İZMİR VE RÜZGAR ENERJİSİ

Transkript

1 TMMOB 2. İzmir Kent Sempozyumu / Kasım İZMİR VE RÜZGAR ENERJİSİ Alper KALAYCI Makina Mühendisleri Odas alper@alperkalayci.com Dr. Cenk SEVİM cenk.sevim@aerowind.com ÖZET Yenilenebilir enerji kaynaklar aras nda maliyet ve verim parametreleri dikkate al nd ğ nda %92 lik deneyim eğrisi değerine sahip rüzgar enerjisi sistemleri araşt rma geliştirme aşamas n tamamlam ş bir ticari ürün olarak diğerlerinden bir ad m öndedir. Küresel ölçekte 2012 y l içinde MW yeni rüzgar enerjisi santrali (RES) işletmeye al nm ş ve 2012 y l sonu itibariyle küresel rüzgar enerjisi kurulu gücü MW ta yükselmiştir. Türkiye MW l k rüzgar enerjisi potansiyeli ile Avrupa daki önemli rüzgar enerjisi potansiyeline sahip ülkeler aras nda yer almaktad r. Türkiye de rüzgar enerjisi potansiyeli ve gerçekleştirilen yat r mlar n dağ l m incelendiğinde Ege Bölgesi dikkat çekici bir şekilde ön plana ç kmaktad r. Temmuz 2013 itibariyle Türkiye deki kurulu rüzgar gücü MW düzeyine ulaşm şt r ve 970 MW devam eden RES projesi bulunmaktad r. Türkiye deki işletmede olan RES lerin %40 ve inşa halindeki RES lerin %35 i Ege Bölgesinde yer almaktad r. Ege Bölgesinde de İzmir RES yat r mlar aç s ndan önemli bir merkez haline gelmiş durumdad r. İzmir de kurulu 498 MW RES ve inşa halinde olan 165 MW RES projesi bulunmaktad r. İzmir de işletmede olan ve inşas devam eden RES lerin toplam yat r m değeri 665 milyon Euro civar ndad r. Bu bildirinin amac küresel rüzgar enerji pazar ndaki gelişmelerden ve İzmir merkezli olarak Türkiye deki rüzgar enerjisi pazar nda son y llarda yaşanan gelişmelerin aç klanmas d r. GİRİŞ Enerji ekonomik ve sosyal kalk nman n temel kaynaklar n n baş nda gelmektedir. Global ve ulusal düzeyde ülkelerin enerji talepleri gün geçtikçe artmaktad r. Hali haz rda fosil yak tlara dayal bir teknoloji sarmal içinde yaşamaktay z ancak fosil kaynak rezervleri gün geçtikçe azalarak tükeniş noktas na doğru ilerlemektedir. Fosil kaynaklar tükeniş noktas na doğru ilerlerken sera emisyonu kaynakl başta h zl iklim değişikliği olmak üzere çeşitli çevre sorunlar n n da temel kaynağ n oluşturmaktad r. Bu noktada günümüzde yenilenebilir enerji kaynaklar n kullan mlar n n yayg nlaşt r lmas pek çok dünya ulusunun gündeminde yer almaktad r. Yenilenebilir enerji kaynaklar aras nda maliyet ve verim parametreleri dikkate al nd ğ nda %92 lik deneyim eğrisi değerine sahip rüzgar enerjisi sistemleri araşt rma geliştirme aşamas n tamamlam ş bir ticari ürün olarak diğerlerinden bir ad m öndedir 2012 y lsonu itibariyle Dünya birincil enerji tüketimi yaklaş k 12 milyar TEP düzeyinde gerçekleşmiştir. Birincil enerji tüketimine kaynak olan enerji türleri incelendiğinde, kullanmakta olduğumuz enerjinin %33,1 nin petrol, %30 nun Kömür, %23,7 nin doğal gaz, %6,4 nün hidrolik enerjiden, %4,9 nun nükleer enerjiden ve %1,6 n n diğer yenilenebilir

