Kütahya Bölgesi Güneş ve Rüzgar Enerji Potansiyellerinin Tekno-Ekonomik Analizi

Mehmet Ümit KAHRAMAN

Dumlupınar Üniversitesi

Lisansüstü Eğitim Öğretim ve Sınav Yönetmeliği Uyarınca Fen Bilimleri Enstitüsü Enerji Anabilim Dalında

YÜKSEK LİSANS TEZİ Olarak Hazırlanmıştır.

Danışman : Doç. Dr. Mustafa Arif ÖZGÜR

GÜNEŞ VE RÜZGAR ENERJİ POTANSİYELLERİNİN TEKNO-EKONOMİK ANALİZİ başlıklı bu çalışma, jürimizce Dumlupınar Üniversitesi Lisansüstü Eğitim ve Öğretim Sınav Yönetmeliğinin ilgili maddeleri uyarınca değerlendirilerek kabul edilmiştir

.

01/08/2018

Prof. Dr. Önder UYSAL ________________

Enstitü Müdürü, Fen Bilimleri Enstitüsü

Prof. Dr. Ramazan KÖSE ________________

Bölüm Başkanı, Makine Mühendisliği Bölümü

Doç. Dr. Mustafa Arif ÖZGÜR ________________

Danışman, Makine Mühendisliği Bölümü

Sınav Komitesi Üyeleri

Doç. Dr. Mustafa Arif ÖZGÜR ________________

Makine Mühendisliği Bölümü, Dumlupınar Üniversitesi

Doç. Dr. Eyyüp GÜLBANDILAR ________________

Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi

Dr. Öğretim Üyesi Oğuzhan ERBAŞ ________________

olduğunu ve yapılan tez çalışmasının bilimsel etik ilke ve kurallara uygun olduğunu, çalışma

kapsamında teze ait olmayan veriler için kaynak gösterildiğini ve kaynaklar dizininde

belirtildiğini, Yüksek Öğrenim Kurulu tarafından kullanılmak üzere önerilen ve Dumlupınar

Üniversitesi tarafından kullanılan İntihal Programı ile tarandığını ve benzerlik oranının %15

çıktığını beyan ederiz. Aykırı bir durum ortaya çıktığı takdirde tüm hukuki sonuçlara razı

olduğumuzu taahhüt ederiz.

KÜTAHYA BÖLGESİ GÜNEŞ VE RÜZGAR ENERJİ POTANSİYELLERİNİN

TEKNO-EKONOMİK ANALİZİ

M.Ümit KAHRAMAN

Makine Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, 2018 Danışman: Doç.Dr. Mustafa Arif ÖZGÜR

ÖZET

Özellikle sanayi devriminin ardından başlayan endüstrileşme yarışı Dünya’da ve Türkiye’de enerji talep ve arzını artırmış; gelişen ve sanayileşen toplumlar ise fosil kaynaklardan enerji üretiminin yanı sıra yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmiş ve potansiyeli etkin ve verimli kullanabilmek üzerine çalışmalar yapmışlardır. Enerji piyasasının büyümesi araştırmacıları yeni kaynaklar bulmaya ve yenilenebilir enerji kaynaklarını daha etkin ve verimli kullanmaya itmiştir. Bununla birlikte endüstrileşmeye paralel oranda artan hava kirliliği ve fosil kaynaklardan üretilecek enerji için emisyon değerlerinin artış göstermesi enerji üretiminde temiz ve sürdürülebilir kaynaklardan enerji üretimini kaçınılmaz hale getirmiştir.

Bu çalışma kapsamında, Kütahya bölgesinde seçilen lokasyonda yenilenebilir enerji potansiyellerinin tekno-ekonomik analizi yapılmıştır. Türkiye yenilenebilir enerji potansiyelleri ve kullanımı incelenmiş, güneş ve rüzgar enerji potansiyelleri Kütahya ili için detaylı ele alınmış ve iki ayrı finansman senaryosu içerisinde muhtemel santral fizibiliteleri yapılmıştır. Ayrıca; sistemlerin maliyetlerinin belirlenmesi aşamasında HOMER yazılımı kullanılmış olup iklim verileri ve üretilebilecek enerji miktarlarının hesaplanması aşamasında RETScreen yazılımı kullanılmıştır. Çalışmada “Geri Ödeme Süresi”, “İç Karlılık Oranı”, “Net Bugünkü Değer” hesaplamaları yapılmış olup, RETScreen yazılımıyla yapılan hesaplar doğrulanmıştır. Ayrı ayrı fizibilite çalışması yapılan Güneş Enerji Santrali ve Rüzgar Enerji Santrali için ayrı maliyet analizleri yapılmış, iki ayrı öz sermaye senaryosu oluşturularak sistemlerin sürdürülebilirlikleri incelenmiştir.

Çalışma içerisinde yapılan tekno-ekonomik analizler kapsamında güneş ve rüzgar enerji santralleri için 1MW kurulu güce sahip iki ayrı enerji santrali tasarlanmıştır. Tasarlanan santrallerin her biri için iki ayrı finansman senaryosu kurgulanmış ve bunun sonucunda; güneş enerji santralleri için; yatırım maliyetlerinin tamamının öz sermaye ile karşılanması durumunda geri ödeme süresi: 11 yıl, net bugünkü değer -13 642 $ ve iç karlılık oranı %9,8 iken yatırımın %50’sinin öz sermaye ile karşılanması durumunda geri ödeme süresi: 11 yıl, net bugünkü değer 56 467 $ ve iç karlılık oranı % 11,9 değerlerine ulaşılmıştır.

Rüzgar enerji santrali tekno-ekonomik analizi kapsamında hesaplamalar yapıldığında yatırım maliyetlerinin tamamının öz sermaye ile karşılanması durumunda geri ödeme süresi: 15 yıl, net bugünkü değer -375 859 $ ve iç karlılık oranı %5,9 iken yatırımın %50’sinin özsermaye ile karşılanması durumunda geri ödeme süresi 15 yıl, net bugünkü değer 246 240 $ ve iç karlılık oranı % 6,3 değerlerine ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Güneş Enerjisi, Kütahya, Rüzgar Enerjisi, Tekno-Ekonomik Analiz,

KÜTAHYA AREA’S SOLAR AND WIND ENERGIES POTENTIALS’

TECHNO-ECONOMIC ANALYSIS

M.Ümit KAHRAMAN

Mechanical Engineering, M.S. Thesis, 2018 Thesis Supervisor: Assoc. Prof. Mustafa Arif ÖZGÜR

SUMMARY

Especially in the beginning of the industrial revolution industrialization after the race in Turkey and increased world energy demand and supply; developing and industrializing societies have turned to renewable energy sources as well as energy production from fossil sources and have been working on using potential effectively and efficiently. The growth of the energy market has prompted researchers to find new sources and to use renewable energy sources more efficiently and efficiently. However, increasing air pollution parallel to industrialization and increasing emission values for fossil fuels make energy production ineffective from clean and sustainable sources of energy production.

Within the scope of this study, in selected locality in Kütahya region techno-economic analysis of renewable energy potentials was made. Turkey examined the use and potential of renewable energy, solar and wind energy potential are discussed in detail for Kütahya and is made possible in two separate plant feasibility of financing scenario. Also; HOMER software was used to determine the costs of the systems and RETScreen software was used in the process of calculating the amount of energy to be produced and the climate data. In the study, "Repayment Period", "Internal Profitability Ratio", "Net Present Value" calculations have been made and the calculations made with RETScreen software have been verified. Separate cost analyzes were carried out for the Solar Power Plant and the Wind Power Plant with separate feasibility studies and two separate equity scenarios were created to examine the sustainability of the systems.

Within the scope of the techno-economic analysis carried out in the study, two separate power plants with 1 MW installed power were designed for solar and wind power plants. Two separate financing scenarios were designed for each of the planned plants, and as a result; for solar power plants; repayment time: 11 years, net present value -13 642 $ and internal rate of return 9,8%, if 50% of the investment is covered by equity capital: 11 years, net present value value of $ 56 467 and internal rate of return of 11,9%.

In the case that all of the investment costs are covered by equity capital when the wind power plant techno-economic analysis is performed, the repayment period is 15 years, the net present value is -375 859 $ and the internal rate of return is 5,9% the repayment period is 15 years, the net present value is 246 240 $ and the internal rate of return is 6,3%.

TEŞEKKÜR

Tez çalışma sürecim boyunca bana her zaman destek veren, tecrübesini ve bilgisi paylaşan, değerli tez danışmanım Doç.Dr. Mustafa Arif ÖZGÜR’e teşekkür ederim.

Hayatımın her döneminde bana maddi ve manevi her türlü desteği veren, bugünlere gelmemde çok emekleri olan, annem Pembe KAHRAMAN’a, babam Emrullah KAHRAMAN’a ve ablam Ebru KAHRAMAN BİÇEN’e ve gülümsemesini hiç eksik etmeyen yeğenim Elif Ece BİÇEN’e teşekkürlerimi borç bilirim.

