TÜRKİYE ENERJİ KAYNAKLARI – HANGİ ENERJİ KAYNAKLARINI KULLANMALIYIZ?
Türkiye’nin Kurulu Gücü ve Elektrik Tüketimi
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 hidrolik 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. Türkiye Ulusal Enerji Planı’nın yaptığı çalışmaya göre göre ülkemizin elektrik tüketiminin 2025 yılında 380 TWh, 2030 yılında 455 TWh, 2035 yılında ise 510 TWh değerlerine yükselmesi düşünülmektedir.
Türkiye Enerji Kaynakları ve Elektrik Üretimindeki Oranları
Türkiye enerji kaynakları bakımından, T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı verilerine göre Türkiye’nin 2023 yılında elektrik üretiminin, %36,3’ü kömürden, %21,4’ü doğal gazdan, %19,6’sı hidroelektrikten, %10,4’ü rüzgardan, %5,7’si güneşten, %3,4’ü jeotermal enerjiden ve %3,2’si diğer kaynaklardan elde edilmiştir.
Türkiye Enerji Kaynakları Kullanımında Termik, Nükleer, Yenilenebilir ve Diğer Kaynaklar
Türkiye enerji kaynakları bakımından zengin bir ülkedir. Başlıca Türkiye enerji kaynakları kömür, petrol, doğalgaz, biyogaz, nükleer, hidroelektrik, güneş, rüzgar, jeotermal enerji sayılabilir.
Türkiye Enerji Kaynakları: Kömür
Ülkemizde enerji üretiminde termik santrallerde en çok linyit kömürü kullanılır. Linyit kömürünün ısı değeri 2000-5000 kcal/kg arasındadır. Türkiye’de genelde Kütahya Tunçbilek’te, Manisa Soma’da, Muğla Yatağan’da, Kahramanmaraş Elbistan’da, Bolu Mengen’de linyit çıkarılır. Taş kömürünün ısı değeri ise 5000-8000 kcal/kg arasındadır. Linyitten sonra enerji üretiminde en çok kullanılan kömür tiplerinden biri ise taş kömürüdür.
Petrol
Ham petrol rafineri tesislerinde işlendiğinde dizel (mazot), benzin, motorin, fuel-oil ürünlerine dönüştürülür. Bu ürünler termik santrallerde enerji üretiminde yakıt olarak kullanılır. Ülkemizde genelde Batman’da ve Şırnak’ta petrol yataklarından petrol çıkarılmaktadır. Ancak yıllık kullanılan petrol miktarının büyük bir çoğunluğu başka ülkelerden ithal edilmektedir. Petrol, genel olarak yaklaşık olarak 10,000 kcal/kg civarında bir ısı değerine sahiptir. Ancak, petrol bileşimleri ve kökenine bağlı olarak bu değer değişiklik gösterebilir. Farklı tipte petrol kaynakları, petrol rafineleri ve işleme süreçleri, petrol ürünlerinin özelliklerini belirleyen faktörler arasında yer alır. Isı değeri, petrol ürünlerinin yanma sırasında saldığı enerji miktarını temsil eder. Farklı petrol ürünleri, benzin, dizel, fuel-oil gibi, farklı ısı değerlerine sahip olabilir.
Doğalgaz
Doğalgaz da petrol gibi yer altından çıkarılır. Metan oranı yüksek yanıcı bir gazdır. Çevreye kömür ve petrole göre daha az zarar verdiğinden ve birim kg başına üretilen ısı enerjisi daha yüksek olduğu için dünyada da enerji üretiminde tercih edilmektedir. Doğalgazın ısı değeri, kullanılan bileşenlere ve kaynağa bağlı olarak değişebilir. Ancak, genellikle doğalgazın ısı değeri ortalama olarak yaklaşık 8,000 kcal/kg civarındadır. Hem ısı hem de elektrik üretiminde kullanılır. Ülkemizde doğalgaz rezervi çok azdır. Yaklaşık %90 ve üzerinde bir oranda doğalgaz başka ülkelerden ithal edilmektedir.
