Alpaslan II Barajı &HES Sera Gazı Emisyonlarının Değerlendirilmesi Müşteri: ENCON Çevre Danışmanlık Şirketi (ENERJISA Enerji Üretim A.Ş adına) Hazırlayan: Bath, UK Tarih: Ocak 2014 Proje veya Sayı No: UK14-19464
Sözleşme No: UK14-19464 Sayı: 4 Yazar (imza): Amanda Stevenson Proje Yöneticisi / Direktörü Niall Smiddy (imza): Tarih: 12 Ocak 2014 Bu rapor tarafından mümkün olan tüm beceri, itina ve çaba gösterilerek ve ile İşveren arasında kabul edilmiş olan Hizmetler ve Anlaşma Koşulları dikkate alınarak hazırlanmıştır. Bu raporun gizlilik hakları İşveren de saklıdır., ile önceden resmi bir anlaşmaya varılmadan bu raporun tamamının ya da bir kısmının üçüncü kişilerle paylaşılmasından sorumlu değildir. Herhangi bir tarafın rapora itimadı kendi sorumluluğundadır. üzerinde anlaşmaya varılmış olan Hizmetler dışında herhangi bir konuda İşveren e veya diğer ilgililere karşı sorumlu değildir. Versiyon Kontrolü Kaydı Sayı Durum Açıklaması Tarih İnceleyen Paraf Yazar (Paraf) 1 Müşteriye İlk Taslak 29/11/13 NPS AS 2 Müşteri yorumlarınca revize edilmiş versiyon 03/12/13 NPS AS 3 Müşteri yorumlarınca revize edilmiş versiyon 13/12/13 NPS AS 4 Müşteri yorumlarınca revize edilmiş versiyon 12/01/14 NPS AS
İçindekiler Yönetici Özeti 1 1 Giriş 2 1.1 Kapsam 2 1.2 Proje Bilgileri 2 1.3 Sera Gazı Emisyonlarının Ön İncelemesi 3 2 Metodoloji 5 2.1 Giriş 5 2.2 Değerlendirme Kapsamı 5 2.3 Varsayımlar 8 3 9 3.1 Giriş 9 3.2 Potansiyel Emisyon Tedbirleri 9 3.3 İnşaat Aşaması 10 3.4 İşletme Aşaması 13 3.5 İşletimden Çıkarma 15 4 Etki Değerlendirme 17 4.1 İnşaat Aşaması Özeti 17 4.2 İşletme Aşaması Özeti 17 4.3 ALPII Projesinin Sera Gazı Emisyonu Etkileri 17 5 Sera Gazı Emisyonu Azaltma Tedbirleri 19 5.1 Tasarım Evresi 19 5.2 İnşaat Aşaması 19 5.3 İşletme Aşaması 20 5.4 Sera Gazı Emisyonu Tutum Faaliyetleri 21 Ek A: Sera Gazı Emisyonu Veri Tabloları Ek B: Veri Varsayımları Tablolar Listesi Tablo A: ALPII Projesi Sera Gazı Emisyonları Özet 1 Tablo 3.3.1 Sera Gazı Emisyonları İletim Hattı İnşaatı 10 Tablo 3.3.2 Sera Gazı Emisyonları Baraj ve HES İnşaatı 11 Tablo 3.3.3 Sera Gazı Emisyonları Relokasyon Yollarının İnşaatı 11 [Subject] Sayı: [Status]
Tablo 3.3.4 Sera Gazı Emisyonları İnşaat Ekipmanları 12 Tablo 3.3.5 Sera Gazı Emisyonları Temel Malzemelerin Taşınması (Kamyon) 13 Tablo 3.3.6 Sera Gazı Emisyonları Temel Malzemelerin Taşınması (Gemi) 13 Tablo 3.4.2 Sera Gazı Emisyonları Elektrik İletim Ekipmanları 14 Tablo 3.4.3 ALP II Rezervi sebebiyle su altında kalacak bölgelerdeki Arazi Kullanımı 15 Tablo 3.4.4 ALP II Rezervi Kaynaklı Net Sera Gazı Emisyonları 15 Tablo 3.5 AİKB HES Islah Durumu 15 Tablo 4.1 Sera Gazı Emisyonları İnşaat Etkileri 17 Tablo 4.2 Sera Gazı Emisyonları İşletme Etkileri 17 Tablo 4.3 Sera Gazı Emisyonları Özet 18 Tablo 5.1 Sera gazı emisyonlarını azaltmak için Tasarım aşamasında alınacak önlemler 19 Tablo 5.2 Sera gazı emisyonlarını azaltmak için İnşaat aşamasında alınacak önlemler 20 Tablo 5.3 Sera gazı emisyonlarını azaltmak için İşletme aşamasında alınacak önlemler 21 Tablo 5.4 Ağaçlandırma Çalışmalarının Karbon Yararı ( 110 Hektar) 22 Şekiller Listesi Şekil 1: ne Yaklaşım 5 Şekil 2: nin Kapsamı 6 [Subject] Sayı: [Status]
Yönetici Özeti UK Ltd () şirketi, ENCON Çevre Danışmanlık A.Ş. (ENCON) tarafından, ENERJİSA Enerji Üretim A.Ş. (Enerjisa) adına Türkiye'nin Muş ilindeki Alpaslan II Barajı ve Hidro Elektrik Santrali (ALPII) (HES) tarafından açığa çıkması olası olan Sera Gazı Emisyonu için değerlendirme yapmaları amacıyla görevlendirilmiştir. Bu Sera Gazı Emisyonu Değerlendirmesi, ALP II projesinin inşaat ve işletme sürecinde açığa çıkması olası olan emisyonları ve bu yenilenebilir enerji kaynağının ömrü süresince açığa çıkaracağı emisyonlardan kaçınma yöntemlerini değerlendirir. Değerlendirme, ALP II projesinin geliştirilme sürecindeki ana emisyon kaynaklarıyla ilgilenmektedir. İnşaat süreci, enerji tüketen materyaller ve inşaat uygulamalarının kullanımını içermektedir..alp II yapılarını inşa etmek için gereken malzemelerin somutlaşmış etkisi, bu emisyon değerlendirmesinin önemli bir bileşenidir. İnşaat sürecinde dikkat edilmesi gereken bir