ENERJİ SEKTÖRÜNDE KARAR VERMEDE BİLGİNİN YÖNETİMİ. Dr. Tanay Sıdkı Uyar Kocaeli Üniversitesi Öğretim Üyesi TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası Üyesi

Transkript

1 ENERJİ SEKTÖRÜNDE KARAR VERMEDE BİLGİNİN YÖNETİMİ Dr. Tanay Sıdkı Uyar Kocaeli Üniversitesi Öğretim Üyesi TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası Üyesi GİRİŞ İnsan nüfusunun giderek çoğaldığı ve kişi başına düşen yaşam hacminin her yeni doğan bebek ile azaldığı dünyamızda, bireyler ve toplumlar arası ilişkilerin insanca düzenlenmesi amacıyla, sistemli karar verme mekanizmalarının oluşturulması önem kazanmaktadır. Sürdürülebilir ekonomik gelişmenin sağlanması ve toplumların ortak geleceğinin garanti altına alınması, teknoloji seçiminde toplum, enerji, ekonomi ve çevre arasındaki ilişkilerin dikkate alınmasını gerektirmektedir. Dünyanın tüm ülkelerinde kendi doğal gelişimleri ve bugüne kadar tanımlayıp çözdükleri sorunların karmaşıklığı ve ülkede yaşayanların demokratik geleneklerine bağlı olarak geliştirilmiş ve halen kullanımda olan karar verme mekanizmaları bulunmaktadır. İnsanlar dünyanın kendilerine dar gelmediği dönemlerde yeryüzündeki yaşamlarını, çoğu kez, birbirlerinin farkında olmadan sürdürmüşlerdir. Karar verme mekanizmalarının uğraş alanı, insanların yaşam hacimlerini kuşatan doğal çevrenin kısıt ve olanaklarının farkına vararak, insandoğa ilişki ve etkileşimlerinin düzenlenmesi ile sınırlı kalmıştır. Günümüzde ise, yeryüzünde insanlarca oluşturulan ulaşım ve haberleşme ağlan yardımıyla, doğal dengeleri altüst edecek insan etkinlikleri planlanıp yürütülmektedir. Atmosfer hacminin insan nüfusuna bağlı olarak büyüyüp küçülmediği dünyamızda, belki de insan neslinin yeryüzünde yaşamasına olanak sağlayan koşulların ortadan kalkması için önemli adımlar atılmaktadır. İnsan etkinliklerinin gerek duyduğu enerjinin temini için oluşturulan enerji sektörü de doğal çevrenin yaşanılır olmaktan çıkarılmasına yönelik katkılarda bulunmaktadır. Enerji sektörü denildiğinde enerji kaynakları, enerji gereksinimleri ve enerji teknolojileri bir bütün olarak anlaşılmaktadır. Ülkelere bölünmüş dünyada her ülke enerji sektörüne ilişkin kararların alınmasında farklı kriterlere sahiptir. Bu kriterlere baktığımızda her ülkenin Jcendi insanı için en iyi olanı gerçekleştirme çabası içinde olduğunu görmekteyiz. Ülkelerin enerji sektöründe karar verme süreçlerinin etkinliği o ülkenin kamu kuruluşlarında çalışan bürokratların bilgi birikimi ve yeteneklerine ve toplumda var olan aktörlerden hangi ölçüde etkilendiklerine bağlı olarak değişmektedir. Görevlendirildikleri alanda yetkin olmayan bireylerin iç ve dış etkilenmelere daha açık olacakları bilinmektedir. Modern rüzgar türbinlerinin 1.5 MW kapasitede piyasada satılmakta olduğu bilgisinin erişmediği bürokrat, karar vericiye ülkesinde doğal gaz veya nükleer santral kurmayı en temiz çözüm olarak önerebilmektedir. Diğer ülkelerin kendi verileriyle kendileri için en elverişli bularak aldığı kararların Türkiye'ye uygulanması çabalarının ekonomimize gelecek yıllarda getireceği mali yük nedeniyle durdurulması 16

2 gerektiği kanısındayım. Bunun en yakın örneklerini nükleer santral kurma ve ülkemizi uzun vadeli olarak doğal gaza bağımlı hale getirme kararlarında görmekteyiz ENERJİ SEKTÖRÜNÜ ALGILAMA VE YENİLEME KOŞULLARI Enerji sektörüne ilişkin kararlar verilirken öncelikle mevcut enerji sisteminin dinamizminin kavranması yaşamsal önemdedir. Enerji sistemi ve enerji sağladığı ekonomik yapı tam anlamıyla tanınmadan alınan kararlar ülkeleri uzun vadeli zarar ve sıkıntılara sokmaktadır. Karar verme süreçlerinin iyileştirilmesinin ön koşulu karar vericilerin geleneksel karar verme biçimlerinin hatalı kararlara yolaçtığım kabul etme olgunluğunu göstermeleridir. Ancak genel olarak egemen olan yaklaşım yanlışların gözardı edilmesidir. Yanlışlarını gözardı eden ve üzerine alınmayan bireylerin de kendilerini ve etkinliklerini geliştirmeleri mümkün olamamaktadır. Giderek karmaşıklaşan enerji sektörünün dinamizminin doğru olarak algılanılabilmesi ise enerji sektörünün sistemli olarak izlenmesini ve konu ile ilgili tüm bilgilere anında ulaşılmasını ve tüm bu bilgileri sistemli olarak değerlendirebilecek bir bilgisayar altyapısının kullanılmasını gerektirmektedir. Kendilerini geliştirmede ne denli uzman olsalar da tek tek uzmanların sistemli değerlendirme araçlarına sahip olmadan, enerji sistemininin dinamizmini kavrayıp, geleceği sağlıklı bir biçimde planlayabılmeleri mümkün olamamaktadır. ENERJİ SEKTÖRÜNÜN YÖNETİMİNDE KAMU SEKTÖRÜNÜN İŞLEVLERİ Diğer tüm dünya ülkelerinde olduğu gibi ülkemizde de enerji sektöründen sorumlu kamu görevlileri bulunmaktadır. TBMM tarafindan güvenoyu alarak görevlendirilen hükümetler ve ilgili Bakan değişse de ülkemizin bütçesinden maaş alan bürokratlar Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı'nda görev yapmaktadırlar. ABD dahil tüm ülkelerde kamu görevlilerinin işlevi o ülkenin çıkarlarını iç ve dış etkilemelere karşı korumaktır. Dış etkiler dediğimizde, aklımıza ilk olarak, diğer ülkelerin çıkarlarına uygun ancak bizim ülkemizin çıkarlarına aykırı olan uygulamalar gelmektedir. Örneğin Çin'de 1.2 milyar insanın kömür yakarak enerjisini sağlaması, yol açtığı küresel ısınma nedeniyle, tüm dünyayı tehdit etmektedir. Çernobü'de yaşanan nükleer santral kazası, Ukrayna'da elektrik üretip fayda sağlarken, Türkiye ve Ukrayna'daki tarım ürünlerine ve insanlara zarar vermiştir. Almanya'da fazla elektrik tükettiği için kullanım dışı bırakılan tekstil makinalarımn Türkiye'ye satılması Alman tekstil sanayiine kaynak aktarırken, ülkemiz tekstil sektörü için, enerji maliyetleri gözönüne alındığında yeni makına almaktan daha pahalıya malolmuştur. Tüm OECD ülkelerinde uzun dönemli enerji planlama çalışmaları kamu eliyle yapılmakta ve tüm öze! sektör etkinlikleri o ülke için en yararlı bulunan çerçevede kamu eliyle denetlenmektedir. 17

