknikleri ile işlenerek katı, sıvı ve gaz yakıtlara çevrilir. Çevrim sonunda biyodizel, biyogaz, biyoetanol, pirolitik gaz, gübre, hidrojen gibi ürünler elde edilmektedir (EİE, 2013).
Farklı tekniklerle elde edilen biyokütle kaynakları birçok alanda kullanılmaktadır. Tablo-7’de biyokütle kaynakları, kullanılan çevrim teknikleri, elde edilen yakıtlar ve uygulama alanlarına ilişkin bilgiler yer almaktadır.
Tablo- 7: Biyokütle Kaynakları, Kullanılan Çevrim Teknikleri, Elde Edilen Yakıtlar ve Uygulama Alanları
Biyokütle Çevrim Yöntemi Yakıtlar Uygulama Alanları Orman Atıkları Havasız Çürütme Biyogaz Elektrik üretimi, ısınma
Tarım Atıkları Piroliz Etanol Isınma, ulaşım araçları Enerji Bitkileri Doğrudan yakma Hidrojen Isınma Hayvansal Atıklar Fermantasyon, havasız çürütme Metan Ulaşım araçları, ısınma
Çöpler Gazlaştırma Metanol Uçaklar
Algler Hidroliz Sentetik yağ, roketler
Enerji Ormanları Biyofotoliz Motorin Ürün kurutma
Bitkisel ve Hayvansal Yağlar Esterleşme reaksiyonu Motorin Ulaşım araçları, ısınma, seracılık Kaynak: EİE, 2013.
Doğrudan yakma yöntemiyle biyokütle içindeki yanabilir maddelerin oksijenle hızlı kimyasal tepkimeye girerler. Bu ısı veren bir tepkimedir ve kimyasal tepkime sonucu ortaya çıkan atık maddeler karbondioksit, su buharı ve bazı metal oksitlerdir. Havasız çürütme biyolojik bir işlem olup, oksijensiz ortamda yaşayabilen mikroorganizmalar tarafından yapılır. Piroliz, biyokütleden gaz elde etmek için kullanılan en eski ve basit bir yöntem olup, oksijensiz ortamda odunun ısıtılması ile oluşan kimyasal ve fiziksel olaylar dizisi olarak tanımlanır. Piroliz sonucu gazlar, katran, organik bileşikler, su ve odun kömürü gibi maddeler elde edilir. Gazlaştırma ile karbon içeren biyokütle gibi katıların yüksek sıcaklıkta bozunması ile yanabilir gaz elde edilmektedir. Biyofotoliz ise bazı mikroskobik alglerden güneş enerjisi yardımıyla hidrojen ve oksijen elde edilme işlemidir (EİE, 2013).
1.1.2.2. Birincil ve İkincil Enerji Kaynakları
Enerji kaynaklarının ikinci sınıflandırması enerji kaynaklarının elde edilmesine göre birincil ve ikincil enerji kaynakları şeklindedir. Ham petrol, taş kömürü, doğal gaz, nükleer enerji gibi doğrudan doğal kaynaklardan çıkarılan kaynaklar birincil enerji kaynaklarıdır. Birincil olmayan fakat birincil ürünlerden üretilen bütün enerji
ürünleri ikincil ürünler olarak nitelendirilmektedir. İkincil enerji bir diğer enerji biçiminden dönüştürülmüş enerjinin adıdır. Enerji dönüşüm yöntemleriyle birincil enerji daha kullanılmaya elverişli enerji biçimlerine çevrilmektedir. Elektrik enerjisi, akaryakıtya da hidrojen benzeri sentetik yakıtlar ikincil enerji kaynaklar arasında yer almaktadır (IEA, 2004b: 16-17).