İÇİNDEKİLER

2. TÜRKİYE YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI GENEL DURUMU ... 4

2.1. Rüzgar Enerjisi ... 11

2.2. Güneş Enerjisi ... 12

2.3. Yenilenebilir Atık ve Atık Isı Enerjileri ... 12

2.4. Jeotermal Enerji ... 13

2.5. Hidrolik Enerji ... 15

2.6. Türkiye Elektrik Enerjisi Üretim Profili ... 17

3. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ... 21

4. MATERYAL... 29

4.1. Türkiye ve Kütahya Güneş Enerji Potansiyeli ... 29

4.2. Türkiye ve Kütahya Rüzgar Enerji Potansiyeli ... 34

4.3. Tasarıma Esas Güneş Enerji Santrali Ekipmanları ... 39

4.4. Tasarıma Esas Rüzgar Enerji Santrali Ekipmanları ... 42

4.5. Diğer Teçhizat ve Malzemeler ... 42

5. METOD ... 43

5.1. Rüzgar Enerji Hesaplamaları ... 43

5.2. Güneş Enerjisi Hesaplamaları ... 49

5.3. Ekonomik Analize Esas Hesaplamalar ... 54

İÇİNDEKİLER

Sayfa

6.1. Enerji Amaçlı Değerlendirme ... 61

6.2. Ekonomik Amaçlı Değerlendirme ... 62

6.2.1. Güneş Enerji Santraline İlişkin Maliyet Analizi ... 63

6.2.2. Güneş Santrali - Senaryo 1 ... 68

6.2.3. Güneş Santrali - Senaryo 2 ... 72

6.2.4. Rüzgar Enerji Santraline İlişkin Maliyet Analizi ... 75

6.2.5. Rüzgar Santrali - Senaryo 1 ... 80

6.2.6. Rüzgar Santrali - Senaryo 2 ... 84

7. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ... 88

KAYNAKLAR DİZİNİ... 1

EKLER

EK – 1 : Türkiye Kurulu Gücü Yıllar İtibariyle Gelişimi

EK – 2: Yıllar İtibariyle Türkiye Kurulu Gücünün Üretici Kuruluşlara Dağılımı EK – 3 : Türkiye Kurulu Güç ve Üretiminin Yıllar İtibariyle Gelişimi

EK – 4 : Türkiye Brüt Elektrik Enerjisi Üretiminin Birincil Kaynaklara Göre Aylık Dağılımı EK – 5 : Güneş Paneli Teknik Özellikleri

EK – 6 : İnvertör Teknik Özellikleri

EK – 7 : Rüzgar Türbini Teknik Özellikleri EK – 8 : Türkiye Rüzgar Enerji Santralleri

ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil Sayfa

2.1. Türkiye kurulu gücünün yıllar itibariyle gelişimi ... 4

2.2. Türkiye kurulu gücünün 2006 ve 2016 yılları birincil enerji kaynaklarına dağılımı ... 5

2.3. Türkiye jeotermal tesisleri ... 14

4.1. Türkiye güneş enerji potansiyeli ... 29

4.2. Kütahya ili için güneş radyasyonu ... 30

4.3. Kütahya ili harita görünümü ... 33

4.4. 100m yükseklikte rüzgar güç yoğunluğu haritası ... 35

4.5. 100m yükseklikte rüzgar hız yoğunluğu haritası ... 36

4.6. Kütahya ili 50m yükseklik için rüzgar Hızı ... 37

4.7. Kütahya ili için 50m yükseklikte kapasite faktör dağılımı ... 38

5.1. Rüzgar türbinleri rötor alanı ... 45

5.2. Cp ile giriş-çıkış hız oranı ilişkisi ... 47

5.3. Betz Kanunu ... 48

5.4. Kapasite faktörü ... 49

5.5. Ekvator ve eliptik düzlemler ... 50

5.6. Yüzey azimut açısı ... 51

5.7. Zenit açısı ... 52

5.8. Güneş Açıları ... 52

5.9. Açıların ilişkileri ... 53

5.10. IRR Eğrisi ... 60

6.1. Güneş enerji santrali aylık bazda elektrik üretimi ... 61

ÇİZELGELER DİZİNİ

Çizelge Sayfa

2.1. Türkiye kurulu gücünün enerji kaynaklarına göre dağılımı ... 6

2.2. Türkiye’nin yenilenebilir kaynaklarına ait kurulu gücünün, toplam kurulu güç içindeki payı ... 7

2.3. Türkiye kurulu gücü Kasım/2017 (MW) ... 9

2.4. Türkiye yenilenebilir kaynaklardan elektrik enerjisi üretiminin toplam üretim içerisindeki payının yıllar itibariyle gelişimi ... 10

2.5. Rüzgar enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim ... 11

2.6. Güneş enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim ... 12

2.7. Yenilenebilir atık, atık ısı enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim ... 13

2.8. Jeotermal enerji kapasiteleri ... 14

2.9. Jeotermal enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim ... 15

2.10. Jeotermal enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim ... 16

2.11. Hidrolik enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim ... 17

2.12. Türkiye elektrik üretiminin aylık bazda dağılımı ... 18

2.13. Türkiye elektrik enerjisi üretiminin kaynaklara dağılımı (EÜAŞ) (2016) ... 19

4.1. Kütahya ili aylık güneş radyasyonu (kWh/m2_{) ... 31}

4.2. Kütahya ili günlük güneşlenme süreleri (saat) ... 31

4.3. Kütahya için PV tipi panel ile m2 _{başına yıllık toplam üretilebilecek enerji miktarları ... 32}

4.4. Kütahya için yıllık ortalama iklim değerleri ... 34

4.5. Kütahya için 50 metre yükseklikte rüzgar hızı rüzgar güç yoğunluğu ... 39

4.6. PV panel teknik özellikleri ... 40

4.7. İnverter teknik özellikleri ... 41

5.1. Yatırım maliyet kalemleri ... 57

6.1. Güneş enerji santrali doğrudan maliyetler ... 64

6.2. Güneş enerji santrali dolaylı maliyetler ... 65

6.3. Güneş enerji santrali diğer maliyetler ... 66

6.4. Güneş enerji santrali işletme maliyetleri ... 67

6.5. Güneş enerji santrali – finansman senaryosu 1 ... 69

6.6. 1 MW Güneş enerji santrali – Senaryo 1 yıllık giderler... 70

6.7. Güneş enerji santrali – Senaryo 1 yıllık yatırım analizi ... 71

ÇİZELGELER DİZİNİ (devam)

Çizelge Sayfa

6.9. Güneş enerji santrali – Senaryo 2 yıllık ödemeler ... 73

6.10. Güneş enerji santrali – Senaryo 2 yatırım analizi ... 74

6.11. Rüzgar enerji santrali doğrudan maliyetler ... 76

6.12. 1 MW rüzgar enerji santrali için dolaylı maliyetler ... 77

6.13. 1 MW rüzgar enerji santrali için diğer maliyetler ... 78

6.14. 1MW Rüzgar enerji santrali için işletme maliyetleri ... 79

6.15. Rüzgar enerji santrali – Senaryo 1 sermaye durumu ... 81

6.16. Rüzgar enerji santrali – Senaryo 1 yıllık ödemeler ... 82

6.17. Rüzgar enerji santrali – Senaryo 1 yatırım analizi ... 83

6.18. Rüzgar enerji santrali – Senaryo 2 yıllık ödemeler ... 85

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

Simge

Açıklama

A :Üstel bölge gerilimi, (V)

a-Si :Amorf silisyum

Acell :Yakıt hücresi alanı, (cm )

Ah :Amper-saat

ASA :Güneş hücresinin aktif alanı, (m )

B :Üstel bölge zaman sabitinin tersi ya da üstel kapasite, (Ah-1₎

bi :(i=0, 1, 2 için) deneysel verilerden belirlenmiş katsayı

c-Si :Tekli kristal silisyum hücresi

CL :Güneş hücresinde sıcaklık değişimi yüzünden IL'nin sıcaklık katsayısı

Cp :Güç katsayısı

cp :Güneş hücresinde ortalama özel ısı, (J/kg/K)

CZTSSe :Bakır çinko kalay sülfoselenit

D :Duty cycle (Doluluk oranı)

dB(A) :A ağırlıklı seviyesini ses basınç seviyesi

e :Elektriksel yük, (C)

Eg :Enerji band aralığı, (eV)

EH2O2 :H2O2 reaksiyonunun standart potansiyeli, (V)

E0 :Batarya sabit gerilimi, (V)

eV :Elektron-Volt

Exp(s) :Üstel bölge gerilimi, (V)

F :Faraday sabiti, (C)

FeS2 :Pirit

Ga :Galyum

GaAs :Galyum arsenit

GaInAs :Galyum indiyum arsenit GaInP :Galyum indiyum fosfat

Ge :Germanyum

hc :Güneş hücresinin soğuma katsayısı, (W/K/m2)

ID :PN jonksiyon (diyot) akımı, (A)

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ (Devam)

Simge

Açıklama

IL :Işık üretme akımı, (A)

Impp :Maksimum güç noktası akımı, (A)

In :İndiyum

IS :Güneş hücresinde diyotun ters doyma akımı, (A) ISA :Solar hücrenin akımı, (A)

Isc :Kısa devre akımı, (A)

IS0 :Ortam sıcaklığındaki doyma akımı, (A)

i :Gerçek batarya akımı, (A)

i* :Düşük frekansta akım dinamikleri, (A) it :Mevcut batarya kapasitesi (Ah)

K :Batarya polarizasyon direnci, (Q)/ polarizasyon sabiti, (Ah-1₎

k :Boltzmann sabiti, (eVK-1₎

kW :Kilowatt

kWh :Kilowatt saat

kWp :FV panelin kilowatt tepe değeri

M :Güneş hücresinin ortalama kütlesi, (kg) mc-Si :Çoklu kristal silisyum hücresi

mi :(i=0, 1, 2 için) deneysel verilerden belirlenmiş katsayı

Mo :Molibden

MW :Megawatt

N :Hücre sayısı

n'fc :İstenen hidrojen molar akış oranı

n's :Sağlanan hidrojen molar akış oranı

ni :(i=0, 1, 2 için) deneysel verilerden belirlenmiş katsayı

PbS :Kurşun sülfit

Pfc :Yakıt hücresinde üretilen elektriksel güç, (W)

Pgunes :Güneşten üretilen güç Pir :Parlaklık (ışınım), (W/ m2₎

Piro :To sıcaklığındaki parlaklık (ışınım), (W/ m )

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ (Devam)

Simge

Açıklama

PL2 :L2 yükünün talep ettiği güç

Pmpp :Maksimum güç değeri, (W)

Pr :Yakıt hücresindeki hidrojen basıncı, (N/m2₎

Pruzgar :Rüzgardan üretilen güç Ptalep :Talep edilen güç

PWT :Türbinden elde edilen güç, (W)

Q :Maksimum batarya kapasitesi, (Ah)

Re :Güneş hücresinde ortalama spektral duyarlılık, (A/W)

ri :(i=0, 1, 2 için) deneysel verilerden belirlenmiş katsayı

Rs :Güneş hücresinin seri direnci, (Q)

Rsh :Güneş hücresinin şönt (paralel) direnci, (Q)

RWT :Türbin kanatlarının yarıçapı, (m)