3 Özel firmaların kendi karlarını en üst düzeyde gerçekleştirmek için çaba sarfetmeleri doğaldır. Rakipleri ile yarışma durumunda olan bir şirketin gelecek nesilleri düşünmesi ve bunu üretiminde gözönüne alması şirketin iflası ile sonuçlanabilir. Bu gerçekler nedeniyle özel ve kamu sektöründe çalışanlar da dahil olmak üzere bir ülkede yaşayan tüm insanların ve gelecek nesillerin çıkarlarının korunması için bir kamu iradesi gerekmektedir. Gelecek nesiller kendisini korusun demek yeterli olamamaktadır. Bugün alacağımız yanlış kararlar gelecek nesillerin temiz ve sağlıklı bir çevrede yaşama özgürlüğünü ellerinden almaktadır. Ekonomisi serbest rekabet esasları ile yönetilen ülkelerde de anti tekel yasalarının varlığı yanısıra, kullanılacak enerji teknolojilerinin seçimi yerel ve merkezi kamu kuruluşlarınca konulan kısıtlar ve yapılan yönlendirmeler altında gerçekleştirilmektedir. Enerji sektöründe karar verme süreçlerini örgütlemek, ilgili birey ve kuruluşların katkılarını özgürce sağlayabilecekleri birlikte değerlendirme platformlarını oluşturmak kamu kuruluşlarının en doğal işlevleri arasındadır. Kamu kuruluşlarında çalışan kamu görevlilerinin tanımlanmaya çalışılan işlevlerini yerine getirebilmeleri için konu ile ilgili tüm bilgilen kapsayan ve sürekli güncel tutulan bir veri tabanına ve bu bilgileri sistemli olarak değerlendirebilecek bir bilgisayar yazılım ve donanım altyapısına sahip olmaları gerekmektedir ENERJİ SEKTÖRÜNDE KARAR VERMEDE MODELLERİN KULLANIMI Enerji probleminin doğru olarak tanımlanması ve tanımlanan çerçevede uygulanabilir çözümler bulunması için bilginin serbest dolaşımı, sistemli değerlendirme ve ülkede yaşayanların doğrudan ve dolaylı katılımının sağlanması gerekmektedir. Bilginin serbest dolaşımından kastedilen enerji problemi ile bilgi ve verilerin değerlendirme platfbrmlannca erişilebilir olmasının sağlanmasıdır. Geleceğe yönelik bir planlama yapıldığında, geçmişin teknolojilerinin yanısıra, planlama döneminde ticari kullanıma sunulacak yeni teknolojiler de değerlendirme kapsamına alınmak zorundadır.. Ancak bu teknolojilerdeki gelişmeler izlenmeden kullanıma sunulacakları yılların öngörülmesi de mümkün değildir. Planlama dönemi içinde kullanıma girecek 50 elektrik ve 500'ün üzerindeki diğer enerji çevrim ve kullanım teknolojisinin varlığı bilinmeden ve bu teknolojiler aday oldukları yıldan itibaren karşılaştırılmalı olarak değerlendirilmeden enerji sektöründe doğru kararların alınması mümkün değildir. Sistemli değerlendirme araçları olarak, tüm karmaşık sorunların ele alınmasında olduğu gibi, bilgisayar modelleri kullanılmaktadır. Bu modeller de her geçen gün geliştirilmektedir. Enerji sektörüne ilişkin karar seçenekleri üretilirken yerel yöneticilerin, sivil toplum temsilcilerinin, meslek odalarının, sendikaların, sanayicilerin, üniversitelerin, esnaf örgütlerinin bilgi birikimi, beklenti ve talepleri değerlendirme kapsamına alınmalıdır İlgili tüm birey ve kuruluşların 18

4 temsilcilerinin değerlendirme ve karar verme süreçlerine katılımının sağlanması bir lütuf değil, sorunların doğru tanımlanabilmesi ve tanımlanan sorunlara uygulanabilir çözümler bulunabilmesi için bir zorunluluktur. OECD ÏEA ETSAP BÜNYESİNDE GELİŞTİRİLEN MODELLER Ülkemizin de üyesi olduğu Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Teşkilatı'nın Uluslararası Enerji Ajansı kapsamında çeşitli uygulama antlaşmaları bulunmaktadır. Üye ülkelerden uygulama antlaşmalarına taraf olan kuruluş temsilcisi araştırıcılar ortak enerji araştırma ve geliştirme projeleri yürütmektedir. Uygulama anlaşmalarından ETSAP (Enerji Teknoloji Sistem Analizi Programı) çalışmalarında ülkemiz Kocaeli Valiliği İl Çevre Koruma Vakfının sağladığı parasal destek ile Kocaeli Üniversitesi tarafından temsil edilmektedir. ETSAP bünyesinde, her yıl yenilenen proje amaçlarına ulaşmak üzere, enerji teknoloji ve politikası analizcileri enerji/çevre/ekonomı konularında işbirliği ve ortak çalışmalar yürütmektedir. Bu çalışmalarda her ülke temsilcisi standard bir model ve yöntem kullanarak, kendi ülke gereksinimleri doğrultusunda tutarlı bir ulusal veri tabanı geliştirerek, analizler yapmaktadır. Her altı ayda bir yapılan sempozyum ve çalışma grubu toplantılarında ise yapılan çalışmalar birlikte değerlendirilmekte ve bir sonraki yılın proje amaçları belirlenmektedir. ETSAP üyeleri bulundukları ülkelerde karar vericilere aşağıdaki konularda yardımcı olabilmektedir: Z Ülkenin enerji sisteminin MARKAL modelinin geliştirilmesi Z Yeni enerji teknolojileri ve emisyon denetim teknolojileri hakkında en güncel bilgilen içeren bir veri tabanı oluşturulması Z Geleceğin ekonomik ve enerji sistemi gelişimi içm alternatif senaryoların incelenmesi Z Seragazı kaynaklarından gelen emisyonların hesaplanması, ve gelecek yıllar için ulusal emisyon envanterinin çıkarılması Z İklim değişimi ve yerel çevresel kirlenme ile başedebılmek için en maliyet etkin politika ve önlemlerin belirlenmesi Z MARKAL-MACRO ile ülke enerji sistem modeline ekonomik parametrelerin entegrasyonu Z İşbirliği ve ortak uygulama için uluslararası imkanların belirlenip değerlendirilmesi ETSAP'ın sürmekte olan çok uluslu işbirliğine enerji teknoloji ve politika analizi için uygun metodolojiyi geliştirmek üzere katılınması ETSAP YAKLAŞIMININ YARARLARI Standard bir model kullanılarak: Z Z -İ- elde edilen sonuçlara uluslararası kredıbılite sağlanmaktadır çalışmalar değerlendirme için kolaylıkla erişilebilir olmaktadır. elde edilen sonuçlar diğer ülkeler ile doğrudan karşılaştırabilmektedir 19

5 Bir enerji sistem modeli kullanılarak: (D seçenekler arasındaki bağımlılıkları ihmal eden yanıltıcı görüşlerden kaçmılmaktadır. Bir eniyiieme modeli kullanılarak: CD maliyet etkin seçenekleri belirleyen en az maliyetli çözümler elde edilmektedir, seçenekleri derecelendirme sezgiler yerine model sonuçlanna dayanmaktadır. 20

6 ENERJİ SEKTÖRÜNDE KARAR VERMEDE BİLGİNİN YÖNETİMİ: "MARKAL-MACRO" ENERJİ-EKONOMİ-ÇEVRE MODELİ Dr. Tanay Sıdkı Uyar OECD IEA ETSAP Türkiye Proje Yürütücüsü Kocaeli Üniversitesi Öğretim Üyesi ÖZET Ülkemizde enerji sektöründe karar verme süreçlerinin etkinliği kamuda çalışan bürokratların gelişkinliğine ve özel sektör kuruluşlarının çıkarlarına bağlı olarak değişmektedir. Enerji sektörüne ilişkin kararlar verilirken ülkemizin mevcut enerji sisteminin dinamizminin kavranması yaşamsal önemdedir. Ülkemizin enerji sistemi ve enerji sağladığı ekonomik yapı tam anlamıyla tanınmadan alman kararlar ülkemizi uzuun vadeli sıkıntılara sokacaktır. Diğer ülkelerin kendi verileriyle kendileri için en elverişli bularak aldığı kararların ülkemize uygulanması çabaları da ekonomimize büyük darbeler vuracaktır. Bunun en yakın örneklerini nükleer santral kurma ve ülkemizi uzun vadeli olarak doğal gaza bağımlı hale getirme kararlarında görmekteyiz. Tüm OECD ülkelerinde uzun dönemli enerji planlama çalışmaları kamu eliyle yapılmakta ve tüm özel sektör etkinlikleri o ülke için en yararlı bulunan çerçevede kamu eliyle denetlenmektedir. Özel firmaların kendi karlarım en üst düzeyde gerçekleştirmek için çaba sarfetmeleri doğaldır. Çevre Bakanlığının henüz farketmediği bir önlemi kendilerine maliyet getireceği düşüncesiyle bilseler de söylememeleri serbest piyasanın bir gereğidir. Rakipleri ile yarışma durumunda, olan bir şirketin gelecek nesilleri düşünmesi ve bunu üretiminde dikkate alması şirketin iflası ile sonuçlanabilir. Bu gerçekler nedeniyle özel Ve kamu sektöründe çalışanlar da dahil olmak üzere bir ülkede yaşayan tüm insanların ve gelecek nesillerin çıkarlarının korunması için bir kamu iradesi gerekmektedir. Gelecek nesiller kendisini korusun demek yeterli olamamaktadır. Bugün alacağımız yanlış kararlar gelecek nesillerin temiz ve sağlıklı bir çevrede yaşama özgürlüğünü ellerinden almaktadır. Bugün ekonomisi serbest rekabet esasları ile yönetilen ülkelerde de anti tekel yasalarının varlığı yanısıra, kullanılacak enerji teknolojilerinin seçimi yerel ve merkezi kamu kuruluşlarınca konulan kısıtlar ve yapılan yönlendirmeler altında gerçekleştirilmektedir. Ülkede yaşayan tüm insanlar için varolan kamu görevlilerinin yukarıda tanımlanan işi yapabilmeleri için konu ile ilgili tüm bilgilere anında ulaşabilmeleri ve bu bilgileri sistemli olarak değerlendirebilecek bilgisayar altyapısına sahip olmaları gerekmektedir. 21

