Yenilenebilir enerji: Mevcut koşullar ve uygulamalara bakış
Renewable energy: Overview of existing conditions and practices
BAA Kolektif Yaşamı Kurgulama Bilim Alanı Enerji KomisyonuÖzet
1973 yılında meydana gelen birinci petrol krizi enerji alanında köklü değişikliklere neden olmuş, ülkeler enerji kaynaklarını çeşitlendirmeye ve alternatif enerji kaynaklarına yönelmeye başlamıştır. Özellikle enerji ithal eden ülkeler, enerjinin sürdürülebilir kullanımı adına çeşitli politika arayışları içine girmişler ve nükleer başta olmak üzere enerji alanında alternatif kaynaklara yönelmişlerdir. 2000’li yıllara gelindiğinde alternatif enerji arayışları büyük bir ivme kazanmış ve yenilenebilir enerji konusundaki çalışmalar artmaya başlamıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları başlıca güneş, rüzgâr, jeotermal, hidrolik, biyokütle, dalga ve hidrojen enerjileri olarak gruplandırılmaktadır. Bu denli geniş bir kaynak yelpazesine rağmen dünya genelinde tüketilen enerji çeşitlerine bakıldığında ilk sırayı petrol almakta ardından sırasıyla kömür ve doğalgaz gelmektedir. Yenilenebilir enerjinin toplam birincil enerji tüketimi içerisindeki payı ise sadece yüzde 11 (hidroelektrik %7 ve yenilenebilir %4 toplamı) kadardır. Enerji talebinin artmasında birinci etkenin elektrik talebi olduğu düşünülürse yenilenebilir enerjinin enerji kaynakları içindeki payının artması kaçınılmaz görünmektedir. Yenilenebilir enerjinin enerji ve bilhassa elektrik üretiminde kullanımının yaygınlaşması ile birlikte emre amadelik, güvenilirlik, depolama, alan gereksinimi ve üretilen enerjinin maliyeti üzerine tartışmalar yoğunlaşmıştır. Bu çalışma ile yenilenebilir enerji kaynakları ve kullanımının dünyada ve ülkemizde mevcut durumu incelenecek, yukarıda sıralanan başlıklarda kapitalizm koşullarında üretilen çözümler tartışılacaktır.
Anahtar kelimeler: Yenilenebilir enerji, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi Abstract
The first oil crisis that occurred in 1973 caused radical changes in the energy sector, and countries began to diversify their energy mix and the trend towards alternative energy resources has begun. In particular, energy importing countries have sought different policies for sustainable use of energy and have turned to alternative sources of energy, particularly nuclear. In 2000s, the search for alternative energy gained momentum and renewable energy studies started to increase. Renewable energy sources are simply grouped as solar, wind, geothermal, hydraulic, biomass, wave and hydrogen energies. Despite such a wide range of resources, oil still is the most widely used resource in the world. Then, respectively, coal and natural gas are coming. The share of renewable energy in total primary energy consumption is only 11% (hydroelectricity is 7% and renewable is 4%). Considering that electricity demand is the first factor in increasing energy demand, the increase in the share of renewable energy in energy resources seems inevitable. With the widespread use of renewable energy in energy and especially in electricity production, discussions on the cost, reliability, storage, space requirements and the cost of energy produced have intensified. In this study, the current situation of renewable energy sources and usage in the world and in our country will be examined and the solutions produced under capitalism conditions will be discussed.
Key words: Renewable energy, solar power, wind power
GİRİŞ
2010’lu yıllar dünya genelinde yenilenebilir enerji kapasitesinde büyük artışlara sahne oldu. Paralel olarak artan yatırımlar ve teknolojik ilerlemeler sayesinde yenilenebilir kaynaklardan enerji üretim maliyetleri de belirgin biçimde azaldı. Böylece uzun zamandır yenilenebilir enerji üretimi için kullanılan ana kaynaklar olan hidrolik, biyoenerji ve jeotermal enerjiye rüzgâr ve güneş enerjisi de eklendi. Bu gelişmeler ışığında, 2020’li yılların sonunda, güneş ve rüzgâr enerjisinin pek çok ülkede fosil yakıtlarla rekabet etmeye başlaması bekleniyor (Griffin, 2017).
