T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ
İKTİSAT ANABİLİM DALI İKTİSAT BİLİM DALI
TÜRKİYE'NİN ENERJİ ARZ GÜVENLİĞİ VE
ÖLÇÜLMESİ: TÜRKİYE'NİN ENERJİ ARZ
GÜVENLİĞİ ENDEKSİNE YÖNELİK BİR
UYGULAMA
HASAN SENCER PEKER 094126001002
DOKTORA TEZİ
Danışman
DOÇ. DR. HALDUN SOYDAL
T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ
BİLİMSEL ETİK SAYFASI
Bu tezin proje safhasından sonuçlanmasına kadarki bütün süreçlerde bilimsel etiğe ve akademik kurallara özenle riayet edildiğini, tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda bilimsel kurallara uygun olarak atıf yapıldığını bildiririm.
T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ
DOKTORA TEZİ KABUL FORMU
Hasan Sencer PEKER tarafından hazırlanan TÜRKİYE'NİN ENERJİ ARZ GÜVENLİĞİ VE ÖLÇÜLMESİ: TÜRKİYE'NİN ENERJİ ARZ GÜVENLİĞİ ENDEKSİNE YÖNELİK BİR UYGULAMA başlıklı bu çalışma 04/06/2014 tarihinde yapılan savunma sınavı sonucunda oybirliği ile başarılı bulunarak, jürimiz tarafından doktora tezi olarak kabul edilmiştir.
Prof. Dr. Serdar ALTINOK Başkan
Doç. Dr. Haldun SOYDAL Danışman
Prof. Dr. Ahmet AY Üye
Doç. Dr. Mikail ALTAN Üye
ÖNSÖZ / TEŞEKKÜR
Bu tezin hazırlanması için gerekli bilimsel ve entelektüel altyapıyı bana sağlayan değerli hocalarıma müteşekkirim. Doktora danışmanlığımı yapan Selçuk Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi İktisat Bölümü Öğretim üyesi ve danışmanım Sayın Doç. Dr. Haldun SOYDAL’a, tez çalışmasına başladığım dönemdeki akademik danışmanım Konya Necmettin Erbakan Üniversitesi öğretim üyesi Sayın Prof. Dr. Abdülkadir BULUŞ’a, akademik hayatta ve tezimle ilgili çalışmalarımda beni her zaman destekleyen Gazi Üniversitesi öğretim üyesi ve Tapu Kadastro Yüksekokulu Müdürü Sayın Prof. Dr. Serdar ALTINOK’a, çalışmanın ortaya koyulabilmesi için gerekli bilgilerin toplanması amacıyla en az benim kadar gayret sarfeden Yıldırım Beyazıt Üniversitesi öğretim üyesi Sayın Yard. Doç. Dr. Sıdıka BAŞÇI’ya, analizlerin yapılması konusunda yol gösteren ve değerli zamanını harcayan Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi öğretim üyesi Sayın Doç. Dr. Neşe YALÇIN’a ve Gaziantep Üniversitesi Öğretim üyesi Sayın Yard. Doç. Dr. Eren ÖZCEYLAN’a, SDE Enerji Danışmanı Sayın Serkan ŞAHİN’e, verilerin toplanması ve puanlanmasında tecrübesi ile destek olan Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Enerji İşleri Genel Müdür Yardımcısı Sayın Barış ŞANLI’ya ve ABD Uluslararası Ticaret Odası 21. Yüzyıl Enerji Ensitüsü Eş Başkanı Sayın Stephen EULE’ya en içten teşekkürü borç bilirim. Ayrıca eğitim hayatımın her anında yanımda olan Aileme sonsuz teşekkür ederim.
T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ
Öğr
encin
in
Adı Soyadı HASAN SENCER PEKER 094126001002 Ana Bilim / Bilim
Dalı İKTİSAT ANABİLİM DALI, İKTİSAT BİLİM DALI Danışmanı DOÇ. DR. HALDUN SOYDAL
Tezin Adı TÜRKİYE'NİN ENERJİ ARZ GÜVENLİĞİ VE
ÖLÇÜLMESİ: TÜRKİYE'NİN ENERJİ ARZ GÜVENLİĞİ ENDEKSİNE YÖNELİK BİR UYGULAMA
ÖZET
Türkiye’nin enerji arz güvenliğinin ölçülmesi için bir enerji arz güvenliği endeksi modeli oluşturulmanın hedeflendiği bu çalışmada, öncelikle enerji arz güvenliği endeksini oluşturan dört alt endeks ve bunların ağırlıkları belirlenmiştir. Bu alt endeksler; kullanılabilirlik, güvenilirlik, ekonomiklik ve çevreselliktir. Analiz sonuçlarına göre, kullanılabilirlik ve güvenilirlik alt endekslerinin ağırlıkları, ekonomiklik ve çevresellik alt endekslerinin ağırlıklarının iki katıdır. Bunun sebebi ise, Türkiye’nin enerji politikasının; enerjinin çevreci ve ekonomik bir şekilde elde edilmesinden çok, kesintisiz ve yeterli bir şekilde elde edilerek arz edilmesinin hedeflenmesidir. Çünkü enerjinin yetersiz olmasının yaratacağı problemler, pahalı olmasının yaratacağı problemlerden çok daha büyüktür.
Alt endekslerin genel endeks içindeki ağırlıkları belirlendikten sonra, değişken gruplarının her bir alt endeks içindeki ağırlıkları belirlenmiştir. Alt endekslerin ağırlıkları ile herhangi bir değişkenin o endeks içindeki ağırlığının çarpımlarının toplamı ise, değişkenin genel endeks içindeki ağırlığını vermektedir.
Değişken gruplarının ağırlarının belirlendiği analiz sonuçlarına göre, Türkiye’nin enerji arz güvenliği açısından en önemli değişken grubu, elektrik enerjisi
sektörü ve yakıt ithalatı ile ilgili değişkenlerdir. İthalat Türkiye’nin enerji arzının %70’ini oluşturduğu için, elektrik enerjisi sektörü ise, elektriğin bütün enerjileri ikame edebilme yeteneği sebebiyle en yüksek ağırlığa sahiptirler.
Endeks sonuçlarına göre, Türkiye’nin enerji arz güvenliğini sağlayabilmesi için gerekli yatırımlar; enerji ithalatını güvence altına alan ve elektrik enerjisi sektöründe piyasanın düzgün işlemesini sağlayan, çeşitlendirmeyi arttıran ve ithalat bağımlılığını azaltabilecek potansiyele sahip olan yenilenebilir enerji kaynaklarını destekleyen alanlara yönlendirilmelidir.
T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ
Öğr
encin
in
Adı Soyadı HASAN SENCER PEKER 094126001002 Ana Bilim / Bilim
Dalı İKTİSAT ANABİLİM DALI, İKTİSAT BİLİM DALI Danışmanı DOÇ. DR. HALDUN SOYDAL
Tezin İngilizce Adı ENERGY SUPPLY SECURITY OF TURKEY AND MEASURING: AN APPLICATION ON TURKEY’S ENERGY SUPPLY SECURITY
ABSTRACT
In this study, in which building an energy supply security index Model in order to measure the energy supply security of Turkey, firstly, the four sub-indexes that compose overall index and their weighting coefficients were specified. These sub-indexes are availability index, reliability index, economic index and environmental index. According to the results of analysis, the weightings of availability and reliability sub-indexes has twice weightings of economic and environmental indexes. The reason is that Turkey’s energy policy’s prominence is the supply of enough energy without interruption because the costs of lacking energy are higher than supplying the energy at high price.
Following the specification the weightings of sub-indexes in overall index, the weightings of each metric groups in each sub—indexes. The multiplication of the weighting of a metric by the weighting of the sub index produces the weighting of the metric in overall index.
According to analysis of metric groups, the most important metric groups in Turkey’s energy supply security of Turkey is that electricity power sector and energy
import. Import is vital because 70 % of energy is important and electricity power sector is because electricity can substitute any kind of energy.
According to index results, Turkey has to direct its necessary investments to fields that secure the energy importation, regulate the electricity power market and renewable technologies that diversify the sources, decrease import dependency.