7 Enerji sektörüne ilişkin karar seçenekleri üretilirken yerel yöneticilerin, sivil toplum temsilcilerinin, meslek odalarının, sendikaların, sanayicilerin, üniversitelerin, esnaf örgütlerinin bilgi birikimi, beklenti ve talepleri değerlendirme kapsamına alınmalıdır. İlgili tüm birey ve kuruluşların temsilcilerinin değerlendirme ve karar verme süreçlerine katılımının sağlanması bir lütuf değil, sorunların doğru tanımlanabilmesi ve tanımlanan sorunlara uygulanabilir çözümler bulunması için bir zorunluluktur. Bu tebliğde dünya ülkelerinde ulusal ve yerel ölçekte geliştirilmekte ve uygulanmakta olan bilgisayar modelleri tanıtılacak ve bu modellerin enerji sektöründe karar vermede bilginin yönetimini sağlamak amacıyla kullanılmasının olanakları tartışılacaktır. Sözkonusu modeller evrensel bir sorun olan doğal çevrenin korunmasında işbirliği yapılmasını mümkün kılacak bir ortak dil ve metodoloji oluşturmak amacıyla diğer dünya ülkeleri ile birlikte geliştirilmektedir. TARİHÇE Enerji sistem analizcileri, 19701i yılların ortalarından başlayarak enerji politikalarının oluşturulmasına katkıda bulunmak amacıyla, enerji sistemlerindeki etkileşimlerin karmaşıklığını temsil etmek üzere modeller kullanmışlardır i yılların ortalarından itibaren yükselen bilinç, enerji politikalarının çevresel etkilerinin değerlendirilmesini gerekli hale getirmiştir. Günümüzde içice giren enerji-çevre politikalarının ekonomik etkilerine, karar vericiler tarafindan, 19901ı yıllarda daha yoğun ilgi duyulmaya başlanmıştır. MARKAL modeli bu giderek büyüyen gereksinimleri karşılamak üzere geliştirilmektedir. MARKAL (Fishbone, ve ça., 1983) farklı teknolojik seçeneklere, emisyon kısıtlamalarına ve politika senaryolarına orta ve uzun dönemli tepkileri irdelemek için kullanılan ve en düşük maliyetli çözümleri arayan bir enerji-çevre sistem planlama modelidir. ' MARKAL-MACRO (Manne ve Wene, ve ça., 1992) MARKAL'ın bir uzantısı olup yukarıda belirtilen becerileri doğrudan bir neoklasik makroekonomik büyüme modeli ile entegre etmekte, böylece "bottom-up" mühendislik ve "top-down makroekonomik yaklaşımları tek bir model çerçevesinde biraraya getirmektedir. MARKAL 19701i yılların sonunda Uluslararası Enerji Ajansı işbirliği çalışmalarının bir parçası olarak ABD'de Brookhaven Ulusal Laboratuvan ve Almanya'da KFA Julich'de geliştirilmiştir. MARKAL bugüne kadar dünyanın çeşitli ülkelerinde ulusal, bölgesel ve yerel düzeyde uygulanmıştır. 22

8 T3u modelin tüm dünyada yaygın kullanıma girmesinin en önemli nedenleri : 1. Model sisteminin kurulması ve çalıştırılmasının maliyetinin düşüklüğü, 2. MARKAL-MACRO'nun enerji, çevre ve ekonomik konulan entegre eden benzerlerine göre en geniş kapsamlı model oluşu ve 3. Model'in kullanıcı dostu MUSS (MARKAL Kullanıcısı Destek Sistemi) analiz kabuğunun getirdiği kullanım kolaylıklarıdır. Uluslararası Enerji Ajansı ETSAP katılımcıları tarafından MARKAL ve MARKAL-MACRO halen çok uluslu karşılaştırmalı değerlendirmeleri gerçekleştirmek amacıyla kullanılmaktadır (Kram, 1993). ETSAP üyeleri ve diğer ilgilenen taraflar yılda iki kez bilgi alışverişi, sürdürülen model geliştirmesinde önceliklerin belirlenmesi ve ortak değerlendirmeler için senaryoları tanımlamak üzere çalışma grup toplantıları düzenlemektedir. ETSAP ayrıca modelin en son gelişme ve uygulamaları hakkında dünya çapında sayılan giderek artan kullanıcı ve karar vericileri bilgilendirmek üzere periyodik bir bülten yayınlamaktadır. MARKAL MODELİNİN YAPISI MARKAL ağ şeklinde tanımlanan bir enerji sistemini eniyileyen dinamik bir doğrusal programlama modelidir. ( Şekil 1). Ağ içine enerji sisteminin tamamı (kaynak çıkarmadan yararlı enerji hizmetlerine kadar) dahil edilmektedir. Ağdaki her bağlantı modelde mevcut bir veya daha fazla teknoloji ile karakterize edilmektedir. Benzeri pek çok enerji ağı, veya Referans Enerji Sistemi (RES), her zaman dönemi için oluşturulabilmektedir. MARKAL kısıtlara bağlı olarak tüm model süresi için maliyetleri en aza indiren seçenekler grubunu belirleyerek her zaman dönemi için en iyi enerji sistem ağmı yaratmaktadır. MARKAL'ın her uygulaması için, modelde temsil edilen detay seviyesi öncelikle enerji sisteminin karmaşıklığına, verilerin mevcudiyetine ve değerlendirilen politika hususlarına bağlı olmaktadır. Modelde oluşturulan RES yapısına ilişkin tam bir esneklik bulunmaktadır. Dünyada geliştirilmiş bulunan pek çok MARKAL veri tabanı yeni modellerin geliştirilmesi için önemli bir referans oluşturmaktadır.. MARKAL arz ve talep tarafi seçeneklerini ele alan teknoloji esaslı bir modeldir. Kaynak arzları, verili fiyatlarda mevcut olan kaynaklan gösteren, bir dizi arz eğrisi ile temsil edilmektedir. Teknolojiler için gerekli olan temel veri girdileri: 1. kullanılan ve/veya üretilen yakıt (lar) 2. yatınm, sabit ve değişken işletme maliyetleri 3. verimlilik ve emre amade olma benzeri teknik karakteristikler 4. pazara girme kısıtlan 5 emisyon katsayılan ve arazi kullanımı gibi çevresel göstergeler 23