Biyogaz
Biyogaz yakıtları genelde hayvan ve bitki artıklarından elde edilir. Odun, kentsel atıklar, tarımsal artıklar, hayvansal artıklar gibi kaynakları içine alır. Bu ürünler sayesinde elektrik üretilir. Hayvansal artıkların veya gübrelerin oksijensiz bir ortamda tepkimeye girdiğinde biyogaz oluşur. Bu gaz, % 40-70 metan, % 30-60 karbondioksit, % 0-3 hidrojen sülfür ile çok az miktarda azot ve hidrojen bulunan bir gaz karışımıdır. Bu gaz ısı enerjisi üretiminde yakıt olarak kullanılan tesislere biyogaz santralleri denir.
Uranyum
Uranyum, nükleer enerji üretimi için kullanılan bir yakıttır. Nükleer reaktörlerde uranyum çubuklarından gelen nötronlar, uranyum-235 izotopunu fisyona uğratarak enerji üretir. Bu enerji, genellikle megajoule cinsinden ifade edilir Uranyumun ısı değeri genellikle belirli bir enerji içeriğiyle ifade edilmez, çünkü uranyumun ısı değeri yakıt çubuklarından çıkan nükleer reaksiyonlar sonucu ortaya çıkan enerjiyle ilgilidir. Bununla birlikte, uranyumun ısı değerini belirlemek için kullanılan birim genellikle megajoule (MJ) veya kilowatt-saat (kWh) gibi enerji birimleridir. 1 kg doğal uranyumda ortalama 2500 MJ enerji ortaya çıkabilir. Ülkemizde Mersin Akkuyu Nükleer Santralinin planlanan kurulu gücü 4800 MW’dır. 1200 MW’lık 4 adet reaktörden oluşan santralin ilk reaktörü 2024 yılında devreye alınması planlanmaktadır.
Türkiye Enerji Kaynakları: Güneş Enerjisi
Güneş enerjisi, hidrojen gazının helyuma dönüşmesiyle gerçekleşen füzyon süreci sonucu ortaya çıkan ışıma enerjisidir, bu güçlü ve temiz enerji kaynağı güneşten yılda yaklaşık 3,9×1026 W enerji yaymaktadır. Atmosferin dış yüzeyine düşen her metrekareye ortalama 1.367 W enerji düşerken, bu ışımanın bir kısmı atmosfer tarafından emilirken bir kısmı yansır. Türkiye’de güneş enerjisinin değerlendirilmesi için Bakanlık tarafından yapılan çalışmalar artmış ve bu yenilenebilir enerji kaynağı, temiz ve sürdürülebilir enerji üretimi için önemli bir potansiyele sahiptir. Ülkelerin fosil kaynaklardan kaçınma çabalarıyla birlikte güneş enerjisinden elektrik üretimi, ısıtma ve diğer alanlarda yapılan araştırmalar artmış, fotovoltaik sistemler ise güneş ışığını doğrudan elektriğe çevirmede popüler bir metot haline gelmiştir. 1970’lerden sonra hız kazanan güneş enerjisi çalışmaları, teknolojik ilerlemeler ve maliyet azalmalarıyla temiz enerji kaynakları arasında önemli bir yer edinmiştir. Güneş enerjisinin çevre dostu ve düşük maliyetli olması, kullanımının artmasında önemli bir etkendir. Ülkemizde ortalama güneş enerjisi santrali kurulu gücü 10.000 MW değerine ulaşmış olup, toplam kurulu güçteki oranı %10’u aşmıştır.
Türkiye Enerji Kaynakları: Rüzgar Enerjisi
Rüzgâr, yer yüzeyini güneş kaynaklı radyasyonun farklı ısıtmasından kaynaklanan bir olgudur. Yer yüzeyinin değişen ısınması, havanın sıcaklık, nem ve basınç değerlerinde farklılıklara yol açar, bu farklı basınç da hava hareketine neden olur. Dünyaya ulaşan güneş enerjisinin yaklaşık %2’si, rüzgâr enerjisine dönüşür. Rüzgârın özellikleri, coğrafi farklılıklar ve yeryüzünün heterojen ısınması nedeniyle zamansal ve bölgesel değişiklik gösterir. Rüzgâr, hız ve yön olmak üzere iki parametre ile ifade edilir. Rüzgâr hızı, yükseklikle artar ve teorik gücü hızının küpü ile orantılı olarak değişir. Rüzgâr enerjisi kaynaklı elektrik üretim uygulamalarının ilk yatırım maliyeti yüksek olabilirken, düşük kapasite faktörleri ve değişken enerji üretimi gibi zorluklarla karşılaşsa da bazı avantajları vardır.