İçinde bulunduğumuz dönem ise enerji alanında büyük dönüşümlerin olduğu bir dönem olarak nitelendirilmektedir. Elektrik tüketiminin hızla artması, yenilenebilir kaynakların üretimde payının artması, petrol fiyatlarındaki istikrarsızlık ve doğalgaz piyasasının genişlemesi gibi faktörler enerji sektörünün büyük dönüşümünün göstergeleri olarak tanımlanmaktadır (IEA, 2018).
Bu çerçevede mevcut durumun anlaşılması açısından 2017 yılında dünyada ve Türkiye’de birincil enerji tüketiminin kaynaklara göre dağılımı Şekil 1’de sunulmaktadır. Şekilde görüldüğü üzere dünya enerji tüketimi 13,511 mtep olarak gerçekleşmiştir. Dünya genelinde temel olarak tüketilen enerjinin %85’ten fazlası fosil yakıtlardan üretilmiştir. %4,5 civarı nükleer, %6,5 civarı hidrolik ve %3,52 civarı yenilenebilir kaynaklar kullanılmıştır (British Petroleum, 2018).
Yine şekilde görüldüğü üzere Çin ve ABD toplam tüketimde %40’lık paya sahip olmuştur. Bu ülkelere Hindistan ve Rusya da eklendiğinde, bu dört ülke toplam tüketimin yarıdan fazlasını sağlamıştır. Dolayısıyla ülkelerdeki üretim ve tüketim eğilimleri dünya enerji sektöründe belirleyici olmaktadır. Dört büyük enerji tüketicisinden Çin ve Hindistan enerjilerinin %60’ını kömürden karşılamakta ve karbon emisyonunu düşürmek adına doğalgaz, nükleer ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yatırımlarını sürekli artırmaktadır. Rusya’da birincil enerji üretiminde ağırlıklı olarak doğalgaz, ABD’de ise petrol kullanmaktadır. Türkiye’de ise 2017 yılında tüketimin yaklaşık %85’i petrol, kömür ve doğalgazdan karşılanmıştır. Hidrolik kaynaklar %8, yenilenebilir enerji ise %4’lük bir paya sahip olmuştur (British Petroleum, 2018).
Hızla büyüyen enerji talebinde en büyük etken ise elektrik kullanımındaki artış olarak gösterilmektedir. Elektrik üretim sektörü yeni üretim tesislerinin kurulması, yeni kaynak arayışlarının artması ve altyapının yeni teknolojiye uygun hale getirilmesi nedeniyle artık petrol ve doğalgaz sektörlerinin toplamından daha fazla yatırım çekmektedir. Günümüzde elektriğin enerji tüketimindeki payı %20 iken 2040 yılında bu payın %25 seviyesine yükselmesi beklenmektedir. Özellikle Asya, Afrika ve Ortadoğu’daki hızlı nüfus artışı, elektrifikasyon, bu bölgelerde dönüşümde olan mal veya hizmetlerin artışı talep artışının büyük kısmını oluşturmaktadır. Örneğin sadece büyüyen Çin sanayisinde kullanılan sistemler, küresel elektrik talebindeki 2040'a kadar öngörülen yükselişin neredeyse beşte birini oluşturmaktadır. Benzer biçimde elektrikli ısıtma-soğutma sistemleri, elektrikli taşıtlar ve elektrikli su ısıtıcılarının dünya ölçeğinde kullanımının artması talep artışını hızlandırmaktadır.
Bu çerçevede enerji kaynaklarının elektrik tüketimine etkisinin kavranabilmesi açısından 2017 yılı için dünyada ve Türkiye’de elektrik tüketiminin kaynaklara göre dağılımı Şekil 2’de sunulmuştur.
Şekilde görüldüğü üzere dünya elektrik tüketimi 2017 yılında 25.551 TWh olarak gerçekleşmiştir. Dünya genelinde temel olarak tüketilen elektriğin %65’e yakını fosil yakıtlardan üretilmiştir. Yaklaşık %10 oranında nükleer, %16 hidrolik ve %8 yenilenebilir kaynaklar kullanılmıştır (British Petroleum, 2018).