9 Şekil 1 Basitleştirilmiş Referans Enerji Sistemi Verilerin çoğu sistem karakteristiklerindeki değişiklikleri temsil decek şekilde zaman içinde değiştirilebilmektedir. MARKAL her zaman dönemi için son kullanım kategorisi tarafından dışardan belirlenen faydalı enerji hizmetlerine olan bir dizi talep tarafından yönlendirilmektedir. Talep seviyeleri ısıtılan konut metrekaresi ve taşıt seyahat km si benzeri bilgilerden yararlanılarak belirlenmektedir. Bina izolasyonu ve daha hafif otomobiller gibi son-kullanım enerji tasarruf önlemleri tasarruf teknolojileri olarak değerlendirilmektedir. Kompakt florasan lambalar benzeri yeni teknolojilerin kullanımını gerektiren karbon dioksit emisyonlarını azaltma seçenekleri, modelde mevcut diğer seçenekler gibi değerlendirilmektedir. Bunlar model tarafından maliyetleri, verimleri ve çevresel yararlarına göre değerlendirilmekte ve derecelendirilmektedir. ABD MARKAL modeli yaklaşık 40 talep kategorisi, 100 kaynak arz seçeneği, 210 arz-tarafi teknolojisi, ve 330 talep-tarafi teknolojisinden oluşmaktadır. Oluşturulan,model yaklaşık 7000 doğrusal kısıt içermektedir. MARKAL çözümleri eniyilenmiş bir referans enerji sistemi düzeninin tüm detaylarını içermektedir. Bunlar birincil enerji karışımı, yakıt karışımı, ve teknoloji karışımı (her teknolojinin kapasite ve aktivitesi), ayrıca doğrudan yatırım, işletme ve yakıt maliyetleridir. Bir eniyileme çerçevesinin kullanılmasının bir diğer yaran ise her teknoloji, yakıt ve çevresel kısıtın marjinal maliyetlerinin elde edilebilmesidir. Marjinal maliyet, arzu edilen bir model elemanının (örneğin ucuz gaz arzı) bir birim daha kullanılması duurumunda toplam enerji sistem maliyetinin ne kadar daha az olduğunun göstergesidir. Böylece, diğer metodolojilerden farklı olarak, her arz seçeneği ve teknolojisinin göreceli cazibesi model tarafından doğrudan belirlenmekte ve girdi olarak verilmesine gerek kalmamaktadır. Üst düzeyde etkileşimli ilişkisel veri tabanı ve eniyileme sonrası analiz destek sistemi olarak MUSS'ın kullanılmasıyla MARKAL ile çalışma kolaylaşmıştır. MUSS bir modeli formüle etmek 24

10 için gerek duyulan tüm bilgileri yönetmekte ve duyarlılık analizlerini yapmaktadır. MUSS kullanıcılarına bir dizi Standard grafik sağlamaktadır. MARKAL-MACRO MODEL TANIMI Mühendislik modelleri (bottom-up) ile makroekonomik modellerin (top-down) özellikleri uzun yıllardır tartışılmaktadır. Teknolojik detaylara sahip "bottom-up" modelleri, ulusal veya elektrik şirketi seviyesindeki yatırım ve ARGE planlamasında, özellikle arz tarafı teknolojileri için, alternatif teknolojiler arasında karar vermede yararlı olduğunu kanıtlamıştır. Tüketici davranışının değerlendirilmesinin önemli olduğu son kullanım teknolojileri ele alındığında ise uygulanmaları daha da kaçınılmaz olmaktadır. "Top-down" modeller enerji sistemi ile ekonominin geri kalan kısmının etkileşimi üzerine yoğunlaşmaktadır. Bu modeller genelde elektrik ve diğer yakıtlar için gelecek yıllardaki talebi öngörür ve petrol, kömür çıkarma veya elektrik şirketleri benzeri enerji endüstrilerinin istiham ve ekonomik sağlığı üzerindeki etkileri değerlendirebilir. Bu modeller gelecek on yıllar içinde rüzgar, güneş ısıl veya doğal gaz santralların hangisine yatırım yapma gibi teknolojik kararlar için çok az veya hiç bilgi sağlamaktadır. Son olarak varılan mutabakata göre ve Birleşmiş Miletler Çevre Programının tavsiyesiyle (UNEP,1994) emisyon azaltma seçeneklerinin değerlendirilmesi için en uygun olan birleştirilmiş veya hibrid bir yaklaşımdır. MARKAL-MACRO böylesi bir hibrid modeldir. Şekil 2'de görüldüğü gibi Prof. Alan Manne tarafından ilk kez kendisinin ETA-MACRO modelinde geliştirilen tek bir üretici/tüketici makroekonomik model MARKAL ile birleştirilmektedir. "Türkiye MARKAL-MAKRO Modeli Oluşturularak Seragazı Emisyon Envanterinin Çıkartılması ve Emisyonların Azaltılması için Teknolojik Seçeneklerin ve Önlemlerin Belirlenmesi" isimli bir proje çalışması Kocaeli Üniversitesi tarafından Türkiye'nin gündemine getirilmiştir. Proje teklifi değerlendirilmek ve desteklenmek üzere TBMM Çevre Komisyonu, Devlet Planlama Teşkilatı, Enerji Bakanlığı, Çevre Bakanlığı, İstanbuul Valiliği, İstanbul Sanayi Odası, Türkiye Toplu Konut İdaresi Başkanlığı, Türkiye Odalar ve Borsalar Birliği Başkanlığı, TÜBİTAK Başkanlığı ve Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı ilgililerine sunulmuş olarak yıllardır beklemektedir. Kocaeli Valiliği İl Çevre Koruma Vakfı Eski Başkanı Sn. Kemal Nehçozoğlu ve çalışma arkadaşlarının desteği sayesinde projenin uluslararası bağı kurulabilmiş ve IBM firmasından projeye sağlanan bir bilgisayar sayesinde bu bağ gevşekte olsa sürdürülebilmiştir. Eğer konu ile ilgili kuruluşlar dirençlerini sürdürür, ülkenin bu amaçla varolan kaynaklarından projeye katkıda bulunmazlar ve bu proje yürütülemez ise, enerji ve çevre sorunlarını daha sistemli olarak değerlendiren ve kendi istek ve beklentilerinin farkında olan ülkelerin, kişi ve kuruluşların, çıkarımıza uygun olmayan bir biçimde, ülkemiz karar verme mekanizmasını yönlendirme tehlikesi ortaya çıkabilir.. 25

11 YARARLANILAN KAYNAKLAR Manne. A.S., 1977, ETA-MACRO: A Model of Energy-Economy Interactions (EPRİ EA-592), Electric Power Research Institute, Palo Alto, California. Fishbone, L.G., G. Giesen, G. Goldstein, H.A. Hymmen, K.J. Stocky H. Vos, D. Wilde, R. Zölcher, C. Balzer ve H. Abilock Uuser's Guide for MARKAL (BNL 51701), Brookhaven National Laboratory, Upton, NY Manne, A.S., Wene, C-O, L.D. Hamilton, G.A. Goldstein, J. Lee, W. Marcuse, ve S.C. Morris MARKAL-MACRO: an overview (BNL 48377), Brookhaven National Laboratory, Upton, NY Kram, T National Energy Options for Reducting CO2, Volume 1: The International Connection (ECN-C-92-04), the Netherlands Energy Research Foundation, Petten, The Netherlands. UNEP, Mayıs UNEP Greenhouse Gas Abatement Costing Studies: Phase Two, Part l:main Report, UNEP Collaborating Centre on Energy and Environment, Riso National Laboratory, Denmark. 26

12 Sürdürülebilir Enerjiler ve Almanya'da Enerji Optimizasyonu Dikkate Alınan Projelerden Örnekler Dr.-lng. G. Liersch OBERMEYER 1 Giriş Yapı sahipleri ve İdareler, daha projelendirme safhasında yeni yapılacak endüstri ve büro binalarında, enerji optimizasyonun dikkate alınmasına büyük önem vermektedirler. Enerji Tasarruf Yönetmeliği 2000; Federal Yapt Bakanlığının Eko-Elkitabı veya Enerjiye Eko-Vergisi gibi çeşitli yönetmelikler geleceğe yönelik gelişmeleri yönlendirmektedir. OBERMEYER Planen+Beraten-Münih, Enerji sağlama, yapılar ve bina tekniği konularında aşağıdaki hizmetler vermektedir. Danışmanlık Değerlendirme Planlama Enerji sağlama Enerji konseptieri, ikmal ve sağlama seçenekleri, uzaktan ısıtma konseptieri, sürdürülebilir enerjilerinden yararlanma, Kuvvet-lsı-Soğuk kuplajı, güneş enerjisinden yararlanma Yapılar Bina tekniği Dinamik bina simülasyon hesaplamaları, termik bina optimizasyonu (bina-tesis tekniği), cephe seçeneklerinin değerlendirilmesi, saydam ısı sönümlemesi, çift-atık hava cepheleri, gün ışığı simülasyon hesaplamaları RLT sistemlerinin termik/dinamik tasarımı, enerji tüketim projeksiyonları, işletme karakteristiklerinin optimizasyonu, soğuma hesaplamaları, güneş enerjisinden aktif vè pasif yöntemlerle yararlanma ' Bu bildiri kapsamında, sürdürülebilir enerjilerin önemli rol oynadığı, gerçekleştirilmiş 2 proje ve "konvansiyonel" modern teknik araçlar kullanılarak bir idari binadaki enerji tüketiminin etkin bir şekilde nasıl azaltıldığı tanıtılacaktır. 27