- Yenilenebilir ve çevre dostu bir enerji kaynağıdır.
- Tükenme ve zamanla fiyat artışı riski yoktur.
- Maliyeti günümüz güç santralleriyle rekabet edebilecek düzeydedir.
- Bakım ve işletme maliyetleri düşüktür.
- Teknolojisinin kurulumu ve işletilmesi göreceli olarak basittir.
- İşletmeye alma süreci kısa bir sürede gerçekleştirilebilir.
Türkiye Enerji Kaynakları: Hidroelektrik Enerji
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.
Türkiye Enerji Kaynakları: Jeotermal Enerji
Jeotermal enerji, yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde biriken ısı ve basınç sonucu oluşan sıcaklıkların; bölgesel atmosferik ortalama sıcaklığın üzerinde bulunan ve çevresindeki yeraltı ve yerüstü sularına göre daha fazla çözünmüş mineraller, çeşitli tuzlar ve gazlar içerebilen sıcak su, buhar ve gazlar aracılığıyla yüzeye taşınan ısı enerjisidir. Jeotermal enerji, yer altındaki bu doğal ısı kaynaklarının kullanılmasıyla elde edilen bir yenilenebilir enerji türüdür. Bu enerji, elektrik üretimi, ısıtma sistemleri ve seracılık gibi çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Jeotermal enerji Türkiye için yerli, yenilenebilir, temiz, ekonomik ve çevre dostu bir yeraltı kaynağıdır. Türkiye, jeolojik ve coğrafik konumu sayesinde dünya genelinde önemli bir jeotermal potansiyele sahiptir, çünkü ülkemiz aktif bir tektonik kuşak üzerinde yer almaktadır. Türkiye’nin dört bir yanında, değişik sıcaklıklarda yaklaşık 1.000 adet doğal çıkış şeklinde jeotermal kaynaklar bulunmaktadır.
Enerji Kaynaklarının Karşılaştırılması
Yukarıda belirtilen, ülkemizde kullandığımız enerji kaynaklarından kömür, petrol, doğalgaz, biyogaz ve uranyum birbirleriyle karşılaştırılacaktır. Çünkü geri kalanlar (güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, jeotermal enerji vb.) yenilenebilir enerjidir. Kaynağının bir maliyeti bulunmamaktadır.
Aşağıda enerji dönüşüm formülleri verilmiştir.
1 kcal = 0,0012 kWh veya 1 kWh = 860 kcal
1 MJ = 0,278 kWh
Bu hesaba göre ortalama 1 kg’lık enerji kaynaklarından elde edilebilecek kWh değerleri aşağıdaki gibidir.
- 1 kg doğalgaz (8000 kcal/kg) yaklaşık 10 kWh’lik elektrik enerjisi verir.
- 1 kg taş kömürü (8000 kcal/kg) yaklaşık 10 kWh’lik elektrik enerjisi verir.
- 1 kg linyit kömürü (5000 kcal/kg) yaklaşık 6 kWh’lik elektrik enerjisi verir.
- 1 kg petrol (10.000 kcal/kg) yaklaşık 12 kWh’lik elektrik enerjisi verir.
- 1 kg uranyum (2500 MJ/kg) yaklaşık 700 kWh’lik elektrik enerjisi verir.
Buradaki değerler yaklaşık olarak verilen değerlerdir. Yakıtın tipine, kendi içerisindeki cinsine ve türüne göre ısı enerjisi değerleri değişkenlik gösterebilir. Ayrıca yakıtın tüm enerjisi, elektrik enerjisine dönüştürülemez. Çünkü dönüşüm sırasında kaybolan kayıpları da hesaba katmak gerekir. Bu yüzden genel olarak kıyaslama yapabilmek adına bu değerler üzerinden yorum yapılabilmektedir.