diğer etmen ise, bu materyallerin oluşumu, işlenmesi ve taşınması sırasında ihtiyaç duyulan yerinde ekipmanların kullanımıdır. İşletme aşamasında; ulusal şebekeden enerji alımından kaynaklı olarak sera gazı emisyonunda, Yüksek Voltaj şalterinden yayılan SF 6 ile alakadar kaçak emisyonlarda ve ALP II rezervinin yaratılışında ortaya çıkacak emisyon salınımında artış görülmesi olasıdır. Projenin beş yıllık inşaat aşamasında, sera gazı emisyonu etkisinin 948,300 tco 2 e olacağı öngörülmüştür. Bu etkinin büyük bir kısmı, HES inşasında kullanılacak olan materyallerden (286,851 tco 2 e) ve karayolu dışında kullanılan makinelerden (179,829 tco 2 e) kaynaklanmaktadır. HES'in çalışma ömrü boyunca, HES'i işletmek için gereken elektrik enerjisinden, şalterde oluşacak olan SF 6 sızıntısından ve rezerv bölgesindeki taşkınlardan kaynaklanan ek sera gazı emisyonu etkileri ortaya çıkacaktır. Bu işletim emisyonlarının toplamının 1,279,023 tco 2 e olacağı hesaplanmıştır. Bu sebeple HES'in 100 yıllık ömrü boyunca, inşaat ve işletim sürecinden ortaya çıkacak tahmini toplam sera gazı emisyonu etkisi 2,227,323 tco 2 e olacaktır. HES, işletim sürecine geçmesiyle birlikte fosil yakıt üretiminin yerine geçecek ve Türkiye'nin sera gazı emisyonlarını yıllık 618,640 tco 2 e oranında azaltacaktır. Sera gazı emisyon tablolarında da görüleceği üzere, proje inşaat sürecinden 43 ay sonra, inşaat ve işletim süreci boyunca açığa çıkacak olan sera gazı emisyonunu dengeleyecek ve bu noktadan itibaren çalışma ömrü boyunca Türkiye'nin sera gazı emisyonu oranını her yıl azaltacaktır. Tablo A. ALP II projesi boyunca oluşacak sera gazı emisyonu verilerini sunmaktadır. Tablo A: ALP II Projesi Sera Gaze Emisyonları - Özet Emisyon Özetleri İnşaat Etkileri (tco 2 e) 948.300 İşletme Etkileri (tco 2 e) 1.279.023 Toplam İnşaat ve İşletme süreci etkisi (tco 2 e) 2.227.323 Engellenmiş Hidro Üretim Emisyonları (tco 2 e) 61.864.000 Yıllık Engellenmiş Emisyon miktarı (tco 2 e) 618.640 İnşaat başlangıcından itibaren emisyon dengelenmesi (Yıl) 3.6 İnşaat başlangıcından itibaren emisyon dengelenmesi (Ay) 43 Engellenen emisyon (emisyon etkileri hariç) (tco 2 e) 59.636.677
1 Giriş 1.1 Kapsam UK Ltd () şirketi, ENCON Çevre Danışmanlık A.Ş. (ENCON) tarafından, ENERJİSA Enerji Üretim A.Ş. (Enerjisa) adına Türkiye'nin Muş ilindeki Alpaslan II Barajı ve Hidro Elektrik Santrali (ALPII) (HES) tarafından açığa çıkması olası olan Sera Gazı Emisyonu için değerlendirme yapmaları amacıyla görevlendirilmiştir. Projenin finansörü olan Avrupa İmar ve Kalkınma Bankası (AİKB), değerlendirmenin AİKB Sera Gazı Değerlendirme Metodolojisi (Version 7) 1 doğrultusunda yapılmasını istemiştir. Bu sera gazı emisyonu değerlendirmesinde, ALP II projesi dahilinde inşaat ve işletim süreci boyunca açığa çıkacak potansiyel sera gazı emisyonu miktarı ve bu yenilenebilir enerji kaynağının ömrü boyunca önüne geçeceği sera gazı emisyonu miktarı hesaplanacaktır. Isı ve elektrik için fosil yakıtların kullanılması, küresel sera gazı emisyonuna insanların yaptığı en büyük bileşenlerden biridir. Bu sebeple, elektrik ve ısı üretimi için yenilenebilir enerji teknolojilerinin kullanıma sokulması, emisyon etkilerinin azaltılması ile petrol ve kömür gibi doğal kaynakların tüketimine daha az bağımlı güvenli bir enerji kaynağının oluşturlması açısından büyük önem teşkil etmektedir. Bu değerlendirme aşağıdaki konuları içerecektir; Ön Sera Gazı İncelemesi; AİKB'nin sera gazı emisyon ayak izine yapacağı katkı göstergesi ile birlikte AİKB'ye sunulacak olan sera gazı emisyon seviyelerinin ölçek analizi. Baz / Referans Senaryo; projenin gerçekleşmediği durumda açığa çıkacak olan varsayımsal emisyon değerleri. Doğrudan ve Dolaylı Emisyonlar Değerlendirilmesi; inşaat, işletme ve hizmetten kaldırma aşamalarında oluşacak tahmini emisyon. Sera Gazı Emisyonu Azaltma Önlemleri; sera gazı emisyonlarını azaltmak için önerilen önlemler. Performans Özeti; temel sonuçlar ve projenin etkileri. 