S :Şebeke

Sel(s) :Bataryanın çalışma modu

sw :Anahtarlama elemanı

TFC :Yakıt hücresi sıcaklığı, (°K),

T0 :Ortam sıcaklığı, (°C)

TSA :Güneş hücresinin sıcaklığı, (°C)

v :Rüzgar hızı, (m/s)

a :Tristör ateşleme açısı, (°)

P :Pitch açısı (kanadın eğim açısı), (°) Y :Güneş hücresinde diyotun ideallik faktörü n :Güneş hücresinin quantum verimliliği, (%) X :Rüzgar türbini kanat uç hız oranı

p :Güneş hücresinin yansıma katsayısı

po :Hava yoğunluğu, (kg/m )

T :Güneş hücresinin iletim katsayısı

Q :Kanatların dönme hızı, (m/s)

My :İlk yatırım maliyetleri M1 :Doğrudan maliyet

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ (Devam)

Simge

Açıklama

M2 :Dolaylı maliyet

M3 :Diğer maliyetler

Myer :Yer ve ilgili harcamalar

Me :Ekipman maliyeti

Mm :Montaj harcamaları

Mtm :Tasarım ve mühendislik harcamaları Mp :Proje yönetimi harcamaları

Mh :Hizmete alma harcamaları

Meğ :Eğitim harcamaları

Mv :Vergi ve sigorta harcamaları Mtaş :Taşıma harcamalarını

Mk :Kurucu maliyetini

Myp :Kurulum elemanları yedek parça harcamaları

Mb :Beklenmeyen giderleri

Mper :Personel harcamaları

Mişyp :İşletme elemanları yedek parça harcamalarını Mba :Bakım harcamaları

Mtop :Toplam maliyetleri

My :Yatırım maliyetini

Mib :İşletme ve bakım maliyetlerini Myak :Yakıt maliyetlerini

IKO :İç Karlılık oranı

NBD :Net Bugünkü Değer

GÖS :Geri Ödeme Süresi

Kısaltma Açıklama

AC :Alternative Current (Alternatif Akım)

ASEC :Apollo Solar Energy Co. Ltd. (Güneş Enerjisi Uygulamaları Kurumu) BJT :Bipolar Jonksiyon Transistör

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ (Devam)

:Darbe Genişlik Modülasyonu :Devlet Meteoroloji Enstitüsü

:Dyed Sensed Solar Cell (Boya-Duyarlı Güneş Hücresi) :Elektrik İşleri Etüt İdaresi

EPDK :Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu EVA :Etilen Vinil Asetat

FM :Frekans Modülasyonu

FV :Fotovoltaik

GEPA :Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası

GTO :Gate Turn Off (Kapıdan Tıkanabilen Tristör)

IGBT :Insulated Gate Bipolar Transistor (İzole Edilmiş İki Kutuplu Transistör) LED :Light Emitting Diode (Işık Yayan Diyot)

MBEAE :Marmara Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Enstitüsü MCT :Mos Kontrollü Tristör

MGNİ :Maksimum Güç Noktası İzleyicisi MKE :Makina ve Kimya Enstitüsü ODTÜ :Orta Doğu Teknik Üniversitesi OFV :Organik Fotovoltaik

PHEV :Plug-in Hybrid Electric Vehicle (Şarj-edilen Hibrit Elektrikli Araç) REPA :Rüzgar Enerjisi Potansiyeli Atlası

SCR :Silicon Controlled Rectifier (Silikon Kontrollü Doğrultucu) SOC :State Of Charge (Batarya Şarj Durumu)

TEP :Ton Eşdeğer Petrol

TET :Ton Eşdeğer Taş kömürü

TÜBİTAK :Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu UGET-TB :Uluslararası Güneş Enerjisi Topluluğu Türkiye Bölümü YEGM :Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü

1. GİRİŞ

Enerji; insanoğlunun varoluşundan bu yana gerek toplum yaşamı gerekse bireyin yaşamını sürdürebilmesi; yaşam standartlarının devam etmesi ve artırılması hususunda; ulaşımın ve elde edilmesinin kolaylığı ile tarımsal, ekonomik, ticari, endüstriyel faaliyetlerin kalitesi ve sürdürülebilirliği konusunda vazgeçilmez bir unsurdur.

Enerji ihtiyacı, insanoğlunun toplumlaşması ve sanayileşmesi ile birlikte gelişen ve olgunlaşan toplum yapısı, hayat standartlarındaki değişimler doğrultusunda, teknolojinin hızlı gelişimi enerjiye olan ihtiyacı artırmış ve vazgeçilmez bir unsur olarak insan hayatının tamamına eklenmiştir.

Ülkeler ve yerel yönetimler, bununla birlikte uluslararası konsorsiyum ve birlikler, artan ve hızla büyüyen bir sektör haline gelen enerji ve enerji ihtiyacını karşılayabilmek; daha temiz ucuz enerji elde edebilmek ve enerjiyi ihtiyaç bölgesine en ucuz ve kolay şekilde iletebilmek amacıyla yeni yollar aramaktadırlar.

18.yy Sanayi İnkılabı ve sonrasında artan enerji ihtiyacı, toplumları konvansiyonel enerji kaynaklarının kullanımına itmiş, gerek teknolojik gelişmişlik düzeyi ve gerekse endüstriyel büyümenin patlama halinde olması ve üretim sektörünün öngörülenin çok daha üzerinde ve hızlı büyümesi aynı zamanda enerji talep patlaması yaşatmış ve endüstrileşen devletler enerji ve hammadde konusunda rakiplerini ekarte edebilmek için daha ucuz enerji ve hammadde arayışlarına girmişlerdir.

Artan konvansiyonel enerji kaynaklarının kullanımı endüstriyel kirliliğe yol açmıştır., Bozulan sağlık koşulları, toplum sağlığı, hava kirliliği ve küresel düzeyde gezegen anotomisinin bozulmaya başlaması endüstriyel olgunluğa ulaşma aşamasında yönetimlerin yeni temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmaya itmiştir. Ayrıca söz konusu enerjinin kullanımında ise potansiyellerin belirlenmesi ve teknolojik yeterlilik düzeyi doğrultusunda sektörel büyüme planı ile yeni proje araştırması ve kullanılabilirlik tesbiti üzerinde çalışmalar yapmaya yöneltmiştir.

Dünya nüfusunun sürekli olarak artması, gelişmiş ülkelerin konumlarını korumaları ve gelişmekte olan ülkelerin bir üst kategoriye geçmek için yapmış oldukları yatırım ve uyguladıkları politikalar nedeniyle enerjide talep fazlalığı ortaya çıkmaktadır. Günümüzde bu talebin karşılanması için kullanılan en önemli enerji kaynağı fosil yakıt türevlerinden karşılanmaktadır.

Fosil yakıtlar, doğada kendi kendine yenilenemediği için ya da yenilenmesi çok uzun süreler aldığı için literatürde yenilenemez enerji kaynakları olarak adlandırılırlar. Bu durumda bu tip enerji kaynaklarının zamanla tükenecek olması kaçınılamaz bir gerçekliktir. Ayrıca fosil yakıt kaynaklı enerji üretimi yapılması çevreye ve doğaya zarar vermekte, karbon salınımını artırmakta ve sera etkisi oluşturmaktadır. Ayrıca diğer zararlı gazların salınımı bunun yanında toprağı ve suyu çok ciddi ölçüde kirletebilecek durumda olması gibi olumsuz bazı etkileri vardır (Kınacı, 2017).

Yenilenebilir enerji birkaç şekilde tanımlanabilmektedir. Öncelikle doğal hayatta sürekli ve birbirini tamamlayacak biçimde ortaya çıkacak akımlardan elde edilecek enerjinin yenilenebilir enerji olduğu ifade edilebilir. Diğer tanımında ise kullanıldıkça aynı miktarda kendini tamamlayan enerjidir denilebilir (Bayındır, 2010).

Yenilenebilir kaynakların doğaları gereği rasgtele üretim gerçekleştirmektedirler. Bundan dolayı, bu kaynakların herhangi bir depolama ünitesi olmadan bağımsız bir sisteme entegre edilmesi de oldukça zordur (Kallel, 2014).

Geleneksel olarak yenilenebilir enerji, güneş ve rüzgar enerjisi ve hidro gibi doğada tükenmeyen veya değiştirilebilir kaynaklara atıfta bulunmaktadır. Artan talep ve geleneksel kaynaklardaki kıtlık özellikle güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları alanındaki araştırmaların önünü açmıştır. Güneş enerjisinin sınırsız olmasının yanında daha az karbon emisyonu yaymasından dolayı yaşadığımız ortam için temiz bir enerji kaynağıdır. Fotovoltaik paneller güneş ışığını fotovoltaik cihazlar, güneş hücreleri veya güneş termalleri aracılığı ile doğrudan elektriğe dönüştüren yarıiletken yapılardır. Bu paneller çok uzun süre için güvenli, güvenilir, bakım gerektirmeyen ve çevre dostu güç sağlayabilmektedirler (Kallel, 2014).

Rüzgar enerjisi de yenilenebilir karakteristiğinden dolayı büyük bir öneme sahiptir. Rüzgar türbini ve güç elektroniği teknolojilerinin gelişimi ile dünya çapında yüzlerce megawatt (MW) güce sahip büyük ölçekli rüzgar çiftlikleri yapılmıştır.

Bu çalışmada Kütahya bölgesinde seçilen lokasyonda, RETScreen ve Homer yazılımları yardımı ile NASA atmosferik verileri alınmıştır. Atmosferik veriler ışığında RETSCreen ve HOMER yazılımları ile 1 MW kurulu güce sahip olması öngörülen santrallerin tekno-ekonomik analizi yapılmıştır.

Kurgulanan santraller ile ilgili olarak yapılan tekno-ekonomik analizler kapsamında iki ayrı finansman senaryosu kurgulanmıştır. Oluşan maliyetlerin %50 ‘si tutarında kredi

kullandırılması öngörülmüş ve %50 tutarında ise özsermaye kullanılmıştır. Diğer senaryolarda ise maliyetlerin tamamının özsermayeden karşılanması öngörülmüştür. Kurgulanan senaryolar için “Geri Ödeme Süresi” , “İç Karlılık Oranı” ve “ Net Bugünkü Değer” hesaplamaları yapılmış ve maliyet analizleri içerisinde bütün ekipman ve harcamalar detaylı olarak incelenmiştir.