İÇİNDEKİLER
Sayfa
BİLİMSEL ETİK SAYFASI... i
DOKTORA TEZİ KABUL FORMU ... ii
ÖNSÖZ/TEŞEKKÜR ... iii
ÖZET ... iv
ABSTRACT ... vi
İÇİNDEKİLER ... viii
Tablo Listesi ... xi
Grafik Listesi ... xiii
Şekil Listesi ... xiv
Formül Listesi ... xv
Kısaltmalar ... xvii
GİRİŞ ... 1
BİRİNCİ BÖLÜM ENERJİ, TARİHİ VE GELECEĞİ 1.1. Enerji Kaynaklarının Tarihi ... 4
1.2. Enerji Kaynaklarının Geleceği ... 8
1.3. Türlerine Göre Enerji Kaynakları ... 11
1.3.1. Kaynağına Göre Enerji ... 11
1.3.2. Elde Edilişine Göre Enerji ... 12
1.4. Yenilenebilir Enerji Kaynakları ... 14
1.4.1. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Potansiyeli ... 14
1.4.2. Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti Yaklaşımı İle Bir Karşılaştırma ... 16
1.4.3. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Geleceği ... 21
İKİNCİ BÖLÜM TÜRKİYE’DE ENERJİ VE YENİLENEBİLİR ENERJİ DURUMU 2.1. Türkiye’de Genel Enerji Dengesi ... 27
2.1.1. Genel Durum ... 28
2.1.2. Tüketim Durumu ... 32
2.1.2.1. Sektörel Tüketim ... 32
2.1.2.2. Kaynak Tüketimi Durumu ... 37
2.1.2.3. Nüfus-Tüketim İlişkisi... 41
2.1.3. Türkiye’nin Enerji Arzı ... 44
2.1.3.1. Enerji Üretimi ... 44
2.1.3.2. Enerji İthalatı ve İhracatı ... 49
2.1.4. Enerji – Ekonomi İlişkisi ... 51
2.2. Enerji Sektörlerine Göre Türkiye’de Durum ... 60
2.2.1. Petrol ... 60
2.2.1.1. Sektörün Yapısı ... 62
2.2.1.2. Arama ve Üretim ... 62
2.2.1.4. Geçiş Yolları ... 64 2.2.1.5. Limanlar ... 65 2.2.1.6. Rafineri Sektörü... 65 2.2.2. Doğalgaz ... 66 2.2.2.1. Sektörün Yapısı ... 66 2.2.2.2. Arama ve Üretim ... 67 2.2.2.3. Tüketim ve İthalat... 67 2.2.2.4. Sıvılaştırılmış Doğalgaz ... 71 2.2.3. Elektrik ... 72 2.2.3.1. Sektörün Yapısı ... 73 2.2.3.2. Elektrik Üretimi ... 73 2.2.4. Kömür ... 75
2.3. Yenilenebilir Enerji Türkiye’nin Potansiyeli ve Önemi ... 77
2.3.1. Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli ve Kullanımı ... 78
2.3.2. Güneş Enerjisi Potansiyeli ve Kullanımı ... 79
2.3.3. Hidroelektrik Enerji Potansiyeli ve Kullanımı ... 80
2.3.4. Biyoyakıt Enerjisi Potansiyeli ve Kullanımı ... 82
ÜÇÜNCÜ BÖLÜM ENERJİ ARZ GÜVENLİĞİ 3.1. Enerji Arz Güvenliğinin Tanımı ve Kapsamı ... 84
3.2. Enerji Arz Güvenliğinin Bileşenleri ... 86
3.3. Enerji Arz Güvenliği ve Risk Kaynakları ... 88
3.3.1. Jeopolitik Riskler ... 90
3.3.2. Ekonomik Riskler ... 91
3.3.3. Teknolojik Riskler ... 92
3.3.4. Çevresel Riskler ... 92
3.4. Enerji Arz Güvenliğinin Sağlanması ... 93
3.5. Enerji Arz Güvenliği ve Enerji Yoğunluğu ... 94
3.6. Enerji Arz Güvenliği Politikaları ... 96
3.6.1. Enerji Politikası ... 97
3.6.2. İthalat Zafiyeti ... 98
3.6.3. Arz Güvenliği Politikası Araçları ... 98
3.6.3.1. Yerli Arz ... 99
3.6.3.2. Çeşitlendirme ... 100
3.6.4. Enerji Sistem Esnekliği ... 101
3.6.5. Kriz Yönetimi ... 101
3.6.6. Dış Politika ve Güvenlik Politikası ... 102
3.6.6.1. Özel İkili İlişkiler ... 102
3.6.6.2. Çoklu İşbirliği ... 104
3.6.7. Güvenlik ve Askeri Politikalar ... 107
3.6.8. Arz Şoklarının Ekonomik Etkileri... 108
DÖRDÜNCÜ BÖLÜM TÜRKİYE’NİN ENERJİ ARZ GÜVENLİĞİ VE ÖLÇÜLMESİ 4.1. Literatür ... 111
4.2.1. AHP Sürecinin Oluşturulması ... 115
4.3. Değişkenlerin Belirlenmesi ... 119
4.3.1. Verilerin Seçilmesi ... 121
4.3.2.1. Küresel Yakıt Değişkenleri ... 122
4.3.2.2. Yakıt İthalatı Değişkenleri ... 127
4.3.2.3. Enerji Harcamaları Değişkenleri ... 132
4.3.2.4. Fiyat ve Piyasa Değişkenleri ... 134
4.3.2.5. Enerji Kullanımı Yoğunluğu Değişkenleri ... 134
4.3.2.6. Elektrik Enerjisi Sektörü Değişkenleri ... 138
4.3.2.7. Çevresellik Değişkenleri ... 140
4.3.2.8. Araştırma ve Geliştirme Değişkenleri ... 141
4.3.3. Verilerin Analiz Edilmesi ... 143
4.3.3.1. Alt Endekslerin Genel Endeks İçindeki Ağırlıkları ... 143
4.3.3.2. Kategorilerin Alt Endeksler İçindeki Ağırlıkları ... 144
4.3.3.3. Değişkenlerin Kategorileri İçindeki Ağırlıklarının Belirlenmesi ... 147
4.3.3.3.1. Kullanılabilirlik Endeksi İçin Değişkenlerin Ağırlıkları ... 147
4.3.3.3.2. Güvenilirlik Endeksi İçin Değişkenlerin Ağırlıkları ... 149
4.3.3.3.3. Ekonomiklik Endeksi İçin Değişkenlerin Ağırlıkları ... 152
4.3.3.3.4. Çevresellik Endeksi İçin Değişkenlerin Ağırlıkları ... 154
4.4. Endeks Tablosunun Oluşturulması ve Endeksin Hesaplanması ... 156
4.5. Türkiye’nin Enerji Arz Güvenliği ... 161
4.5.1. Türkiye’nin Arz Güvenliği Politikaları ... 163
4.5.2. Yenilenebilir Enerji ve Arz Güvenliği ... 166
4.5.3. Nükleer Enerji ve Arz Güvenliği ... 168
4.5.4. Enerji Koridoru Pozisyonu ve Arz Güvenliği ... 171
5. SONUÇ VE ÖNERİLER... 176
TABLO LİSTESİ
Sayfa
Tablo 1.1: 2011 Dünya Enerji Tüketim İstatistikleri ... 12
Tablo 1.2: Çeşitli Enerji Üretim Teknolojilerinin Enerji Maliyetleri ... 16
Tablo 1.3: Çeşitli Enerji Üretim Teknolojilerinin Farklı Senaryolar Altında Enerji Maliyetleri ... 19
Tablo 2.1: Türkiye’nin Birincil Enerji Üretimi ve Talebi (2011)... 29
Tablo 2.2: Türkiye’nin Enerji Üretimi, Talebi, İthalatı ve İhracatı ... 29
Tablo 2.3: Türkiye’nin 1990 ve 2011 Yılları Genel Enerji Dengesi ... 31
Tablo 2.4: Birincil Enerji Talebinde Sektör Talepleri ... 32
Tablo 2.5: Birincil Enerji Tüketiminde Sektör Payları ... 33
Tablo 2.6: Birincil Enerji Talebi – Nihai Enerji Tüketimi ... 35
Tablo 2.7: Türkiye’nin Birincil Enerji Kaynakları Tüketimi (2001-2012) ... 37
Tablo 2.8: Türkiye’nin Birincil Enerji Kaynakları Tüketimi Tahmini (2013-2020) ... 39
Tablo 2.9: Türkiye’nin Birincil Enerji Kaynakları Rezervi (2012) ... 44
Tablo 2.10: Türkiye’nin Birincil Enerji Kaynakları Üretimi (2001-2012) ... 46
Tablo 2.11: Türkiye’nin Birincil Enerji Kaynakları Üretim Tahmini (2012-2020) ... 47
Tablo 2.12: Türkiye’nin Birincil Enerji Üretimi, Talebi, İthalatı ve İhracatı (2001-2011) .. 49
Tablo 2.13: Türkiye’nin Elektrik Enerjisi İthalatı ve İhracatı ... 50
Tablo 2.14: Türkiye’de Enerji GSYH ilişkisi ... 52
Tablo 2.15: Seçilmiş Avrupa Ülkelerinin Enerji Yoğunlukları ... 53
Tablo 2.16: Türkiye’de Büyüme Oranları ve Enerji Talebi Elastikiyeti (2002-2011) ... 54
Tablo 2.17: Türkiye’nin Elektrik Brüt-Net Üretimi, İthalatı, İhracatı, Kayıpları (2007-2012) ... 73
Tablo 2.18: Türkiye’nin Elektrik Enerjisi Arz-Talep Dengesi Tahmini (2013-2020) ... 74
Tablo 4.1: AHP Yönteminde Kullanılan Kavramlar ve Sayısal Karşılıkları ... 116
Tablo 4.2: Matrislerin Oluşturulması ... 116
Tablo 4.3: Analizin Yapılması ... 117
Tablo 4.4: Normalize Edilmiş Karşılaştırmalar Matrisi ... 117
Tablo 4.5: Satır Ortalamalarının Alınması ... 117
Tablo 4.6: Çalışmada Ele Alınan Enerji Güvenliği Endeksi’e Ait Değişkenler………. . 120
Tablo 4.7: Alt Endekslerin Genel Endeks İçindeki Ağırlıkları ... 143
Tablo 4.8: Kategorilerin Kullanılabilirlik Endeksi İçindeki Ağırlıkları ... 144
Tablo 4.9: Kategorilerin Güvenilirlik Endeksi İçindeki Ağırlıkları ... 144
Tablo 4.10: Kategorilerin Ekonomiklik Endeksi İçindeki Ağırlıkları ... 145
Tablo 4.12: Değişken Kategorileri ve Alt Endeksler ... 146
Tablo 4.13: Küresel Yakıt Değişkenlerinin Ağırlıkları (Kullanılabilirlik) ... 147
Tablo 4.14: Yakıt İthalatı Değişkenlerinin Ağırlıkları (Kullanılabilirlik) ... 148
Tablo 4.15: Enerji Harcamaları Değişkenlerinin Ağırlıkları (Kullanılabilirlik) ... 148
Tablo 4.16: Fiyat ve Piyasa Değişenlerinin Ağırlıkları (Kullanılabilirlik) ... 148
Tablo 4.17: Çevresellik Değişkenlerinin Ağırlıkları (Kullanılabilirlik) ... 149
Tablo 4.18: Küresel Yakıt Değişkenlerinin Ağırlıkları (Güvenilirlik) ... 149
Tablo 4.19: Yakıt İthalatı Değişkenlerinin Ağırlıkları (Güvenilirlik) ... 150
Tablo 4.20: Enerji Harcamaları Değişkenlerinin Ağırlıkları (Güvenilirlik) ... 150
Tablo 4.21: Fiyat ve Piyasa Değişkenlerinin Ağırlıkları (Güvenilirlik) ... 150
Tablo 4.22: Elektrik Enerjisi Sektörü Değişkenlerinin Ağırlıkları (Güvenilirlik) ... 151