13 2 Remscheid Şehir İşletmeleri Yeni Binası Enerji sağlayan bir kuruluş olarak, Remscheid Belediye İşletmeleri, doğal enerji kaynaklan ve çevre ilişkilerine sorumluluk bilinci ile yaklaşıma büyük önem vermektedir. Daha 1997 yılında, Remscheid Belediye İşletmelerini çevre yönetim sisteminin geliştirilmesi için DİN EN ISO sertifikası verilmişti. Böylece, yapı sahibi yeni yaptıracağı idari binasında, en yeni ekolojik ve enerji optimizasyonu ile ilgili bilgi ve bulguların dikkate alınmasını şart koşmuştur. 2.1 Saydam Isı İzolasyonu ile Pasif Solar Enerjiden Yararlanma Binanın güneye bakan kısmındaki pencere altları ve döşeme alınları saydam ısı sönümlendirici malzeme (TWD) ile kaplanmıştır. Bu malzeme güneş ışınlan için şeffaf ama aynı zamanda ısı kayıplarına karşı sönümleyicidir. Ayrıca dışarıdaki havanın soğuk olması durumunda bile güneş ışınlarının absorbsiyonu ile duvar konstrüksiyonunu ısıtmaktadır. Şekil 1 : Remscheid Şehir İşletmeleri Binasının Bilgisayar Gösterimi 28

14 Aşağıdaki şekilde, bir simulasyon hesabından elde edilen sonuçlara bakıldığında, şubat ayında bile bina içine olan ısı akımı, bina dışına olan kayıptan daha fazladır. İlave ısıtma tasarımında özellikle TWD-"Duvar Isıtması" dikkate alınmıştır. Sıcak iç duvarların ısınma efektini etkilememek için, zeminde küçük çaplı "şap konvektörleri" (% 100 devridaim) öngörülmüştür. 2.2 Gün Işığının Yönlendirilmesi Binanın güney cephesindeki Güneş Koruyucu Lamelleri alışılmış jaluziler gibi uniform olarak kapanmamaktadır. Gün ışığının, mekanın daha derinliklerine kadar yansımasını sağlamak için, üst taraftaki lameller daha az eğimli yapılmışlardır. 2.3 Solar Destekli Soğutma * Bir bina simulasyon hesabı sonucunda, tamamen güney oryantasyonlu bürolarda pencerelerle havalandırmaya rağmen, zaman zaman hoş olmayan, elverişsiz oda sıcaklıkları ortaya çıkmıştır. Bunun sebebi, içerideki büro teknik donanımdan oluşan ısı yükü ile dış ısı yükleri olmaktadır. Mal sahibinin arzusu üzerine, soğuk su şebekesi ile çalışan, enerji tasarruflu bir soğutma sistemi (sessiz soğutma) tasarlanmıştır. Soğuk hava üretimi solar destekli bir "Adsorbsiyon soğutucu makine" ile sağlanmaktadır. Bu makinenin çalışma prensibi, soğutucu malzeme olarak suyun, adsorpsiyon aracı Silicagei üzerine adsorbe edilmesi esasına dayanmaktadır. Soğutucu makine, soğutucu malzemenin regenerasyonu yani desorpsiyonu için gerekli ısı ile çalışmaktadır. Absorsiyon soğutucu makinelerden farklı olarak, burada C C ısı seviyesi yeterli olmaktadır ki, makine solar olarak ısıtılmış sıcak su ile çalışabilmektedir. Tabiki bu durum, yazın soğuk hava talebinin en yüksek olduğu zamanla solar arzın en fazla olduğu zamanın denk düşmesi halinde çok uygun olmaktadır. Bunun i- 29

15 çin, komşu binaların bir kısmının da yararlanması düşünülerek, 106 kw soğutma ka pasiteli, verim faktörü 0,6 olan bir agrégat seçilmiştir. Yani 1 kw ısı ile 0,6 kw soğuk elde edilmektedir. 2.4 Büyük Kollektörlü - Solar Tesis Buranın çatısına büyük kollektörlü bir solar tesis yerleştirilmiştir. Bu tesis, sıcak su elde edilmesinde, geçiş dönemlerinde ısınmaya destek verilmesinde ve adsorpsiyon soğutucu makinesinin çalıştırılmasında kullanılmaktadır. Solar tesis, herbiri 7,5 m 2 o- lan birimlerden oluşmaktadır ve toplam 150 m 2 dir W/m 2 lik ışın olan yaz mevsimi koşullarında tesis yaklaşık 90 kw ısı kapasitesine sahiptir. Aşağıdaki şekilde solar tesisin erişilebilen karşılama paylan ile kullanım oranlan gösterilmiştir. Şekil 3: Termik Solar Tesisin Karşılama Payları ve Kullanım Oranlan 2.5 Solar Elektrik Üretimi için Fotovoltek-Tesisi Binanın güney/güneybatı cephesine mimari görünüme uygun olarak, solar elektrik ü- retimi için bir fotovoltek-tesisi entegre edilmiştir. Herbiri 5 modülden oluşan 12 Dizilik toplam 77 m 2 alan öngörülmüştür. 90 Eğim ve güneybatı oryantasyonu sayesinde efektif olarak % 70 lik bir enerji kazanımı beklenmektedir. Bunun anlamı, yaklaşık 10 kwp kurulu güçten 7 kw efektif üretim sağlanıyor demektir. 30

16 Bununla ilgili bir simülasyon hesabının sonuçları aşağıdaki şekilde verilmiştir. Görüldüğü gibi, üretilen solar elektriğin büyük kısmı doğrudan tüketilmektedir; sadece yaz aylarında küçük bir miktar şebekeye aktanlmaktadır. Şekil 4: Cepheye entegre Fotovoltek ile Solar elektrik üretimi 2.6 Yağmur Suyundan Yararlanma Düz çatılar ve teraslarda toplanan yağmur suyu ayrı bir boru sistemi ile dışarda bulunan 4,3 ve 5,0 m 3 iki sarnıç'a aktarılmaktadır. Burada toplanan sular tuvaletlerde ve yeşil alanların sulanmasında kullanılmaktadır. 3 Petersberg Katolik Eyalet Halk Yüksekokulu Petersberg de yapılan yeni Eyalet Halk Yüksekokulu kaynak tasarrufu ve enerji kazanımı için modern bir mimari ve teknik araçlarla donatılmıştır. Tekniğin son durumunu yansıtan önlemler şunlardır Ahşap Yonga ateşlemeli bina ısıtması Kullanım suyu için solar enerji Bina yerleşimi ve pencere alanlarının seçimi ile solar enerjiden pasif yararlanma Elektrik üretimi için fotovoltek tesisi Çatının yeşiilendiriimesi Gün ışığının daha çok kullanımı Yağmur suyundan yararlanma Adiyobat sürekli hava nemi vasıtasıyla soğutma ve soğuğun geri kazanılması Bir önceki örneğe dayanılarak solar sıcaklık ve fotovoltek tanımlandığı için burada ö- zellikle tahta yongası ateşlemesi olan biokütlenin (biomas) kullanımına değinilecektir. 31

