Türkiye deki Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Sürdürülebilirliği Üzerine Bir Çalışma

Transkript

1 Türkiye deki Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Sürdürülebilirliği Üzerine Bir Çalışma B. Ayyıldız 1, A.Zafer Gürler, D. Ağcadağ, H. Gökhan Doğan, N. Akboğa 1 Araş.Gör. Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Ekonomisi Bölümü E-posta: b.ayyildiz1@hotmail.com ÖZET Antroposen çağla birlikte giderek artan enerji ihtiyacı yanında enerji sektöründen kaynaklanan çevresel kirliliği de yanında getirmektedir. Türkiye de 2012 yılında enerji sektöründen kaynaklanan CO2 salınımı 312,155 bin ton olarak hesaplanmıştır. Antroposen insan ile artan çevresel kirlilik ve fosil yakıt kıtlığı temiz ve sürdürülebilir enerjiye ihtiyacı artırmıştır. Bu çalışma yılları arasındaki yenilenebilir enerji kaynaklarının (güneş, rüzgar, jeotermal, hidro, biyokütle ve yenilebilir atıklar) durumunu incelemiş ve sürdürülebilirliğin devamı hakkında yorumlar yapılmıştır. MINITAP programı kullanılarak her bir kaynağın gelecekteki 5 yıldaki durumunu görmek için trend analizleri ile tahminler yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik, Enerji politikaları A Study On The Sustaınabılıty Of Renewable Energy Sources In Turkey Abstract The steadily growing energy needs have bring about environmental pollution from the energy sector since the Anthropocene ages. In 2012, as thousand tons of CO2 emissions resulting from the energy sector was calculated in Turkey. With the increasing environmental pollution Antropos people and scarcity of fossil fuels has increased the need for clean and sustainable energy. In this study, Between the years of renewable energy sources (solar, wind, geothermal, hydro, biomass and waste edible) have examined the situation, were made more comments about sustainability. In t he study, MINITAP program was used and the status of each resource to see the future 5 years have been estimated by trend analysis. Key Words: Renewable Energy, Sustainability, Energy policy 1. GİRİŞ Teknolojinin gelişmesiyle birlikte dünyada enerji ihtiyacı her yıl yaklaşık % 5 oranında artmaktadır. Buna karşılık bu ihtiyacın büyük çoğunluğunu karşılayan fosil yakıt rezervi ise çok daha hızlı bir şekilde azalmaktadır. Mevcut fosil yakıt rezervlerin en iyimser tahminlere göre önümüzdeki 50 yıl içerisinde tükenme tehlikesiyle karşı karşıya kalacağı tahmin edilmektedir. Dünyanın, 21. yüzyılda karşı karşıya bulunduğu en büyük sorunlardan biri güvenli enerji tedarikidir. Günümüzde, ülkelerin enerjiyi üretme ve kullanma biçimi sürdürülebilir değildir. Bunun en açık kanıtı insan kaynaklı iklim değişikliğidir. Enerji tüketiminin yılları arasında yüzde 40 arttığı dünyada, enerjinin yüzde 80 i fosil kaynaklıdır. Fosil yakıtlara bağımlılık ekonomiye yük oluşturmanın yanı sıra iklim değişikliğin e neden olan sera gazlarının atmosferde birikmesine de yol açmaktadır. İklim değişikliğinin hem insanlık, hem de gezegenimiz için geri dönülemez sonuçlara yol açmasını önlemek için küresel ısınmayı 1,5 