Tablo 4.23: Çevresellik Değişkenlerinin Ağırlıkları (Güvenilirlik) ... 151
Tablo 4.24: Ar-Ge Değişkenlerinin Ağırlıkları (Güvenilirlik) ... 151
Tablo 4.25: Küresel Yakıt Değişkenlerinin Ağırlıkları (Ekonomiklik) ... 152
Tablo 4.26: Yakıt İthalatı Değişkenlerinin Ağırlıkları (Ekonomiklik) ... 152
Tablo 4.27: Enerji Harcamaları Değişkenlerinin Ağırlıkları (Ekonomiklik) ... 153
Tablo 4.28: Fiyat ve Piyasa Değişkenlerinin Ağırlıkları (Ekonomiklik) ... 153
Tablo 4.29: Enerji Kullanım Yoğunluğu Değişkenlerinin Ağırlıkları (Ekonomiklik) ... 153
Tablo 4.30: Elektrik Enerjisi Sektörü Değişkenlerinin Ağırlıkları (Ekonomiklik) ... 154
Tablo 4.31: Ar-Ge Değişkenlerinin Ağırlıkları (Ekonomiklik) ... 154
Tablo 4.32: Küresel Yakıt Değişkenlerinin Ağırlıkları (Çevresellik) ... 155
Tablo 4.33: Enerji Kullanım Yoğunluğu Değişkenlerinin Ağırlıkları (Çevresellik) ... 155
Tablo 4.34: Elektrik Enerjisi Sektörü Değişkenlerinin Ağırlıkları (Çevresellik) ... 155
Tablo 4.35: Çevresellik Değişkenlerinin Ağırlıkları (Çevresellik) ... 156
Tablo 4.36: Ar-Ge Değişkenlerinin Ağırlıkları (Çevresellik) ... 156
Tablo 4.37: Değişkenlerin Alt Endeksler ve Genel Endeks İçindeki Ağırlığı (%) ... 157
Tablo 4.38: Türkiye’nin Enerji Arz Güvenliği Endeksi (2008-2012) ... 158
GRAFİK LİSTESİ
Sayfa
Grafik 1.1: Dünya’nın Birincil Enerji Talebi ... 13
Grafik 1.2: Çeşitli Teknolojilerle Enerji Üretim Maliyetleri (Seviyelendirilmiş) ... 20
Grafik 1.3: 1975-2015 PV Perakende Satış Fiyatları ... 22
Grafik 2.1: Yerli Üretimin Talebi Karşılama Oranı (2001-2011) ... 30
Grafik 2.2: Birincil Enerji Tüketiminde Sektörlerin Payı (2001-2020)... 34
Grafik 2.3: Çevrim Sektörünün Toplam Talep İçindeki Payı (2001-2020) ... 36
Grafik 2.4: Türkiye’nin Birincil Enerji Talebi ve Talep Artış Oranı (2001-2020)... 41
Grafik 2.5: Türkiye’nin Birincil Enerji Tüketimi ve Nüfus Hareketleri (2001-2020) ... 42
Grafik 2.6: Türkiye’nin Nihai Enerji Tüketimi ve Nüfus Hareketleri (2001-2020) ... 43
Grafik 2.7: Birincil Enerji Kaynaklarının Üretimi, Talebi ve ... 48
Karşılama Oranı Grafik 2.8: Konut ve Hizmet Sektörünün Enerji Tüketimi ve GSYH’daki Payı ... 57
Grafik 2.9: Sanayi Sektörünün Enerji Tüketimi ve GSYH’daki Payı ... 57
Grafik 2.10: Ulaştırma Sektörünün Enerji Tüketimi ve GSYH’daki Payı ... 58
Grafik 2.11: Tarım Sektörünün Enerji Tüketimi ve GSYH’daki Payı ... 59
Grafik 2.12: Türkiye’nin Petrol İthalatında Tedarikçilerin Payları ... 61
Grafik 2.13: Türkiye’nin Petrol Üretiminin Tüketimi karşılama Oranı (2005-2020) ... 63
Grafik 2.14: Türkiye’de Sektörlere Göre Doğal Gaz Tüketimi (2009) ... 67
Grafik 2.15: Türkiye’nin Doğal Gaz İthalatında Ülkelerin Payları (2011) ... 68
Grafik 2.16: Türkiye’nin Doğal Gaz Üretiminin Tüketimi ... 69
Karşılama Oranı (2005-2012) Grafik 2.17: Türkiye’nin Taşkömürü Üretimi, Tüketimi ve Karşılama Oranı (2001-2011) 76 Grafik 4.1: Türkiye’nin Enerji Arz Güvenliği Endeksi (2008-2012) ... 159
ŞEKİL LİSTESİ
Sayfa
Şekil 1.1: Elde Edilişlerine Göre Enerji kaynakları ... 14
Şekil 3.1: Enerji Arz Güvenliği Bileşenleri ... 88
Şekil 4.1: AHP Yönteminin Uygulanması ... 115
FORMÜL LİSTESİ
Sayfa
Formül 1.1: Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti ... 18
Formül 1.2: Farklı Değişkenler İle Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti ... 18
Formül 2.1: Enerji Talebi Elastikiyeti ... 75
Formül 2.2: Enerjinin Ekonomik Etkinliği ... 76
Formül 4.1. HHI- Dünya Petrol Rezervlerinin Güvenliği ... 122
Formül 4.2. HHI- Dünya Petrol Rezervlerinin Güvenliği Endeks Değeri ... 122
Formül 4.3. HHI Dünya Petrol Üretiminin Güvenliği ... 123
Formül 4.4. HHI Dünya Petrol Üretiminin Güvenliği Endeks Değeri ... 123
Formül 4.5. HHI- Dünya Doğal Gaz Rezervlerinin Güvenliği ... 124
Formül 4.6. HHI- Dünya Doğal Gaz Rezervlerinin Güvenliği Endeks Değeri ... 124
Formül 4.7. HHI- Dünya Doğal Gaz Üretiminin Güvenliği ... 124
Formül 4.8. HHI- Dünya Doğal Gaz Üretiminin Güvenliği Endeks Değeri ... 125
Formül 4.9. HHI- Dünya Kömür Rezervlerinin Güvenliği ... 125
Formül 4.10. HHI- Dünya Kömür Rezervlerinin Güvenliği Endeks Değeri ... 126
Formül 4.11. HHI- Dünya Kömür Üretiminin Güvenliği ... 126
Formül 4.12. HHI- Dünya Kömür Üretiminin Güvenliği Endeks Değeri ... 126
Formül 4.13. HHI- Petrol İthalatı Güvenliği ... 127
Formül 4.14. HHI Petrol İthalatı Güvenliği Endeks Değeri ... 127
Formül 4.15. HHI- Uzun Vadeli Doğal Gaz İthalatı Güvenliği... 128
Formül 4.16. HHI- Uzun Vadeli Doğal Gaz İthalatı Güvenliği Endeks Değeri ... 128
Formül 4.17. HHI- Spot Doğal Gaz İthalatı Güvenliği ... 129
Formül 4.18. HHI- Spot Doğal Gaz İthalatı Güvenliği Endeks Değeri ... 129
Formül 4.19. HHI- Kömür İthalatı Güvenliği ... 129
Formül 4.20. HHI- Kömür İthalatı Güvenliği Endeks Değeri ... 130
Formül 4.21. Petrol, Kömür ve Doğal Gaz İthalatı Harcamaları Endeks Değeri ... 130
Formül 4.22. Petrol, Kömür ve Doğal Gaz İthalatı Harcamaları /GSYH Endeks Değeri ... 131
Formül 4.23. HHI- Akaryakıt İthalatı Güvenliği ... 131
Formül 4.24. Akaryakıt İthalatı Güvenliği Endeks Değeri ... 132
Formül 4.25. Enerji Harcamalarının GSYH’ya Oranı Endeks Değeri ... 132
Formül 4.26. Hanehalkı Enerji Harcamaları Endeks Değeri ... 133
Formül 4.27. Perakende Elektrik Fiyatı Endeks Değeri ... 133
Formül 4.27. Doğal Gaz Fiyatı Endeks Değeri ... 134
Formül 4.29. Ham Petrol Fiyatı Endeks Değeri ... 134
Formül 4.31. Enerji Harcamaları Dalgalanmaları Endeks Değeri ... 135
Formül 4.32. Petrol Stok Seviyeleri Endeks Değeri ... 136
Formül 4.33. Kişi Başına Düşen Enerji Tüketimi Endeks Değeri ... 137
Formül 4.34. Enerji Yoğunluğu Endeks Değeri ... 137
Formül 4.35. Ticari Enerji Etkinliği Endeks Değeri ... 138
Formül 4.36. Endüstriyel Enerji Etkinliği Endeks Değeri ... 138
Formül 4.37. HHI- Elektrik Kapasitesi Çeşitliliği ... 139
Formül 4.38. HHI- Elektrik Kapasitesi Çeşitliliği Endeks Değeri ... 139
Formül 4.39. Elektrik Kapasitesi Marjları Endeks Değeri ... 139
Formül 4.40. Elektrik İletim Hatlarının Uzunluğu ... 140
Formül 4.41. Kişi Başına Düşen Enerji İle İlgili Karbon Salınımı Endeks Değeri ... 140
Formül 4.42. Enerji İle İlgili Karbon Salınımı Endeks Değeri ... 141
Formül 4.43. Endüstriyel Ar-Ge Harcamaları Endeks Değeri ... 142
Formül 4.44. Enerji ile İlgili Ar-Ge Harcamaları Endeks Değeri ... 142
KISALTMALAR
AB : Avrupa Birliği
ABD : Amerika Birleşik Devletleri AGÖ : Araştırma ve Geliştirme Ölçüleri AHP : Analitik Hiyerarşi Prosesi ASEAN: Güneydoğu Asya Birliği BET : Birincil Enerji Talebi
BOTAŞ: Boru Hatları İle Petrol Taşıma Anonim Şirketi BRICS : Brezilya, Rusya, Hindistan, Çin, Güney Afrika BTC : Bakü Tiflis Ceyhan Boru Hattı
BTE : Bakü Tiflis Erzurum Boru Hattı BTU : İngiliz Isı Birimi
ÇÖ : Çevresellik Ölçüleri
DDRG : Dünya Doğal Gaz Rezervlerinin Güvenliği DDÜG : Dünya Doğal Gaz Üretiminin Güvenliği
DF : Doğal Gaz Fiyatı
DKRG : Dünya Kömür Rezervlerinin Güvenliği DKÜG : Dünya Kömür Üretiminin Güvenliği DPRG : Dünya Petrol Rezervlerinin Güvenliği DPÜG : Dünya Petrol Üretiminin Güvenliği DSİ : Devlet Su İşleri
EAGH : Endüstriyel Ar-Ge Harcamaları EEE : Endüstriyel Enerji Etkinliği EESÖ : Elektrik Enerjisi Sektörü Ölçüleri
EH : Enerji Harcamaları
EH/GSHY: Enerji Harcamalarının GSYH’ya Oranı EHD : Enerji Harcamaları Dalgalanmaları
EIA : Enerji Bilgi Dairesi
EİAGH: Enerji İle İlgili Ar-Ge Harcamaları EİHU : Elektrik İletim Hatlarının Uzunluğu EİKEY : Enerji İle İlgili Karbon Salınımı EKÇ : Elektrik Kapasitesi Çeşitliliği
EKM : Elektrik Kapasitesi Marjları
EKYÖ : Enerji Kullanım Yoğunluğu Ölçüleri EPDK : Enerji Piyasası Düzenleme Kurulu ETKB : Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı EÜAŞ : Elektrik Üretim A.Ş.