2 394 TMMOB 2. İzmir Kent Sempozyumu / Kasım 2013 enerji kaynaklar ndan elde edildiği görülmektedir. Bu dağ l ma göre birincil enerji tüketiminde %87 ile 3 fosil enerji kaynağ n n bask n oluşu dikkat çekmektedir. Dünya elektrik enerjisi üretimi değerlendirildiğinde enerjinin % 40 kömürden, % 20 si doğal gazdan, %7 si petrolden, %15 i nükleer enerjiden, %16 s hidrolik enerjiden %2 si de diğer yenilenebilir enerji kaynaklar ndan (rüzgar, jeotermal, güneş vb.) karş land ğ görülmektedir. Söz konusu fosil enerji kaynaklar n n neden olduğu sera gaz sal mlar dikkate al nd ğ nda yenilenebilir enerji kaynaklar na yönelinmesi insanoğlunun geleceği aç s ndan yaşamsal bir zorunluluk halini almaktad r. Şekil 1.Dünya Birincil Enerji Tüketimi [1] 1970 li y llarda OECD ülkeleri küresel enerji tüketiminin 2/3 nü gerçekleştirirken günümüzde bu değer küresel enerji tüketiminin 1/3 ne doğru ilerlemektedir. Diğer taraftan başta Çin, Hindistan ve Ortadoğu ülkeleri olmak üzere OECD d ş ülkelerin enerji tüketimleri büyük bir h zla artmaktad r. Bu gelişmelerin ş ğ alt nda küresel enerji tüketim ekseninin doğuya kayd ğ söylenebilir. İklim değişikliği tehlike s n r nda bir eğilim göstermektedir y l na kadar CO 2 emisyonlar başta olmak üzere diğer sera gazlar n n emisyonunun k s tlanmas konusunda uluslararas bağlay c l ğ olan bir anlaşma oluşturulamamas halinde 2 o C lik üst s cakl k art ş limiti aş lacakt r[2]. Bunun sonucunda 2030 a kadar dünyadaki küresel s cakl ğ n 3,5-4,5 o C lik bir art ş gösterebileceği öngörülmektedir. Ancak yaşanmakta olan finansal krizin gölgesinde iklim değişikliği sorunu ülkelerin gündeminden düşmektedir. RÜZGAR ENERJİSİ 1970 li y llardaki petrol krizlerinin ve 1990 lardan sonra iklim değişikliği merkezli olarak küresel ölçekte çevresel duyarl l ğ n n artmas sonucu yenilenebilir enerji teknolojilerine olan ilgi de artm şt r. Yenilenebilir enerji teknolojileri aras nda %92 lik deneyim eğrisiyle rüzgar enerji teknolojileri diğer alternatiflerine göre günümüzde ön plana ç kmaktad r. Gelişen teknolojiye paralel olarak düşen yat r m maliyetleriyle rüzgar enerjisi teknolojisi k smen de olsa konvansiyonel enerji teknolojileri ile rekabet edebilir noktaya yaklaşm şt r (Tablo 1).

3 TMMOB 2. İzmir Kent Sempozyumu / Kasım Tablo1. Enerji Teknolojileri Maliyet Karş laşt rmas [3] Teknoloji Rüzgar Yat r m Maliyeti Orta- Yüksek Yak t Maliyeti İşletme- Bak m Maliyeti Karbon Maliyeti Sosyal Maliyetler Yok Düşük Yok Çok Düşük Kömür Düşük Orta Düşük Yüksek Yüksek Nükleer Yüksek Orta Orta Düşük Yüksek Doğal Gaz Düşük Yüksek Orta Orta Orta Rüzgar santralleri projelerinde ortalama yat r m maliyeti /kw civar ndad r. Söz konusu yat r m maliyetinin yaklaş k %78 ni rüzgar türbini oluşturmaktad r. KÜRESEL RÜZGAR ENERJİSİ PAZARI 1996 dan beri kümülatif rüzgar kurulu gücü logaritmik olarak art ş göstermektedir y l nda MW gücünde rüzgâr enerjisi santral n n (RES) devreye al nmas yla küresel rüzgar enerjisi kurulu gücü MW düzeyine ulaşm şt r. (Şekil 2. ve Şekil 3.) y l sonu itibariyle global rüzgar enerjisi pazar nda %18 lik büyüme görülmüştür. Şekil 2. Küresel Kümülatif Rüzgar Kurulu Gücü ( ) [4] Şekil 3. Küresel Y ll k Kurulan Rüzgâr Kurulu Gücü ( ) [4]