derecenin altında tutmamız gerekmektedir. Başka bir deyişle, atmosferdeki sera gazı seviyesini 350 ppm ile sabitlemek zorundayız. Bunun tek yolu fosil yakıtların enerji üretimindeki payını azaltmak ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmektir. Bu durumda kendini sınırsız tekrarlayan yenilenebilir ve hammadde bağımlısı olmayan enerji kaynakları (güneş, rüzgar, jeotermal, hidrolik ve biyokütle gibi) çok kısa bir süre içinde önem kazanacaktır. Dünyanın birçok ülkesinde yeni enerji üretim yatırımları artık temiz enerji odaklı olmaktadır(an onim, 2014). WWF tarafından yayınlanan Enerji Raporu: 2050 de %100 Yenilenebilir Enerji 2050 yılına kadar küresel enerji arzının tamamının yenilenebilir enerjiden karşılanabileceğini ortaya koymaktadır. Teknik, yasal, toplumsal ve ekonomik anlamda gerçekleştirilecek küresel dönüşümlerle önümüzdeki 40 yıl içerisinde artan enerji gereksiniminin tamamının yenilenebilir enerjiden karşılanması mümkündür [Anonim,2014]. Türkiye de ise enerji politikaları, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı nca, sınırlı olan doğ al kaynakları daha akılcı kullanarak, çevreye ve insan sağlığına olan olumsuz etkileri minimum seviyeye indirmek, yeni kaynaklara ilaveten yeni teknolojilerle enerjiyi çeşitlendirmek, alternatif enerji kaynaklarını en faydalı şekilde hizmete sunarak ülkenin kalkınması ve refah artısını sağlayacak, daha temiz, daha güvenli, daha verimli, daha ucuz ve ticari açıdan ulaşılabilir ve sürdürülebilir enerji arzını sağlamak seklinde belirlenmiştir. Yerlilik ve yenilik unsurları ile de bütünleştirilmiş yenilenebilir enerji kaynaklarımızın harekete geçirilmesi temiz çevre gereklerinin yerine getirilmesinde ve enerji ihtiyaçlarının yerinden üretim yaklaşımı ile karşılanmasında önemli katkılar sağlayacaktır[çağlar,m,2014]. Bunun için yalnız hükümetlerin değil, özel sektörün ve hatta bireylerin üstlenmesi gereken çok önemli roller bulunmaktadır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM Araştırmadaki bütün zaman analizleri yılları arasındadır. Bu verilere TÜİK (EUROSTAT) adreslerinden ulaşılmıştır. adresinden ve 88

2 XI. Ulusal Tarım Ekonomisi Kongresi 3-5 Eylül 2014, Samsun Araştırmada trend analizleri için MINITAB 17 programında bulunan Quadratic (2. Derece), Linear (Doğrusal), Exponential (Üssel) ve S-Curve (S-Eğrisi) alternatif trend modelleri denenmiştir. Bu modellerde aşağıda açıklanacak olan MAPE, MAD ve MSD doğruluk kriterlerine göre değerleri en düşük çıkan matematiksel model tercih edilmiştir. Ancak bazı trend analizlerinde bu değerler her ne kadar düşük çıkmış olsa da bazı koşulları göz önünde bulundurularak ve gözlemler doğrultusunda trendin gideceği yöne göre alternatif ikinci matematiks el model tercih edilmiştir yılları için yapılan trend analizlerinden elde edilen sonuçların doğruluk ölçütleri olarak Ortalama Mutlak Yüzde Hata (MAPE, Mean Absolute Percentage Error), Ortalama Mutlak Sapma (MAD, Mean Absolute Deviation), Ortalama Karesel Sapma (MSD, Mean Squared Deviation) ölçütleri kullanılmıştır. Yapılan trend