HEDEF FOSİL YAKITLARLA REKABET EDEBİLECEK GÜNEŞ

HEDEF FOSİL YAKITLARLA REKABET EDEBİLECEK GÜNEŞ SANTRALLERİ
ABD Purdue Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü, Enerji Sistemleri Modellemesi Doktora Çalışmaları Grubu’ndan Emre Gençer,
gazetemizin sorularını yanıtladı. Çalışmaları dünya çapında kabul gören Prof. Rakesh Agrawal’ın grubunda faaliyet gösteren Gençer,
dünyaya ulaşan güneş ışınlarının büyük bir bölümünün geri yansıyarak yeryüzünü terk ettiğini belirtti ve “Güneş’i bir enerji kaynağı
olarak kullanmak için dünyaya ulaşan güneş ışınlarını mümkün olduğunca yer yüzünde tutmak gerekiyor” dedi.
Güneş ışınlarının, elektrik enerjisine dönüşmesinde izlenilen teknik süreçten bahsedebilir misiniz?
Bildiğiniz gibi güneş enerjisiyle ilgili en büyük pazarı elektrik üretimi oluşturmaktadır. Güneşten elektrik üretmenin temel olarak iki yolu
var. Birincisi yarı iletken malzemelere düşen güneş ışınlarının doğrudan elektriğe çevrilmesi (PV, fotovoltaik sistemler), İkincisi ise
güneş ışınlarını yansıtıcılar yardımıyla odaklayarak yüksek sıcaklıkta ısı elde etmek ve bu ısıyı termik santralde ısı kaynağı olarak
kullanıp elektrik üretmek. Bunun dışında Türkiye’de olduğu gibi basit sistemlerle su ısıtmada güneş enerjisinden yararlanılabiliyor.
Son olarak, yüksek sıcaklıkta ısı elde edildikten sonra termal enerji kimyasal reaksiyonların gerçekleştirilmesi için kullanılabiliyor.
Dünyaya 1 saatte ulaşan toplam güneş enerjisi 2013 yılında tüm dünyada harcanan enerjiyi karşılamaya yeter.
Bu kadar büyük bir potansiyele sahip bir enerji kaynağının kullanımının yaygınlaştırılmasında ne gibi engeller var?
Bu sorunun cevabı kısmen diğer yenilenebilir enerji kaynakları için de geçerli. Öncellikle güneş enerjisi 24 saatlik bir günün kısa bir
bölümünde kullanılabiliyor. ABD’de ortalama günün 1/5’inde güneş enerjisinden elektrik elde etmek mümkün. Kısa vadede bu sorun
fosil yakıtlarla dengelenebilir.
Yenilenebilir enerji kaynaklarından en üst düzeyde faydalanmak için birden fazla kaynağın bir arada entgegre biçimde kullanılması
çok önemli. Ancak uzun, kökten bir çözüm arayışına gidildiğinde enerji depolamanın yenilenebilir enerji kaynakları için vazgeçilmez
olduğunu gözlemliyoruz. Burada bahsettiğimiz enerji depolama boyutları da oldukça büyük. Bir güneş elektrik santrali yalnızca 4-5
saat güneşten faydalanabiliyor. 100 MW sabit elektrik üreten bir santralin kesintisiz elektrik sağlaması için yaklaşık 2 GWh elektrik
eşdeğeri enerji depolaması lazım. Depolanması gereken enerji miktarının boyutunu anlamak için aşağı yukarı 215 bin litre benzine
eşdeğer olduğunu söyleyebiliriz.
ABD’de son yıllarda güneş enerjisinin önemli bir patlama yaşadığını biliyoruz. Şu anda gelinen nokta nedir?
ABD’deki güneş enerjisi ortamına geçmeden önce dünyadaki güneş enerji kullanımdan bahsetmekte fayda var. Almanya’nın 2020’nin
sonuna kadar enerjisinin yüzde 20’sini, 2050’nin sonuna kadar da enerjisinin tamamını yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlamak
gibi bir hedefi var. Bu kapsamda güneş enerjisine büyük yatırım yapılmakta. Almanya, konumundan dolayı odaklanmış güneş
santrallerine elverişli değildir. Bu nedenle PV elektrik santralleri kurmaktadır ve 2013’ün sonunda dünya üzerindeki toplam PV
kapasitesinin yüzde 32’sinden fazlası (yaklaşık 33 GW) Almanya’da kurulmuştur. Almanya’yı PV kapasitesi bakımından İtalya takip
etmektedir (tüm dünya kurulu PV kapasitesinin yüzde 16’sı). ABD’de yüzde 7,2’lik kapasite payıyla bu listede üçüncü sıradadır.