1.2 Proje Bilgileri Alpaslan II Barajı ve HES Projesi'nin (ALP II), ENERJİSA tarafından inşa edilmesi planlanmaktadır. Proje alanı, Türkiye'nin Muş ilinde yer alan Fırat Nehri Havzasının bir alt havzası olan Murat Nehri üzerinde yer almaktadır. Proje alanı, Muş şehir merkezinden yaklaşık 34 km uzaklıktadır. Muş Ovası, ALP II'nin mansabındadır. Karasu Nehri, Murat Nehri ve Muş Ovası'ndan beslendikten sonra barajın mansabında Murat Nehri ile birleşir. ALP II Projesi kapsamındaki Alpaslan II HES, 98m uzunluğunda brüt düşe ve 344m 3 /s miktarında proje akışına sahip olacak şekilde inşa edilecektir. HES, 280MW toplam kapasite sağlayacaktır. 1 EBRD Greenhouse Gas Assessment Methodology. Version 7, 6 July 2010.Correct on 29/11/13. http://www.ebrd.com/downloads/about/sustainability/ghgguide.pdf
ALP II projesinin Murat Nehri yağış alanındaki baraj ekseni 17.505,00 km 2 genişliğindedir. Havzada, plan aşamasında ya da inşaat halinde olan bir dizi proje ve hali hazırda işletme aşamasında olan ALPASLAN I Barajı ve HES gibi projeler mevcuttur. Bu, enerji üretimi ve taşkın kontrolü açısından en büyük projedir ve ALP II projesinin membasında yer almaktadır. Alpaslan II Barajı, savak ve derivasyon yapıları, enerji tüneli, enerji iletim hattı ve ALPASLAN II HES binalarının inşaatı proje kapsamı içerisindedir. İnşaat sürecinin beş yıl sürmesi planlanmıştır. Kil-dolgu, çakıllı-kum ya da bazalt gibi inşaat için ihtiyaç duyulan malzemelerin büyük çoğunluğu, yerel malzeme ocaklarından temin edilecektir. Maksimum su kotu oluşacak olan rezervuar, 5.009 hektarlık bir alanı kapsayacaktır. Mevcut arazi kullanımı ağırlıklı olarak çayır ve tarım alanlarını içerse de, proje alanı genelinde küçük çaplı orman ve ekili olmayan alanlar da mevcuttur. 1.3 Sera Gazı Emisyonlarının Ön İncelemesi Değerlendirmenin başında, ALP II projesinin AİKB sera gazı ayak izine sağlayacağı katkının önemini göstermek adına bir sera gaze emisyonu incelemesi yer almaktadır. Bu değerlendirmenin amacı, AİKB yatırımlarıyla kurulacak tesislerin işletimi sırasında açığa çıkacak olan sera gazı emisyonu seviyesini ve yatırım sayesinde bu emisyonlarda meydana gelmesi beklenen değişiklikleri açıklığa kavuşturmaktır. AİKB gelecekteki emisyonların ölçeğini, kiloton bazında CO 2 eşdeğeri yıllık emisyonlara dayanarak ve önerilen gelişmelere bağlı olarak sınıflandırır. Aşağıdaki kategoriler, tipik AİKB projelerinin 2 önceki analizlerine dayanmaktadır: Önemsiz (dikkate değer bir sera gazı emisyonu mevcut değildir) Düşük (< 20 kt/y CO 2 -yıllık eşdeğer). Orta-Düşük (20 100 ktco 2 -y/e) Orta-Yüksek (100 kt 1MtCO 2 -y/e) Yüksek (>1 MtCO 2 -y/e) Ön değerlendirme, ALP II projesinin ulusal şebeke gibi kaynaklardan ihtiyaç duyabileceği enerji açısından işletme tesislerini değerlendirmiştir. Bu değerlendirmeye göre HES işletme süreci boyunca yıllık 1,250,000 kwh enerjiye ihtiyaç duymaktadır. Her ne kadar santralin işletme sırasında enerji açısından kendi kendine yeterli (diğer bir değişle üretilen yenilenebilir enerji, kendi enerji ihtiyacını karşılamak için kullanılabilir) olacağı varsayılmış olsa da, ulusal şebekeden enerji alımına ihtiyaç duyulacak durumlar, örneğin bakım dönemleri, ortaya çıkabilir. Bu sebeple, ALP II projesine dair tahmini yıllık işletim emisyonu miktarı 0.756 ktco 2 e olarak tahmin edilmiştir. Bu değerlendirmede emisyon faktörü olarak, AİKB Sera Gazı Değerlendirme Metodolojisi, Tablo GN4 içinde yer alan, Türkiye için şebeke enerji üretimi emisyon faktörü (0.605 tco 2 ) kullanılmıştır. Bu sonuçlar ALP II projesini Orta- Düşük (20 100 ktco 2 -y/e) kategorisine sokmaktadır. Bu sebeple proje için zorunlu bir sera gazı emisyon değerlendirmesinin yapılması gerekmektedir. Yenilenebilir bir enerji kaynağı olması sebebiyle, projenin gelecekteki işletim sera gazı emisyonu etkileri oldukça önemsizdir (örn. proje her yıl önemli miktarda CO 2 emisyonunun önüne geçecektir). Ancak inşaat aşaması, bu süreçte kullanılacak yüksek enerji kullanımı 2 EBRD Greenhouse Gas Assessment Methodology. Version 7, 6 July 2010. Correct on 29/11/13. http://www.ebrd.com/downloads/about/sustainability/ghgguide.pdf
gerektiren malzemeler (beton, çelik ve bitum gibi) ve sahada kullanılacak ekipmanlar sebebiyle, ALP II projesinin genel sera gazı emisyonu etkileri önem kazanmaktadır.