analizlerinde genel olarak Kuadratik nin doğruluk ölçütü değerleri diğer modellere göre daha düşük çıkmıştır. Lineer trend denklemi: Y t = 0 1 t) + e t Kuadratik trend denklemi: Y t = 0 1 t + ( 2 t 2 ) + e t Eksponansiyel Büyüme modeli trend denklemi: Y t = 0 1 t e t S eğrileri modeli trend denklemi Y t = (10 a ) / ( 0 2 t ) 3.ARAŞTIRMA BULGULARI Şekil 3.1. Türkiye de yılları arasındaki toplam sera gazı emisyonu ve 2017 tahmini Çizelge 3.1. Türkiye de toplam sera gazı emisyonu tahmin sonuçları Kuadratik Yt=192,00+6,30 t+0,1765 t^2 3,293 9, , ,802 Milyon Ton Şekil 3.2. Türkiye de yılları arasındaki toplam CO2 salınımı ve 2017 tahmini Çizelge 3.2. Türkiye de toplam sera gazı emisyonu tahmin sonuçları: Denklemi MAPE MAD MSD 2017 Tahmin Kuadratik Yt=142,30+3,90 t+0,2317 t^2 3,1591 7, , ,101 Milyon Ton 89

3 Şekil 3.3. Türkiye de yılları arasındaki kişi başına düşen CO2 emisyon miktarları ve 2017 tahmini: Çizelge 3.3. Kişi Başına Düşen CO2 Emisyon Miktarları Tahmin Sonuçları: Denklemi MAPE MAD MSD 2017 Tahmin Kuadratik Yt=3,494+0,0710 t+0, t^2 3, , , ,38772 Ton Şekil 3.4: yılları arası Tarımsal Faaliyetlerden kaynaklanan sera gazı emisyonu ve 2017 tahmini: Çizelge 3.4: Tarımsal Faaliyetlerden kaynaklanan sera gazı emisyon miktarı tahmin sonuçları: Denklemi MAPE MAD MSD 2017 Tahmin Kuadratik Yt=33,3930,949 t+0,03295 t^2 3, , , ,6433 Milyon Ton Şekil 3.5: yılları arası Enerji Sektöründen kaynaklanan sera gazı emisyonu ve 2017 tahmini Çizelge 3.5: Enerji Sektöründen kaynaklanan sera gazı emisyonu miktarı tahmin sonuçları: Denklemi MAPE MAD MSD 2017 Tahmin Kuadratik Yt=126,63+5,79 t+0,0990 t^2 2,9986 6, , ,353 Milyon Ton 90

4 XI. Ulusal Tarım Ekonomisi Kongresi 3-5 Eylül 2014, Samsun Şekil 3.6: Türkiye de yılları arası Elektrik üretimi ve 2017 tahmini Çizelge 3.6: Elektrik Üretim Miktarı Tahmin Sonuçları: Kuadratik Yt=53,69+4,366 t+0,1574 t^ ,361 GWh Şekil 3.7: Türkiye de yılları arası Elektrik üretiminde kömürün oranı ve 2017 tahmini: Çizelge 3.7: Elektrik Üretiminde kömürün payının tahmin sonuçları: Kuadratik Yt=38,81-1,273 t+0,0347 t^2 6, , , ,37 % Şekil 3.8. Türkiye de yılları arası Elektrik üretiminde sıvı yakıtların oranı ve 2017 tahmini Çizelge 3.8. Elektrik Üretiminde sıvı yakıtların payının tahmin sonuçları: Denklemi MAPE MAD MSD 2017 Tahmin Sigmoidal Yt =(10^2)/(14,0645+0, (1,62563^t)) 18,546 0,653 0,81 0,04 (%) 91

5 Şekil 3.9. Türkiye de yılları arası Elektrik üretiminde hidrolik santrallerin oranı ve 2017 tahmini Çizelge 3.9. Elektrik Üretiminde hidrolik santrallerin payının tahmin sonuçları Kuadratik Yt = 46,871,884 t+0,0314 t^2 14,1456 3, , ,7066 % Şekil Türkiye de yılları arası Elektrik üretiminde doğal gazın oranı ve 2017 tahmini: Çizelge Elektrik Üretiminde doğal gaz payının tahmin sonuçları: Kuadratik Yt =7,69+2,920 t-0,0471 t^2 15,4753 4, , ,4942 % Şekil yılları arası Elektrik üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının oranı ve 2017 tahmini: Çizelge Elektrik Üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının payının tahmin sonuçları: Denklemi MAPE MAD MSD 2017 Tahmin Kuadratik Yt=0,7940,1984 t+0,01162 t^2 103,570 0,323 0,140 4,3477 % 92

