Son Yıllarda Ayyuka Çıkan Bir Problem: Türkiye'nin Enerji Sorunu

efendiler! -canınız çektiği takdirde- okumaya devam edeceğiniz entry, epey uzun ve bilgilendirici mahiyette olacaktır; başlıktan da anlaşılmış olduğu üzere konu türkiye'nin enerji sorunu ve olası çözümlerdir; bu entry uzmanlık alanı alternatif enerjiler olan bir elektrik elektronik mühendisi tarafından -yani konuya nispeten hakim ve alanı dolayısıyla dünya ve türkiye enerji piyasasının genel durumunu sürekli takip eden bir zat tarafından- yazılmıştır. 

türkiye'nin enerji açığı var mı?

ne yazık ki evet. bilindiği üzere türkiye cumhuriyeti gelişmekte olan bir ülkedir ve mevzubahis enerji potansiyelinin çok az bir kısmını kullanmaktadır. zaten, üretilen enerjinin çok büyük bir kısmı doğu ülkelerinden (iran, rusya gibi) alınan doğal gaz'ın doğal gaz santrallerinde yakılması ile elektrik üretilmesi sonucuyla elde edilmektedir.^* bu üretim, türkiye'nin elektrik üretimi pastasında yaklaşık olarak %40'lık bir kısmı kapsamaktadır. ülkenin enerji üretiminin -yazıyla- yalnız yüzde kırkını stabil olmayan dış kaynaklara bağlamak salaklığın daniskasıdır. zaten, iran da sağolsun sözleşmedeki act of god maddesini öne sürerek geçen kış doğalgazı bir anda kesivermiştir. peki rusya? onlar da daha geçen kış avrupa'ya resti çekip muslukları bir süreliğine kapatmışlardır. yani, gavurun çükünün keyfine kalıp ülkenin kaderini buna bağlamak, öne sürülebilecek en aptalca savlardan biridir.

türkiye'nin elektrik üretiminin yetersiz olmasının yanısıra, kalitesiz olması gibi de bir problemi vardır. peki ne demektir bu kalitesizlik? şu demektir; alternatif elektrik akımında birkaç farklı tanım bulunur. bunlar; genlik, frekans ve rms olarak sıralanabilir. genlik, amiyane tabirle voltaj değeridir. frekans, gelen sinüs fonksiyonunun saniyede kaç kez kendini tekrar ettiğiyle alakalıdır, yani ac genlik değerinin saniyede kaç kez tepe noktasına vurduğunu belirler. türkiye standartlarına göre, enterkonnekte sistem 220v(voltaj) 50hz(frekans) olarak prizlere gelir. ac elektrikle çalışacak cihazlar bu değerlere göre üretilirler. evinizde kullandığınız çoğu cihazın toleransı özellikle sapma değerleri olasılığına karşı çok yüksektir. örneğin sizin kullandığınız bulaşık makineleri çok kısa süreli olsa da 290v~1khz(kiloherz) değerlerinde denenirler. ancak, sanayide kullanılan bazı hassas cihazların toleransı çok düşüktür. (bkz: ölçüm cihazları) ve özellikle genlik/frekans oynamalarına karşı çok hassastırlar. türkiye'de ise hassas üretim yapılamadığı için gelen şebeke elektriğinin voltaj değeri (220 olması gerekirken) 218-222 arasında oynar. frekans ise (50 hz olması gerekirken) 48.5-51 arasında oynar. bu yüzden güzel ve yalnız ülkemin ürettiği elektrik stabil akım gerektiren sanayii dallarında (ve bunlar çokturlar) kullanılamamaktadır. peki nereden alıyoruz bu elektriği? bulgaristan'ın nükleer santralinden.

yani "ehe ehe tasarruf edersek, gereksiz ışıkları kapatırsak elektrik hepimize yeter ki, ehe!" gibi cümleler kurmak en ağır mallıktan beri gelmez.

peki bu açık nasıl kapatılacaktır?

kaliteli ve bol -tercihen ucuz- elektrik üretebilen merkezler kurulmasıyla.

peki alternatifler nelerdir?

hidroelektrik santralleri: hidroelektrik santraller, çocukluğumuzdan beri "temiz" olarak bildiğimiz santrallerdir; bu tanım aslında doğrudur. hidroelektrik santraller aslında temizdir. o kadar temizlerdir ki ekosistemleri mahvederler. ırmak üzerinde yaşayan canlıların dengesi alt-üst olur; alüvyon taşınması duracak seviyeye gelir. o yüzdendir ki, munzur'da baraja hayır, fırtına deresi'ni rahat bırakın gibi kampanyalar devam etmektedir.

ha, kesinlikle temizdir yine de hidroelektrik santralleri. maliyetli olsa da, ekosistemi bozsa da, "yenilenebilir" olması ve "çevreye görünen bir zarar vermemesi" hasebiyle kabul görmektedir.

termik santraller: karbon olayına, sebep olduğu kanserlere falan hiç girmeyeceğim, çok daha ilginç bir şey söyleyeceğim;

termik santrallerin atmosfere yaydığı radyoaktif ışıma, nükleer santrallerinkinden fazladır.

alternatif enerjiler: şimdi efendiler, alternatif enerji konsepti dünya üzerinde acayip büyük bir hızla popülerleşmektedir. bilindiği üzere alternatif enerji kaynaklarını kullanmak için birkaç yöntem mevcuttur:

güneş enerjisi: üç farklı yöntemle enerji elde edilebilir güneşten; ilki yıllardır kullanılan "güneş enerjileri" ile banyo suyu ısıtma mantığıdır, ikincisi photovoltaic cell ^{* *} yardımıyla gelen fotonların yarıiletkenlerdeki aktivasyon enerjisini sağlayarak elektron/delik hareketini başlatması mantığıdır, üçüncüsü ise odak noktası aynı ve sabit olan bir grup çukur aynanın sürekli güneşe dönerek odaklarında güneş ışığını biriktirmesi ve buradan geçirilen devirdaim sıvısı/gazının ^* türbinleri döndürmesiyle (yani buhar basıncıyla elektrik üretme mantığıdır.