EY : Enerji Yoğunluğu
FPÖ : Fiyat ve Piyasa Ölçüleri GSYH : Gayrisafi Yurtiçi Hasıla
GW : GigaWatt
GWh : GigaWatt/Saat
HHEH : Hanehalkı Enerji Harcaması
HHI : Herfindahl-Hirschman Endeksi
HPFD : Ham Petrol Fiyat Dalgalanmaları IEA : Uluslararası Enerji Ajansı
ITGI : Türkiye Yunanistan İtalya Boru Hattı
KBDEKB: Kişi Başına Düşen Enerji İle İlgili Karbon Salınımı KBDET: Kişi Başına Düşen Enerji Tüketimi
KF : Kapasite Faktörü
KSYEP: Karbon Salınımı Yapmayan Elektrik Payı
KW : KiloWatt
KWh : KiloWatt/Saat
KYÖ : Küresel Yakıt Ölçüleri LNG : Sıvı Doğal Gaz LPG : Sıvı Petrol Gazı
MEAN : Orta Doğu ve Kuzey Afrika MTEP : Milyon Ton Eşdeğeri Petrol
MW : MegaWatt
MWh : MegaWatt/Saat
OECD : Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü OEEC : Avrupa Ekonomik İşibirliği Örgütü OPEC : Petrol İhraç Eden Ülkeler Birliği
PDGKİH: Petrol, Doğal Gaz ve Kömür İthalat Harcamaları PEF : Perakende Elektrik Fiyatı
PF : Petrol Fiyatı
PRF : Petrol Rafinerilerinin Kullanımı PSS : Petrol Stok Seviyeleri
PV : Fotovoltaik
SEEP : Güneydoğu Avrupa Boru Hattı SEM : Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti SGP : Satınalma Gücü Paritesi
SSA : Sahra Altı Afrika
TAİG : Türkiye’nin Akaryakıt İthalatı Güvenliği TANAP : Trans Anadolu Boru Hattı
TCMB : Türkiye Cumhuriyet Merkez Bankası TEAŞ : Türkiye Elektrik Üretim ve İletim A.Ş. TEE : Ticari Enerji Etkinliği
TEİAŞ : Türkiye Elektrik İletim A.Ş. TEP : Ton Eşdeğeri Petrol
TKİ : Türkiye Kömür İşletmeleri
TKİG : Türkiye’nin Kömür İthalatı Güvenliği TMMOB: Türkiye Makine Mühendisleri Odası TPAO : Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı TPİG : Türkiye’nin Petrol İthalatı Güvenliği
TSDİG: Türkiye’nin Spot Doğal Gaz İthalatı Güvenliği
TUDİG: Türkiye’nin Uzun Vadeli Doğal Gaz İthalatı Güvenliği TÜİK : Türkiye İstatistik Kurumu
TW : TeraWatt
TWh : TereaWatt/Saat
UNECE: Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komiserliği YAGEH: Yükseköğretim Ar-Ge Harcamaları
GİRİŞ
Canlıların var oluşundan günümüze dek, hayatiyetin sürdürülebilmesi için enerji vazgeçilemez bir unsur olarak karşımıza çıkmaktadır. Başlarda yalnızca hayatın devam ettirilebilmesi için gereken enerji, yavaş yavaş teknolojinin gelişmesi ile insanların bilinçli olarak sarf ettikleri bir girdi haline gelmiştir. Özellikle günümüz teknolojileri sayesinde, etrafımızda bulunan herhangi bir şeye göz attığımızda şunu görüyoruz: Her bir cisim, enerji kullanılarak maddeden oluşturulmuştur. Dolayısıyla, günümüzde enerjinin, insanların istek ve ihtiyaçlarının karşılanabilmesi için gerekli olan vazgeçilmez bir kaynak, hatta biraz daha iddialı bir ifade ile, yeni bir üretim faktörü olduğu söylenebilir. Yüzyıllar önce toprak için yapılan savaşlar, daha sonra emek faktörü için gerçekleştirilen köle ticaretine dönüşmüştür. Günümüzde ise sermaye ve enerji uğruna verilen mücadele, gelecekte su için verilecektir. Bu bilgiler ışığında, enerjinin günümüzde dünya politikasına yön veren en önemli faktörlerden birisi olduğu rahatlıkla söylenebilir.
1800’lü yılların sonunda petrolün enerji kaynağı olarak kullanılabileceğinin ortaya çıkması ve 1900’lü yılların başındaki Fordist devrimin ardından, endüstrinin bir numaralı enerji kaynağı petrol olmuştur.
Elektrik enerjisinin kullanımının yaygınlaşması ve nihai kullanımda bütün enerji kaynaklarını ikame edebilme gücü ile dünyanın kaynaklarının birçoğu elektrik enerjisi üretimine yönlendirilmiştir. Bu noktada petrolün hem kullanım alanının, hem de petrole olan talep miktarının hızla artması sebebiyle arz-talep dengesizliğinin geri dönülemez bir şekilde gerçekleşmesi korkusu, insanları alternatif enerji kaynakları aramaya itmiştir. Elektrik enerjisini petrolün yerine kullanma fikri ile üretimine başlanan elektrikli arabalar, petrolün nihai enerji kaynağı olarak kullanımını önemli ölçüde azaltacaktır.
Elektrik enerjisinin kendisi temiz bir enerji kaynağı olmasına rağmen, elde edilmesi sırasında yüksek oranda karbon salınımına sebep olması sebebiyle üretim sürecindeki bu probleme odaklanılmıştır. Bu noktadan itibaren temiz ve sürdürülebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyaç daha önemli hale gelmiştir.
20. Yüzyılın ortalarından itibaren gelişen ve önemli bir kaynak olarak kullanılmaya başlanan nükleer enerji üzerinde ise tartışmalar halen devam etmektedir.
Nükleer enerjideki tartışmaların odak noktası olan yüksek güvenlik risk faktörü ve küresel ısınma fenomeni, sürdürülebilir ve temiz enerji kaynakları olan yenilenebilir enerji kaynaklarının kısa sürede yıldızını parlatmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları, hem kullanım, hem de sektör olarak hızla yaygınlaşmıştır. Dünya nüfusunun ve üretiminin sürekli artması, giderek daha fazla ve yoğun bir enerji talebi ortaya çıkarmaktadır. Bu noktada giderek büyüyen arz-talep dengesizliği problemi, enerji tasarrufu (talebin kısılması) ve enerji üretim kapasitesinin büyütülmesi (arzın arttırılması) süreçleri ile aşılmaya çalışılmaktadır Bu noktada ikinci bir problem ortaya çıkmaktadır. Günümüzde ağırlıklı olarak fosil yakıtlar kullanılmakta, bu yakıtlar da kısa, orta veya uzun vadede tükenme sinyalleri vermektedir. Tabii ki bu durum da, enerji fiyatlarının artmasına sebep olmaktadır. Bunun sonucu olarak da, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim ortaya çıkmıştır. Çünkü günümüz teknolojisinin enerji üretimi ağırlıklı olarak fosil kaynaklara dayandırıldığından sınırlıdır. Bunun yerine, sürdürülebilir kaynaklara bağlı bir teknolojiye olan ihtiyaç, her geçen gün önemini artırmaktadır.
Bu kadar önemli ve kısıtlı bir kaynağın elde edilme, korunma ve dağıtımı planları ve politikaları ile ilgili kararların mümkün olduğunca doğru verilebilmesi için, somut verilere ihtiyaç vardır. Bu ihtiyacın karşılanması amacıyla bu çalışmada Türkiye’nin enerji arz güvenliğinin ölçülmesi için endeks oluşturulması amaçlanmaktadır. Literatüre bakıldığında farklı endeks hesaplama yöntemleri ve verileri olmakla beraber, bütün ülkelerin kullandığı veriler ve hesaplama yöntemleri farklılıklar arz etmektedir. Özellikle Türkiye konuya ilişkin istatistiksel verilerin elde edilebilirliği düşük olduğundan, endeks hesaplama süreci zorlaşmaktadır. Ayrıca, Türkiye gibi gelişmekte olan ve büyümesini sanayi sektörü ile sürdürmeye çalışan bir ülkenin enerji tüketim kalıpları, gelişmiş ülkelerden çok farklı olmaktadır. Bu da yine daha önce oluşturulan endekslerin Türkiye için kullanımını zorlaştırmakta ve enerji bileşimi ve öncelikleri sürekli değiştiğinden, anlamsızlaştırmaktadır. Örneğin, enerji
kaynaklarının çevreye duyarlı olması başka ülkeler için önemli olurken, Türkiye gibi enerji talebi hızla artan ve çevreye duyarlı enerji teknolojilerinin pahalı olması ve ithal edilmek zorunda olması, Türkiye için enerji endeksinde çevreye duyarlılığın öneminin düşük olmasını gerektirmektedir.
Bu sebeplerden, Türkiye için farlı ve özgün bir enerji arz güvenliği endeksi oluşturulması ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Bu yüzden çalışmamızda farklı çalışmalarda oluşturulan endekslerden yararlanılarak, Türkiye’ye özgü bir enerji arz güvenliği endeksi oluşturulması hedeflenmiştir.