17 3.1. Biokütle ile İlgili Genel Hususlar Ağacın veya diğer hızlı yetişen bitkilerin yakılmasında, bitkinin yetişme süreci içinde havadan aldığı kadar CO 2 açığa çıkar. Dolayısıyla, yakma ve yetişme işlemleri CO2 açısından nötürdür. Yakıt maddesi olarak odun Avrupa'da son yıllarda giderek önem kazanmıştır. Özellikle Avusturya, İsviçre ve Danimarka birincil enerji ihtiyaçlarının önemli bir kısmını o- dun ile karşılamaktadırlar. Fakat, saman, çin kamışı, kolza, v.s. gibi enerji bakımından zengin diğer bitkiler de giderek önem kazanmaktadırlar. Landtechnik Weihenstephan'in verdiği bilgiye göre çok senelerden beri piyasada ( Bavyera ) odun fazlalığı mevcuttur. Odunun oldukça yüksek yenilenebilirliği bakımından bu yakıtın azalması beklenmemektedir. Biokütle aşağıdaki avantajları birleştirmektedir.» Yenilenebildik Geniş sunu bazı Tekelci yapı olmaması Kısa ve güvenli taşıma Çok, farklı yakıtların değiş-tokuş edilebilmesi Yerti ekonominin desteklenmesi Yurt dışına akan paraların azalması Ülkede işyerlerinin sağlanması 3.2. Yonga ile Ateşlemenin Yapısı Tahta yongası ile ısıtmanın önemli bileşenleri olan; kazan, yonga deposu ve kazanı doldurma aşağıdaki şemada gösterilmiştir. Isıtma kazanının tam otomatik olarak doduruiması depodan gerçekleşir. Uygulamaya ve tesisin büyüklüğüne göre farklı dağıtma sistemleri piyasada mevcuttur. 6x6 m. boyutlarındaki depo binanın kuzey tarafında kazan.dairesinin önünde buiumaktadır. 3 metre yüksekliğindeki bu mekanın hacmi 108 m 3 tür. Yongalar için yararlanılabilir mekan yaklaşık 90 m 3 ile sınırlıdır. 32

18 Şekil 5: Tahta Yongası ile Isıtma Şeması Tahta yongası deposu 6x3 m 2 lik kolay açılabilen bir kapakla doğrudan yukarıdan doldurulabilir. Üstünden vasıta geçebilen bu kapak uygun bir hidrolik açma mekanizması ile donatılmıştır. Tahta yongasının sevkiyatı kamyon veya damperli traktör ile gerçekleştirilebilmektedir. 3.3 Biokütlenin Enerji Verileri Tamamen kuru 1 kg. tahtanın ısı değeri (ATRO) 5,2 kwh/kg. Su miktarına göre ısı değende (Hu) değişir. % 50 oranında su miktarı (W), % 100 düzeyinde bir neme (U) karşılık gelmektedir. Bağlantılar aşağıdaki grafikte ÖNORM B3011 normuna göre gösterimiştir. Buradan 1 kg. petrolün yerine 3 kg. odununeşdeğer olduğu sonucunu türetebiliriz. 1 kg Petrol = 3 kg Odun 33

19 Şekil 6: Tahta yongasının ısı değerinin su miktarına ( depolama zamanı ) bağlılığı Odunun ağırlığı esas alındığında ısı değeri odun türüne bağlı değildir. Fakat hacim esas alındığında odunların çeşitli ham yoğunlukları dikkate alınacaktır. Gerekli yakıt deposu mekanının hesaplanmasında ÖNORM M 7133'e dayanılarak 1 ton sıradan tahta yongasının yığma yoğunluğu belirleyicidir. W=% 25 olan 1 ton ince tahta yongası yaklaşık 4 m 3 ince tahta yongasına karşılık gelmektedir. Hacmi 90 m 3 olan planlanan yakıt deposu böylelikle yaklaşık 23 ton tahta yongasını içine alabilmektedir. Bu kwh düzeyindeki bir ısı değerine karşılık gelmektedir. 320 kw kapasitesindeki bir kazanda tam yükle çalışma durumunda yakıt deposu her 10 günde bir yeniden doldurulmalıdır. Bu miktar geçiş dönemlerinde' 1 aydan fazla yetmektedir saatlik tam kapasite çalışma durumunda 263 ton ince tahta yongası seviyesinde yıllık bir yakıt ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Yaklaşık 15 kez sevkiyat ile tahta yongası ile ateşlemenin yıllık yakıt ihtiyacı karşılanabilir. Tahta yongası ile ateşlemenin yıllık ısı miktarı 1008 MWh/a dolayındadır. 34

20 Günümüzün tahta yongası ile ateşleme sistemleri nominal yük ile çalışma durumunda % 90'ın üzerinde bir verime ulaşmaktadır. 3.4 Emisyonlar Çevre koruma meselesi kamuoyunda giderek daha önemli bir yer almaktadır. Sera etkisi, ozon tabakasının delinmesi ve CO 2 durumu herkesin ağızındadır. Enerji tasarrufu ve enerjinin akıllıca kullanılmasının yanında özellikle enerji dönüşümü yapan tesislerde büyük bir ticari ihtiyaç vardır. Şekil 7 rejeneratif enerji kaynağı oduna kıyasla, petrol ve gaz gibi taşıllaşmış (fosilleşmiş) enerji kaynaklarının emisyonlarının sınırsız farklarını göstermektedir. Burada sadece logaritmik olarak gösterilebilen emisyonların mutlak değerleri dikkate alınmalıdır. Şekil 7. Çeşitli ısıtma tesislerinin emisyon kıyaslaması * Odunun -ve özel durumda kolay kullanılabilir yonganın- son derece çevre koruyucu enerji kaynağı olarak geçerli olduğu buradan görülmektedir. Yasalara göre Almanya'da tahta yongası ile ateşlemelerde sadece işlenmemiş tahta yakılabilmektedir. Kullanılan tekniklerle yasal sınır değerlerinin birkaç misli altına inilebilmektedir. 35

21 4 OBERMEYER - Münih Büro Binası Teknik Tesislerinin Enerji Optlmizasyortu Söz konusu büro binası 1974 yılında inşa edilmiştir. Bina, Münih'in merkezinde trafik bakımından yoğun bir yerde bulunduğundan pencere açarak havalandırma, gürültü ve emisyon yükü nedeniyle mümkün değildir. Dolayısıyla bina makinalaria havalandırılıp klimatize edilmektedir. Şekil 8. OBERMEYER - Münih Büro binasının görünüşü 4.1. Enerji Optimizasyonu Öncesi Enerji Tüketimi Aşağıdaki Tablo 1996 yılındaki gaz tüketimini göstermektedir. Spesifik tüketim (yani ısıtılmış büro alanına göre) 194 kwh/m 2 /yıl. Bu değer bugünkü standartları karşılamamaktadır, ancak 27 yıllık bir bina için, havalandırma gereksiniminin büyük bir paya sahip olduğu dikkate alınırsa, fena değildir Toplam Gaz Süre L Yılı Gaz Tüketimi Aviar OcaK Şubat Mart Nisan Mavıs Haziran Temmuz Ağustos Evlül Ekim Kasım Aralık Tüketim m» m m m m' 6500 m m" 4350 m m m m m m' Birim Fiat Pfq./m Pfg/m Pta/m Pfg /m Pfq./m Ptg/m Pfq./m Pfq./m PfqVm Pfq./m Pfq./m Pfq./m' 43,50 Pfg Jm 3 ', Toclam DM DM DM DM DM DM DM DM DM DM DM DM ,34 DM Kullanım alanı, m* isin spasffifc dejjer 194 kmjnfm 6,02 kwh/nv/yil Tablo Yılı Gaz Tüketimi 36

22 Elektrik tüketimi oldukça yüksektir. Yıllık elektrik masrafları DM'ı bulmakta, yani binanın yıllık toplam enerji gideri 0,5 milyon DM'a ulaşmaktadır. SOıe Toptanı EMd rik. -,.-. Aylar Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık Kullanım alam, m* için spesfflls değer İ189G Yık Toplam EnaıiiGkterl 1996 Yılı elektrik Tüketimi Pik Taketim Takatim 732 kw kwh 724 kw kwh 712 kw kwh 692 kw kwh 624 kw kwh 622 kw kwh 624 kw kwh 616 kw kwh 606 kw kwh 608 kw kwh 752 kw kwh 752 kw kwh MNh Karma Rat Pfg./kWh 16,50 Pfg./kWh Pfa/kWh Pfa/kWh 16,88 Pfq./kWh 17,41 Pfg./kWh 16,32 Pfa/kWh 18,02 Pfq./kWh 17,60 Pfq/kWh Pfq./kWh 18,87 Pfg/kWh Pfq./kWh ir,oa ws Jiim *.- - Toplam ,00 DM ,00 DM DM ,00 DM ,00 DM ,00 DM ,00 DM ,00 DM ,00 DM DM ,00 DM ,00 DM ' 4tM4840OM ,34DSW Tablo 2. Yıllık Elektrik Tüketimi Elektrik tüketiminin tam olarak bir profilini çıkarabilmek için 1996 Aralık ayında bir hafta boyunca karşılaştırma ölçümleri yapılmıştır. Geceleri ve hafta sonu tesisin kapalı olmasına rağmen genede yaklaşık 140 kw lık bir tüketim sözkonusudur. 37