2 Metodoloji 2.1 Giriş Sera gazı emisyonu hesaplama ve raporlama esasları, 2005 yılında Dünya Kaynakları Enstitüsü (DKİ) ve Sürdürülebilir Kalkınma için Dünya İş Konseyi'nin (SKDİK), Proje Hesaplamaları için Sera Gazı Protokolü'nü yayınlamaları ile beraber netlik kazanmıştır. Sera Gazı Protokolü, an itibariyle dört temel rehber ilkeden oluşur. Proje Hesaplama Protokolü ve Rehber, belirli sera gazı azaltma projeleri temelinde sera gazı emisyonundaki azalmaların hesaplanması ve Şebekeye Bağlı Elektrik Projeleri için Rehber ile paralel olarak düzenlenmiştir ve bu rehberler ALPASLAN II Barajı ve HES için en uygun sera gazı emisyonu hesaplaması için temel teşkil eder. İkinci olarak değerlendirme, özellikle elektrik hatları üzerinden iletilen elektrik tüketimine sebep olan ya da azaltan projeler üzerinde durmaktadır. Sera gazı protokolü rehberinin yanı sıra, emisyon dönüşüm faktörünü belirlemek için güvenilir veri kaynakları da kullanılmıştır. Uygulanan katsayılar ve veri seti üzerine yapılmış varsayımların ayrıntılı açıklaması, bu raporun Ek B kısmında verilmiştir. Şekil 1 ALP II Projesinin sera gazı emisyon etkilerinin değerlendirilmesinde uygulanan çalışma adımlarını göstermektedir. Şekil 1: Sera Gazı Emisyon Değerlendirilmesine Yaklaşım 2.2 Değerlendirme Kapsamı ALP II Projesinin sera gazı emisyonu değerlendirmesi üç aşamada ele alınmaktadır; inşaat aşaması, işletme aşaması ve hizmetten kaldırma aşaması. Bu üç aşamadaki emisyonların incelenmesi, projenin kullanım ömrü boyunca neden olacağı emisyon etkilerine dair bir tahminin yapılabilmesine olanak sağlar. Bu incelemenin sonucu, projenin üreteceği elektrik miktarı ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak önüne geçeceği toplam emisyon miktarı ile
karşılaştırılacaktır. Şekil 2, ALP II Projesinin dikkat edilmesi gereken emisyon ilkelerini sunmaktadır. Şekil 2: Sera Gazı Değerlendirmesi Kapsamı 2.2.1 İnşaat Aşaması İnşaat aşaması, inşaat malzemelerindeki gömülü enerji, alandaki yakıt tabanlı ekipman kullanımı ve bölgeye malzeme temini amacıyla yapılan taşımacılıktan doğan emisyonlar sebebiyle toplam sera gazı emisyonu miktarını önemli derece artırır. Malzemeler Sera gazı emisyonu hesaplamalarında kullanılan malzemelerin miktarı; iletim hattı, baraj, HES ve relokasyon yolları gibi farklı inşaat özellikleri için temin edilen malzemelerin sunulmuş olan faturalarına dayanmaktadır. Sera gazı emisyonları, inşaat verileri ve yayımlanmış olan emisyon faktörleri temel alınarak hesaplanmıştır. Bath Üniversitesi tarafından yayınlanmış olan Karbon & Enerji Envanteri (KEE) Versiyon 2, inşaat malzemeleri ile ilgili hesaplamalarda kullanılan karbon ve enerji kaysayıları için temel kaynak olarak alınmıştır. KEE, kamu alanındaki ikincil kaynaklardan toplanan verilerden oluşmuştur ve seçilen metodolojiye bağlı olarak, kullanılabilir "en iyi" kaysayıları sağladığı addedilir. İnşaat malzemeleri için, karbondioksit eşdeğeri değişim katsayıları, tutarlı bir ölçüm birimi sağlamak için kullanılmaktadır. Ekipman Ekskavatörler, jeneratörler ve beton mikserleri gibi ekipmanların inşaat alanında kullanımı, inşaat süresi boyunca yakıt ile ilgili emisyonların artışına katkıda bulunacaktır. Sera gazı emisyonlarının tahmininde, kullanılan ekipmanların türlerini ve sayısını içeren ayrıntılı bir ekipman listesi kullanılmıştır. Emisyon hesaplamalarında, inşaat aşaması boyunca ekipmanların kullanım süreleri, ekipmanların kaç beygir gücünde olduğu ve ekipmanlarla ilgili emisyon katsayıları gibi faktörler göz önünde bulundurulmuştur. Uygulanan emisyon oranları, Oklahoma State Üniversitesi tarafından 2010 yılında yapılan, etkin ve etkin olmayan
CO 2 emisyonları belirlemek için karayolu dışında kullanılan dizel inşaat malzemelerini ele alan bir saha çalışmasına dayanmaktadır 3. Taşıma Bölge malzemelerinin taşınması, malzemelerin yerel taş ocaklarından ya da malzeme ocaklarından temin edilmelerinden dolayı inşaat aşamasının önemli bir kısmını oluşturur. İnşaat alanına ya da alanın dışına çok miktarda malzeme taşınması yapılacaktır ve bu rakam dış etmenlerin ve belirsizlik durumunun yoğunluğundan dolayı tam olarak hesaplanamamaktadır. Bununla birlikte, yerel taş ocaklarından alınacak olan çok büyük miktarlarda agrega malzemeler bulunmaktadır. Bu malzemelerin taşınmasında alınacak yol uzaklığı, taşınmada kullanılacak olan araç tipleri ve yapılacak sefer sayısı hakkındaki tahminlerle ilgili veriler, taşımanın sebep olacağı emisyon miktarının hesaplanması için temel hazırlar. Taşıma sürecinde kullanılacak araç tiplerinin emisyon faktörleri, Defra 2013 Dönüşüm Katsayıları temel alınarak belirlenmiştir 4. 