BİRİNCİ BÖLÜM
ENERJİ, TARİHİ VE GELECEĞİ
İnsanoğlu, ateşin bulmasından ve kontrol edebilmeye başlamasından itibaren varlığını sürdürmek ve refahını arttırabilmek amacıyla enerjiyi kullanmaya başlamıştır.
1.1. Enerji Kaynaklarının Tarihi
İnsanların inşaat ile ilgili bilgi ve tecrübelerinin gelişmesi ve mekanik biliminin ortaya çıkması ile birlikte önce akarsu kenarlarına inşa edilen su değirmenleri ve daha sonra da yel değirmenleri insanların enerji ihtiyaçlarını kontrollü bir şekilde karşıladıkları yapılar olmuştur.
Sanayi devriminin yolunu açan buhar makinesinin bulunmasıyla birlikte, artık enerji yalnızca suyun akışına ve rüzgârın esmesine bağlı olarak elde edilebilir olmaktan çıkmış, insanların kontrolünde, istenildiği zaman istenildiği kadar üretilebilen bir kaynak haline gelmiştir. Böylece kömür, en önemli enerji kaynağı olarak insanlık tarihinde yerini almıştır.
19. yüzyılın başlarında, enerjinin kontrolü ve iletimi noktasında önemli gelişmeler ortaya çıkmıştır. Thomas Edison ve Nikola Tesla gibi elektrik alanında çalışan bilim adamlarının buluşları sayesinde, elektrik enerjisi toplumsal hayatın bir parçası haline gelmiştir. Thomas Edison 1882 yılında New York’ta ilk enerji santralini devreye sokmuş ve 85 binayı aydınlatmıştır. Nikola Tesla ise Alternatif Akım üzerinde çalışarak elektrik enerjisinin verimli bir şekilde dağıtılmasını sağlamıştır (Serin, 2009:4).
Sanayinin gelişmesi ve makineleşme ile birlikte enerji ihtiyacı artmış ve enerji artık vazgeçilmez bir kaynak ve yeni bir üretim faktörü haline gelmiştir. Ancak, makineleşmenin hızlanarak artması, kömürden çok daha verimli ve yüksek enerjili bir kaynak ihtiyacını doğurmuştur. Yüzlerce yıldır bilinen ve aydınlatma amaçlı kullanılan petrol, Alman Rudolf Diesel’in içten patlamalı motorları bulması ile birlikte gerçekten verimli bir kullanım alanı elde etmiştir. 1870’lerde ABD’de
etkin bir şekilde çıkarılıp kullanılmaya başlanan petrol, yaklaşık 30 yıl sonra dünyanın birçok yerinde çıkarılmaya başlamış ve enerji savaşlarına yeni bir boyut getirmiştir (Gürel, 1995:19).
Petrol kullanımı, enerji sektörünün rotasını değiştirmiştir. Petrolün, 19. yüzyılın sonlarında ticaret ve savaş gemilerinde kullanılmaya başlaması ve bir türevi olan tolüenin (tuluol) patlayıcı üretiminde kullanılabileceğinin anlaşılmasıyla birlikte stratejik önemi daha da artmıştır (Serin, 2009:4).
Ayrıca petrolün akışkan olması da nakliyesi ile ilgili yenilikler ortaya çıkarmıştır. Otomotiv sanayisinin gelişmesi ile birlikte, bu sektörde ABD ile beraber lider olan fakat petrol yönünden fakir olan Almanya, Fransa ve İngiltere gibi ülkeler, temel motivasyonu petrol olan savaşlara girişmişlerdir (Uluğbay, 2008:112).
20. yüzyıla gelindiğinde, enerjinin etkileşim içinde olduğu alanların değişmesi ve gelişmesi ile birlikte, artık enerjinin ekonominin önemli bir unsuru haline gelmesi sebebiyle, siyasi bir anlam da kazanmıştır. 1. ve 2. Dünya Savaşları, sürecinde, petrol artık savaşlarda üstünlük kurmaya yarayan bir araç değil, savaşın amacının bizzat kendisi haline gelmiştir. Orta Çağ’ın sonunda başlayan sömürgecilik dalgası, sanayileşmiş fakat petrol bakımından zengin olmayan ülkelerde, yeni bir sömürgecilik dalgası olarak tekrar baş göstermiştir.
1. Dünya Savaşının ardından hızla güçlenmeye devam eden ABD, topraklarındaki petrol rezervlerinin yakın bir zamanda tükeneceğinden endişe duymaya başladıktan sonra, sanayileşmiş Avrupa devletleri gibi petrol kaynaklarını kontrol etme yarışına dâhil olmuştur ve yaklaşık olarak 100 yıldır bu politikasını sürdürmektedir.
2. Dünya Savaşı’nı, yeni bir tür enerjinin gücünün görülmesi sonlandırmıştır. ABD tarafından Japonya’nın Hiroşima ve Nagazaki şehirlerine atılan nükleer bombalar, bunun ne kadar büyük bir enerji potansiyeli olduğunu gözler önüne sermiştir. Nükleer enerji ile birlikte, dünya yeni bir ayrışmaya doğru yönelmiştir. Nükleer potansiyelin enerji amaçlı olarak kullanılması ile ilgili çalışmalar, 1950’lerde başlamış, radyoaktif elementlerden elektrik elde edilmesi ile de pratik
hayatta kullanılabileceği anlaşılmıştır. İlk nükleer reaktör ise Sovyetler Birliği’nde 1954 yılında, 5 MW gücünde inşa edilen Obninsk nükleer enerji santrali olmuştur. Daha sonra bu teknoloji İngiltere ve ABD’de de kullanılmaya başlanmıştır. Nükleer enerjinin kullanımının yayılması ile birlikte, 1960 yılında 1 GW olan dünya nükleer kurulu gücü, 1970’lerin sonunda 100 GW’a, 1980 sonunda ise 300 GW’a ulaşmıştır. Nükleer enerjiye yönelik hızla artan bu talep, reaktör ve inşaat maliyetlerinin hızlı bir şekilde artması sonucu, 1970’lerdeki petrol şoku öncesinde yavaşlamıştır. Bunun yanında, bir de ABD’deki Three Miles Island, Sovyetler Birliği’ndeki Çernobil ve Japonya’daki Mihama ve son olarak Fukushima gibi nükleer kazaların ardından, nükleer enerjinin güvenliği sorgulanmaya başlamıştır. Üstelik bu nükleer kazalardan 50 yıl sonra bile etkilerin görülmeye devam etmesi, toplumlara nükleer yatırımlar konusunda geri adım attırmıştır (Pamir, 2008:3).
2. Dünya Savaşı’nın ardından yıkıma uğramış olan Avrupa’nın yeniden imarı ve elbirliği ile toparlanması da yine enerji kaynakları konusunda uzlaşma ve işbirliği ile sağlanmıştır. Yıkıma uğrayan Belçika, Almanya, Hollanda, Fransa, İtalya ve Lüksemburg, 1952 yılında Avrupa Birliği’nin temeli sayılan Avrupa Kömür ve Çelik Topluluğu’nu kurmuşlardır. Daha sonra ise 1958 yılında Avrupa Atom Enerjisi Topluluğu’nun kurulması ile Avrupa’nın sosyal ve ekonomik entegrasyonunun temelleri atılmıştır. Bu kurumlar aynı zamanda ortak bir enerji politikasının da başlangıcıdır (Dedeoğlu, 2003: 50-52).
Petrol yarışında, sanayileşmiş ülkelerin petrol sömürgesi haline gelen kaynak zengini ülkeler, bu kaynaklar üzerinde bağımsız bir şekilde karar verebilmek amacıyla 14 Eylül 1960 tarihinde Petrol İhraç Eden Ülkeler Birliği’ni (OPEC) kurmuşlardır. Bu birlik, gelişmiş ülkelere karşı ellerinde güçlü biz koz elde etmiştir. Arap – İsrail Savaşı’nı sebep olarak gösteren OPEC ülkeleri, çoğunluğunun Arap ülkelerinden olması sebebiyle, tepki olarak petrol arzını ciddi oranda kısmışlardır ve petrolün varil fiyatını 3 Dolardan 12 Dolara, yaklaşık olarak 4 katına çıkmasına sebep olmuşlardır. Sanayileşmiş ülkeler ise karşı hamle olarak Uluslararası Enerji Ajansı’nı kurarak karşı cephe oluşturmuşlardır. Fakat petrol kaynakları ellerinde
olmadığından, İran Devrimi sonrasında petrolün varilinin 13 Dolardan 40 Dolara çıkmasını engelleyememişlerdir (Dalkılıç, 2008, 7).
İkinci Petrol Şoku olarak adlandırılan bu durum, petrole bağımlılığı yüksek olan ABD ve yüksek bağımlılık ile birlikte yetersiz kaynaklara sahip olan Japonya ve Avrupa ülkelerini ekonomik olarak da derinden etkilemiştir. Petrol krizi, nükleer enerjiye ve talep yönlü enerji politikalarına yönelinmesine sebep olmuştur. Ekonomik etkiler, devletlerin uzun vadede enerji arz güvenliklerini sağlamak konusunda önemli adımlar atmalarının önünü açmıştır.
2. Dünya Savaşı sonrasında enerji alanında yaşanan bir başka gelişme ise, diğer hidrokarbon kaynaklara göre daha temiz ve verimli olan doğal gazın istihdam edilmeye başlamasıdır (Serin, 2009: 10). Doğal gazın yaygın olarak kullanımı, 1600’lü yıllarda, Avrupa’da başlamıştır. Bu yıllarda genellikle ısınma ve aydınlanma amaçlı olarak kullanılan doğal gaz, yakıt olarak ilk Çin’de kullanılmıştır. Endüstriyel olarak kullanımı ise, Amerika’da 1841 yılında gerçekleşmiştir. Doğal gazın evlerde kullanımı ise 1885 yılında, yemek ocağı ile olmuştur (Yüce, 2007: 130).