23 Bunun nedeni hesap merkezinin soğuğun enerjisi ile beslenmesi ve buna bağlı olarak tüm soğuk ile besleme ağının çalışmasıdır. Gündüz, klima tesislerinin devreye sokulması sırasında yaklaşık 680 kw düzeyine kadar bir artış kaydedilmiştir Enerji Optimizasyonu/Teknik Tesislerin Tasarımı Enerji tüketiminin azaltılması ve aynı zamanda konforun iyileştirilmesi için aşağıdaki önlemler gerçekleştirilmiştir. Bir yanma kazanı, düşük ısı kazanı ve bir BHKW vasıtasıyla 12 adet gazla ısıtma kazanının devre dışı bırakılması Gelen hava cihazı için devir sayısı ayarı olan yeni radyal vantilatörler % 70 düzeyinde ısı alış veriş derecesi olan esas havalandırma için devridaim WRG Soğuyan havşnın geri kazanılması ile adiyabat kirli hava nemi vasıtasıyla soğutma Ana klima cihazı için yeni verimli ve enerji tasarruf eden temiz hava (gelen hava) nemlendirmesi Kış mevsimi sırasında serbest soğutma, yani soğutma makinalarının komple devre dışı bırakılması İşletmenin optimizasyonu için öncelikli enerji yönetim sistemi ile yeni MSR ve bina yönetim tekniği: - Isıtma ve havalandırma için yeni DDC trafoları - Ana binada güneş ışınlarını dikkate alarak her bir odaya göre yeni ayarlama - Toplantı odalarında, aydınlatma kontrollü mekana göre yeni ayarlama - Teknik Tesislerin işletme organizasyonu ve denetimi için GLT - Hafta sonunda, acil bir durum olduğunda bina yöneticisine D2-Mobil şebekeden erişim - GLT-Programına dışardan modern üzerinden giriş - Üst seviye elektrik yük yönetimi Bu enerji tasarımına bağlı olmaksızın, geçen 24 yıldan sonra, ısı merkezinin zaten değişmesi gerekiyordu. Buna, çalışanlann konforu için bazı yeni hizmetler de eklenmiştir, örneğin, daha güçlü bir hava nemlendirici gibi., Bu yeni enerji tasanmının gerçekleşmesi 1,-24 Milyon DM'a malolmuştu. Aşağıdaki tabloda ayrıntılar verilmiştir. 38

24 Yapılan İş BHKW Havalandırma, Soğukluk sağlama Elektroteknik, BHKWye bağlı Bina Otornosyonu Genel Münih Çevre kurulundan teşvik Proje ve İnşaat İşlemi Net Yatınm maliyeti DM DM DM DM DM DM DM [Net Toplam yak. Tablo 3. Enerji Tasarımının Gerçekleşmesi Yatınm Maliyeti 4.3. Planlanan Enerji ve Gider Tasarrufu Yukarıda belirtilen yatırım giderlerine karşılık, beklenen yıllık enerji tasarrufu DM mertebesindedir. Enerji Tasarrufu GOz Enerji Tasarrufu /Yıl Primer Enerji Tasarrufu /Yıl Birim Fiat Gider Tasarruf /Yıl Isı geri kazanımı ( Sıcak kazanım ) Isı geri kazanımı ( Soğuk kazanım ) 480 kw 150 kw -624,00 MWh -105,00 MWh -624,00 MWh -105,00 MWh 40,00 DM/MWh 80,00 DM/MWh ,00 DM 8.400,00 DM Buharlı nemlendirici yerine püskürtmeli nemlendirici 128 kw -153,60 MWh -451,76 MWh DM/MWh ,00 DM Bilanço BHKW 185,00 MWh -950,59 MWh ,00 DM Yaklaşık Yıllık Toplam Tasarruf 250 kw 187,00 DM/kW DM Tasarruf 729,00 MWh -1180,76 MWh ,00 DM Tablo 4. Planlanan Yıllık Enerji ve Gider Tasarrufu ' MVVh'lık yıllık primer enerji tasarrufu, yılda yaklaşık 390 ton CCb-Emisyonuna karşılık gelmektedir İlk Sonuçlar İlk sonuçlar, yani 1998 Aralık ve 1999 Ocak aylarının elektrik faturaları belirgin derecede yüksek enerji tasarrufu olduğu tahminine yol açmaktadır. Her iki durumda da elektrik tüketimi ve giderleri bir önceki yılın değerlerinin % 50 altındadır. Aşağıdaki grafik, münferit tüketicilere göre dağılmış olarak elektrik tüketimini göstermektedir. Eski yapının teknik merkezinin tüketiminin son yılın değerinin % üne kadar uzatılabileceği görülmektedir. Diyagramda sağ taraftaki kirişler ana sayacı yüksek tarife (HT) ve düşük tarife (NT) olarak göstermektedir. Yüksek tarifede tüm tüketim buna göre yarıya indirilebilmiştir. Düşük tarife zamanlan sırasında tüketim hemen hemen elimine edilmiştir. 39

25 Şekil 10. İyileştirmeden Önce ve Sonra ölçüm Yapılan, Yerlerdeki Elektrik Tüketimi 5. Özet Almanya'da yeni inşaat projelerinde yenilenebilir enerjilerin kullanımının uzak görüşlü inşaat sahipleri tarafından teşvik edildiği ve hatta talep edildiği hususu sunulan örneklere dayanarak gösterilmiştir. Bir bina 100 yıla varan bir kullanım için inşa edilir. Münferit önlemler bugün ekonomik olarak gözükmezse bile, önümüzdeki 10 yıl içinde enerji fiyatlarının gelişimini kim bilebilir. Buna karşın idari binalardaki teknik tesislerin enerji bakımından optimal bir şekilde i- yileştirilmesi ekonomi açısından anlamlı bir önlemdir. OBERMEYER Planen+Beraten Şirketinin büro binası için sunulan örneğin yatırım giderleri 10 yıldan az, bir zaman i- çinde kendini amorte edecektir. Yeni tesislerin bileşenlerinin ömür süresi yıldır. 40

26 EKOLOJİK MİMARİ VE İNŞAAT TEKNİKLERİ İLE ENERJİ İHTİYAÇLARININ MİNİMİZE EDİLMESİ Doç.Dr. Semih ERYÎLDIZ ODTÜ ve Anadolu Üniv. Öğretim Üyesi GİRİŞ Enerji ihtiyacının minimize edilmesi ekolojik mimarlık yaklaşımının en önemli hedeflerindendir. İnsanların enerji kullandığı alanlardaki enerji gereklerinin azaltılması enerjiye olan ihtiyacın azaltılmasıdır. İnsanlar ısınmak, aydınlatmak ve yapı yapmak kadar su sağlamak ve temizlemek, besin, giyecek vb. gereksinimleri sağlamak için ulaşım amaçlarıyla enerji tüketirler. Bu temel saptamadan hareketle enerji ihtiyacının minimize edilmesi için enerjiye plan ihtiyacı nasıl minimize edeceğimizi tartışacağız. Kent ve yapılardaki insan gereksinimleri enerji gereksiniminin %90'nını oluşturur. Bu gereksinimi; enerji, su. biyolojik üretimlerimiz ile ulaşım gereksinimlerimiz olarak dört ana başlıkta inceleyebiliriz. Beşinci bölümde ekolojik mimari ve yapım tekniklerini yaşama geçirecek planlama çerçevesi sunulmuştur. ENERJİ SU ve YEŞİL MİMARLIĞI BÖLÜM I ENERJİ MİMARLIĞI Kent, kasaba,köy, çiftlik gibi yerleşimlerin enerji gereksinimlerinin geeeken enerjinin güneş,rüzgar, jeotermal. çevre hidroliği, bitki ve hayvanlardan sağlanmasının tasarlanmasıdır enerjinin daha etkin, verimli, tutumlu kullanımı ile birlikte. Süper ve yarı iletkenlerin geliştirilmesi, hidrojen ve füzyon enerjilerinin günlük yaşamda yaralanılabilecek hale gelmesi, iletim sistemlerindeki kayıpların önemli oranlarda azaltılması, enerji kullanıcılarının tüketim miktarlarındaki önemli azalmalar, enerji mimarlığının seçeneği değil yardımcısı olabilir. Çünki bunların gelişmesi, kentlerin merkeze ve heran sorun çıkarabilecek iletim devrelerine bağımlılığı ortadan kaldırmaz, Küresel ısınma hava ve su kirliliği, merkezi sistemlere ve yüksek teknolojilere bozulma ve tehditlere bağımlılığın artması gibi fiyat ve pazar dalgalanmaları ile bu ürünlerin sattnahnması için gereken paranın bulunması sorunları ekolojik planlama karşısına çıkarılan bir bölümü çok uzun vadeli önlemlerin çare olmadığını olsa olsa ekolojik planlamayı geciktirici bahaneler olabileceğini ortaya koymaktadır. Yeni ve ileri teknikler ekolojik paradigma tarafından sarılıp sarmalanmaması halinde, çevrede ve yapılarda artan elektrik gerilim ve gerginlikleri, biyolojik ve psikolojik sorunlar yaratıcısı yeni devler yaratmayı sürdürrecektir. 41