2.2.2 İşletme Aşaması Enerji Kullanımı Önerilen Gelişme sürecinde, iletme faaliyetlerini destekleyebilmek amacıyla ulusal şebekeden elektrik enerjisi desteğine ihtiyaç duyulabilir. Bu temelde yılık kullanım miktarı tahmini olarak hesaplanmış ve sunulmuştur. İşletme aşamasında ulusal elektrik şebekesinden kanaklı emisyonların hesaplanmasında GN 4 Türkiye için ithal elektrik ve ısı emisyonları tahmini 5 içinde verilmiş olan AİKB emisyon faktörleri kullanılmıştır. Rezerv Yaratımındaki Sera Gazı Emisyonları ALP II projesi dahilinde 5.009 hektarlık alana yayılan bir rezervin kurulması da yer alır. Rezerv sebebiyle büyük çoğunlukla mera, çayır ve tarım arazileri su altında kalacaktır (Tablo 3.4.3). Bu araziler sus baskınlarından önce boşaltılacaktır. Arazinin su altında kalması, kimi biyokimyasal işlemin gerçekleşmesine ve bu işlemlerin sonucunda sera gazı emisyonunun meydana gelmesine yol açacaktır. Nisan 2013 tarihinde Dünya Bankası'nın yayınladığı "Su Raporu: Geçici Teknik Not: Rezervlerde Oluşan Biyokimyasal Tepkimeler Sebebiyle Oluşan Sera Gazları" ile baraj altyapısı oluşturma projelerinde, rezervlerden kaynaklı sera gazlarının hesaplanması için bir kaynak yaratmıştır. Teknik not, rezervlerde oluşan sera gazı emisyonları araştırmalarının nispeten yakın dönemde başlamış sayılabileceğini ve mevcut bilgilerin son on yıl içerisinde gelişme gösterdiğini belirtmiştir. Ancak, bu güne kadar yapılan araştırmalar ekosistemlerin ve coğrafi alanların oldukça küçük bir aralığını kapsar ve bu nedenle rezerv kaynaklı sera gazı emisyonlarının hesaplanması sırasında bazı varsayımların yapılması gereklidir. Bu değerlendirmelerde, Dünya Bankası'nın kabul ettiği metodoloji kullanılmıştır. Hesaplamalar yapılırken, Yer-Üstü Biyokütle ve Yer-Altı Biyokütle, yüzeydeki organik debris, toprağın 3 Lewis, P. M., (2010) Characterization of CO2 Emissions from Nonroad Diesel Construction Equipment. Oklahoma State University, School of Civil and Environmental Engineering. 4 Defra (2013) Greenhouse Gas Conversion Factor Repository. Correct on 29/11/13. http://www.ukconversionfactorscarbonsmart.co.uk/ 5 EBRD Greenhouse Gas Assessment Methodology. Version 7, 6 July 2010. Correct on 29/11/13. http://www.ebrd.com/downloads/about/sustainability/ghgguide.pdf
karbon yükü, ayrışma ve karbon yutakları dahil edilmiştir. Dönüşüm katsayıları için referanslar ve kaynakların bir listesi Ek- A'da verilmiştir. Kaçak Emisyonlar HES, yalıtkan olarak Kükürthekzaflorit (SF 6 ) kullanan ve Yüksek Voltajlı (HV) bir şalter içeren bir YV elektrik iletim ekipmanı içerecektir. Muhtemel SF 6 emisyon salınımı ile ilgili tahminlere ilişkin veriler verilmiştir. Emisyon salınımı miktarı, şalter içindeki SF6 miktarına ve IEC 694 (1996) 6. ile %1 olarak tanımlanmış olan izin verilen maksimum salınım oranına bağlıdır. Eşdeğer CO2 emisyonu hesaplamalarında, Defra 2013 dönüşüm katsayısı temel alınmıştır. Bakım Projenin işletme ömrü süresince, malzeme ya da ekipman değişimi gerektiren bakım faaliyetleri olacaktır ve bu durum, işletim aşaması için hesaplanmış olan sera gazı emisyonu değerlerinin üzerinde etkili olacaktır. Ancak, bakım faaliyetlerinin içeriği tam olarak öngörülemeyeceği için emisyon hesaplamalarına dahil edilmemiştir. Bakım faaliyetlerinden kaynaklanan sera gazı emisyonlarının, projenin ömrüne kıyasla oldukça az olacağı söylenebilir. 2.3 Varsayımlar Sunulan veriler için bir dizi varsayımlar yapılmıştır. Gerçek sera gazı emisyonlarını belirlemek için hala oldukça fazla belirsizliğin mevcudiyeti, verilerin kesinliğini sınırlamaktadır. Varsayımların yapıldığı noktalarda, en uygun dönüşüm faktörünün uygulanması gibi, en uygun uygulama seçeneği tercih edilmiş ve bunun için en güvenilir kaynaklardaki dönüşüm katsayıları ve sera gazı protokolleri tercih edilmiştir. Mevcut varsıyımların ayrıntılı listesi Ek B içinde yer almaktadır. 6 IEC 694:1996. Common specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards. Nonconventional auxillary equipment (IEC document 17A/486/CD)
3 3.1 Giriş Bu sera gazı emisyonu değerlendirmesi, ALP II projesinin gelişim sürecindeki büyük emisyon kaynaklarını inceler. İnşaat süreci, yoğun enerjili malzemelerin ve inşaat uygulamalarının kullanımını içerir. ALP II yapılarının inşası için gerekli olan malzemelerin etkisi, bu emisyon değerlendirmesinin önemli bir birleşenidir. Örneğin, çelik, beton ya da bitüm gibi malzemeler, kullanılacak nihai ürünü oluşturmak için enerji gerektiren hammaddeler ya da işlemlere ihtiyaç duyarlar. Bir başka etmen ise, bu yapı malzemelerinin oluşuturulması, işlenmesi ve taşınması için sahada kullanılan ekipmanların varlığıdır. İnşaat alanının genişliği sebebiyle çeşitli sayıda ve büyüklükte inşaat araçları ve ekipmanlara ihtiyaç duyulmaktadır ve bu araç ve ekipmanların çalıştırılması için beş yıllık inşaat sürecinde yakıt gerektiren birçok jeneratöre ihtiyaç duyulacaktır. İşletim aşamasında sera gazı emisyonlarının ana sebepleri, ihtiyaç durumunda ulusal şebekeden alınacak olan enerji kullanımı, YG şalterden salınan SF 6 ile ilgili kaçak emisyonları ve ALP II rezervinin oluşturulması olarak özetlenebilir. Her ne kadar ALP II Projesinin inşaat ve işletim aşamalarında bir çok emisyon kaynağı oluşacak olsa da, aşağıda verilen emisyon kaynakları deneyim ve benzer çalışmaların gözden geçirilmelerine dayanarak en önemli emisyon kaynakları olarak kabul edilmiştir. Aşağıda listelenen emisyon kaynakları en önemlileri sayılır ve ALP II projesi sebebiyle ortaya çıkacaktır; Fosil Yakıt Tüketimi (CO 2 ) Elektrik İletim Ekipmanları (SF 6 ) Çimento Üretimi (CO 2 ) Demir ve Çelik Üretimi (CO 2 ) Taşıma (CO 2 ) (N 2 O) Tüm emisyon verileri, ton bazında ve karbon dioksit eşdeğeri (tco 2 e) olarak verilmiştir ve verilerin tamamı Ek A içerisindeki tablolarda mevcuttur. 