4 396 TMMOB 2. İzmir Kent Sempozyumu / Kasım 2013 Dünya da ki RES yat r mlar Kuzey Amerika, Avrupa ve Asya da yoğunlaşm ş durumdad r y l nda eklenen en büyük kurulu güç MW ile Çin de olmuş ve Çin deki rüzgâr enerjisi pazar % 21 oran nda bir büyüme sergilemiştir. Çin i MW ile ABD ve MW ile de Avrupa bölgesindeki yat r mlar izlemiştir y l sonu itibariyle dünyadaki en büyük rüzgâr kurulu gücü MW ile Çin de bulunmakta ve onu MW ile ABD de takip etmektedir (Tablo 3). Tablo 2. Global Rüzgâr Enerjisi Pazar ndaki İlk On Ülke (2012) [4] Ülkeler Kurulu Güç (MW) Küresel Pazar Pay (%) 2012 kapasite art ş Çin , ABD , Almanya , İspanya , Hindistan , İngiltere İtalya , Fransa ,5 404 Kanada ,2 935 Portekiz ,6 145 Diğer Ülkeler , Toplam TÜRKİYE DE VE İZMİR DE RÜZGAR ENERJİSİ Rüzgâr Enerjisi Potansiyeli Atlas na göre Türkiye deki teorik rüzgâr enerjisi potansiyeli yaklaş k MW civar ndad r. Söz konusu potansiyelin MW t karasal bölgelerde ve MW da deniz üzerinde yer almaktad r in ilk alt ay nda Türkiye de 307 MW l k yeni RES yat r m devreye al nm ş ve Türkiye nin rüzgar kurulu gücü MW ta ulaşm şt r (Şekil 4). Kurulu Güç (MW) Tem.13 Y l Şekil 4. Türkiye Kümülatif Rüzgar Kurulu Gücü (1999-Temmuz 2013)

5 TMMOB 2. İzmir Kent Sempozyumu / Kasım y l n n ilk alt ay itibariyle MW olan kurulu rüzgar gücünün bölgelere göre dağ l m %40,68 Ege Bölgesi, %37,19 Marmara Bölgesi, %16,32 Akdeniz Bölgesi, %3,05 Karadeniz Bölgesi, %2,75 İç Anadolu Bölgesi şeklinde gerçekleşmiştir (Şekil 5). Şekil 5. İşletme de Olan RES lerin Kurulu Güç Bak m ndan Bölgelere Göre Dağ l m (Temmuz 2013) [5] Temmuz 2013 itibariyle işletmede olan MW RES in 498 MW l k bölümü İzmir de bulunmaktad r bu kurulu güç değeri Türkiye deki kurulu rüzgar gücünün yaklaş k %19 na karş l k gelmektedir (Şekil 6). Bugüne kadar İzmir de yap lan RES lerin yat r m değeri de yaklaş k 500 milyon Euro civar ndad r. Şekil 6. İşletme de Olan RES lerin Kurulu Güç Bak m ndan İllere Göre Dağ l m (Temmuz 2013) [5] 2012 y l sonu itibariyle Türkiye rüzgar enerjisi pazar nda %28 lik büyüme görülmüştür (Tablo 3) y l sonu itibariyle Türkiye deki enerji kompozisyonunda kurulu güç aç s ndan rüzgar enerjisinin pay %4 seviyesindedir.

6 398 TMMOB 2. İzmir Kent Sempozyumu / Kasım 2013 Tablo 3. Y llara Göre Türkiye deki Rüzgar Kurulu Gücünün Gelişimi ( ) Y l Kurulu Güç (MW) Y ll k Eklenen Yeni Kapasite (MW) Y ll k Kurulu Güç Art ş Oran (%) ,9 10, ,9 0,0 0, ,9 0,0 0, ,1 1,2 6, ,1 0,0 0, ,1 0,0 0, ,0 44,9 223, ,0 142,0 218, ,0 126,0 60, ,0 468,0 140, ,0 528,0 65, İnşas devam eden rüzgar enerjisi projelerinin bölgelere göre dağ l m %36,43 Marmara Bölgesi, %34,2 Ege Bölgesi, %15,46 İç Anadolu Bölgesi, %11,08 Akdeniz Bölgesi, %2,83 Güneydoğu Anadolu Bölgesi şeklinde gerçekleşmiştir (Şekil 7). İnşas devam eden bu projelerin tamamlanmas yla Türkiye deki kurulu rüzgar gücüne 970 MW daha RES eklenmiş olacakt r. Ayr ca MW lisans alm ş RES projesi bulunmaktad r. Şekil 7. İnşa Halinde RES lerin Kurulu Güç Bak m ndan Bölgelere Göre Dağ l m (Temmuz 2013) [5] Temmuz 2013 itibariyle inşas devam eden 970 MW RES projesinin 165 MW l k bölümü İzmir de bulunmaktad r. İzmir de yat r m devam eden RES projeleri Türkiye deki devam eden RES projelerinin yaklaş k %17 ne karş l k gelmektedir (Şekil 8). İzmir de inşas devam eden RES projelerinin yat r m değeri de yaklaş k 165 milyon Euro civar ndad r.