Doğal gaza yönelik tüketim talebinin nüfus ve sanayi ile artması ile birlikte Cezayir, Libya, Nijerya gibi Afrika ülkeleri ile birlikte Orta Doğu ülkelerinden sıvılaştırılmış doğal gaz alımı başlamıştır. Sovyetler Birliği önemli bir ihracatçı olarak piyasaya girince, Avrupa ülkelerinin kullanımı ve dolayısıyla bağımlılığı da artmıştır (Williams, 2006).
Enerjinin kısa tarihçesinde ortaya çıkan son kaynak ise yenilenebilir enerjidir. Teknolojinin günden güne hızla gelişmesi, herkesi etkilemektedir. Toplumların teknolojiye olan bağımlılıklarının artması, enerji taleplerini de arttırmaktadır. Bu talep büyük miktarda tüketimi ve çevre kirliliğini de beraberinde getirdiğinden ve geleneksel enerji kaynakları veya teknolojileri de coğrafi ve siyasi olarak bazı bölgelerde nadir olduğundan, sürekli ve temiz enerji kaynakları üzerine çalışmalar gerçekleşmektedir.
Ozon tabakasının tehlike sinyalleri verdiği haberleri, kutuplardaki buzulların günden güne küçüldüğünü gösteren görüntüler, hava kirliliğinin boyutları ile ilgili
yayımlanan veriler, toplumların enerji kaynaklarının temizliği konusundaki duyarlılığını arttırmaktadır. Bu duyarlılık, bilim adamlarına temiz enerji teknolojilerinin geliştirilmesi konusunda bir motivasyon teşkil etmektedir. Özellikle son 30 yılda yenilenebilir enerji kaynakları ile ilgili çalışmalar hem akademik, hem de endüstriyel düzeyde hızla artmıştır.
Devletlerin yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgisi ise, ağırlıklı olarak geleneksel enerji kaynakları bakımından fakir olan bölgelerin, bu kaynaklara ve dış kaynaklara olan bağımlılıklarını ve dolayısıyla kendi risklerini azaltarak enerji arz güvenliklerini bir miktar da olsa arttırmak istemelerinden kaynaklanmaktadır. Günümüzde özellikle de hidrokarbon kaynaklar açısından fakir ülkeler, enerji politikalarını bu bağlamda belirlemektedirler. Geleneksel kaynaklar açısından fakir bir bölge olan Avrupa, yenilenebilir enerjiye en çok yatırım yapılan bölgedir. Vazgeçilemez bir girdi olan enerjinin alternatifinin sağlanabilmesi için, Avrupa Birliği bünyesinde birçok kuruluş faaliyet göstermekte ve yenilenebilir enerji piyasasını kontrol etmektedir.
1.2. Enerji Kaynaklarının Geleceği
Enerji ile ilgili geçmişteki uygulamalar, günümüzde de temel prensipleri aynı kalsa da kullanılmaya devam etmektedir. Enerjinin işlevsel bir şekilde kullanıldığı su değirmenleri, prensip olarak hala kullanılmaktadır. Suyun akışının kontrol edilerek elektrik enerjisi üretildiği hidroelektrik santrallerinin kurulduğu barajlar buna örnektir. Ancak barajların, kurulduğu bölgenin ekosistemine zarar verdiği görüşleri de yaygınlık kazanmaktadır.
Buhar makinesinden elde edilen hareket enerjisi yine aynı mantık ile nükleer santraller, termal güneş enerjisi santralleri ve termik santraller de faaliyet göstermektedir. Ancak termik santrallerin de karbon salınımı sebebiyle sosyal maliyet ve negatif dışsallıklarının yüksek olması, bu santrallere karşı çıkanların elini giderek güçlendirmektedir. Nükleer santrallerin ise verimlilikleri yüksek olmakla birlikte, en ufak bir sızıntı durumunda dahi geri dönüşü zor olan zararlara yol açma ihtimali, bu santrallere temkinli yaklaşılmasına sebep olmaktadır.
Petrol ve doğal gaz ise, yine bir miktar çevre kirliliğine yol açmakla birlikte, kısa vadede gözden çıkarılamayacak enerji kaynaklarıdır. Her şeyden önce, piyasada bu enerji kaynaklarını kullanan milyonlarca araç ve makine vardır. Elimizde daha iyi bir teknoloji olması durumunda bile, bir anda söz konusu kaynaklardan vazgeçilmesine piyasanın kendisi izin vermeyecektir. Ayrıca, ileride ayrıntılı bir şekilde açıklanacağı gibi, bugün elimizde bulunan alternatif enerji kaynakları olarak görülen yenilenebilir enerji kaynaklarının maliyetleri de yukarıda sayılan enerji kaynaklarına göre yüksek kalmaktadır. Burada yapılması gereken tercih, sosyal maliyet ile özel maliyet arasındadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının özel maliyetleri yüksek, fakat sosyal maliyetleri düşük iken, geleneksel enerji kaynaklarının özel maliyetleri düşük fakat sosyal maliyetleri yüksektir. Bununla beraber, alternatif enerji kaynaklarının maliyetlerinin giderek düşmesi, geleneksel enerji kaynakları piyasasında faaliyet gösteren şirketlerin de yenilenebilir enerji kaynakları sektörüne girmelerini sağlamıştır. Bu bize, geleneksel enerji kaynaklarının, enerji talebinin karşılanmasındaki payının giderek azalacağını göstermektedir.
Enerji kaynaklarının geleceği konusunda, kömür kullanımının azaltılması ve kömürle çalışan santrallerin verimliliklerinin arttırılması atılması gereken önemli adımlardan ilkidir. Karbon salınımının 2050 yılında yarıya indirilmesi için, kömür talebinin 2009 yılına göre %45 azaltılması gerekmektedir. Buna rağmen, elektrik üretiminde kömür kullanımının artması, enerji ve iklim değişikliği arasındaki ilişkide tek sorunsal değil. Yine de, birçok bölgedeki kömüre bağımlılık, kömür ile çalışan santrallerin önemini koruyacağından, önemli olan önümüzdeki 10-15 yıl içerisinde bu santrallerin verimliliklerinin arttırılmasıdır (IEA, 2012:5).
Doğal gaz ve petrol önümüzdeki yıllarda da küresel enerji sisteminde önemli rol oynamaya devam edecektir. Emisyon hedefleri sıkılaştıkça, doğal gazın payı artmaya devam edecektir. Doğal gaz santralleri hem kömür hem de nükleer santrallerin yerini alabilir. 2030 ve sonrasında, doğal gaz santralleri yenilenebilir enerji santrallerinin tamamlayıcısı olarak görev alabilir. Böylece talepteki dalgalanmalara karşı esneklik elde edilmiş olur. Doğal gaz 2050 yılında bütün
sektörlerde önemli bir yakıt olacaktır. Ancak, Doğal gaz arz eden ülkelerden birisinde veya o bölgede çıkması muhtemel bir siyasi kriz, Doğal gaz vasıtasıyla üretilen enerjinin maliyetini de yükselterek doğal gaza olan talebi azaltarak, yenilenebilir veya geleneksel enerji kaynaklarına yönelmeye sebep olabilir.
Bütün enerji dönüşümleri ve kullanımı belli miktarlarda çevreye zararlar vermektedir. Bu durumun önüne geçmek, ekonomik olarak maliyetli olacaktır. Söz konusu maliyet, maddi refah ile çevresel refah arasındaki seçimden kaynaklanmaktadır. Bu durumda çevrenin korunabilmesi için bazı seçenekler bulunmaktadır:
Yakıtların Değiştirilmesi: Çevre dostu yakıtlara geçmek, çevresel refahı
arttırmaktadır. Fakat maliyeti de yükseltmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklar şu anda oldukça ilgi çekici olmalarına rağmen aslında hem maliyet, hem de çevreci olmaları ile ilgili problemler vardır.
Daha Temiz Yakıtlar: Yakıtların çevreye etkilerinin iyileştirilmesi, uzun
zamandır rafinerilerin üzerinde hassasiyetle çalıştığı bir konudur. Sülfür ve kurşun bileşenlerinin azaltılması, bunlara örnek verilebilir.
Emisyonun Azaltılması: Atmosfere karbon ve diğer emisyon salınımının azaltılması için ek yatırımlar yapılabilir. Katalitik konvertörler ve termik santrallerin filtreleri de bunlara örnek olarak verilebilir.
Enerji Verimliliği: Enerji üretiminin ve kullanımının verimliliğini
arttıracak sermaye yatırımlarının arttırılması, talep yönlü ve enerji yoğunluğunu azaltan önlemlerdir.
Rahatlıktan Fedakârlık: Isıtma ve soğutmadan fedakârlıklar yapmak,
bir miktar rahatlıktan ödün vermeyi gerektirse de, enerji kullanımını da azaltacaktır.
Yukarıda sayılan önlemlerin hepsi de az veya çok yeni maliyetler getirecektir. Ancak sürekli refahı artan bir dünyada kaliteli bir çevreye olan talep de aynı şekilde artacaktır. Üstelik, teknolojik gelişme ve yenilikler de çevre kalitesinin arttırılması ile ilgili maliyetleri aşağı çekecektir (Bekkeheinen vd., 1999:95).
Yukarıda sayılan seçenekler, aslında geleceğin enerji tüketim ve talep kalıplarını belirleyen faktörlerdir.
1.3. Türlerine Göre Enerji Kaynakları
Enerji kaynaklarının sınıflandırmasında, çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Enerjinin çok çeşitli formları olmasına rağmen, çalışmada kullanılan manada enerji, bir ülkedeki hane halkı ve endüstri tarafından kullanılan enerji olarak anlaşılmalıdır Enerjinin sınıflandırılmasında temel olarak iki yöntemden bahsedilebilir. Bunlardan birincisi kaynağına göre, diğeri ise elde edilişine göre yapılan sınıflandırmadır. Kaynağına göre sınıflandırmada, fosil yakıtlardan elde edilen enerji, nükleer enerji ve yenilenebilir enerji bulunmaktadır. Elde edilişine göre yapılan sınıflandırmada ise birincil ve ikincil enerji bulunmaktadır.
1.3.1. Kaynağına Göre Enerji
Kaynağına göre enerji tanımında, enerjinin elde edilişinde yararlanılan kaynağa göre bir ayrım yapılmaktadır. Günümüzde kullanılan enerji kaynaklarının en yaygın olanı, fosil enerji kaynaklarıdır ve ağırlıklı olarak hidrokarbon bileşikler anlaşılmaktadır. Fosil yakıtlar, kömür, petrol ve türevleri, doğal gaz, kaya gazı gibi kaynakları ifade etmektedir.