Türkiye Hangi Enerji Kaynaklarını Kullanmalıdır?
Ülkemizin kullandığı başlıca enerji kaynakları linyit, taş kömürü, petrol ve türevleri, doğalgaz, uranyum (Mersin Akkuyu Santrali açıldığında kullanılmaya başlanacak), hidroelektrik, güneş, rüzgar, jeotermal enerjidir. Aralarından ülkemizin en çok kullanılması gereken enerji kaynakları kesinlikle yenilenebilir enerji kaynakları olmalıdır. Bu sorunun cevabı kesindir. Hem çevre dostu hem de sonsuz, maliyetsiz enerji kaynaklarıdır. Ancak gerçekçi olmak gerekirse ülkemizin ve diğer dünya ülkelerinin kendilerinin tüketimini karşılayacak bir yenilenebilir enerji alt yapısı bulunmamaktadır. Belki gelecekte tüm dünya, enerji ihtiyacını yenilenebilir enerji sistemlerinden karşılayacaktır ama şu anda bu mümkün olmadığından yukarıda karşılaştırılması yapılan enerji kaynaklarının kullanımı zorunludur. Enerji ihtiyacının tamamının yenilenebilir enerji kaynaklarından yapılmasıyla alakalı çalışmalar sürmektedir.
Peki bu kaynaklardan hangilerini kullanmalıyız? Aslında bunun cevabı ülkemizin enerji kaynaklarıyla alakalıdır. Enerji kaynağının ülkemize maliyeti ve en önemlisi verim ve amortisman süresidir. Ülkemiz yağış alan bir coğrafyada bulunduğu için hidroelektrik santralleri bunun başında gelmektedir. Baraj maliyeti, santralin kurulacak bölgedeki coğrafi ve fizyolojik yapı göz önünde bulundurularak kurulan hidroelektrik santrallerinin Türkiye’nin enerji üretimi açısından büyük önemi vardır. Başka bir yandan Türkiye, geniş linyit yataklarıyla bilinir ve bu yüzden kcal bakımından ısı enerji değeri düşük olmasına rağmen linyitin enerji üretiminde kullanılması daha az maliyetli gözükmektedir. Petrol ve doğalgaz ise maliyeti çok yüksektir, dışa bağımlı olduğumuz bir enerji kaynağı olduğu için bu kaynağa olan bağımlılığı Türkiye olarak azaltmalıyız. Her ne kadar yeni doğalgaz ve petrol yatakları keşfetsek de bunlar enerji üretiminde kullanılabilir ancak ithalatını azaltmaya yönelik çalışmalar da yapıldığı bilinmektedir. Bir diğer kaynak ise nükleer enerjidir. Türkiye henüz nükleer enerji kullanımına geçmedi. Mersin Akkuyu Nükleer Santrali’nin ilk reaktörü 2024 yılında devreye alınması planlanıyor. Karşılaştırma tablosunda uranyumun yüksek ısı enerjisi değeri göze çarpmaktadır. Nükleer enerji de karbon emisyonu anlamında çevreye zarar vermez iken, radyasyon yayılımı anlamında büyük çevre felaketlerine sebep olabilir. Bilinen Çernobil faciasından sonra yine 2011 yılında büyük bir depremden sonra Japonya’nın Fukushima nükleer santralinde bir radyasyon yayılımı tespit edilmişti. Diğer enerji kaynaklarıyla kıyaslandığında uranyum, maliyetine göre ortaya çıkarabileceği elektrik enerjisi miktarı, oranı diğerlerine göre daha avantajlı durumdadır. Ancak en ufak bir hataya tahammülü olmayan nükleer santrallerin yönetimi ve işletilmesinde büyük riskler olduğu gerçektir. Özet olarak öncelik hidroelektrik tesislerinin sayılarının artırılması, aynı şekilde uygun maliyetiyle linyit kömürü ve yüksek işletme ve radyasyon riskiyle uranyum ülkemizin enerji ihtiyacının karşılanmasında fiyat & performans bakımından daha avantajlı gözükmektedir.