Enerji tüketimi ile paralel olarak elektrik tüketiminde Çin ve ABD toplam %30’luk paya sahip olmuştur. Bu ülkelere Hindistan ve Rusya eklendiğinde dört ülke toplam elektrik tüketiminin yarıdan fazlasını sağlamıştır. En büyük elektrik tüketicisi olan Çin tükettiği elektriğin %67’sini ABD %30’unu, Hindistan %76’sını, Rusya ise %14’ünü kömürden üretmiştir. Dolayısıyla günümüzde elektriğin ağırlıklı olarak kömürden üretildiğini söylemek mümkündür. İkinci önemli kaynak olarak doğalgaz öne çıkmaktadır. Doğalgazı sırasıyla hidrolik, nükleer ve yenilenebilir enerji takip etmektedir. Türkiye’de ise 2017 yılında elektriğin yaklaşık üçte biri doğalgaz, üçte biri ise kömürden üretilmiştir. Kalan üçte birlik pay ise hidrolik ve yenilenebilir kaynaklardan karşılanmıştır (British Petroleum, 2018).
Yenilenebilir kaynaklar arasında esas olarak hidrolik kaynaklar öne çıkmaktadır. İkinci olarak pek çok ülkede ağırlıklı olarak biokütle kullanılsa da Dünya genelinde ikinci en büyük pay rüzgâr enerjisindedir. Rüzgâr enerjisini sırasıyla biokütle, güneş enerjisi, jeotermal enerji ve denizel enerji takip etmektedir (IRENA, 2017).
Şekil 3’te görüldüğü üzere 2017 yılı verilerine göre tüketimde lider olan dört büyük ülkede farklı eğilimler görülmektedir. Çin’de elektrik üretiminde kullanılan yenilenebilir enerjinin %80’i hidrolik kaynaklardan, %15’i rüzgâr enerjisinden, %4’ü biyoenerjiden, %3’ü ise güneş enerjisinden elde edilmektedir. ABD’de ise rüzgâr enerjisi %33’lük paya sahiptir. Hindistan’daki eğilim Çin ile benzerlik göstermektedir. Dördüncü en büyük tüketici olan Rusya’da ise yenilenebilir kaynaklardan elektrik üretiminin neredeyse tamamı hidrolik kaynaklara dayanmaktadır. Türkiye’de ise hidrolik kaynaklar %67, rüzgâr enerjisi %21, jeotermal %7, güneş enerjisi %3, biokütle ise %2’lik paya sahiptir (IRENA, 2017).
YENİLENEBİLİR ENERJİ ÜZERİNE KÜRESEL SÖYLEMLER
Yenilebilir enerji halen üretimde kısıtlı bir paya sahip olsa da barındırdığı potansiyel itibariyle tüm enerji sektöründe en çok tartışılan konular arasındadır. OECD tarafından oluşturulan kimi senaryolarda 2040 yılında yenilenebilir enerjinin payının %50’yi aşacağı iddia edilmektedir. Bu çerçevede yenilenebilir enerji lehinde ve aleyhinde pek çok söylem gündemi işgal etmektedir. Bu başlık altında bu söylemlerin tartışılması amaçlanmıştır.
Dünya ölçeğinde yenilenebilir enerji karbon bazlı enerjiden karbon bazlı olmayan enerjiye geçiş iddiasıyla pazarlanmaktadır. Bu iddia yenilenebilir kaynaklardan enerji üretimi açısından biokütle hariç doğru olmakla birlikte, yenilenebilir enerji ile hangi kaynağın ikame edildiğinin gözetilmesi de faydalı olacaktır. Ülkelerde mevcut enerji üretim kaynakları ve yenilenebilir enerjinin portföye eklenmesi ile oluşacak karbondioksit azaltımını ortaya koyan modeller kullanılmaktadır. Örneğin nükleer enerji veya hidrolik kaynaklara dayalı enerjinin rüzgâr veya güneş enerjisi ile ikamesinde karbondioksit azaltımı söz konusu değildir. Diğer yandan ekipman üretimi açısından da karbonsuz enerji iddiası her santral için olduğu gibi yenilenebilir enerji santralleri için de tartışmalıdır. Üretilen enerjinin ekipman ve alan kullanımı göz önüne alındığında birim alan ve ekipman başına üretilen enerji açısından yenilenebilir enerji dezavantajlı durumdadır (Jarke ve Perino, 2017).