2. TÜRKİYE YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI GENEL

DURUMU

Fosil yakıtlara bağlı olan enerji üretimi ve tüketimi; çevresel sorunlar, enerji güvenliği, fosil kökenli yakıtların yakın gelecekte rezervlerinin tükeneceği ve yüksek dış alım gibi nedenlerle yerini yenilenebilir enerji kaynaklara bırakmaktadır. Ayrıca son yıllarda artan çevre bilinci, yenilenebilir enerji kaynaklarına desteğin artmasını ve bu alana büyük oranda yatırımların yapılmasını sağlamaktadır (Özgür, 2006).

Şekil 2.1’de Türkiye’nin kurulu gücünün yıllar itibariyle gelişimi detaylı olarak incelendiğinde; Türkiye’nin kurulu gücü 1976 yılında 4 364,2 MW iken sanayileşme ve enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla yeni santrallerle 2016 yılında 78 497,4 MW düzeyine ulaşmıştır. Özellikle 1990 yılı ve sonrasında artan endüstrileşme, ve sanayileşme enerji ihtiyacını maksimum düzeye çıkarmış, özellikle Marmara ve Ege bölgesinde enerji ihtiyacı söz konusu yıllar arasında artmıştır.

Şekil 2.1. Türkiye kurulu gücünün yıllar itibariyle gelişimi.

Türkiye’nin kurulu gücünü birincil enerji kaynaklarına göre gelişimi irdelendiğinde; Çizelge 2.2 ‘de 2006 ve 2016 yılları arasındaki 10 yıllık süreçte birincil enerji kaynaklarına göre Türkiye’nin kurulu gücü verilmiştir. Grafikte dikkat çeken nokta ise sıvı yakıtlı santrallerin kullanımının son 10 yıllık süreç içerisinde azalması ve özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarının

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2006 2011 2016 4364,2 5537,6 10115,2 17209,1 21249,4 28332,4 40564,8 52911,1 78497,4 MW Yıllar

zaman içerisinde kullanımının gelişen teknoloji ile birlikte gözle görülür biçimde artmasıdır (EÜAŞ, 2017).

Şekil 2.2. Türkiye kurulu gücünün 2006 ve 2016 yılları birincil enerji kaynaklarına dağılımı.

2006 yılı itibariyle kömür kaynaklı enerji üretim santrallerinde kurulu güç 10 196,8 MW iken 2016 yılında kurulu güç 17 355,5 MW düzeyine ulaşmıştır. Yukarıda belirtilen sıvı yakıtlı üretim santralleri ise 2006 yılında toplam kurulu gücün %5,91 ‘lik payına sahip iken 2016 yılında % 0,57 ‘ye düşmüş ve toplam kurulu güç, üretim santrallerinin kapanmasıyla; 445,3 MW düzeyine gerilemiştir.

Yenilenebilir ve atık ısı kaynaklı üretim ise toplam üretim gücünün 2006 yılında %0,10 ‘u iken 2016 yılında bu pay %0,63 ‘e çıkmış ve kurulu güç ise 41,3 MW ‘dan 496,4 MW düzeyine tırmanmıştır. Rüzgar santrallerinin kurulu gücü 2006 yılında 59 MW ve toplam kurulu güç içerisinde %0,15’lik bir paya sahipken 2016 yılı itibariyle kurulu güç 5 751,3 MW ‘a ulaşmış ve toplam kurulu güç içerisinde ise %7,33’lük pay almıştır. 2006 yılı itibariyle ülkemizde lisanslı herhangi bir Güneş enerji santrali bulunmazken 2016 yılında kurulu güç 832,5 MW olmuş ve toplam kurulu gücün %1,06 ‘lık kısmına tekabül eden bir paya sahip olmuştur (TEİAŞ, 2017).

Türkiye kurulu gücü 2006 yılında toplam 40 564,8 MW iken 2016 yılında toplam kurulu gücümüz 78 497,4 MW a ulaşmıştır. Çizelge 2.1 ’de ise 2006 ve 2016 yılları için toplam kurulu güç ve birincil enerji kaynaklarının toplam kurulu güç içerisindeki dağılımları verilmiştir.

0,0 5000,0 10000,0 15000,0 20000,0 25000,0 30000,0 1019 6, 8 2396 ,5 11 46 2, 2 41, 3 3323 ,4 1306 2, 7 23, 0 59, 0 0, 0 17 35 5, 3 445, 3 1956 3, 6 496, 4 6551 ,0 2668 1, 1 820, 9 5751 ,3 832, 5 MW 2006 2016

Çizelge 2.1. Türkiye kurulu gücünün enerji kaynaklarına göre dağılımı.

EK - I de yer alan Türkiye’nin kurulu gücünün yıllar içerisinde gelişimi tablosunda ise 1913 yılından itibaren sanayi devrimi ve ülkemizde elektrik üretiminin başlamasının ardından yılları içerisinde termik ve hidrolik santrallerde başlayan üretim ve yüzdesel artış ile birlikte verilmiştir. 1984 yılında ülkemizde hidrolik santraller haricinde yenilenebilir enerji kaynaklardan elektrik üretimine başlanmış ve 1997 yılına kadar 17,5 MW kurulu güce sahipken 2016 yılı itibariyle kurulu güç 7 404,7 MW düzeyine ulaşmıştır.

EK – II de ise Yıllar itibari ile kurulu gücün üretici kuruluşlara göre dağılımı bulunmaktadır. 2014 yılından itibaren küçük çaplı lisansız üreticiler faaliyete geçmiştir. Burada en dikkat çekici nokta ise mobil santrallerin 2010 yılında üretimlerini sonlandırmasıdır. Bununla birlikte lisanssız üreticiler de 2014 yılında üretime başlamış ve 2016 yılı itibariyle 917,6 MW kurulu güce ulaşmışlardır. Türkiye’nin yenilenebilir kaynaklarına ait kurulu gücünün toplam kurulu güç içerisindeki payının yıllar içerisindeki gelişimi incelendiğinde; Çizelge 2.2 ‘de görüleceği üzere; Hidroelektrik santraller için 2000 yılında kurulu güç 11 175,2 MW iken yıllık yaklaşık 1000 MW kurulu güç eklenmesiyle 2016 yılı sonunda toplam 26 681,1 MW toplam kurulu güce ulaşmıştır (TEİAŞ, 2017).

Termik (MW) Hidrolik (MW) Jeotermal (MW) Rüzgar (MW) Güneş (MW) Toplam (MW) 2006 27 420,2 13 062,7 23,0 59,0 - 40 564,8 % 67,60 32,20 0,06 0,15 - 100,00 2016 44 411,6 26 681,1 820,9 5 751,3 832,5 78 497,4 % 56,58 33,99 1,05 7,33 1,06 100,00

Çizelge 2.2. Türkiye’nin yenilenebilir kaynaklarına ait kurulu gücünün, toplam kurulu güç içindeki payı. YILLAR HİDROLİK (MW) JEOTERMAL (MW) RÜZGAR (MW) GÜNEŞ (MW) YENİLENEBİLİR ATIK +ATIK ISI

(MW) YENİLENE BİLİR KURULU GÜCÜ (MW) TÜRKİYE TOPLAM KURULU GÜCÜ (MW) YENİLENEBİLİRİN PAYI % 2000 11 175,2 17,5 18,9 --- _{23,8 11 235,4 27 264,1 41,2} 2002 11 672,9 17,5 18,9 --- _{23,6 11 732,9 28 332,4 41,4} 2002 12 240,9 17,5 18,9 --- _{27,6 12 304,9 31 845,8 38,6} 2003 12 578,7 15,0 18,9 --- _{27,6 12 640,2 35 587,0 35,5} 2004 12 645,4 15,0 18,9 --- _{27,6 12 706,9 36 824,0 34,5} 2005 12 906,1 15,0 20,1 --- _{35,3 12 976,5 38 843,5 33,4} 2006 13 062,7 23,0 59,0 --- _{41,3 13 185,9 40 564,8 32,5} 2007 13 394,9 23,0 147,5 --- _{42,7 13 608,1 40 835,7 33,3} 2008 13 828,7 29,8 363,7 --- _{59,7 14 281,9 41 817,2 34,2} 2009 14 553,3 77,2 791,6 --- _{86,5 15 508,6 44 761,2 34,6} 2010 15 831,2 94,2 1 320,2 --- _{107,2 17 352,8 49 524,1 35,0} 2011 17 137,1 114,2 1 728,7 --- _{125,7 19 105,7 52 911,1 36,1} 2012 19 609,4 162,2 2 260,6 --- _{168,8 22 201,0 57 059,4 38,9} 2013 22 289,0 310,8 2 759,7 --- _{235,0 25 594,5 64 007,5 40,0} 2014 23 643,2 404,9 3 629,7 40,2 299,1 28 017,1 69 519,8 40,3 2015 25 867,8 623,9 4 503,2 248,8 370,1 31 613,8 73 146,7 43,2 2016 26 681,1 820,9 5 751,3 832,5 496,4 34 582,2 78 497,4 44,1

Güneş kaynaklı enerji üretimi Türkiye’de 2014 yılında 40,2 MW kurulu güçle aktif hale gelmiş ve 2016 yılında devreye giren projeler ile toplam kurulu güç 832,5 MW düzeyine ulaşmıştır. Jeotermal kaynaklı enerji üretimi ise 2000-2005 yılları arasında yeni projeler hayata geçirilmemesi sonucunda 17,5 MW düzeyinde kalmış; yapılan güncelleme ve devreden çıkarılmalar ile 2003 yılında 15,0 MW düzeyine gerileyen kurulu güç 2011 ve sonrasında devreye giren santraller sonrasında 2016 yılında 820,9 MW ‘a ulaşmıştır. Rüzgar enerji santrallerinde de durum jeotermal enerji santrallerine benzerlik göstermekte olup 2007 yılına kadar durağan bir seyir izlemiştir. 2004 -2005 yılı ve devam eden yıllarda yenilenebilir enerji kaynakları mevzuatında yapılan değişiklik dolayısıyla devlet teşviği ve kredibilite oranlarında yapılan değişiklik ile ivme kazanmış 2006 yılında toplam kurulu güç 59 MW iken 2016 yılında 5 751,3 MW düzeyine ulaşmıştır.

