Hidroelektrik Santrali Nasıl Çalışır?
Hidroelektrik Santrali Nedir?
Hidroelektrik santrali nasıl çalışır sorusuna yanıt vermeden önce suyun potansiyel enerjisinden bahsetmek gerekir. Suyun, potansiyel ve kinetik enerjisinden yararlanılarak elektrik enerjisinin üretildiği sürdürülebilir enerji santrallerindendir. Akan suyun kinetik enerjisi veya bir göldeki durgun suyun potansiyel enerjisi hidroelektrik santrallerde (hes) kinetik enerjiye dönüştürülerek su türbinlerine iletilir. Türbinler ise mekanik enerjiyi alternatörler yardımıyla elektrik enerjisine dönüştürür.
Hidroelektrik santraller (hes), genellikle büyük nehirler veya göletlerde su depolayarak çalışırlar. Su, yüksek rakımlardan bu depolama alanlarına yönlendirilir ve bu su rezervuarları potansiyel enerji depolamak için kullanılır. Elektrik enerjisi üretimi için su, kontrol vanaları ve kapaklar aracılığıyla kontrollü bir şekilde tahliye edilir. Bu, suyun türbinlere yönlendirilmesini ve kinetik enerjiye dönüşmesini sağlar. Su, tahliye edildiği noktada yer alan türbinleri çevirir. Türbinler, suyun hızını kullanarak mekanik enerji üretirler. Bu mekanik enerji, alternatörün girişindeki türbinleri döndürmek için kullanılır.
Hidroelektrik Enerji Santrali Nasıl Çalışır, Çeşitleri Nelerdir?
Hidroelektrik santrali nasıl çalışır sorusundan önce kurulumundan bahsetmek gerekirse, HES kuruldukları suyun topografik yapısına, yüksekliğine, özelliğine, baraj yapım malzemesine, santral kapasitesine, ihtiyaç olunan enerji miktarına göre çeşitlere ayrılmaktadır. Bunlar akarsu tipi (barajsız), depo tipi (barajlı) ve medcezir (gel-git) tip hidroelektrik santralleridir. Bu hidroelektrik santrali tiplerinin dışında da küçük ölçekli başka tiplerde santraller bulunmaktadır ancak ülkemizde ve dünyada genelde bu üç tip kullanılmaktadır.
Akarsu tipi (barajsız) hidroelektrik santraller (HES): Baraj inşa edilmeden elektriğin üretildiği hidroelektrik santralidir. Elektrik üretimi için baraj olmadan kurulan bir hidroelektrik santrali, genellikle akarsulara veya belirli bir meyile sahip kanallara yerleştirilir. Türbin, genellikle bir kanal üzerine yerleştirilir. Barajsız hidroelektrik santrallerin kurulacağı akarsunun, türbin milini döndürme kapasitesine ve yıllık su debisinin minimum elektrik üretimi için yeterli kapasiteye sahip olması önemlidir. Akarsu tipi santrallerde, en yüksek talep saatlerinde enerji yükünü karşılamak için depolama havuzları oluşturulur. Bu havuzlara yük düşük olduğunda su pompalanır ve daha sonra pik saatlerde bu depolardaki su, ek enerji üretimi için kullanılır.
Depo tipi (barajlı) hidroelektrik santraller (HES): Akarsu üzerine barajlar inşa edilerek yapay göl oluşturulur ve burada su birikmesi sağlanır. Bu suyun belli bir potansiyel enerjisi vardır. Yağmurun yağmadığı kurak geçen senelerde bile bu tip hidroelektrik santrallerde elektrik üretebilmektedir çünkü suyun potansiyel enerjisi kullanılmaktadır. Barajlı hidroelektrik santraller en çok kullanılan ve yüksek güç üretebilen hidroelektrik enerji santrallerindendir. Yüksek güç üretebildiklerinden enterkonnekte sisteme bağlanırlar ve pik yüklerini karşılayabilmektedirler. Herhangi bir gerilim ve frekans düşmesi pek meydana gelmez. Her daim kapasitesi gereğince o an karşılayabileceği yeterli su potansiyeline sahiptir. Bu tip santrallerin kurulum maliyetleri yüksektir. Yüksek kurulu güce sahip Atatürk, Keban, Karakaya Hidroelektrik Santalleri, barajlı tip santrallere örnektir.