Diğer bir hâkim söyleme göre yenilenebilir enerjiye geçiş aynı zamanda ithal enerjiden yerli enerjiye geçiş olarak tanımlanmaktadır. Özellikle Türkiye açısından bakıldığında bu iddia oldukça tartışmalıdır. Türkiye’nin yenilenebilir enerji üretiminde çoğunlukla ithal ekipmanlara bağımlıdır. Ekipman ithalatının yarıya yakını en büyük iki üretici olan Çin ve Almanya’dan yapılmaktadır. Yenilenebilir enerji sektöre genişledikçe kullanılan ekipmanların Türkiye’nin toplam ticareti içerisindeki payı değerlendirildiğinde ihracat tarafında düşüş, ithalat tarafında ise artış eğilimi izlenmektedir (Özenç, 2018).
Bir diğer önemli söylem merkezi enerjiden demokratik enerjiye geçiş iddiasıdır. “Demokratik enerji” enerji üretiminin devletin ve tekellerin elinden alınması ve yurttaşların kendi elektriklerini üreterek ortak sistemden kurtulması veya en basit anlamıyla herkesin kendi enerjisini üretebilmesi olarak anlaşılmaktadır. Ancak bu talep açıkça liberalizm savunusuna ve merkezi planlamanın enerji üretimi gibi kritik bir sektörden uzak tutulması talebine denk düşmektedir. Bu iddia enerji alanında piyasalaşma ve özelleşmeyi beraberinde getirdiği gibi, yurttaşların ucuz, kesintisiz ve kaliteli enerji hizmeti almasını de imkânsız kılmaktadır.
Diğer yandan yenilenebilir enerjinin karşısında yer alan petrol, doğalgaz ve nükleer enerji lobilerinin faaliyetleri farklı sermaye grupları arasındaki çekişmelere ve veri manipülasyonlarına neden olmaktadır. Enerji alanı piyasaya terk edildikçe planlamayı imkânsız kılan gelişmelerin önüne geçilememektedir. Yenilenebilir enerjinin dezavantajlarına rağmen enerji şirketleri, devletler ile geliştirdikleri tarife garantisi, tarife primi, karbon vergilendirmesi gibi uygulamalarla piyasa üzerindeki baskıyı azaltmaya çalışmaktadır.
Hâlbuki piyasa araçları kullanılarak değil merkezi planlama ve bilimsel ilerleme ile yenilenebilir enerjinin payı daha sürdürülebilir, insancıl ve doğaya uyumlu biçimde gelişebilecektir.
YENİLENEBİLİR ENERJİNİN ÖNÜNDEKİ KISITLAR
Yenilenebilir enerjisinin payının artmasının önünde kimi fiziksel, teknik ve sosyal engeller bulunmaktadır. Her ne kadar kapitalizm koşulları içerisinde piyasa araçları ile çözümler üretilmeye çalışsa da engellerin ortadan kalkması çoğunlukla bilimsel ilerlemeye bağlı görünmektedir.
En önemli kısıtlardan birisi fosil yakıtlara oranla yenilenebilir enerjiden elektrik üreten santrallerin çok daha düşük kapasiteli olmasıdır. Fosil yakıtlar kullanılarak nispeten küçük tesislerde yüksek miktarda enerji üretilebilir. Diğer yandan bir önceki bölümde belirtildiği üzere bir termik santralle aynı miktarda enerji üretebilmek için çok daha büyük yenilebilir enerji santralleri gerekmektedir. Santrallerde ihtiyaç duyulan galyum, kobalt, bakır gibi nadir elementlerin de aşırı tüketimi söz konusu olmaktadır.