Nükleer enerji kaynakları ise, radyoaktif elementlerden elde edilen enerjidir ve nükleer elektrik santrallerinde ve nükleer enerji ile çalışan denizaltı ve uçak gemilerinde kullanılmaktadır. Bu santrallerin diğer geleneksel enerji üretim teknolojilerinden farkı, kullanılan yakıttır. Termik santrallerde kömürden elde edilen ısı enerjisi, su buharı ile önce kinetik enerjiye, daha sonra da elektrik enerjisine çevrilmektedir. Hidroelektrik santrallerinde suyun potansiyel enerjisi önce kinetik, daha sonra elektrik enerjisine çevrilmektedir. Nükleer enerji teknolojisi ise radyoaktif tepkime ile ortaya çıkan ısı enerjisini su buharı ile önce kinetik enerjiye ve son olarak elektrik enerjisine dönüştürmektedir.
Yenilenebilir enerji kaynakları ise, diğer enerji kaynakları ile aynı mantıkla kullanılmakta, yani enerjinin başka bir forma dönüşmesini sağlamaktadır.
Yenilenebilir enerji kaynağı kavramındaki yenilenebilir kelimesi, enerji elde etmede kullanılan kaynağın, fosil veya nükleer yakıtlar gibi bir kez kullanıldıktan sonra artık enerji üretiminde işe yaramaz hale gelmediğini ifade etmektedir. Kömür, petrol gibi fosil yakıtlar bir kez kullanıldıktan sonra artık enerji üretiminde işe yaramaz hale gelmektedir. Nükleer yakıtlar olan Uranyum ve Toryum elementleri de radyoaktif ömürlerini tamamladıktan sonra bu özelliklerini kaybetmektedirler. Yenilenebilir enerjide ise doğal olarak gerçekleşen güneş ışınları, rüzgâr, nehirler ve denizlerdeki dalgalar kullanılmakta ve bu kaynaklar kullanıldıktan sonra tükenmemektedir. Yenilebilir ifadesinin kullanılmasının sebebi budur.
Tablo 1.1: 2011 - Dünya Enerji Tüketim İstatistikleri (Milyon TEP)
Enerji Üretim İthalat İhracat
Kömür 3.850,54 696,75 -726,24 Ham Petrol 4.132,97 2.299,34 -2.210,80 Petrol Ürünleri - 1.077,39 -1.164,02 Doğal gaz 2.805,35 865,30 -861,72 Nükleer 674,01 - - Hidroelektrik 300,17 - - Biyoyakıt 1.310,64 13,89 -11,64 Diğer (Yenilenebilir) 128,08 55,78 -55,82 Toplam 13.201,76 5.008,45 -5.030,23
Kaynak: IEA Key World Energy Statistics, (2013)
Tablo 1.1, çeşitli enerji kaynaklarının dünya üzerindeki üretim miktarlarını göstermektedir. Hidroelektrik ve nükleer enerjide dış ticaret söz konusu değilken, petrolden elde edilen yakıtların istatistikleri ülke bazında resmi olarak doğru bir şekilde tutulmamaktadır. İstatistiklerin gecikmeli olarak elde edilmesi sebebiyle, Uluslararası Enerji Ajansı’nın 2013 istatistik kitabında 2011 yılına ait veriler bulunmaktadır.
1.3.2. Elde Edilişine Göre Enerji
Elde edilişine göre enerji kaynakları, birincil ve ikincil enerji kaynakları olarak ayrılmaktadır. Birincil enerji kaynakları, yenilenebilen ve yenilenemeyen enerji kaynakları olarak ayrılmaktadır. Dünya’nın birincil enerji talebi 2035 yılına kadarki talep tahminleri Grafik 1.1’de gösterilmiştir.
Grafik 1.1: Dünya’nın Birincil Enerji Talebi (Milyon TEP1 )
Kaynak: IEA 2011 Raporu’ndaki verilerden derlenmiştir
Grafik 1.1’de, 1980 yılından itibaren mevcut verilerden yola çıkılarak, 2035 yılına kadar olan dünya enerji talebi tahminleri görülmektedir. İki farklı politikaya göre yapılan tahminde, 2020 yılından itibaren talep yönlü politikaların etkisi ve daha verimli teknolojilerin kullanımının yaygınlaşması beklentisi ile yeni politika senaryosunda enerji talebinin artış hızının düşmesi beklenmektedir. Bu politikalar, ağırlıklı olarak enerji yoğunluğunu2
düşürmeye yöneliktir.
Yenilenemeyen enerji kaynakları, fosil yakıtlar ve nükleer yakıtlardır. Yenilenebilen enerji kaynakları ise, güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, dalga enerjisi, jeotermal enerji ve biyokütle enerjisidir. Bu enerji kaynakları, herhangi bir araca gereksinim duymadan, doğrudan kullanılabilirler.
1 TEP: Ton Eşdeğer Petrol. Enerji ile ilgili hesaplamalarda kullanılan bir birimdir ve bir ton ham petrolün verdiği enerji anlamına gelmektedir. Grafikte, Bütün enerji birimleri, bu birime çevrilerek gösterilmiştir. Bu çevrim sistemine göre:
1 TEP = 11,53 MWh=41,87 GJ=39.683.205,411 BTU 2
Enerji Yoğunluğu: Bir birim GSYHH üretmek için gerekli olan enerji miktarıdır. Dolayısıyla, talep yönlü enerji politikaları, enerjinin çıktıya dönüşüm sürecini daha verimli hale getirerek enerji yoğunluğunu düşürmeyi amaçlamaktadır.
7500 7900 8900 9500 10000 11500 12000 14000 15500 16000 17500 18500 7500 15000 15500 16000 17000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 198019851990199520002005201020152020202520302035 Mevcut Politikalar Yeni Politikalar
İkincil enerji ise, çeşitli tesis ve araçlarla, birincil kaynaklardan elde edilen enerjinin, ikincil enerjiye dönüştürülmesi ile elde edilir. Elektrik enerjisi, en yoğun kullanılan ikincil enerjidir. Güneş tarlaları, güneş ışığından aldığı birincil enerjiyi, rüzgâr ve dalga türbinleri, hava ve denizdeki hareketi; nükleer reaktörler ise radyoaktif elementlerdeki enerjiyi elektrik enerjisine, yani ikincil enerjiye çevirirler. Birincil enerji kaynaklarının genellikle ikincil enerji olan elektrik enerjisine dönüştürülmesinin sebebi, elektrik enerjisi ile bütün birincil enerji kaynaklarının kullanım alanlarındaki faaliyetlerin gerçekleştirilebilmesi ve elektrik enerjisinin dağıtımının daha kolay olmasıdır. Kullanılan yakıt ve elde edilen enerji türüne göre sınıflandırma, Şekil 1.1’de gösterilmiştir.
Şekil 1.1: Elde Edilişlerine Göre Enerji Kaynakları
Yakıtlar Birincil İkincil Yen ilen em ey en Nü kleer Kömür Ham Petrol LNG Doğal gaz Petrollü Şistler Petrol Ürünleri Katı Yakıt ve Gazlardan İmal Edilenler Is ı v e E lek tr ik Yen ilen eb ilir E lek tr ik Har ici ve Is ı
Biyoyakıt Yenilenebilirlerden Elde Edilenler
Kaynak: IEA Enerji İstatistikleri El Kitabı (2012)
1.4. Yenilenebilir Enerji Kaynakları
Yenilenebilir enerji kaynakları; küresel ısınma, çevre kirliliği gibi faktörlerin yanında sektöre giren şirketlerin yenilenebilir enerji pazarını büyütme çabaları ve bu kaynakların geleceğin enerji kaynağı olduğu konusundaki farkındalık yaratma çalışmaları sayesinde yaygınlaşmasını sürdürmektedir.
Kağıt üzerinde, yalnızca yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak bütün dünyanın enerji ihtiyacı karşılanabilir. Ancak, uygulamayla ilgili çalışmalarda, yenilenebilir enerji kaynaklarının avantajları olduğu kadar dezavantajları da vardır. Sosyal fayda ve maliyetler göz ardı edildiğinde, yenilenebilir enerji kaynaklarının, geleneksel enerji kaynaklarına karşı tek avantajı, enerji arz güvenliğidir. Ancak bu da ilgili ülkenin coğrafi konumuna ve iklim özelliklerine göre değişmektedir. Bu sebeplerle, yenilenebilir enerji kaynaklarının günümüzdeki kullanımı, potansiyelinin çok altında gerçekleşmektedir.
Yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretiminin % 81’i OECD-30 ve BRICS ülkelerinde üretilmektedir. OECD-30 ve BRICS ülkeleri, aynı miktarda hidroelektrik üretmektedir. Hidroelektrik harici yenilenebilir enerji teknolojilerine bakıldığında, OECD-30 (% 14,5), BRICS (% 2,2) ülkeleri açıkça önde gözükmektedir. ASEAN-6 (% 2,7) grubu ise, 2. sırada yer almaktadır. Arjantin ve Şili (% 2,0) 4. sıradayken, MENA-7 ve SSA-6 grubu yalnızca %0,5 katkı yapmaktadır. Sadece hidroelektrik dışı küresel üretimin % 79,4’ü, tek başına OECD-30 ülkeleri tarafından gerçekleştirilmektedir (IEA: 2011).
Genel olarak elektrik sektörüne bakıldığında, OECD-30 ülkeleri küresel elektrik üretiminin % 51’ini gerçekleştirmektedir. Bu oran, 1990 yılında % 64 dür. OECD-30 ülkelerinin payının azalmasının sebebi, BRICS ülkelerinin ekonomik olarak daha hızlı büyümesidir. OECD-30 ülkelerinin ortalama büyüme oranı % 1,6 iken, bu oran BRICS ülkelerinde % 5,2 olarak gerçekleşmiştir. Üretim artışının
büyük çoğunluğu, Çin’deki fosil yakıtların tüketiminin artmasından
kaynaklanmaktadır (IEA: 2011).