Med-cezir (gel-git) hidroelektrik santraller (HES): Okyanuslardaki gel-git olaylarından faydalanarak elektrik enerjisi üreten santraller, yükselen deniz suyunun bir koya alınmasıyla çalışır. Su alım işlemi, kapaklar aracılığıyla gerçekleştirilir. Deniz suyu yükseldiğinde, türbin çalışmaya başlar ve hazne dolarken enerji üretilir. Yükselme tamamlandığında, su alma kapağı kapanır ve tutulan su, kanal aracılığıyla türbine iletilir. Su çekildiğinde, türbin çalışmaya devam eder ve elektrik üretilir. Yani suyun dolarken ve boşalırken türbin sürekli olarak enerji üretir. Su çekilme işlemi tamamlandığında, kapaklar tekrar açılır ve su girişine hazır hale getirilir. Ülkemiz, gel-git enerjisine dayalı hidroelektrik santrali kurulumu için uygun bir coğrafyaya sahip değildir.
Ülkemizde Hidroelektrik Santralleri (HES)
Türkiye enerji kaynakları bakımından zengin bir ülkedir. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı verilerine göre 2023 yılı Aralık ayı sonu itibarıyla ülkemiz kurulu gücü 106.668 MW’a ulaşmıştır. Türkiye’nin kurulu gücünün kaynaklara göre dağılımı; %30,0’ı hidroelektrik enerji, %23,8’i doğal gaz, %20,5’i kömür, %11,1’i rüzgâr, %10,6’sı güneş, %1,6’sı jeotermal ve %2,6’sı ise diğer kaynaklar şeklindedir. Ayrıca ülkemizde elektrik enerjisi üretim santrali sayısı, 2023 yılı Aralık ayı sonu itibarıyla 13.077’ye (Lisanssız santraller dahil) yükselmiştir. Mevcut santrallerin 756 adedi hidroelektrik, 68 adedi kömür, 365 adedi rüzgâr, 63 adedi jeotermal, 344 adedi doğal gaz, 10.990 adedi güneş, 491 adedi ise diğer kaynaklı santrallerdir. Bu değerlerden görüldüğü gibi ülkemizdeki en çok kurulmuş santral tipi, hidroelektrik santralleridir. Ülkemizin dağlık bir yapıya sahip olması, yüzölçümünün büyük olması, yağış alan bir coğrafyada olması, hidroelektrik santrallerinin kapasitesinin yüksek olmasını sağlamaktadır.
Türkiye’nin En Büyük Hidroelektrik Santralleri (HES)
Ülkemizin en büyük beş hidroelektrik santalleri (HES) ve kurulu güç değerleri aşağıdaki gibidir.
- Atatürk Barajı ve Hidroelektrik Santrali (HES) – Fırat Nehri, 2,4 GW
- Karakaya Barajı ve Hidroelektrik Santrali (HES) – Fırat Nehri, 1,8 GW
- Keban Barajı ve Hidroelektrik Santrali (HES) – Fırat Nehri, 1,33 GW
- Ilısu Barajı ve Hidroelektrik Santrali (HES) – Dicle Nehri, 1,2 GW
- Altınkaya Barajı ve Hidroelektrik Santrali (HES) – Kızılırmak, 0,7 GW
Türkiye’nin hidroelektrik santrali (HES) kurulu gücü yaklaşık %30’una denk gelmesi ve elektrik üretiminin ise yaklaşık %19’unun hidroelektrik santrallerinden yapılması, hidroelektrik santrallerinin önemini açıkça göstermektedir. Çeşitli enerji kaynakları içerisinde hidroelektrik enerji santralleri çevre dostu olmaları ve düşük potansiyel risk taşımaları sebebiyle tercih edilmektedir. Hidroelektrik santraller; çevreye uyumlu, temiz, yenilenebilir, yüksek verimli, yakıt gideri olmayan, uzun ömürlü, işletme gideri çok düşük dışa bağımlı olmayan yerli bir kaynaktır. Suyun güçlü ittirme kuvveti sayesinde türbinleri döndürerek elektrik üretimi sağlanır. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı verilerine göre Haziran 2022 sonu itibariyle hidrolik enerjisine dayalı elektrik kurulu gücümüz 31.558 MW, toplam kurulu güç içerisindeki oranı yaklaşık %30 olmuştur.
Bir yanıt yazın