Burada dikkat edilmesi gereken durum büyüyen ve gelişen enerji sektörü içerisinde son yıllarda teknolojinin gelişmesi ile ivme kazanan rüzgar, güneş ve yenilenebilir atık, kullanımına rağmen 2000-2016 yılları arasında yenilenebilir enerji kaynaklı santrallerin toplam kurulu gücünün; Türkiye toplam kurulu gücü içerisinde yerinin % 40 dolaylarında seyretmesidir.

2006-2012 yılları arasında toplam kurulu güce oranı % 36,1 e gerilerken 2016 yılı itibariyle %44,1 ‘e ulaşmıştır. Türkiye’nin yerli enerji kaynaklarına ait kurulu gücünün toplam kurulu güç içerisindeki payının yıllar içerisindeki gelişimini irdelersek; özellikle hidroelektrik santrallerin kurulumunun artması ve Türkiye toplam kurulu güç içerisinde önemli yerini korumasıyla; yerli enerji kaynaklarının kullanımı ile toplam kurulu güç içerisindeki yeri % 60 dolaylarında seyretmiştir. Yapılan uluslararası doğalgaz anlaşmaları ve kombine çevrim santrallerinin yaygınlaşması ile yerli kaynakların kullanımı 2000 yılında % 66,3 iken 2016 yılında bu oran % 56,6 ‘ya gerilemiştir (EÜAŞ, 2017).

Yenilenebilir enerji santrallerinin kurulu gücü kaynaklarına dağıtıldığında toplam kurulu güç olan 78 497,4 MW içerisinde;

- Yenilenebilir atık + atık ısı toplam kurulu gücün 196,4 MW ile % 0,63 ‘ünü - Rüzgar enerji santralleri toplam kurulu gücün 5 751,3 MW ile % 7,33 ‘ünü - Güneş enerji santralleri toplam kurulu gücün 832,5 MW ile % 1,06 ‘sını - Barajlı hidroelektrik santraller 19 558,6 MW ile % 24,92 ‘sini

- Doğal göl ve akarsu hidroelektrik santraller 7 122,5 MW ile % 9,07 ‘sini - Jeotermal enerji santralleri ise 820,9 MW ile % 1,05 ’ini oluşturmaktadır.

Termik Santraller içerisinde ise ithal kömür kullanan termik santraller toplam kurulu gücün %9,52 ‘sini oluşturmaktadır. Aynı zamanda doğalgaz kullanan çevrim santralleri ise toplam kurulu güçte en yüksek payı alarak %32,83 ‘lük paya ulaşmıştır. Buradan da anlaşılacağı üzere toplam kurulu gücün 3 ‘de 1‘ ini doğalgaz kaynaklı enerji üretim santralleri oluşturmaktadır.

Çizelge 2.9 ‘dan da görüleceği üzere 2017 yılı 11. ay itibari ile ise % 27,7 toplam oran ve 23 063,7 MW toplam kurulu güç ile doğalgaz enerji santralleri en büyük kurulu güce sahip üretici olarak dikkat çekmektedir (EÜAŞ 2018). İthal kömürle çalışan termik santraller % 9,8 ‘lik pay ve 8 133,9 MW kurulu güce sahiptir. Rüzgar enerji santralleri ise yılın son 11 ayı itibariyle kurulu gücü 6 444,7 MW’a ulaşmış ve toplam kurulu güç içerisinde % 7,8 ‘lik pay elde etmiştir. Güneş enerji santralleri toplam kurulu gücü ise 13,9 MW olarak kayıtlara geçmiştir (TEİAŞ, 2017).

Çizelge 2.3. Türkiye kurulu gücü Kasım/2017 (MW).

Burada dikkat çeken bir diğer husus ise lisanssız santrallerdir. Toplam 917,6 MW kurulu güce sahip bu santraller toplam kurulu güç içerisinde ise % 1’lik paya sahiptir. EPDK lisanslı serbest üretici şirketleri (özelleştirilen santraller de bu grupta bulunmaktadır) toplam kurulu gücümüzün % 61’ini oluşturmakta ve toplamda 48 258,1 MW kurulu güce ulaşmaktadır.

EK-3 Türkiye’nin son 15 yıl ve 1993 yılından başlayan sürece ait toplam kurulu gücünün yıllar itibariyle gelişimi, yüzdesel artış miktarı ve GWh cinsinden toplam üretimin aynı yıllar içerisindeki değeri ve toplam üretim miktarlarıyla, yıllık yüzdesel bazda değişimleri verilmiştir. Buna göre elektrik üretimindeki en büyük yüzdesel artış % 10,1 ve % 10,0 ile 1995 ve 1996 yılları arasında yaşanmıştır. Aynı zamanda EK-3 içerisinde toplam üretim miktarları ve toplam kurulu gücün birincil enerji kaynaklarına göre; termik, hidroelektrik ve jeotermal-rüzgar ve güneş enerjisi olarak dağılımları da görülmektedir.

Türkiye’de yenilebilir kaynaklardan enerji üretiminin yıllar içinde gelişimini irdelersek; Türkiye’de güneş enerji pillerinin kullanımı ile elektrik enerjisi üretimi 2014 yılında 17,4 GWh olarak gerçekleşmiş ve 2016 yılı içerisinde 1 043,1 GWh olarak gerçekleşmiştir. 2000 yılında yenilenebilir enerji kaynaklı üretim 31 207,6 GWh olarak gerçekleşmiş ve 2016 yılında bu rakam 90 981,3 GWh olarak gerçekleşmiştir. Yenilenebilir atık + atık ısı kaynaklı üretim 2000 yılında

HİDROLİK AKARSU 9% RÜZGAR_8% GÜNEŞ 0% LİSANSSIZ 3% FUELOİL + NAFTA + ASFALTİT 0% TAŞKÖMÜRÜ + LİNYİT + ASFALTİT 12% İTHAL KÖMÜR 10% DOĞALGAZ + LNG 28% YENİLENEBİLİR

ATIK + ATIK ISI 0% ÇOK YAKITLILAR 5% JEOTERMAL 1% HİDROLİK BARAJLI 24%

KURULU GÜÇ 83 138,9 MW

220,2 GWh iken 2008 yılına kadar dalgalanmalarla üretim devam etmiş ve 2008 yılında 219,9 GWh olan üretim 2008 yılından sonra artma eğilimi göstermiş ve 2016 yılında 2 371,6 GWh olarak gerçekleşmiştir.

Çizelge 2.4. Türkiye yenilenebilir kaynaklardan elektrik enerjisi üretiminin toplam üretim

içerisindeki payının yıllar itibariyle gelişimi.

YILLAR HİDROLİK (GWh) JEOTERMAL (GWh) RÜZGAR (GWh) GÜNEŞ (GWh) YENİLENEBİLİR ATIK +ATIK ISI (GWh) YENİLENEBİLİR ÜRETİM (GWh) TÜRKİYE TOPLAM ÜRETİMİ (GWh) YENİLENEBİLİR PAYI % 2000 30 878,5 75,5 33,4 220,2 31 207,6 124 921,6 25,0 2001 24 009,9 89,6 62,4 229,9 24 391,8 122 724,7 19,9 2002 33 683,8 104,6 48,0 173,7 34 010,1 129 399,5 26,3 2003 35 329,5 88,6 61,4 115,9 35 595,4 140 580,5 25,3 2004 46 083,7 93,2 57,7 104,0 46 338,6 150 698,3 30,7 2005 39 560,5 94,4 59,0 122,4 39 836,3 161 956,2 24,6 2006 44 244,2 94,0 126,5 154,0 44 618,7 176 299,8 25,3 2007 35 850,8 156,0 355,1 213,7 36 575,6 191 558,1 19,1 2008 33 269,8 162,4 846,5 219,9 34 498,6 198 418,0 17,4 2009 35 958,4 435,7 1 495,3 340,1 38 229,5 194 812,9 19,6 2010 51 795,5 668,2 2 916,4 457,5 55 837,6 211 207,7 26,4 2011 52 338,6 694,4 4 723,9 469,2 58 226,1 229 395,1 25,4 2012 57 865,0 899,3 5 860,8 720,7 65 345,8 239 496,8 27,3 2013 59 420,5 1 363,5 7 557,5 1 171,2 69 512,7 240 154,0 28,9 2014 40 644,7 2 364,0 8 520,1 17,4 1 432,6 52 978,8 251 962,8 21,0 2015 67 145,8 3 424,5 11 652,5 194,1 1 758,2 84 175,1 261 783,3 32,2 2016 67 230,9 4 818,5 15 517,1 1 043,1 2 371,6 90 981,3 274 407,7 33,2

Çizelge 2.4 ‘de Rüzgar enerji santralleri üretimini inceleyecek olursak 2000 yılında toplam üretim 33,4 GWh iken toplam üretim miktarı 2009 yılında 1000 GWh ‘in üzerine çıkabilmiştir. 2009 yılından sonra ise gelişim göstererek 2016 yılında 15 517,1 GWh üretim rakamına ulaşmıştır.

Güneş enerji santralleri için üretim 2014 yılında 17,4 GWh olarak gerçekleşmiş ve mevcut tamamlanan yıllık üretim 1043,1 GWh olarak gerçekleşmiştir. 2000 yılı itibariyle yenilenebilir enerjinin toplam üretim içerisindeki payı %25,0 iken yıllar itibariyle artış ve azalış dalgalanmaları göstermiş ama yüzdesel bazda büyük değişimler göstermemiştir. 2016 yılı için ise toplam payı % 33,2 olarak gerçekleşmiştir.