1.1.2.2.1. Petrol
Petrol yer altında doğal olarak oluşan, hidrojen ve karbon içeren kimyasal bileşiklerden ve sıvı hidrokarbonlardan oluşan karmaşık bir karışımdır. Hem birincil (ham) hem de ikincil (rafine edilmiş) ürünleri içermektedir. Ham petrol üretilen petrol ürünleri arasında en önemli olanıdır ve diğer hammadde petrolleri de petrol ürünleri üretmek için kullanılmaktadır (IEA, 2004a: 73). Fosil yakıtların arasında en geniş kullanım alanına sahip olan ve yenilenemeyen bir enerji kaynağı olan petrol tüketilen enerji kaynaklarının büyük bir kısmını oluşturmaktadır.
Petrol, savaş araçlarının kullanımından savaş makinelerinin yapımına, ısınmadan ulaşıma, ilaç sektöründen elektrik üretimine, plastik malzeme üretiminden bilgisayar parçalarının yapımına kadar birçok alanda ve günlük hayatta stratejik bir hammadde olarak kullanılmaktadır (Ayhan, 2009: 55).
Tablo-8’de Dünya petrol rezervlerinin 1990-2012 döneminde bölgelere göre dağılımı yer almaktadır.
Tablo- 8: Dünya Petrol Rezervi(Milyar varil)
Ülkeler 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 Dünya Payı (%) Kuzey Amerika 125,4 126,9 232,1 224,1 221,9 221,0 220,2 13,1 Güney ve Orta Amerika 71,5 83,7 97,9 103,6 324,2 326,9 328,4 19,7 Avrupa&Avrasya 75,9 80,9 98,3 116,9 138,0 140,3 140,8 8,45 Orta Doğu 659,6 663,3 696,7 755,5 765,9 797,9 807,7 48,4 Afrika 58,7 72,0 93,0 111,3 125,0 126,6 130,3 7,79 Asya-Pasifik 36,3 39,1 40,1 40,8 41,7 41,4 41,5 2,51 OECD 144,5 149,2 256,5 244,7 239,1 238,5 238,3 14,2 OPEC 763,4 786,6 849,7 927,8 1163,3 1199,0 1211,9 72,6 Toplam Dünya 1027,5 1065,9 1258,1 1352,3 1616,7 1654,1 1668,9 100,0 Kaynak: BP, 2013.
Tablo-8’e göre Dünya ispatlanmış petrol rezervi 1990 yılında 1028 Milyar varil iken yıllar itibariyle sürekli artarak 2012 yılı sonunda 1669 Milyar varile yükselmiştir. Petrolün Dünyadaki dağılımı incelendiğinde, petrol rezervlerinin %73 ‘lük kısmına OPEC ülkeleri, %48’lik kısmına ise Orta Doğu bölgesinin sahip olduğu görülmektedir. Orta Doğu’da 1990 yılında 660 milyar varil olan petrol rezervi 2012 yılında 808 milyar varile yükselmiştir.Amerika’nın petrol rezervi 1990 yılında 197 milyar varil iken yaklaşık 3 kat artarak 2012 yılında 549 milyar varile yükselmiştir. 1990 yılında Avrupa’da petrol rezervi 76 milyar varil iken 2012 yılında 141 milyar varile yükselmiştir.
Dünyanın petrol üretimi bölgelere göre farklılık göstermektedir. 1990-2012 döneminde petrol üretimi yapan bölgelere ilişkin değerler Tablo-9’da düzenlenmiştir.
Tablo- 9: Dünya Petrol Üretimi (Milyon ton)
Ülkeler 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 Dünya Payı (%) Kuzey Amerika 654 646,0 650,7 637,9 638,8 660,7 721,4 17,5 Güney ve Orta Amerika 233,9 292,7 349,7 374,9 377,9 381,7 378,0 9,18 Avrupa & Avrasya 788,3 669,4 728,1 849,8 861,0 846,1 836,4 20,3
Orta Doğu 851,8 971,3 1115,8 1226,0 1217,2 1321,0 1336,8 32,5 Afrika 320,9 339,3 370,9 471,1 480,6 415,7 449,0 10,9 Asya-Pasifik 326,0 352,7 382.8 383,3 402,3 393,6 397,3 9,64 OECD 893,8 974,9 1011,9 924,8 857,5 858,4 903,0 21,9 OPEC 1159,2 1330,3 1500,2 1694,2 1667,6 1706,2 1778,4 43,2 Toplam Dünya 3175,4 3271,7 3595,0 3943,1 3977,8 4018,8 4118,9 100,0 Kaynak: BP, 2013.