üçüncü çılgın sistem için: http://en.wikipedia.org/…iki/ps10_solar_power_tower

hemen herkesin çok bilip de "ehe ehe her eve gelecek bu, süper elektrik üretcez hep beraber ehe" diyip durduğu sistem var ya hani meşhur, işte o photovoltaic cell sistemidir ve adı güneş paneli olarak geçmektedir. şimdi, güneş panellerinin birkaç farklı çeşidir vardır, polycrystalline, monocrystalline ve thin film paneller gibi. kullanım süresi ortalama 30 yıldır, lakin 20 yıldan sonra verimlilikleri düşmektedir. ha, zaten ortalama son kullanıcıya hitap eden güneş panellerinin ortalama verimi %17 civarındadır. yani, o alana düşen güneş enerjisinin maksimum %17'sini elektrik enerjisine çevirebilmektedir bu sistemler. peki nedir "maksimum"? şudur: öğlen 12'de, tamamen açık havada ve tercihen yaz mevsiminin en sıcak gününde oraya düşen enerjidir. ancak, kazın ayağı öyle değildir. bulutlu günler de olur, yağmurlu günler de, soğuk günler de. ha, bir de güneş sürekli hareket ettiği için panellerin üzerine güneş ışığının düşme açısı küçülür. halbuki bu açı 90 derece olduğunda (bu açının bulunmasında kullanılanlar için (bkz: azimuth angle)) maksimum verim elde edilmektedir. işbu yüzden tasarımcılar (övünmek gibi olmasın bunların biri de benim) bazen karışık algoritmalarla, bazen de basit sistemlerle güneşi takip eden güneş panelleri tasarlama yoluna gitmişlerdir. bu yeni dizaynlar verimliliği %20 civarında artırmışlardır. yani ne oldu? maksimumun maksimumunu alırsak; şu anda alana düşen güneş enerjisinin %20,4'ünü elektriğe çevirebiliyoruz.

şimdi bunu bir de ortalamaya vuralım; yıllık ortalama alındığında, güneş panelleri üzerlerine düşen toplam enerjinin maksimum %30'undan faydalanabilirler. yani, kendi kapasitelerinin ortalama %30'unu üretirler.(zaman hesapları, bir de gecesi falan var ya bunun)

yani ne oldu? %20,4'ün %30'unu alacağız. ne yaptı? %6,12. yani, güneş panellerinin etkenliği %6,12'dir. en iyi koşullarda.

gelelim fiyatlarına. atıyorum dışardan 125w'lık bir güneş paneli almak istiyorsunuz, ödeyeceğiniz fiyat yaklaşık olarak 1350 lira civarındadır. bitti mi? tabii ki hayır. şimdi gelin, güneş panelinin ürettiği doğru akım elektriği alternatif akım a çevirebilmek için bir adet invertör alalım, ona vereceğiniz para da yaklaşık olarak 1800 lira civarındadır. hmm. peki, biraz da akü alalım değil mi? kuru akü aldığımızı ve ucuzundan aldığımızı düşünürsek (daha bunun jel aküsü, nikel kadminyumu var, hiç girmiyorum oraya) 200 lira da bu olsun.

tebrik ederim. az önce evinizin sadece aydınlatmasını yapacak bir sistemi başarıyla kurdunuz. 3350 lira tuttu kendisi fark ettiğiniz üzere. şaşırdınız değil mi? şaşırmayın. güneş panellerinin enerji maliyeti çok fazladır. çok çok fazla hem de. yaklaşık olarak 4€/watt'dır ki, bu da ölümcül bir rakamdır. ha, çin malına yatırım yapacak göt dayanıklılığına sahipseniz bu sistem size 1600 lira civarında tutar, o ayrı mesele. ama en fazla birkaç sene kullanırsınız, o da bambaşka bir şey zaten.

evlere perakende kurmak da apayrı bir konu bu sistemi. şebekeye entegre edemezsiniz böyle bir sistemi^*, çünkü yukarıda anlattığım gibi stabil değil frekans. faz kayması bu kadar fazla olduğu için pll de sökmez, anında kömür olur güzelim sistem, on-grid system de size hayal olur.

dalga enerjisi: okyanus kenarında yaşamıyoruz, gel-git falan da yok burada o masrafı karşılayacak. o yüzden en fazla minyatür sistemler kurulabilir burada, o da belki bir köyün elektriğini karşılar. ancak.

rüzgar enerjisi: bu enerji türü türkiye için şu an itibariyle gerçekten mantıklı. zira türkiye, 50 metre seviyesinin üzerinde hemen her zaman rüzgarlı bir havaya sahip. zaten, bu yüzden çanakkale'de, bodrum'da, osmaniye'de büyük ve orta çaplı türbinler kurulmuş ve işlemekte. ancak, bu da bir yere kadar. yine; gece ve gündüz sıcaklık farkının uçuk seviyelere çıkacağı bir yerde, yani okyanus kenarında yaşamıyoruz. o yüzden kapasite olsa bile, belirli bir yere kadar. aalborg'da yapılan gibi 126m bıçak çapına sahip 5megawattlık bir sistem kurmak komiklikten öteye gitmez türkiye için, çünkü o bıçaklar dönmez. inanın, benim de canım istiyor gördükçe o tarz büyük türbinlerden, ama olmayınca olmuyor. bir yere kadar gidebiliyoruz, büyük çaplı sistemler kuramıyoruz.