İkinci önemli kısıt ise yenilenebilir enerjinin süreklilik sorunudur. Sürekliliğin sağlanabilmesi için çözüm enerji depolama teknolojilerinin gelişiminde görülmektedir. Ancak depolama teknolojileri henüz çok pahalı ve sınırlı kapasiteye sahip durumdadır. Dolayısıyla sürekli enerjiye ihtiyaç duyulan durumlarda yenilenebilir kaynak olarak odun peletine yönelim gözlenmektedir. Pelet kullanımının yaygınlaşması sera gazı etkisinin düşürülmesi iddiasını boşa düşürmektedir.
Üçüncü önemli kısıt ise yer ihtiyacıdır. Yenilenebilir enerji santralleri benzer kapasitede elektrik üretebilmek için fosil yakıt santralleri veya nükleer enerji santrallerine göre çok daha fazla alana ihtiyaç duyar. Alan ihtiyacı denildiğinde Dünya genelinde de ülkemizde olduğu gibi ilk akla gelen tarım ve orman arazileri olmaktadır.
TÜRKİYE’DE MEVCUT DURUM
Türkiye’de ise yenilenebilir enerji alanında hükümetin birkaç politikasından bahsetmek bu alandaki piyasalaşmayı tespit edebilmek için yerinde olacaktır.
Bahsedilmesi gereken ilk uygulama 2011 yılında kurulması kararlaştırılan Yenilenebilir Enerji Kaynakları Destekleme Mekanizması’dır (YEKDEM). YEKDEM’den rüzgâr, güneş, jeotermal, biokütle, biokütleden elde edilen gaz (çöp gazı dâhil), dalga, akıntı enerjisi ve gel-git ile kanal veya nehir tipi veya rezervuar alanı on beş kilometrekarenin altında olan hidroelektrik üretim tesisleri faydalanabilmektedir. 2018’de, 708 adet santralden yapılacak alım garantili elektrik alımları için toplamda 6 milyar doları aşan bir ödeme yapılmıştır. Bu uygulamadan, içlerinde 582 MW kapasitede bir hidroelektrik santralin de bulunduğu, 50 MW’ın üzerinde kurulu gücü olan 50 adet hidroelektrik santralin (HES) de yararlanıyor olması, uygulamayı tartışmalı hale getirmiştir. YEKDEM çerçevesinde verilen alım garantilerinin miktarları Tablo 1’de sunulmuştur.
YEKDEM uygulaması öngörülemeyen pek çok sonuç doğurmuştur. Bu uygulama ile birlikte arz fazlası olan bölgelere elektrik üretim santralleri kurulmuş, özellikle HES’ler ile çevreye büyük zararlar verilmiş, iletim sistemi idaresinde sorunlar ortaya çıkmış ve kısıtlı sayıda enerji şirketine oldukça büyük miktarda sermaye aktarılmıştır.
YEKDEM uygulamasının yanı sıra 2014 yılında Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın girişimi ile Avrupa İmar ve Kalkınma Bankası (EBRD), İspanya Krallığı Hükümeti ve Deloitte Touche & Tohmatsu tarafından Türkiye Ulusal Yenilenebilir Enerji Eylem Planı hazırlanmıştır. Plana göre ülkemizde yenilenebilir enerji kullanımının yaygınlaşması için;
o Santrallere sabit fiyattan alım garantisi verilmesi
o Yatırım teşvikleri uygulanması
o Uluslararası finans kuruluşlarından destekler alınması
o Arazi kullanım ücretlerinde teşvikler uygulanması veya bedelsiz arazi kullandırılması
o Lisans süreçlerinin kolaylaştırılması
o Üretilen fazla elektriği satın alma yükümlülüğü
gibi öneriler getirilmiştir. Eylem planı incelendiğinde Türkiye’den kamu kaynaklarının özel teşebbüslerce tüketilmesi noktasında bir kararlılık beklendiği görülmektedir.