3.2 Potansiyel Emisyon Tedbirleri ALP II projesinin temel ilkesi, Türkiye için yenilenebilir ve ekonomik bir enerji kaynağı sağlamak ve gelecekteki tahmin edilen enerji tüketim ihtiyacını karşılamakta yardımcı olmaktır. HES için tahmin edilen çalışma ömrü 100 yıldır ve bu süre zarfında santralin 88,000,000 GWh değerinde elektrik sağlayacağı ön görülmektedir. ALP II Projesinin kabul edilmeyip aynı miktarda elektriğin Türkiye'nin ulusal şebekesinden alınması istendiğinde, oluşacak emisyonun 61,864,000 tco 2 e değerinde olacağı hesaplanmıştır.. Bu hesaplamada, ülkelere özel şebeke elektriği emisyon katsayılarını içeren AİKB rehberi " GN 4 - Türkiye için ithal elektrik ve ısı emisyonları tahmini " temel alınmıştır. Bu hususta kullanılan emisyon katsayısının değeri asd olarak seçilmiştir. Bu emisyon katsayısı, kullanılan her birim elektrik için, daha büyük miktarda elektriğin üretilmesini gerektirir ve
böylelikle üretilen elektriğin bir kısmının iletim ve dağıtım sırasında kaybolmuş olması gerekliliğini sağlar. Her ne kadar uzun vadeli, yenilenebilir bir enerji kaynağı projesi olsa da, ALP II Projesi inşaat, işletme ve hizmetten çıkarma aşamalarında emisyon etkisi oluşturacaktır. Aşağıdaki bölümlerde, bu aşamaların sonucunda açığa çıkacak olan sera gazı emisyonu için tahminler raporlanmıştır. 3.3 İnşaat Aşaması Alpaslan II ve HES projesinin inşaat aşaması aşağıdaki öğeleri içermektedir; Derivasyon ve alt çıkış yapıları; Dolusavak; Enerji Sulama yapıları ve kapak şaftı; Enerji tüneli; Denge bacası; Vana odası ve cebri; Şalter binası ve kuyruk suyu kanalı; Türbin gücü, birim kuvvet ve miktarı; ve Şalter bölgesi. İnşaat aşaması; inşaat malzemelerinin kullanımından, yakıt temelli ekipmanların alanda kullanımından ve bölgeye malzeme temini sırasında taşımadan kaynaklı emisyonlar sebebiyle, genel sera gazı emisyonu miktarını önemli ölçüde artıracaktır. 3.3.1 Malzemeler İnşaat malzemelerinin faturası, inşaat aşamasının üç ana adımı olan iletim hattı, baraj ve HES ile relokasyon yolları hakkında miktar bilgilerini sunmaktadır. Tablo 3.3.1-3.3.2 ve 3.3.3, inşaat aşaması için bu malzemelerin kullanımı kaynaklı emisyon değerkerini sunmaktadır. Bath Üniversitesi tarafından yayınlanmış olan Karbon & Enerji Envanteri (KEE) Versiyon 2, inşaat malzemeleri ile ilgili hesaplamalarda kullanılan karbon ve enerji kaysayıları için temel kaynak olarak kullanılmıştır. Tablo 3.3.1 Sera Gazı Emisyonları İletim Hattı İnşaatı Malzemeler 50km mesafe için Toplam (kg) Yoğunlaşmış Karbon (kgco 2 e/kg) Toplam (tco 2 e) Kaynak Destek Barı 137.500 1,950 268 KEE Beton 775.000 0,217 168 KEE Galvanizli Çelik Parçalar 1.250.000 2,030 2.538 KEE 1272 MCM iletken 1.123.150 2,960 3.324 KEE 96 mm² koruyucu letken 77.000 3,020 233 KEE OPGW kablosu 60.500 4,175 253 KEE Toplam 6.783 tco 2 e
Tablo 3.3.2 Sera Gazı Emisyonları Baraj ve HES İnşaatı Malzemeler Miktar (kg) Yoğunlaşmış Karbon (kgco 2 e/kg) Toplam (tco 2 e) Kaynak Beton 215.536.490 0,217 46.771 KEE Kaya dolgu 24.300.000.000 0,005 126.360 KEE Kil dolgu 6.235.000.000 0,005 32.422 KEE Kalıp 12.560.000 2,310 29.014 KEE Destek Barı 18.290.000 1,950 35.666 KEE Çelik Destek (Tüneller için) 1.506.970 2,310 3.481 KEE Tünel Çelik Kaplama 5.578.790 2,310 12.887 KEE Dolusavak Radyal Kapağı ve Gömülü Parçalar 1.152.000 0,217 250 KEE Toplam 286.851 tco 2 e Tablo 3.3.3 Sera Gazı Emisyonları Relokasyon Yolları İnşaatı Malzemeler Miktar (kg) Yoğunlaşmı ş Karbon (kgco 2 e/kg) Toplam (tco 2 e) Kaynak Bitum 12.240.000 0,490 5.998 KEE Beton 27.900.000 0,217 6.054 KEE Kalıp 6.280.000 2,310 14.507 KEE Geri dolgu 26.100.000.000 0,005 135.720 KEE Destek Barı 9.000.000 1,950 17.550 KEE 3.3.2 Ekipmanlar Toplam 179.829 tco 2 e İnşaat ekipmanlarından kaynaklanan emisyon miktarını hesaplamak için, inşaat sürecinde kullanılacak olan ekipmanların sayısı ve türünü belirten bir liste kullanılmıştır. Yakıt kullanan ya da sahadaki jeneratörlerde üretilen enerjiyi kullanan ekipmanlar emisyon salınımına sebep olacaklardır. Şu anda ekipmanların türü, örneğin yapımı ve modelleri, tamamen bilinmemektedir ancak ekipmanların kaç saat çalışacağı ve kaç beygir gücünde olacağına dair tahminler yapılabilmiştir. Çalışmada kullanılan emisyon oranları, Oklahoma State Üniversitesi'nin 2010 yılında yapmış olduğu saha çalışmasına dayanmaktadır.