2.1. Rüzgar Enerjisi

Global rüzgar enerji endüstrisi GWEC raporuna göre 2017 yılında güçlü bir büyüme eğilimi göstermiş toplamda 52 573 MW ‘lık kurulu güç eklenmiş ve bu eklenen miktar ile birlikte toplam kurulu güç 539 581 MW düzeyine ulaşmıştır. Dünya genelinde ise rekabet ve enerji arzındaki sert fiyat düşüşleri bu durumda etkili olmaktadır. GWEC raporunda ayrıca dikkat çekici bir nokta ise 2017 yılı itibariyle sadece Çin ‘in 19,5 GW rüzgar kurulu güce sahip olduğu ve yıllar itibari ile Çin kurulu gücünün bir parçası olan rüzgar enerji santralleri kurulu gücünün 23 GW ’dan 19,5 GW a gerilemesidir. Çin için bu gerileme 2017 yılında yaşanmış olup; 2016 yılı itibariyle ise toplam kurulu gücü 30,5 GW düzeyindeydi. ABD genelinde kurulu santraller ise 7 GW toplam güce sahip olup, bunu 6,5 GW ile Almanya takip etmektedir. (GWEC 2017)

Türkiye geneli toplam kurulu güç ve yıllık üretilen enerji miktarları ise Çizelge 2.5 ’de detaylı olarak görülmektedir (Enerji Atlası, 2018).

Çizelge 2.5. Rüzgar enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim.

YILLAR RÜZGAR _{GÜÇ (MW) ÜRETİM (GWh)} 2000 18,9 2001 18,9 2002 18,9 2003 18,9 2004 18,9 2005 20,1 2006 59,0 2007 147,5 2008 363,7 2009 791,6 1495 2010 1320,2 2916 2011 1728,7 4724 2012 2260,6 5861 2013 2759,7 7757 2014 3629,7 8632 2015 4503,2 11 759 2016 5751,3 16 121

Çizelge 2.5 ‘den de net bir şekilde görülebileceği üzere kurulu güç 2006 yılı itibariyle artmaya başlamış ve 2009 yılı itibariyle 1495 GWh ‘lik üretim gerçekleşmiştir. 2009 yılından itibaren ise kurulu güçte yaşanan artış yaklaşık 500 MW/yıl olarak değerlendirilebilirken 2013 yılından itibaren kurulu güç her yıl yaklaşık 1000 MW/yıl olarak artış göstermektedir.

Tez çalışmasına esas Türkiye ve Kütahya bölgesine ait rüzgar hızları, taşıdığı enerjiler ve rüzgar enerji potansiyeli Materyal bölümü içerisinde detaylı olarak incelenmiştir.

2.2. Güneş Enerjisi

Dünya atmosferinin dışında güneş ışınımının şiddeti, hemen hemen sabit ve 1353 W/m² değerindedir, ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin dünyaya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır.

Güneş enerjisinin de diğer enerjiler gibi kullanım sorunları ve koşulları vardır. Güneş enerjisi her tüketim modelinde kolaylıkla kullanılamaz. Her tüketim dalında kullanılabilmesi için bu sorunlarının tüketim modellerine göre çözülmesi gerekmektedir. Güneş enerjisinin depolanması ya da diğer enerjilere dönüşebilmesi, ısıl, mekanik, kimyasal ve elektrik yöntemlerle olur. Güneş enerjisinin, diğer enerjilere çevriminde kullanılan çevrimler;

• Güneş enerjisinden doğrudan ısı enerjisi,

• Güneş enerjisinden doğrudan elektrik enerjisi,

• Güneş enerjisinden hidrojen enerjisi elde edilmesi olarak sıralanabilir (Atız, 2004).

Türkiye için ve Kütahya çevresi esas alınarak yıllık ve anlık güneş enerji potansiyelleri materyal bölümü altında incelenecek olup yıllık bazda 2000 yılı itibariyle toplam kurulu güç ve üretim miktarları ise Çizelge 2.6 ‘da incelenmiştir.

Çizelge 2.6. Güneş enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim.

YILLAR GÜNEŞ

_{GÜÇ (MW) ÜRETİM (GWh)}

2014 40,2 17,4

2015 248,8 194,1

2016 832,5 1043,1

2.3. Yenilenebilir Atık ve Atık Isı Enerjileri

Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri de biyogazdır. Biyogaz organik atıkların oksijensiz ortamda fermente olması sonucu oluşan yanıcı bir gazdır. Biyogaz teknolojisi gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde sürekli gündemde kalan ve önemini artıran bir seçenektir. Özellikle biyogazın gaz motorlarında yakılması ve elektrik enerjisi üretilmesi bu teknolojinin kullanımını

artırmıştır. Biyogaz üretiminde organik içeriği yoğun olan her türlü atığı hammadde olarak kullanmak olasıdır (Nasl, 2015).

Diğer başlıklar altında incelediğimiz yenilenebilir enerji kaynaklarının aksine biyo-kütle enerjisinin en büyük farklarından bazıları ise hammadde depolanabilme imkanıdır. Ayrıca enerji kaynaklarının kullanımı ve santral tasarımlarında ve fizibilite çalışmalarında en önemli unsurların başında ise sürdürülebilir ve ekonomik olmaları gelmektedir.

Çizelge 2.7 ‘de ise yıllık bazda 2000 yılı ve sonrasında yenilenebilir atık, atık ısı enerjileri kaynaklı üretimler detaylı olarak incelenmektedir. 2008 yılına kadar kurulu güç %10 ‘luk bir oranda dalgalanmıştır ve bu dalgalanma üretime de yansımıştır. 2008 yılı sonrasında ise yapılan yatırımlar ve devreye alınan projeler ile birlikte kurulu güç ve üretim artış trendi göstermiştir.

Çizelge 2.7. Yenilenebilir atık, atık ısı enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim. YILLAR YENİLENEBİLİR ATIK+ ATIK ISI

GÜÇ (MW) ÜRETİM (GWh) 2000 220,2 23,8 2001 229,9 23,6 2002 173,7 27,6 2003 115,9 27,6 2004 104,0 27,6 2005 122,4 35,3 2006 154,0 41,3 2007 213,7 42,7 2008 219,9 59,7 2009 340,1 86,5 2010 457,5 107,2 2011 469,2 125,7 2012 720,7 168,8 2013 1 171,2 235,0 2014 1 432,6 299,1 2015 1 758,2 370,1 2016 2 371,6 496,4

2.4. Jeotermal Enerji

Türkiye, Alp-Himalaya orojenik kuşağı üzerinde bulunması nedeniyle jeotermal açıdan büyük bir kaynak potansiyeline sahiptir. Aktif faylar ve volkanizma sebebiyle başta Ege bölgesi olmak üzere, kuzeybatı, orta Anadolu, doğu ve güney Anadolu bölgeleri olmak üzere toplamda 600 ‘ün üzerinde jeotermal kaynak olduğu bilinmektedir. Türkiye’nin jeotermal kaynaklı zenginliği Şekil 2.3 incelendiğinde daha iyi görülmektedir. Türkiye’nin jeotermal kaynak

sahaları dikkate alındığında jeotermal kaynak potansiyelinin teorik olarak 31 500 MWt olduğu tahmin edilmektedir (Yılmaz M., 2012).

Şekil 2.3. Türkiye jeotermal tesisleri.

Türkiye ‘de su sıcaklığı 40°C ve üzerinde olan 170 üzerinde jeotermal saha bulunmakla beraber yaklaşık 11 tanesi üzerinde konvansiyonel elektrik enerjisi üretilebilmektedir. Bunlar; Germencik (232 °C), Manisa- Salihli-Göbekli (182°C), Çanakkale-Tuzla (174 °C), Aydın-Salavatlı (171 °C), Kütahya-Simav (162°C), İzmir-Seferihisar (153 °C), Manisa-Salihli-Caferbey (150°C), Aydın-Yılmazköy (142°C), İzmir-Balçova (136°C), İzmir-Dikili (130°C) ‘de bulunmaktadır (EMO, 2017).

Çizelge 2.8. Jeotermal enerji kapasiteleri.

Doğrudan Kullanım Kurulu Kapasite 3272 MWt

Elektrik Kurulu Kapasite 635 MWe (~12.7 bin MWt)

Kullanılan Toplam Jeotermal Kapasite ~16 bin MWt

Elektrik Potansiyeli (38 Saha, T>100°C) 2263 MWe

Isıl Potansiyel (97 saha, T<100°C) 7700 MWt

Dönüştürülebilir jeotermal enerji kategorileri Çizelge 2.8 ‘de verilmiştir (Serpen, 2001). Düşük entalpili akışkanlara sahip mekân ve sera ısıtmacılığı, yiyecek kurutma, aqua kültür ve diğer alanlarda kullanılabilecek çok miktarda kaynak bulunmaktadır (Şahin, 2016).

Çizelge 2.9 uyarınca da dikkat çeken husus ise 2008 yılına kadar üretim yapılmamasıdır. 2008 yılı ve sonrasında devreye alınan santraller ile birlikte; 2009 yılındaa 436 GWh ‘lik elektrik üretimi gerçekleşmiştir.

Çizelge 2.9. Jeotermal enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim.

YILLAR JEOTERMAL GÜÇ (MW) ÜRETİM (GWh) 2000 17,5 2001 17,5 2002 17,5 2003 15,0 2004 15,0 2005 15,0 2006 23,0 2007 23,0 2008 29,8 2009 77,2 436 2010 94,2 668 2011 114,2 694 2012 162,2 899 2013 310,8 1364 2014 404,9 2252 2015 623,9 3318 2016 820,9 4214

2.5. Hidrolik Enerji

Hidroelektrik potansiyelin belirlenmesinde "brüt potansiyel", "teknik potansiyel" ve "ekonomik potansiyel" kavramları önem taşımaktadır. Yüzeysel su potansiyelden hareketle, elektrik enerjisi durumuna 2002 yılı verilerine bakıldığında Türkiye'nin yıllık Brüt Hidroelektrik Enerji Potansiyelinin toplamda 433 milyar kWh/yıl, Teknik Hidroelektrik Enerji Potansiyelinin ise 216 milyar kWh/yıl olduğu anlaşılmaktadır. Bugün itibarı ile üretilen 46 milyar kWh/yıl hidroelektrik enerji miktarı bulunmaktadır. Bir akarsu havzasının hidroelektrik enerji üretiminin teorik üst sınırını gösteren brüt su kuvveti potansiyeli; mevcut düşü yüksekliği ve düşürülen ortalama debinin oluşturduğu potansiyeli ifade etmektedir. Arazi topografyasının ve su

çevriminin (hidrolojinin) bir fonksiyonu olan brüt hidroelektrik enerji potansiyeli, Türkiye için 433 milyar kWh değerindedir.