7 TMMOB 2. İzmir Kent Sempozyumu / Kasım Şekil 8. İnşa Halinde RES lerin Kurulu Güç Bak m ndan İllere Göre Dağ l m (Temmuz 2013) [5] SONUÇ Gelecekte rüzgar enerji teknolojisinde dört temel konu önemli başl klar oluşturmaktad r. Bunlar, offshore rüzgar enerji santralleri, repowering uygulamalar, direct drive teknolojisine yönelim ve daha büyük nominal güce sahip rüzgar türbinlerinin üretimidir. Offshore rüzgar enerji santraller uygulamalar nda inşaat maliyetini düşürebilecek konseptler üzerinde ve derin deniz offshore RES leri konular nda çal şmalar sürmektedir. Repowering uygulamalar da başta Almanya olmak üzere özellikle Avrupa ülkelerinde yayg n şekilde uygulanmaya başlanm ş durumdad r sonras küresel rüzgar enerji pazar nda teknik avantajlar nedeniyle direct drive teknolojinin kullan ld ğ RES lerin yayg nlaşmas beklenmektedir. Günümüzde RES yat r mlar nda en çok tercih edilen rüzgar türbinleri 2-3 MW aral ğ nda yer almakta olan rüzgar türbinleri olmaktad r bununla birlikte kullan m alan kurulu güç oran n optimize edebilmek için başka bir ifadeyle minimum alanda maksimum gücü elde edebilmek için daha büyük nominal güce sahip rüzgar türbinlerinin üretimi için araşt rma çal şmalar sürmektedir. Söz konusu çal şmalar kapsam nda özellikle rüzgar türbinlerinde kullan lan malzeme teknolojisinde önemli gelişmeler beklenmektedir [6]. Haziran 2013 itibariyle Türkiye de ki kurulu güç MW düzeyindedir. Son dönemlere ait eğilimler incelenerek Türkiye nin önümüzdeki 10 y ll k dönemde elektrik talebinin y ll k ölçekte %6-8 aras nda artacağ öngörülmektedir y l na kadar kurulu gücün MW civar na ç kmas hedeflenmektedir. Gerek elektrik talep art ş projeksiyonlar ve gerekse kurulu güç hedefine göre Türkiye de her y l 8-10 milyar dolar civar nda yeni yat r m gereksinimi bulunmaktad r. Mevcut elektrik şebeke alt yap s dikkate al nd ğ nda ise elektrik şebekesine bağlanabilir rüzgar enerjisi potansiyeli MW düzeyinde hesaplanm şt r. Ayr ca elektrik şebekesinde yap labilecek olas revizyon çal şmalar sonucu orta vadede elektrik şebekesine bağlanabilir rüzgar enerjisi potansiyelinin MW seviyesine yükselmesi olas gözükmektedir ki 2023 y l na kadar Türkiye de rüzgar kurulu gücünde MW seviyelerine ulaş lmas öngörülmektedir.

8 400 TMMOB 2. İzmir Kent Sempozyumu / Kasım 2013 Türkiye deki reel rüzgar enerjisi pazar 8-10 milyar Euro aras nda ve potansiyel rüzgar enerjisi pazar da milyar Euro aras nda değere sahiptir [7]. İzmir de işletmede olan ve inşas devam eden RES lerin toplam yat r m değeri 665 milyon Euro civar ndad r. Söz konusu bu yat r m değerleri dikkate al nd ğ nda İzmir in rüzgar enerjisi aç s ndan önemli bir merkez haline geldiği ortadad r. Türkiye deki rüzgar enerjisi yat r mlar n n sürekliliğinin sağlanabilmesi için rüzgar potansiyeli yüksek bölgelerdeki zay f şebekelerin güçlendirilmesi ve enerjinin güçlü tüketim noktalar na taş nmas için gereken yeni iletim hatlar n n yap lmas bir zorunluluktur. Türkiye nin Avrupa ülkeleri aras nda İspanya dan sonra en büyük rüzgar enerjisi potansiyeline sahip olduğu düşünüldüğünde, Türkiye nin bu potansiyelini doğru yat r m ve politikalarla kullanabilmesi halinde global rüzgar enerjisi pazar nda önemli bir oyuncu haline gelmesi olas d r. KAYNAKLAR Bp Stat st cal Rev ew 2013 SEVİM,C. Küresel Enerji Stratejileri ve Jeopolitik, Seçkin Yay nlar, Ankara, 2012 ISBN: SEVİM,C. Rüzgâr Enerji Sektöründeki Tekno-Ekonomik Gelişmeler ve Türkiye Rüzgar Enerjisi Sektörü İçin Yol Haritas, Türkiye 12. Enerji Kongresi, Ankara, Türkiye, Kas m 2012 Global Wind Statistics 2012, Global Wind Energy Council (GWEC) Türkiye Rüzgar Enerjisi Birliği (TÜREB), İstatistikler Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi, Enerji Raporu 2011 Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi, Enerji Raporu 2012