27 A) ALTERNATİF TEKNİKLER Yukarıda sayılan nedenlerle, gelişme ve keşiflerden yaşamı daha çok haz alacak ölçekli teknikler üretmek amacıyla kullanacak bir enerji mimarlığı yolun başında olmakla birlikte, seçeneksiz görülmektedir. Yapının penceresi, kapısı, çatısı ile uğraşmayı zorunluluk olduğu için beceren yapı üretim süreçleri zorlandığı ve pazarı oluştuğu takdirde pekala kolaylıkla ve üstelik büyük karlar elde ederek, su ve enerji mimarlığı ile besin üretimini yapabilecek durumdadır. Kullanıcıların iklimsel gereksinimlerini en az ek enerji kullanarak karşılayan yapıya ulaşmak amacıyla bina elamanları, mekanların yapılar içindeki örgütlenmesi, mekanların boyutları ve biçim faktörü, mekanları çevreleyen yapı elemanlarının fiziksel özellikleri iklimsel konfor ve enerji kullanımını etkilemektedir. Güney yönden yirmi derceyi aşmayan salınım ve yönlenmeler, güneyde büyük kuzeyde küçük cepheler, yalıtılmış yapı kabuğunun içinde olabildiğince yoğun hacimli ve yüksek kitle, oturma hacimlerini güneye, yatak odalarını ortaya alan mutfak, depo merdiven benzeri mekanları kuzeye atan bina içi belgeleme, pencere ve diğer geçirgen yüzeylerin güneye yönelmesi, gece yalıtımı, diğer önlemlerle birarada yakıt maliyetlerinin üçte bire inmesini sağlamaktadır Gereksiz ve aşırı yalıtım ise binanın alması gereken enerjiyi dışarda bırakabileceği gibi soğuması gereken zamanda sıcak kalmasına ve nefes alıp zararlı atıkları vermesine de dönüşebilir. Bir Mühendislik Mimarlık problemi olarak enerjinin korunması ve küçük birimlerde üretimi önemli bir olaydır. Güneşin yaşamımızda düşüncemizdeki felsefemizdeki önemli yerini ancak günümüzdeki düşünce sistemleri arasındaki ihmal edilmişliüğin tartışmak da önemlidir. Bu tartışmalardan birçok ipucu alabiliriz. Ancak "yerleşimlerde yapılarda kentlerde ekolojik bir yaşam için planlama ve tasarım yapmak model oluşturmak" bunları çok aşan karmaşık ve içice geçmiş bir eylem topluluğudur. İnsanın bir damla suyun,bir kw/saat enerjinin ve bir bitkinin kıymetini bildiği ; onlara kendisinin bir parçası gibi bakıp davrandığı, toplumsal örgütlenmede mekan yapılanmasında, yapı üretimine dair verilen her kararın ve uygulamanın her anında, yeniden kullanmak dönüştürmeci, azaltmacı. doğal zincirleri korumacı, veya ihya edici, bir düşünce ve eylem tarzı yaratmak gerekmektedir. Mesleklerin her noktasında güncel akımları modrenizmi, öncülüğü post modernizmi ve fordizmi değil ekolojizmi vaaz etmek ve ona göre yaşayıp üretmektedir. Bu bağlamda ileri teknikli yapı. tek boyutuyla ele alınabilir. Enerji bilinçli veya sıfır enerjili yapı ekolojik yapılı çevre ile üstüste görünen yanlan sahip görünen birçok özellik yanında tek başına düşünülüp tasarlanır. Çelişen özellikle taşıyan hatta koşullar üstüste gelince ilk amaca tam zıt hale gelen örnekler oluşturulabilir. Bu alanda şimdilik bilinen örneklerin en iyilerinden olan Amsterdamdaki NBN binası ikibindörtyüz çalışanı için yapılan binası, yada kreuzberg kentsel yenilenmesinin 13. Bölümü, çok ağır ve bir bölümü haklı eleştirelere uğradı. Halbuki Çevreci mimarlık bütünsel düşünmekle başlar; yapı ve çevrelerindeki tasarımların öncelik ve özellikle enerjinin verimli ve tutumlu kullanımını sağlayacak, gereken enerjileri ise yapılar ve çevresinde doğal kaynak ve süreçlerden sağlayacak biçimde tasarlanmasıdır. 42

28 Enerji kayıplarının azaltılması, azalt (reduce) varolan enerjinin gerekli yerde kullanımı. yeniden kullan (recycle) Enerji kazancının doğal kaynaklardan sağlanması ise dönüştür (reuse) ilkeleriyle kısmen ilişkilendirilebüir. Doğal kaynaklara, "yenilenebilir kaynaklar" da denir, Bunların hepsinin kaynağı özellikle güneş enerjisi olup; bir anlamda hepsi bunun türevi sayılabilecek olan rüzgar, bitki, hayvan, insan, jeotermal vb, enerji türlerinin kullanılır, hale getirilmesiyle elde edilen enerjilere doğal enerji diyebiliriz. 1-GÜNEŞ Güneş enerjisi bilinen bir gelecek için tepemize yağmasını sürdürecek temel kaynağımızdır. Gerek edilgen yöntemler, gerek rüzgar ve bitki üretimleri güneş enerjisinin başka işlemlerden geçmiş halidir. Ekolojik planlamada önemli olan ise güneş enerjisinin yapılar ve yerleşimler çevresinde, diğer türlere göre daha ulaşılır, verimli ve ucuz olarak doğrudan kullanıcıların emrine verilmesidir. Güneş enerjisi ısı, ışık ve elektrik kaynağı olarak kullanılır. Isı, yapılarda hava toplayıcıları sulu toplayıcılar ve katı toplayıcılarla toplanır. Termal duvarlar, ısı perdeleri ve toprak kullanılarak ısının toplanması ve binaya gereken zamanda verilmesi edilgen sistemlerin bir parçası olarak görülür. Edilgen sistemlere manuel, mekanik yada elektrikli sistemlerle yardım edecek, pano örtü izolan ve pompa sistemleri eklenir. Işığın bina içinde döndürülmesi tasarım ve mimari önlem ve oyunları dışında ışık tünelleri, aynalar, hareketli camlar ve binanın bazı bölümlerinin hareketli hale getirilmesi gibi sistemlerle sağlanır. Yapıların bir bölümünün veya tamamının gömülmesi, yamaca yaslanması, su kitlesi veya satıhlarryla ilişkilendirilmesi, tasarımcının düşgücüyle geliştirilmeye muhtaç inanılmaz tasarruflar sağlayan güneş enerjisini en doğal haliyle kullanan yöntemlerdir. 2- YER ISISI Yer yüzeyine yakın su veya buhar halinde ortaya çıkabilecek, volkanik alan dokularını hatırlatan bölgelerdeki enerji kazanımdan üstlerindeki yerleşimlerin sıcak su ve ısıtma gereklerini tamamen karşılamakta mekanik ve elekrik enerjisine dönüştürülmesi yerden gelen enerjinin büyüklüğüne göre verimli olabilmektedir. Denizli ev içlerinde ve özellikle seralarda toprağın iki metre altında başlayan ısı tutucu özelliği ısıtmada çok önemli bir yardımcı olarak yaygınlaşmaktadır. "Lebensgarten" in kuramsal öncüsü Kenedy çiftinin özel büro evinde yapılan ölçümler bu sistemlerden son derecede yüksek verim alınabileceği beklentisini yaygınlaşırdı. Arazi ısı ölçümlerinin izin verdiği alanlarda daha derinlere uzatılacak sistemlerden çok daha yüksek verim beklentileri ise henüz bilimsel veya ticari bir deney konusu olamamıştır. 43