Türkiye 433 milyar kWh brüt teorik hidroelektrik potansiyeli ile dünya hidroelektrik potansiyeli içinde %1 paya sahiptir. 127,381 milyar kWh ekonomik olarak yapılabilir potansiyeli ile Avrupa ekonomik potansiyeli içinde yaklaşık % 15 hidroelektrik potansiyeline sahip bulunmaktadır (Akpınar, 2007).

Çizelge 2.9 ‘dan da anlaşılacağı gibi Türkiye ‘nin sahip olduğu 433 GWh/yıl ‘lık brüt hidroelektrik potansiyelinin 216 GWh/yıl kadarlık kısmı teknik potansiyeli; 127,381 GWh/yıl ‘lık kısmı ise ekonomik potansiyelidir (Özgür 2006).

Çizelge 2.10. Jeotermal enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim.

Brüt HES Potansiyeli Teknik HES Potansiyeli Ekonomik HES Potansiyeli

_{(GWh/yıl) (GWh/yıl) (GWh/yıl)}

Dünya 40 150 000 14 060 000 8 905 000

Avrupa 3 150 000 1 225 000 796 150

Türkiye 433 000 216 000 127 381

Türkiye ‘de kurulu 593 hidroelektrik santralin toplam gücü 2017 yılı kasım ayı itibari ile 27 204 MW ‘dır. Çizelge 2.11 ‘e göre ise kurulu güç 2000 ‘li yılların başında 11 175,2 MW düzeyinde iken 2009 yılına kadar yeni devreye alınan santrallerle birlikte yıllık yaklaşık 500 MW artış göstermiş ve 2009 yılından itibaren ise devreye alınan ve inşaası tamamlanan; su tutma evresinde üretim yapabilecek konuma gelen santraller ile birlikte kurulu güç büyük bir artış göstermektedir.

Çizelge 2.11. Hidrolik enerji santralleri kurulu gücü ve toplam üretim.

2.6. Türkiye Elektrik Enerjisi Üretim Profili

2016 yılı itibariyle Türkiye toplam elektrik enerjisi üretimi 274 407,7 GWh olarak gerçekleşmiş ve bu üretimin 185 798,1 GWh ‘lik ve % 67 ‘lik kısmıını termik santraller gerçekleştirmiştir. Türkiye brüt elektrik enerjisi üretiminin birincil enerji kaynaklarına dağılımını incelenirse; 2016 yılı itibariyle termik santraller 185 798,1 GWh üretim gerçekleştirmiştir. Bununla birlikte yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanan santraller 88 609,6 GWh ‘lik üretim gerçekleştirmiştir. YILLAR HİDROLİK GÜÇ (MW) ÜRETİM (GWh) 2000 11 175,2 30.878,5 2001 11 672,9 24 009,9 2002 12 240,9 33 683,8 2003 12 578,7 35 329,5 2004 12 645,4 46 083,7 2005 12 906,1 39 560,5 2006 13 062,7 44 244,2 2007 13 394,9 35 850,8 2008 13 828,7 33 269,8 2009 14 553,3 35 958,4 2010 15 831,2 54 795,5 2011 17 137,1 52 338,6 2012 19 609,4 57 865,0 2013 22 289,0 59 420,5 2014 23 643,2 40 644,7 2015 25 867,8 67 145,8 2016 26 681,1 67 230,9

Çizelge 2.12. Türkiye elektrik üretiminin aylık bazda dağılımı.

Çizelge 2.12 ‘de aylık dağılım incelendiğinde ise en yüksek üretim Ağustos ayında gerçekleşmiştir. Bununla birlikte Ocak ayı ise üretimin yüksekliği ile dikkat çekmektedir. Ocak ayı itibariyle toplam elektrik enerjisi üretimi 23 443,1 GWh olarak gerçekleşmiştir. Ağustos ayında ise toplam üretim 26 146,4 GWh olarak gerçekleşmiştir. EK – 4 içerisinde ise brüt enerji üretiminin birincil enerji kaynaklarına dağılımı detaylı olarak incelenmektedir. Kömür kaynaklı santrallerin; Taşkömürü – Linyit olarak dağılımı, sıvı yakıtlı santrallerin fuel-oil ve motorin olarak dağılımı görülmektedir. Burada dikkat çeken en önemli nokta ise motorin kaynaklı üretimin ağırlıklı olarak Aralık ve Ocak aylarında gerçekleşmesidir. Aralık ayı toplam üretimi 529,0 GWh ve Ocak ayı toplam üretimi ise 333,1 GWh olarak gerçekleşmiştir. Bir diğer dikkat çekici nokta ise doğalgaz santrallerinin ise en yüksek üretiminin 9 552,3 GWh ile Ağustos ayında gerçekleşmesidir.

Türkiye elektrik enerji üretiminin kaynaklara dağılımını EK - 4 içerisinde detaylı dilimleri verilen kaynak dağılımı yardımıyla incelersek; Doğalgaz çevrim santralleri toplam üretim içerisinde % 32,52 ‘lik pay ile ilk sırada yer almaktadır. Doğalgaz çevrim santrallerinden

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 GWh

sonra en büyük üretim kaynağı olarak % 17,84 ile hidroelektrik santraller ve % 17,39 ile ithal kömür gelmektedir.

Çizelge 2.13. Türkiye elektrik enerjisi üretiminin kaynaklara dağılımı (2016).

Çizelge 2.13 ‘den de görüleceği üzere; güneş enerji santralleri toplamda 1 043,1 GWh elektrik üretim değerine ulaşmış, ve toplam elektrik enerjisi üretimi içerisinde sadece % 0,38 ‘lik pay alabilmiştir. Rüzgar enerji santralleri ise toplamda 15 517,1 GWh ‘lik üretimle % 5,65 ’lik toplam üretim oranına ulaşmıştır. Türkiye’nin yenilenebilir kaynaklardan elektrik enerjisi üretiminin dağılımı ise; 2016 yılı itibariyle Türkiye yenilenebilir kaynaklardan elektrik üretimi 90 981,3 GWh olarak gerçekleşmiştir. Toplam üretim olan 274 407,7 GWh ‘lik üretim içerisinde ise % 33,15 ‘lik bir oranda kalmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde en yüksek üretim yüzdesine ise doğal göl ve akarsulardan üretilen elektrik enerjisi %20,08 ‘lik oran ve toplamda 18 268,8 GWh ‘lik üretimle ikinci sırada yer almaktadır. İlk sırada ise 48 942,1 GWh ‘lik üretim ve %53,2 ‘lik pay ile Barajlı Hidroelektrik santraller bulunmaktadır. Güneş enerji

İthal Kömür 17,39% Taşkömürü + Asfaltit 2,18% Linyit 14,06% Doğal Gaz 32,52% Sıvı Yakıtlar 0,70% Barajlı 17,84% D.Göl ve Akarsu 6,66% Rüzgar 5,65% Yenilenebilir Atık+Atık Isı 0,86% Jeotermal 1,76% Güneş 0,38%

santrallerinden ise 2016 yılı içerisinde 1 043,1 GWh elektrik enerjisi üretilmiş ve yenilenebilir enerji üretimi içerisinde % 1,15 ‘lik bir paya sahip olabilmiştir. Rüzgar enerji santralleri ise 15 571,1 GWh ‘lik toplam üretim ve % 17,6 ‘lık pay ile son yıllarda yatırımların oldukça arttığı bir üretim kaynağı olarak dikkat çekmektedir (EÜAŞ, 2016).

3. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

Rehman, (2004); Suudi Arabistan’ın beş kıyı bölgesinde bulunan 30 MW kurulu gücündeki rüzgar çiftlikleri için 600, 1000 ve 1500 kW’lık nominal kapasiteye sahip üç rüzgar enerjisi dönüşüm sistemi için RETScreen yazılımı ve gerçek frekans- rüzgar türbini güç eğrisi kullanarak analiz yapmıştır.

Rehman vd., (2005); Suudi Arabistan’ın Rafha bölgesi için üç üreticiden 600, 1000 ve 1500 kW gücünde rüzgar makineleri kullanılarak enerji üretiminin tekno ekonomik analizini yapmışlardır. Bununla birlikte 24 yıl boyunca rüzgar hızlarını ölçmüş ve verileri frekansiyel olarak değerlendirmişlerdir.

Casals, (2005); İspanya için güneş enerjili soğutma sistemleri üzerine bir fizibilite çalışması yapmıştır. TRNSYS yazılımı ile soğutma sistemi için gerekli enerjiyi elde etmek üzerine sonuçları elde etmiş ve analiz etmiştir.

Rehman vd., (2006); Suudi Arabistan’ın Dhahran bölgesi için 20, 30 ve 40 metre yüksekliklerde rüzgar hızlarını yaklaşık 5 yıl süreyle analiz etmişlerdir. 1500 kW gücünde 40 adet rüzgar türbini için tekno ekonomik analiz yapmışlardır. Yapılan analiz içerisinde kesme katsayısı (WSE) ve kayma katsayılarının incelenmesi ile birlikte kapasite faktörlerini belirlemek üzerine çalışmalarını yapmışlardır.

Özgür, (2006); Kütahya ili için rüzgar karakteristiğini istatistiksel olarak değerlendirmiştir. Yaptığı maliyet analizinde, bölgede rüzgar santralından elektrik enerjisi üretiminin mevcut teknolojiye göre 2006 yılı için ekonomik olmadığını göstermiştir. Sonraki dönemlerde ise; elektrik enerjisi alanında rüzgar enerjisi kaynaklarının kullanımını özendirecek teşvik uygulamaları, toplumsal fayda ön planda tutularak yapılacak yasal düzenlemeler, malzeme bilimindeki gelişmeler, rüzgar türbini ekipmanlarının teknolojik gelişimi ve seri üretimlerinden dolayı maliyetlerinin düşmesi sayesinde bölgede rüzgar enerjisinden elektrik üretiminin mümkün olabileceğini savunmuştur.