Tablo-9’daki Dünya petrol üretimi değerlerine baktığımızda, Dünya petrol üretiminin yıllar itibariyle sürekli arttığı görülmektedir. 1990 yılında 3175 Milyon ton iken yaklaşık %30 artarak 2012 yılında 4119 Milyon tona yükselmiştir. Ham petrol arzının düzenlenmesinde OPEC ülkelerinin çok önemli bir etkiye sahiptir. 2012 yılında Dünya petrol üretiminin yaklaşık %43’ü OPEC ülkeleri tarafından sağlanmıştır. OPEC üyesi ülkelerin petrol üretimi 1990 yılında 1159 Milyon ton iken 2012 yılından 1778 Milyon ton düzeyine ulaşmıştır.
Bölgelere bakıldığında, petrol üretiminin en fazla olduğu bölgelerden biri %32,5’lik pay ile Orta Doğu’dur. Orta Doğu bölgesinde 1990 yılında 852 Milyon ton olan üretim 2012 yılında 1337 Milyon ton olmuştur. Petrol üretiminde %20,3’lük pay ile Avrupa & Avrasya bölgesinin ikinci sırada yer aldığı görülmektedir.
Dünya petrol tüketimi yıllar itibariyle sürekli artış göstermektedir. Tablo-10’da 1990-2012 döneminde Dünya petrol tüketimine ilişkin değerlere bölgeler itibariyle yer verilmiştir.
Tablo- 10: Dünya Petrol Tüketimi (Milyon ton)
Ülkeler 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 Dünya Payı (%) Kuzey Amerika 923,3 958,9 1069,8 1130,5 1037,3 1032,3 1016,8 24,6 Güney ve Orta Amerika 172,0 203,1 229,5 241,0 286,1 295,4 302,2 7,31 Avrupa&Avrasya 1128,4 948,4 929,4 962,0 904,7 900,3 879,8 21,3 Orta Doğu 174,3 210,1 242,9 292,7 356,1 358,7 375,8 9,10 Afrika 96,1 106,0 118,8 138,5 163,6 158,0 166,5 4,04 Asya-Pasifik 665,2 867,3 998,9 1146,9 1290,5 1336,6 1389,4 33,6 OECD 1941,0 2081,6 2223,6 2305,3 2112,6 2095,2 2072,8 50,2 Türkiye 22,0 28,3 30,7 30,9 31,8 30,7 31,5 0,77 Toplam Dünya 3159,3 3287,6 3581,4 3911,6 4038,2 4081,4 4130,5 100,0 Kaynak: BP, 2013.
Dünya petrol tüketimine ait değerlerin yer aldığı Tablo-10 incelendiğinde küresel enerji ihtiyacının artmasına paralel olarak petrole olan talebin de arttığı görülmektedir. Dünya petrol tüketiminin en büyük bölümünün 1995 yılından itibaren sanayisi ve ekonomisi gelişmiş olan Kuzey Amerika bölgesinden kaynaklandığı görülmektedir. 2012 yılında toplam tüketimin %24,6’sı Kuzey Amerika ülkelerine aitken, Avrupa & Avrasya bölgesi %21,3 ile ikinci büyük tüketim bölgesini temsil etmektedir.
Üretimde yüksek değerlere sahip olan Orta Doğu ülkelerinin ise tüketimde alt basamaklarda yer aldığı görülmektedir. Dünya petrol tüketimi 1990 yılında 3159 Milyon ton iken yaklaşık %31 artarak 2012 yılında 4131 Milyon ton düzeyine ulaşmıştır. 2012 yılında Dünya petrol tüketiminin %50,2’si OECD ülkelerine aittir.