Tablo 3.3.4 Sera Gazı Emisyonları İnşaat Ekipmanları Ekipman Türü Miktar Beygirgücü Görev Süresi (Saat) Emisyon Faktörü (g/bg-sa) Toplam (kgco 2 e) Toplam (tco 2 e) Damperli Kamyonlar 56 400 36500 112 91.571.200 91.571 Ekskavatörler 21 400 36500 225 68.985.000 68.985 Buldozerler 4 400 36500 481 28.090.400 28.090 Yükleyiciler (paletli) 3 400 36500 443 19.403.400 19.403 Greyder 3 213 36500 292 6.810.462 6.810 Jeneratörler (ortalama kapasiteli) 8 500 36500 481 70.226.000 70.226 Öğütücü 3 500 36500 481 26.334.750 26.335 Beton Santrali (100m3/sa) 3 161 36500 243 4.283.969 4.284 Beton Mikseri 16 350 36500 481 98.316.400 98.316 Beton Pompası 4 148 36500 243 5.250.744 5.251 Silindir 4 174 36500 292 7.417.968 7.418 Kule Vinç 1 310 36500 481 5.442.515 5.443 Mobil Vinç 2 420 36500 481 14.747.460 14.747 Sprinkler 4 40 36500 243 1.419.120 1.419 Batık Pompa 10 140 36500 243 12.417.300 12.417 Toplam 460.717 tco 2 e 3.3.3 Temel İnşaat Malzemelerinin Taşınması ALP II projesinin inşaatında kayda değer miktarlarda malzemeye ihtiyaç duyulacaktır ve bu malzemelerin bir kısmı yerel malzeme ocaklarından temin edilecektir. Geçirimli, geçirimsiz ve kaya-dolgu malzemeler malzeme ocaklarından çıkarılacaktır. Malzemelerin malzeme ocaklarından, sahadaki kırma-eleme-yıkama tesislerine taşınması için çok sayıda vagon turuna ihtiyaç duyulmaktadır. Malzeme ocaklarından temin edilecek malzemeler arasında kildolgu, kum-çakıl ve bazalt da bulunmaktadır. Kaya (bazalt) çıkarılan malzeme ocakları, kildolgu bölgelerinden uzakta yer aldığı için, bu bölgeler arasında gerçekleşecek taşınma işlerinde ortaya çıkacak olan emisyonlar hesaplanmıştır. Kil-dolgu ve kaya çakıl taşınması ile ilgili emisyon değerleri, bölüm 3.3.2'de belirtilmiş olan ekipman emisyon değerlerinin içine dahil edilmiştir. Kaya (bazalt) taşınması ile ilgili tahmini emisyon değerleri, Tablo 3.3.5 içinde verilmiştir. Malzeme ocakları ile kırma-eleme-yıkama tesisi arasındaki ortalama mesafe hesaplanmış ve
malzemeleri taşıyacak olan kamyonların türleri hakkında varsayımlarda bulunulmuştur. Defra içerisinden uygun bir yakıt verimliliği emisyon dönüşüm katsayısı seçilmiştir 7. Diğer temel inşaat malzemeleriyle alakalı kamyon kaynaklı emisyonlar da Tablo 3.3.5 içerisinde verilmiştir. Tablo 3.3.5 Sera Gazı Emisyonları Temel Malzemelerin Taşınması (Kamyon) Kamyonla Taşınan Malzemeler Kamyon Kapasitesi (ton) Yaklaşık mesafe (km) Toplam (ton) Gereken tur sayısı Tüm kamyonlarca alınacak toplam mesafe (km) Dönüşüm Katsayısı (kgco 2 e) Toplam (tco 2 e) Agrega 38 11 12.000.000 315.789.47 3.586.842 0,995873 3.572 Çimento 38 6 219.101 5.765.83 34.595 0,995873 34 Destek Barı 38 700 27.290 718.16 502.711 0,995873 501 Tünel Destek Çelikleri 38 700 7.086 186.47 130.527 0,995873 130 Toplam 4.237 İnşaat süresince yapılacak olan taşıma işlemlerinin büyük kısmı kamyonlarla yapılacak olsa da, destek barı ve tünel destek çelikleri gemi yoluyla taşınacaktır. Bu malzemelerin Romanya'dan İskenderun Limanı'na nakliyesinde açığa çıkacak tahmini emisyon değerleri Tablo 3.3.6 içerisinde verilmiştir. Tablo 3.3.6 Sera Gazı Emisyonları Temel Malzemelerin Taşınması (Gemi) Gemiyle Taşınan Malzemeler Toplam (ton) Toplam Mesafe (km) Ton/km Dönüşüm Katsayısı (kgco 2 e) Toplam (kgco 2 e) Toplam (tco 2 e) Destek Barı 27.290 2.000 54.580.000 0,011990 654.414,20 7.846 Tünel Destek Çelikleri 7.086 2.000 14.171.520 0,011990 169.916,52 2.037 Toplam 9.884 Kamyon ve gemi yoluyoa yapılacak olan temel inşaat malzemelerinin nakliyesinden kaynaklanan tahmini toplam emisyon değeri 14,121 tco 2 e olarak hesaplanmıştır. 3.4 İşletme Aşaması ALP II projesinin işletim aşamasında, dikkate değer ve hesaplamaya uygun miktarda veriye sahip üç çeşit sera gazı emisyonu kaynağı mevcuttur. İşletim aşamasında açığa çıkacak emisyonların kaynağı; ulusal şebekeden kullanım amaçlı enerji alımına ihtiyaç duyulması, YG şalterdeki sızıntılardan kaynaklanan kaçak emisyonlar ve rezerv oluşturulması 7 Defra (2013) Greenhouse Gas Conversion Factor Repository. Correct on 29/11/13. http://www.ukconversionfactorscarbonsmart.co.uk/