Hossain vd., (2007); Güneş ve rüzgar enerji sistemleri ile ilgili olarak teknolojik gelişmeleri incelemişler ve fotovoltaik güneş enerji santrali ve rüzgar enerji santrali hibrit sistemi üzerine fizibilite çalışmaları yapmışlar ve sistemin teknoekonomik analizini yapmışlardır.

Himri vd., (2007); Adrar, Timimoun, Tindouf rüzgar ölçüm istasyonlarından yaklaşık 10 yıl süreyle rüzgar hızlarını ölçmüşlerdir ve kurulu gücü 30 MW olan rüzgar enerji santralinden

üretilebilecek elektrik enerjisi miktarı için fizibilite analizi yapmışlardır. Yapılan analizde 1 MW’lık rüzgar türbinleri tercih edilmiş olup, santral ve iklim verileriyle ilgili detaylı kabul ve varsayımlarda bulunulmuştur. Ayrıca analiz kapsamında seragazı emisyon miktarlarını da incelemişlerdir.

Himri vd., (2008); Cezayir’de belirlenen bölgeler için 10 yıllık bir süre boyunca rüzgar hızı verileri ölçülmüşlerdir. Elde ettikleri veriler ile 600, 1000 ve 2000 kW kurulu güce sahip türibinlerin rüzgar enerjisi dönüşüm sistemi (WEC) kullanılarak incelemişler ve en verimli olan sistemin 1 MW kurulu güce sahip türbinler olduğunu göstermişlerdir. Bununla birlikte 30 MW toplan kurulu güce sahip 30 adet türbin için RETScreen yardımıyla tekno-ekonomik analizini incelemişlerdir.

Recalde, (2009); Arjantin ‘de yasal mevzuatın rüzgar enerjisinin desteklenmesinde ne ölçüde etkili olduğu konusunda analizlerde bulunmuş ve yasal prosedürlerin sektörün gelişmesini yavaşlattığı kanısına varmıştır. Yüksek rüzgar hızlarına rağmen rüzgar enerji santrallerinin kullanılmamasını eleştirmiş ve bir santralin teknoekonomik analizini yapmıştır.

El –Shimy (2009); RETScreen yazılımı ile Mısır’da 10 MW güce sahip 29 farklı lokasyonda fotovoltaik enerji santrali tekno-ekonomik analizi yapmış ve yaptığı simülasyonlarda en verimli bölgenin Wahat Karga bölgesi olduğunu tespit etmiş ve en verimsiz bölge olarak Safaga Bölgesi olarak belirlemiştir.

Köse, (2010); Türkiye yenilenebilir enerji potansiyelleri incelenmiş, Kampus alanında rüzgâr-güneş hibrit sistemi çeşitli kurulu güçlerde teorik olarak ele alınmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir ve elde edilen sonuçlar değerlendirmiştir.

Harder ve Gibson, (2010); Birleşik Arap Emirlikleri Başkenti Abu Dhabi için büyük ölçekli foto-voltaik enerji santrali fizibilitesini yapmıştır. RETScreen yazılımı ile 10 MW kurulu gücünde bir santral fizibilitesi yapmıştır ve santralin fizibilite çalışması sonucunda 24 GWh yıllık üretim kapasitesine ulaştığını belirtmiştir.

Dehmas vd., (2010); WASP yazılımı yardımıyla Cezayir’in Tenes bölgesi deniz suyu ters ozmoz desanilasyonunda rüzgar etkisini incelemişlerdir ve RETScreen yazılımı yardımıyla da 2 MW güce sahip 5 adet rüzgar türbinin tekno ekonomik analizini yapmışlardır. Ve bunun sonucunda rüzgar enerjisi yardımıyla desanilasyon tesisinin ihtiyacı olan enerjiyi başarıyla üretmişlerdir.

Kazmerski ve Al-Karaghouli, (2010); HOMER yazılımı yardımıyla Irak’ın güney bölgesi kırsal bir alanda bir sağlık merkezinin günlük yaklaşık elektrik ihtiyacını belirlemiş (31,6 kW) ve 6 kW kurulu gücünde fotovoltaik bir sistem tasarlamıştır. Tasarlanan sistem bulgularını, dizel jeneratör ile karşılaştırmış ve emisyon sonuçlarını değerlendirmiştir.

Karamanis, (2011); yaklaşık 8 yıl süreyle Yunanistan’ın kıyı bölgeleri için 10 metre yükseklikte rüzgar hızlarını analiz etmiştir. Kıyı bölgelerinde bulunan küçük otellerin ve otel odalarının elektrik enerjisi ihtiyaçlarının 1 MW anma gücüne sahip 300 adet türbinle karşılaşabileceğinin tekno ekonomik analizini yapmıştır.

McHenry, (2011); Batı Avustralya’nın güney bölgesi için 13 küçük ölçekli 6kWe ‘lik kapasitede yenilenebilir enerji kaynaklı (fotovoltaik, rüzgar, hidroelektrik, biyodizel, atık ısı) santralin fizibilite çalışmaları, kurulmaları halinde sera gazı emisyonlarına etkileri, şebeke bağlantıları hakkında fizibilite çalışmaları yapmıştır. Söz konusu yenilenebilir enerji santralleri için bağımsız, sistem bağlantılı küçük ölçekli santraller için tekno-ekonomik analiz yapmıştır.

Zaaraoui vd., (2012); TRNSYS yazılımını kullanarak Cezayir için 30 MW gücünde parabolik oluk tipli konnektörlü fotovoltaik enerji santralinin tekno-ekonomik analizini yapmış ve yaptığı fizibilite çalışması sonucunda en verimli bölgenin Bechar bölgesi olduğunu tespit etmişlerdir.

Lee vd., (2012); RETScreen yazılımı ile binalarda yenilenebilir enerji santrallerinin sürdürülebilirliğini incelemişlerdir. Yaptığı analizler sonucunda RETSCREEN yazılımının binalarda yenilenebilir enerji santralleri fizibilite çalışması yapılması için ön yeterliliğe sahip olduğunu göstermişlerdir.

Andreadis vd., (2012); Enerji ithalatını incelemiş ve enerji ithalatının büyük ölçekli santrallerle azaltılamayacağını savunmuş ve bina çatıları gibi kullanılabilir alanları inceleyerek RoofRay ve TRNSYS yazılımları yardımıyla Dundee şehri için güneş enerji sistemleri tekno-ekonomik analizini yapmıştır. Bina entegreli güneş enerji sistemlerinin kabul edilebilir bir maliyetle enerji ithalatını azaltabileceğini savunmuştur.

Muhtaroğlu, (2012); Toplu taşıma araçları, otomobiller, park alanları, otoparklar, plajlar, alışveriş merkezleri gibi araç ve alanlarda, taşınabilir elektronik cihazlar için güneş enerjisi ile elektrik üretiminin simülasyonunu yapmış ve sistemin kullanılabilirliğini araştırmıştır.

Demirtürk, (2013); RETScreen yazılımı yardımı ile Muğla ili 2MW örnek kurulu gücünde rüzgar ve güneş enerji santralleri simülasyonu yapmış ve tasarlanan santrallerin tekno-ekonomik analizini oluşturmuştur.

Paudel ve Sarper, (2013); RETScreen yazılımı yardımıyla ABD Colarado Pueblo bölgesinde hali hazırda kurulu olan ve sisteme bağlı konumda bulunan 1,2 MW kurulu güce sahip fotovoltaik enerji santralinin yıllık üretebileceği enerji miktarını hesaplamış ve sistemin tekno-ekonomik analizini yapmıştır. Yaptıkları tekno-tekno-ekonomik analiz sonucu İKO’yu %10,7 olarak hesaplamışlardır.

Houston vd., (2013); Kanada’nın en küçük eyaleti olan ve genellikle dağınık çiftlik yerleşim birimleri bulunan Prens Edward Adası (PEI) için çiftliklerin enerji taleplerini ve ihtiyaçlarını incelemiş ve bu ihtiyaçların bir kısmının küçük ölçekli 25 kW’lık rüzgar türbini ile karşılamanın tekno ekonomik analizini yapmışlardır.

Eltemaly, (2013); Suudi Arabistan’ın Yanbo, Dhahran, Dholum, Riyad ve Qasumah rüzgar tarlalarından aldığı veriler ile Visual Fortran kullanarak rüzgar enerji sistemleri kurulumunda en uygun bölgeyi belirlemek ve yerseçimi için optimum yeri seçebilecek bir bilgisayar programı tanıtmışlardır.

Nedaei vd., (2014); İran’ın Mah-shahr bölgesinde bulunan rüzgar hızı ölçüm istasyonunda 10m ve 40m yükseklikte ölçümler yapmışlar ve ölçümler için farklı dağılım metodlarını incelemişlerdir. Potansiyelin belirlenmesinde en iyi dağılım yönteminin Weibull analizi olduğu sonucuna ulaşmışlardır. 2500 kW güce sahip rüzgar enerji santralleri için ölçüm yapılan bölgelerde tekno ekonomik analiz yapmışlardır.

ZhangDa vd., (2014); Çin’in Fujian Eyaleti için pratik ve esnek olan entegre bir yenilenebilir güç planlaması tasarlamaya çalışmış ve IRPP modelini geliştirmişlerdir. Bu model, rüzgar ve güneş için arz eğrilerini oluşturmak ve belirli bir kurulum hedefine ulaşmak için potansiyel sübvansiyonu değerlendirmek için kaynak veritabanlarını, ekipman veri tabanlarını ve seviye maliyet hesaplarını bütünleştirdiğini savunmuşlardır.

Bakos ve Petroglou, (2014); TRNSYS yazılımı ile Rodos Adası ‘nda 8,55 MW gücünde bir santralin tekno-ekonomik analizini yapmışlardır. Yapılan analizde parabolik oluk kollektörler kullanmışlar ve sistem için GÖS ’ü 13 yıl olarak hesaplamışlardır.