Enerjiye olan talep artışı yenilenebilir enerji kaynakları teknolojilerinin gelişimi için bir fırsat olsa da, oldukça dinamik büyüme oranları ile oluşan talebin karşılanması önemli bir faktördür çünkü büyük kapasitelerin finanse edilmesi gerekmektedir. Üstelik daha az gelişmiş enerji sektörleri tarihsel olarak hidroelektrik enerjisinden daha büyük pay alma eğilimindedir. Normalde hidroelektrik, son yıllardaki hızlı talep artışını karşılayamaz çünkü verimliliği yüksek bölgeler zaten istihdam edilmiştir ve bundan sonraki bölgelerin verimliliği yüksek olmayacağından,
talebi karşılamakta bekleneni veremeyecektir. Sonuç olarak, belirli bölgelerdeki hızlı büyümeden dolayı, yenilenebilir enerjinin payı azalmıştır (IEA: 2011). Ancak artan enerji ihtiyacı ve refahla birlikte, temiz bir çevre ihtiyacı ve talebi de artacağından, ilerleyen dönemlerde enerji talebinin karşılanması için, nispeten pahalı olan yenilenebilir enerji kaynaklarının payı da artacaktır. Bu durumda, aslında tüketiciler yenilenebilir enerji kaynaklarına ödedikleri fark ile temiz bir çevre hizmeti satın almış olmaktadırlar.
1.4.2. Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti Yaklaşımı ile Bir Karşılaştırma
Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti (SEM) farklı enerji üretim teknolojilerinin ekonomik ömürleri süresince üretebilecekleri enerji miktarının maliyetini gösteren bir yöntemdir. Güneş ve rüzgâr enerjisi gibi sıfır yakıt maliyeti ve çok düşük işletme giderleri olan teknolojilerde, sermaye maliyetine bağlı olarak SEM yüksek değişkenlik gösterebilmektedir. Ayrıca bu tür enerji üretim teknolojilerinin kapasite faktörleri3
de düşük olduğundan, maliyetler düşük olsa bile birim enerji üretim maliyeti yine de diğer teknolojilere göre yüksek kalmaktadır. Çeşitli enerji üretim teknolojilerinin 2017 tahminlerini içeren SEM Tablo 1.2’de verilmiştir.
Tablo 1.2: Çeşitli Enerji Üretim Teknolojilerinin Enerji Maliyetleri (USD/MWh) Teknoloji Kapasite Faktörü Sermaye Maliyeti Sabit Giderler Değişken Giderler Dağıtım Giderleri SEM Klasik Kömür 85 64,9 4,0 27,5 1,2 97,7 Gelişmiş Kömür 85 74,1 6,6 29,1 1,2 110,9 Doğal gaz 87 17,2 1,9 45,8 1,2 66,1 Gelişmiş Nükleer 90 87,8 11,3 11,6 1,1 111,4 Jeotermal 91 75,1 11,9 9,6 1,5 98,2 Biyokütle 83 56,0 13,8 44,3 1,3 115,4 Rüzgâr 33 82,5 9,8 0 3,8 96,0 Güneş (PV) 25 140,7 7,7 0 4,3 152,7 Güneş (Termal) 20 195,6 40,1 0 6,3 242,0 Hidroelektrik 53 76,9 4,0 4,0 2,1 88,9
Kaynak: EIA-2012 Raporu’ndaki istatistiklerden yararlanılarak derlenmiştir
Tablo 1.2 incelendiğinde görülmektedir ki, yenilenebilir enerji kaynakları ile karşılaştırıldığında geleneksel enerji üretim teknolojilerinin kapasite faktörleri
3
Kapasite Faktörü: Bir santralin ne kadar verimli kullanılabildiğini gösteren bir parametredir. Santralin yıllık ürettiği enerji miktarı ile nominal üretim kapasitesi arasındaki orandır.
yüksek, sabit gider ve dağıtım giderleri ise düşüktür. Bu durum ise seviyelendirilmiş enerji maliyetlerini düşük tutmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarında ise seviyelendirilmiş enerji maliyetlerinin yüksek olmasının en büyük sebebi, düşük kapasite faktörüdür. Düşük kapasite faktörü ve yüksek sermaye maliyeti sebebiyle, yenilenebilir enerji kaynaklarından yalnızca hidroelektrik ve rüzgâr teknolojileri mantıklı yatırımlar olarak görülmektedir. Bu teknolojiler de ağırlıklı olarak hava şartları ve iklime bağlı olduğundan, risk faktörleri yüksektir. Bu sebeple söz konusu teknolojiler desteğe ihtiyaç duymaktadırlar.
Tablo 1.2’de görülen enerji üretim teknolojileri içerisinde en çok kullanılanlar sırasıyla kömür, doğal gaz ve nükleer santrallerdir. Yenilenebilir içerisinde ise en çok kullanılan rüzgâr santralleridir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının yüksek maliyetlerine rağmen kurulmaya devam edilmelerinin sebebi, devletlerin çeşitli teşviklerle piyasaya müdahale etmeleridir. Birçok ülkede bu tür sistemlerin kurulumlarında vergi muafiyetleri uygulanarak maliyetler düşürülmeye çalışılmaktadır. Bir başka teşvik yöntemi ise, yüksek fiyatlardan teklif edilen satın alma garantileridir. Böylece, yenilenebilir enerji sistemlerinin kendilerini geri ödeme süreleri kısaltılmaya çalışılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının maliyetleri, geleneksel enerji kaynaklarına göre oldukça yüksektir. Yüksek olmasının sebebi ise, birim nominal güç başına düşen yatırım miktarının yüksek olması, buna karşılık da kapasite faktörünün oldukça düşük olmasıdır. Bu yüksek maliyetin kullanıcılar ve yatırımcılar tarafından makul hale getirilebilmesi için ise özellikle Avrupa Birliği’ne üye ülkeler çeşitli teşvikler ve sübvansiyonlarla sektörün gelişmesine destek olmaktadırlar.
Enerji üretim teknolojilerinin seviyelendirilmiş enerji maliyetleri farklı senaryolar altında farklı değerler almaktadır. Amortisman oranlarındaki, vergi oranlarındaki, teşvik oranlarındaki ve faiz oranlarındaki muhtemel değişimler, seviyelendirilmiş enerji maliyetlerini de değiştirecektir.
SEM hesaplanırken, prensip olarak finansal NBD yöntemi kullanılır. Bu yöntemde her bir yılın maliyet ve giderleri, yatırım yılına eşitlenir ve yatırım kararı buna göre verilir. Bu durumda SEM formülü şu şekilde gösterilebilir: Sistemin
ekonomik ömrü boyunca katlanılması gereken maliyetlerin, yine sistemin ekonomik ömrü boyunca üretilmesi beklenen enerji miktarı bölünmesidir (FRAUNHOFER ISE, 2012).
n t t el n t t i M t i A I SEM 1 1 0 ) 1 ( ) 1 ( (1.1) Bu formülde:SEM : Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti (USD/kWh-MWh) I0 : Yatırım maliyeti (USD)
At : Yıllık maliyetlerin toplamı (USD) Me : t yılındaki elektrik üretimi (kWh-MWh) i : Faiz oranı (iskonto oranı %)
n : Sistemin ekonomik ömrü (yıl)
t : Faaliyet yılı (yıl)
SEM hesaplama yöntemi prensip olarak bu şekildedir ancak hurda değeri, amortisman oranı, vergi oranları, verimlilik kaybı gibi değişkenler de formüle eklenerek istenilen hassasiyette ve doğrulukta sonuçlara ulaşılabilir. Bu değişkenler ve parametreler de formüle ilave edildiğinde, elde edilen seviyelendirilmiş enerji maliyeti formülü için senaryolar aşağıdaki şekilde olmaktadır (MEVKA, 2010):
EO n n n EO n EO n n n n n i VKO IUEx i HD VO x i IBM xVO i AD IYM SEM 1 1 1 ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( (1.2) Bu formülde:IYM : İlk yatırım Maliyet (USD)
IBM : n. yıl için işletme ve bakım maliyeti (USD)
VO : Vergi oranı (%)
HD : Hurda değeri (USD)
AD : Amortisman değeri (USD)
IO : İskonto oranı (%)
EÖ : Ekonomik ömür (Yıl)
VKO : Yıllık verim kaybı oranı (%)
Yeni formülde (1.2) görüldüğü gibi, eski formüle vergi oranları, hurda değeri, amortisman değeri, sistemin yıllar içindeki verim kaybı oranı gibi parametre ve değişkenler de eklenmiş ve farklı girdilerden oluşan bir SEM hesaplanmıştır. Tablo 1.3, farklı senaryolar için hesaplanan SEM değerlerini göstermektedir.
Tablo 1.3: Çeşitli Enerji Üretim Teknolojilerim Farklı Senaryolar Altında Enerji Maliyetleri (USD/MWh) Teknoloji En Az Maliyet Ortalama Maliyet En Çok Maliyet Klasik Kömür 90,5 97,7 114,3 Gelişmiş Kömür 102,5 110,9 124,0 Doğal gaz 59,5 66,1 81,0 Gelişmiş Nükleer 107,2 111,4 118,7 Jeotermal 84,0 98,2 112,0 Biyokütle 97,8 115,4 136,7 Rüzgâr 77,0 96,0 112,2 Güneş (PV) 119,0 152,7 238,8 Güneş (Termal) 176,1 242,0 386,2 Hidroelektrik 57,8 88,9 147,6
Kaynak: EIA-2012 Raporundaki istatistiklerden derlenmiştir
Tablo 1.3’e göre, en büyük değişkenliğe sahip sistemler, hidroelektrik, rüzgâr ve güneş enerjisi sistemleri, yani yenilenebilir enerji sistemleridir. Bu değişkenliğin sebebi ise bu tür teknolojilerle enerji üretiminin ağırlıklı olarak insanların kontrolünde olmayan doğa olaylarına bağlı olmasıdır. Kuraklık olduğu dönemlerde hidroelektrik santralleri tam kapasite çalışamayacak, bulutlu veya kapalı geçen dönemlerde ise güneş enerjisi santralleri çok düşük kapasite ile elektrik üreteceklerdir. Bu etkenler de sistemlerin ürettiği enerjinin seviyelendirilmiş maliyetlerini değiştirmektedir.