ABD’de PV santrallerine ek olarak odaklanmış elektrik santralleri de kurulmaktadır. 2013 yılında ABD’de toplam enerji tüketiminin
yüzde 7’si yenilebilir enerji kaynaklarından sağlanmıştır. Güneş enerjisinin payı ise yeşil enerji kaynakları arasında yüzde 1’dir. Ancak
yatırımlara ve hedeflere bakıldığında bu oranların hızlı bir şekilde büyüyeceği tahmin edilebilir.
“Kaya gazı kaynakları yenilenebilir enerji araştırmalarını yavaşlattı”
Bunu içinde bulunulan yatırım ortamı ve siyasi koşullar açısından değerlendirebilir misiniz?
ABD’de bulunan kaya gazı kaynakları özel enerji şirketlerinin yenilenebilir enerji kaynaklarıyla ilgili araştırmalarını durdurmalarına
veya yavaşlatmalarına neden oldu. Şu anda ABD’deki güneş enerjisi araştırmaları ve yatırımlarının çoğu hükümet tarafından
desteklenmektedir.
ABD’de yenilenebilir enerjiyle ilgili araştırmalar ve yatırımlar 1980’de kabul edilmiş olan Enerji Güvenliği Kanunu’na dayandırılabilir.
Bu konunda güneş enerjisinin korunması ve enerji üretiminde payının arttırılmasına yönelik maddeler yer almaktadır. Şu anda ABD’de
yeşil enerji kaynaklarına gereken hassasiyeti gösteren bir siyasi iktidar var. Temel olarak enerji güvenliği ve iklim değişikliği başlıkları
altında bir çok araştırmaya destek verilmektedir.
Güneş enerjisinin depolanması için geliştirilen teknolojiler var. Bu süreçle ilgili neler düşünüyorsunuz?
Güneş enerjisinin diğer yenilenebilir enerji kaynaklarına göre en büyük avantajı doğrudan ısı olarak kullanılabilmesi. Enerji
depolamasında da bu özelliği büyük önem taşıyor. Mesela rüzgar enerji santralinde öncelikle elektrik üretiliyor ardından bu üretilen
elektrik pil, sıkıştırılmış hava, vb. bir enerji depolama sistemi kullanılarak depolanıyor. İhtiyacınız olduğunda tekrar depolanmış enerji
elektriğe dönüştürülüyor ve şebekeye veriliyor.
Güneşte ise rüzgar örneğindeki yolun yanı sıra ısı enerjisi doğrudan ısıl enerji depolama sistemleriyle depolanabiliyor ya da ısı enerjisi
kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi için kullanılıyor ve yakıt olarak depolanıyor. Bu depolama alternatifleri daha az dönüştürme
adımı içeriyor ve enerji depolama verimliliğini arttırıyor.
Türkiye’de lisanslı ve lisanssız güneş enerjisi üretiminin önü açıldı. Bu açıdan Türkiye’nin güneş enerjisinde geldiği noktayı
nasıl değerlendiriyorsunuz?
2013 yılında 5346 sayılı Yenilenebilir Enerji Kaynakları kanunun mevzuat çalışmaları tamamlandı. Enerji ve Tabii Kaynaklar
Bakanlığı’nın internet sitesinde alan bilgiye göre 2023 yılı için PV santral kurulu gücü hedefi 3000 MW’tır. Ancak 2013 yılında güneş
enerjisinin Türkiye’de elektrik üretimine önemli bir katkısı olmamıştır. Türkiye’nin günlük güneşlenme süresini 7,5 saat olarak kabul
edersek, kurulacak toplam 3GW’lık PV santrali 2023’te Türkiye’nin eletrik ihtiyacının en fazla yüzde 3’ünü karşılayabilir. Türkiye’nin
konumu ve güneş potansiyeli ele alındığında bu hedeflerin çok geç kalmış ve yetersiz olduğunu düşünüyorum.
Türkiye’de 2013 yılında elektrik üretiminin yüzde 43,8’i doğalgazdan, yüzde 25,4’ü kömürden ve yüzde 24,8’i hidrolikten karşılamış.