Yukarıda sıralananlar haricinde Yenilenebilir Enerji Kaynak Alanı (YEKA) ve “Endüstri Bölgeleri” ile yenilenebilir enerji politikaları alanındaki en önemli iki stratejidir. Yönetmelikteki tanımına göre YEKA, “kamu ve hazine taşınmazları ile özel mülkiyete konu taşınmazlar üzerinde kurulacak büyük ölçekli kaynak alanları”dır. Başka bir deyişle kamuya ait büyük arazilerin, enerji santralleri ile değerlendirilmek üzere tahsisidir. Hâlihazırda kimi alanlar YEKA kapsamında ihaleye çıkarılmış ancak ihaleler peş peşe iptal edilmiştir.
SONUÇ
Yukarıda sıralanan temel sorun başlıkları çerçevesinde yenilenebilir enerji alanının piyasacılığa ve özel teşebbüse terk edildiği anlaşılmaktadır. Bahsi geçen sorunların çözümü ve Türkiye’de yenilenebilir enerjinin kullanımının yaygınlaşması, kar amacıyla yapılan yatırımlar ve serbest girişimlerle değil, planlama temelli ve kalkınmacı bir bilimsel ilerleme perspektifi ile mümkün olabilir. Yenilenebilir enerji alanında merkezi planlamaya dayalı, insanla ve doğayla uyumlu, kamucu bir yönetim anlayışı ile hidrolik kaynaklardan başlayarak tüm yenilenebilir enerji kaynaklarının yönetimi sağlanmalıdır.
Hidrolik kaynaklar ile ilgili tüm faaliyetler kamusal hizmet olarak tanımlanmalı, su toplumsal bir değer olarak kabul edilmeli ve metalaştırılmasının önüne geçilmelidir. Hidroelektrik santraller, havza özelinde, doğal, kültürel, sosyal, ekonomik etkenler de dikkate alınarak planlanmalıdır.
Belli bölgelerde yoğunlaşmış rüzgâr ve güneş enerjisi santrallerinin tüm ülkeye arz-talep dengesi gözetilerek planlı bir biçimde yayılabilmesi için rüzgâr ve güneş enerjisi potansiyel ölçümleri güncellenmeli, analiz ve kestirimler bilimsel yöntemler ile yapılmalı, iletim hattına bağlantı kısıtlarının giderilebilmesi için altyapının iyileştirilmesi bir hedef olarak belirlenmelidir.
Benzer biçimde yenilenebilir enerji potansiyeli ile özel sektörün elinde bulunan ölçüm ve analizler merkezileştirilmeli, tüm yenilenebilir enerji kaynakları için bütünleşik bir veri altyapısı ve değerlendirme mekanizması kurulmalıdır.
Komisyonumuzun bir önceki çalıştay tebliğinde belirtildiği üzere; yenilenebilir enerjinin ülkemizde ciddi bir alternatif olabilmesi için Anadolu, planlama ve sosyal politikalar ile yurttaşlar açısından yeniden yaşanılabilir kılınmalı, artık yönetilemez hale gelen büyükşehirler yeniden planlanmalıdır. Böylelikle üretim, dağıtım ve nüfus planlamalarına bağlı olarak lojistik ihtiyaçlar yeniden tarif edilebilecek ve buna paralel olarak yaygın ve dengeli bir yenilenebilir enerji ağı kurulabilecektir.
KAYNAKÇA
British Petroleum (2018). BP Statistical Review of World Energy 2018
Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı (2014). Türkiye Ulusal Yenilenebilir Enerji Eylem Planı
Griffin, A. (2017). Solar and wind power cheaper than fossil fuels for the first time. Erişim Tarihi: 19.03.2019, https://www.independent.co.uk/environment/solar-and-wind-power-cheaper-than-fossil-fuels-for-the-first-time-a7509251.html
IEA (2018). World Energy Outlook 2018
IRENA (2017). Renewable Energy Statıstıcs 2017
Jarke, J., Perino, G. (2017). Do renewable energy policies reduce carbon emissions? On caps and inter-industry leakage. Journal of Environmental Economics and Management, 84, ss. 102-124.
Özenç, B. (2018). Enerji Ekipmanları Dış Ticareti, Türkiye’nin Enerji Görünümü 2018, ss. 11-30.