6 XI. Ulusal Tarım Ekonomisi Kongresi 3-5 Eylül 2014, Samsun Şekil yılları arası yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerji miktarı ve 2017 tahmini Çizelge Yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerji miktarı tahmin sonuçları: Kuadratik Yt = t + 2,79 t^ T.E.P. Şekil yılları arası jeotermal enerji kaynaklarından elde edilen enerji miktarı ve 2017 tahmini Çizelge Jeotermal enerji kaynaklarından elde edilen enerji miktarı tahmin sonuçları: Kuadratik Yt = 595,2-53,5 t +5,191 t^2 11,4 97, ,3 3165,43 T.E.P Şekil Türkiye de yılları arası biyoyakıtlardan elde edilen enerji miktarı ve 2017 tahmini: Çizelge Biyoyakıtlardan elde edilen enerji miktarı tahmin sonuçları Kuadratik Yt = ,4 t-7,824 t^2 2,0 106, , T.E.P 93

7 Şekil yılları arası hidro enerji kaynaklarından elde edilen enerji miktarı ve 2017 tahmini Çizelge Hidro enerji kaynaklarından elde edilen enerji miktarı tahmin sonuçları Kuadratik Yt = ,8 t + 2,26 t^ ,23 T.E.P. Şekil yılları arası rüzgar enerjisinden elde edilen enerji miktarı ve 2017 tahmini Çizelge Rüzgar enerjisinden elde edilen enerji miktarı tahmin sonuçları: Denklemi MAPE MAD MSD 2017 Tahmin Kuadratik Yt = 103,8-35,38 t+2,037 t^2 1372,50 49, ,31 710,450 T.E.P. Şekil Türkiye de yılları arası güneş enerjisinden elde edilen enerji miktarı ve 2017 tahmini 94

8 XI. Ulusal Tarım Ekonomisi Kongresi 3-5 Eylül 2014, Samsun Çizelge Güneş enerjisinden elde edilen enerji miktarı tahmin sonuçları: Denklemi MAPE MAD MSD 2017 Tahmin Büyüme Yt = 54,560 (1,12515^t) 26,18 57, , ,87 T.E.P. 4. SONUÇ VE TARTIŞ MA Türkiye de sera gazı salınımı Şekil 3.1 de de görüleceği gibi her yıl artmaktadır. Analize dahil edilen ilk yıl olan 1990 da emisyon miktarı 188,5 milyon ton iken verisi bulunan son yıl plan 2012 yılında emisyon miktarı milyon tona ulaşmıştır. denkleminde yola çıkılarak 2017 sera gazı emisyonu için tahmin edilen değer ise 506,8 milyon tonudur. Sera gazı emisyonları içinde CO2 miktarı (şekil 3.2) ise 1990 yılında 141,6 milyon iken 2012 yılında 357,5 milyon tona ulaşmıştır. Yapılan trend analizine göre 2017 yılı tahmini ise 433,1 milyon tondur. TÜİK sera gazı envanterine arazi kullanımı, arazi kullanım değişikliği ve ormancılıktan kaynaklanan emisyonlar ve yutaklar envantere dahil edilmemiştir. Bu verilerin de dahil edilmesi halinde salınım miktarları artacak ve dolaylı olarak tahmin edilen miktarlarda artacaktır. Kişi başına düşen CO2 salınımı ise toplam salınıma paralel olarak her yıl atmıştır ve analize göre 2017 yılında beklenen değer ise 6,38 tondur (şekil 3.3). Sera gazı envanteri sektörel bazda incelendiğinde tarımsal faaliyetlerden kaynaklanan CO2 emisyonları için oluşturulan zaman serisinde dalgalanmalar görülmüştür. Toplam CO2 salınımları için tarımsal faaliyetlerden kaynaklanan salınım analize dahil edilen son yıl olan 2012 de en üst düzeyine çıkarak 32,3 milyon ton olmuştur yılında tarımsal faaliyetlerden kaynaklanan emisyon miktarı ise 32,64 milyon ton olarak belirlenmiştir (şekil 