Enerji bağımsızlığı açışından bakıldığında en önemli çözümlerin başında güneş enerjisi yatırımlarını arttırmak geliyor. Almanya’nın
Türkiye kadar avantajlı olmayan konumuna rağmen 2013 sonunda elektrik tüketiminin yüzde 5,3’ünü PV santrallerinden ürettiğine
dikkat çekmekte fayda var. Ayrıca, Almanya’nın elektrik tüketimi Türkiye’nin elektrik tüketiminin 2 katından fazla olduğu için
Almanya’daki kapasite Türkiye’de olsaydı 2013’te Türkiye’nin elektrik tüketiminin yüzde 12’si PV santrallerinden sağlanmış olacaktı.
Türkiye’nin güneş enerjisi açısından yüksek potansiyele sahip bir konumu var ve bunu değerlendirmesi için en uygun yol yerli yatırım
ve girişimlerin desteklenmesi.
Eklemek istedikleriniz var mı?
Dünyada bilinen fosil yakıt kaynaklarının iyimser bir tahminle 100 yıl içinde tükeneceği düşünülmektedir. Bu durumda yenilenebilir
enerji kaynaklarına gerekli önem gösterilmezse dünyayı oldukça karanlık bir gelecek bekliyor. 100 yıl çok uzun bir zaman gibi
gözükebilir. Ancak büyüyen ekonomiler ve hızla artan dünya nüfusu göz önünde bulundurulduğunda dünyanın enerji ihtiyacının 2040
yılında şimdikinin 3 katına çıkacağı tahmin edilmektedir. Bu boyutta bir enerji ihtiyacını bir anda yenilenebilir enerji kaynaklarından
karşılamak mümkün değildir.
İçinde bulunduğumuz dönemi bir geçiş dönemi olarak görüp mümkün olduğunca yenilenebilir enerji kaynaklarını hayata sokmak,
gelecek nesillerin üzerindeki yükü bir nebze de olsa alacaktır. Türkiye gibi konumu ve koşulları yenilenebilir enerji kaynaklarına müsait
ülkelerin bu potansiyellerini kullanmaları bu bakımdan çok önemlidir.
“Araştırmalar sonucu fiyatlar yarı yarıya düştü”
ABD’deki güneş enerjisi teşviklerinden bahsedebilir misiniz?
ABD’nin enerjiyle ilgili çeşitli birimleri ABD Enerji Dairesi’nde (DOE, The U.S. Department of Energy) bir araya toplanmıştır. ABD
Enerji Dairesi hükümetten aldığı ödeneği uygun bulduğu araştırmalar ve yatırımlar arasında bölüştürmektedir. Güneş enerjisiyle ilgili
en yakın örnek 2011 yılında ABD Enerji Dairesi tarafından kurulan SunShot girişimidir. SunShot, güneşten üretilen elektriğin fiyatını
düşürmek için yapılan araştırmaları desteklemektedir.
Üç sene içinde yapılan araştırmalar sonucunda büyük ölçekli PV santralleri için kWh başına elektrik ücreti 0,21 dolardan 0,11 dolara
düşmüştür. Hedef bu fiyatın da yarısına ulaşarak fosil yakıtlarla rekabet edebilecek güneş enerjisi santralleri kurmaktır. Yatırımlara
yönelik yapılan etkili teşvikler güneş enerji santralinin kurulacağı arazinin kullanım hakkının verilmesi, vergi indirimleri ve uzun vadeli
kredileri içermektedir.
“Yenilenebilir enerji potansiyeli azami ölçüde kullanılmalı”
ABD ve Türkiye’yi teknoloji ve mevzuat anlamında karşılaştırırsak ne gibi sonuçlar elde ederiz?
ABD ve Türkiye’yi bu bağlamda karşılaştırmak oldukça güç. ABD, çeşitli enerji kaynaklarına sahip ve enerji bağımsızlığı olan bir ülke.
ABD ayrıca enerji bağımsızlığını korumak ve devam ettirmek adına ileriye yönelik planlar yaparak, olası teknolojilerin denenmesi ve
geliştirilmesi adına büyük bütçeler ayırma imkanına da sahip. Bu planları destekleyen kanunlar ve mevzuatlarla araştırma
geliştirmenin devamlılığını güvence altına almış. Türkiye ise enerji bakımından büyük ölçüde dışa bağımlı, bu durumu değiştirmek
için nükleer santrallerin kurulması gibi adımlar atılıyor. Ancak atılan bu adımlarla, teknolojinin dışarıdan getirildiği için dışa bağımlılığın
tam olarak giderildiği söylenemez. Türkiye’nin yenilenebilir enerji potansiyeli bu kadar yüksekken, bu imkanların öncelikli olarak azami
ölçüde kullanılması hem enerji bağımsızlığı hem de doğaya en az düzeyde zarar verme yönünden daha akılcı bir tercih.