3.4). Gelişmekte ve gelişmiş olan her ülkede olduğu gibi Türkiye de de toplam salınım içindeki en büyük pay enerji sektöründen kaynaklanan sera gazı salınımlarıdır. Enerji sektörü 1990 yılında 132,5 milyon ton salınım yaparken 2012 yılında bu değer 308,6 milyon tona ulaşmıştır. Bu sektörden kaynaklanan emisyon miktarı için 2017 yılı trend tahmini ise 366,3 milyon tondur (şekil 3.5). Bu miktarın yüksek olması yeşil enerji temiz enerji ve sürdürülebilir enerji gibi kavramların ortaya çıkmasına neden olmuştur yılında TÜİK verilerine göre GSMH nın 1,2 si çevresel harcamalara yatırılmıştır. Enerji sektöründen kaynaklanan emisyon miktarları içinde (ulaşım sektörü) ayrı tutularak incelendiğinde elektrik tüketimi en büyük paya sahiptir. Elektrik tüketimi 2012 yılında 239,4 (GWh) tır yılında trend analizi göre beklenen değer ise 299,3 (GWh) tır (şekil 3.6). TEİAŞ, Türkiye Elektrik Üretim - İletim İstatistikleri veri tabanına göre elektrik üretimi kömür, sıvı yakıtlar, doğalgaz, hidrolik ve yenilenebilir enerji bileşenleri altında beş bölümden oluşmuştur. Fosil yakıtlar Türkiye de elektrik üretiminde kullanılan ana unsurlardır yılında elektrik üretiminin %35 i kömürden karşılanırken 2012 yılında bu oran %28,4 gerilemiştir. Kömür elektik üretimi için en fazla salınım yapan bileşendir. tahminlerinde 2017 için elektrik üretimindeki kömürün payı %30,37 beklenmektedir (şekil 3.7). Sıvı yakıtların elektrik üretimindeki payı yıllar içinde düşüş göstermiştir. Bunun ilk sebebi sıvı yakıtlardan üretilen elektriğin ekonomik olmamasıdır. Sıvı yakıtlarında yakıldığında emisyon değerleri çok fazladır. Ayrıca sıvı yakıt emisyonları karbon döngüsüne katılamamaktadır. Dolayısıyla havada devamlı emisyon değerleri artmaktadır yılında trend analizlerine göre sıvı yakıtların toplam elektrik üretimindeki payı %0,04 olarak beklenilmektedir (şekil 3.8) yılında bu değer %30,2 dir. Envanterde hidrolik diye adlandırılan hidroelektrik santrallerinden elde edilen elektrik miktarı 1990 yılında elektrik üretiminin % 40,2 si iken 2012 yılında bu oran %24,2 düzeyine gerilemiştir yılında ise bu oran trend tahminlerine göre %18, 60 tır(şekil 3.9) yılında itibaren doğal gaz Türkiye de kullanılmaya başlanmıştır. Bu yıl içerisinde doğal gazın elektrik üretimindeki payı %0,2 dir. Analize dahil ed ilen ilk yıl olan 1990 yılında ise doğal gazı elektrik üretimindeki payı %17,7 dir yılında bu oran %43,6 ya çıkmıştır. Fosil yakıtlar içinde emisyon değerleri en düşük olan yakıt doğal gazdır. Doğal gazın 2017 yılında elektrik üretimindeki payının %52,5 olması beklenmektedir (Şekil 3.10). Doğal gaz teminde dışa bağımlı bir ülke olan Türkiye deki elektrik üretiminde en büyük paya doğal gazın sahip olması fiyatları da etkilemektedir. Ucuz ve temiz enerji için kullanılan yenilenebilir kaynakların Türkiye deki oranı 2007 yılında sonra büyük artış göstermiştir. Analize dahil edilen ilk yıl olan 1990 yılında yenilenebilir enerjiden elde edilen elektrik oranı %0,13 tür yılında ise bu pay %3,1 e yükselerek sıvı yakıtların elektrik üretimindeki oranını geçmiştir yılında ise bu oranın trend analizine göre %4,35 olması beklenmektedir (şekil 3.11). Sıfır CO2 emisyonu yenilenebilir enerji kaynaklarının en büyük artısıdır. Dünya üzerinde yirmiden fazla bilinen yenilenebilir enerji kaynağı vardır. Fakat bunların hepsi ekonomik değildir. Türkiye de ise bu 22 kaynağın sadece 5 i kullanılmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerji miktarı ise 1990 yılında 9658,1 bin ton petrol eşdeğeri iken 2012 yılında bu değer 12151bin ton petrol eşdeğerine yükselmiştir. tahminlerine göre 2017 yılında bu değerin bin ton petrol eşdeğeri olması beklenmektedir (şekil 3.12). Türkiye de jeotermal enerjiden elde edilen enerji miktarı ise yılları arasında devamlı bir artış göstermiştir yılında jeotermal enerjiden elde edilecek olan enerji miktarı analiz sonuçların göre 3165,43 bin ton petrol eşdeğeridir (şekil 3.13). Biyo yakıtlardan elde edilen enerji miktarı ise yıllar içinde düşmüş 1990 yılında 7206,5 bin ton petrol eşdeğeri olan değer 2012 yılında 3452,5 bin ton petrol eşdeğeri olan değere gerilemiştir. Yapılan trend tahmini de bu düşüşe paralel olarak 2017 yılında 1529,4 bin ton petrol eşdeğeri olarak hesaplanmıştır (şekil 14) yılından itibaren 95

9 kullanılan akaryakıta belirli oranlarda katılması mecbur olunan biyo yakıtlara bu çarpıcı düşüş karşında politikalar geliştirilip ekimine zorlanılması gerekmektedir. Hidro güç olarak adlandırılan su gücünden elde edilen enerji üretiminde yıllar itibariyle dalgalanmalar görülmüştür yılında 1990,4 bin ton petrol eşdeğeri olan değer 2012 yılında en üst seviye olan 4975,5 bin ton petrol eşdeğerine ulaşmıştır. Yapılan trend analizlerinde ise hidro enerjinin 2017 yılında 4984,23 bin ton petrol eşdeğerine ulaşması beklenmektedir yılından sonra Türkiye de rüzgar enerjisi kullanılmaya başlanmıştır. Makaleye yılları arası zaman serileri dahil edilmiş olsa da rüzgar enerjisinin 2006 yılından sonraki artış trend analizi yapılmasını zorunlu hale getirmiştir yılında 503,9 bin ton petrol eşdeğeri olan değerin analiz sonuçlarına göre 2017 yılında 710,45 bin ton petrol eşdeğeri olması beklenmektedir. Güneş enerjisi Türkiye de 1970 yılından beri kullanılmaktadır. Evlerde su ısıtmak ve şahsi elektrik üretimi için kullanılan güneş enerjisi verileri TEİAŞ envanterine hesaplanamadığı için dahil edilmemiş tir. TEİAŞ envanterinde sadece elektrik üretim verileri bulunmaktadır. Türkiye de en yaygın olarak kullanılan sürdürülebilir enerji kaynağı olan güneş enerjisinden 1990 yılında 28 bin ton petrol eşdeğeri enerji üretilirken 2012 yılında bu değer 821,77 bin ton petrol eşdeğerine ulaşmıştır. Yapılan trend analizlerine göre 2017 yılında güneş enerjisinden elde edilen enerji miktarının 1481,87 bin ton petrol eşdeğeri olması beklenmektedir. 5. KAYNAKLAR Anonim,2014. Yenilenebilir Enerji Geleceği ve Türkiye, Dünya Doğayı Koruma Vakfı 2011 Raporu, S.1-3, [Ulaşım: ] Çağlar,M., Dünya ve Türkiye de Yenilenebilir Enerji Kaynakları, Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi, Energystat, [Ulaşım: ] Eurostat, [Ulaşım: ] Tüik, [Ulaşım: ] 96