sırasındaki baskınlar ve bu süreçte meydana gelecek biyokimyasal tepkimeler sebebiyle açığa çıkacak CO 2 olarak özetlenebilir. 3.4.1 Enerji Kullanımı Alpaslan II ve HES tesislerinin işletimi süresince açığa çıkacak olan yıllık sera gazı emisyonu değeri 756 tco 2 e olarak hesaplanmıştır. Bu hesaplama, ALP II projesinin işletimi boyunca ulusal şebekeden yıllık 1,250,000 kwh miktarda elektrik enerjisine ihtiyaç duyacağı varsayımına dayanmaktadır. Santral, mümkün olduğunca ürettiği enerjiyi kullanmaya çalışacak olsa da, şebekeden enerji alımına ihtiyaç duyulacağı durumların meydana gelebileceği tahmin edilmiştir. Sahadaki elektrik kullanımının hesaplanmasında, AİKB emisyon katsayıları kullanılmıştır. 3.4.2 Elektrik İletim Ekipmanları HES dahilinde, yalıtkan olarak Kükürthekzaflorit (SF 6 ) kullanan YG elektrik iletim ekipmanları mevcuttur. Bu gaz, CO 2 ile kıyaslandığında, 23.900 kat daha büyük bir küresel ısınma potansiyeline sahiptir. YG elektrik iletim ekipmanlarından kaynaklanan emisyonlar, elektrik şalterinin gazla dolması ve ekipmanların bakımı sırasında oluşması muhtemel sızıntılar seebiyle, üretim sürecinde artacaktır. Gazın sızıntı oranı oldukça düşüktür ve kullanılan rehber baz alındığında yıllık %1 oranında gaz sızıntısının görüleceği tahmin edilmektedir 8. Tablo 3.4.2, ALP II Projesinin işletme süresince kullanılacak olan YG elektrik iletim ekipmanlarından kaynaklanacak tahmini SF 6 emisyonu değerlerini göstermektedir. SF 6 emisyon faktörlerinin seçiminde, Defra 2013 deönüşüm katsayıları temel alınmıştır 9. Tablo 3.4.2 Sera Gazı Emisyonları Elektrik İletim Ekipmanları SF 6 sızıntı Her birimde birikmiş SF 6 miktarı (ton) Birim sayısı Yıllık sızıntı oranı Yıllık SF 6 kaybı (ton) Emisyon Katsayısı (tco 2 e) Yıllık Emisyon (tco 2 e) Santal ömrü süresindeki Emisyon (tco 2 e) 0,0478 7 1% 0,003346 23.900 79,97 7.997 3.4.3 Rezerv Yaratımı Kaynaklı Sera Gazı Emisyonu ALP II Projesi için 5,009 ha büyüklüğünde bir rezerv oluşturulacaktır. Rezerv sebebiyle büyük çoğunlukla mera, çayır ve tarım arazileri su altında kalacaktır (Tablo 3.4.3). Bu araziler su tutma işlemlerinden önce boşaltılacaktır. Arazinin su altında kalması, kimi biyokimyasal işlemin gerçekleşmesine ve bu işlemlerin sonucunda sera gazı emisyonunun meydana gelmesine yol açacaktır. Nisan 2013 tarihinde Dünya Bankası, baraj altyapısı oluşturma projelerinde rezervlerden kaynaklı sera gazlarının değerlendirilmesi için bir kaynak yaratmak amacıyla "Su Raporu: Geçici Teknik Not: Rezervlerde Oluşan Biyokimyasal Tepkimeler Sebebiyle Oluşan Sera Gazları" 10 raporunu yayınlamıştır. ALP II Projesindeki 8 IEC 694:1996. Common specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards. Nonconventional auxillary equipment (IEC document 17A/486/CD) 9 Defra (2013) Greenhouse Gas Conversion Factor Repository. Correct on 29/11/13. http://www.ukconversionfactorscarbonsmart.co.uk/ 10 World Bank (2013) Water Paper. Interim Technical Note: Greenhouse Gases from Reservoirs Caused by
rezervden kaynaklanan tahmini sera gazı emisyonunun hesaplanmasında, bu rehber kaynak olarak kullanılmıştır. Tablo 3.4.3 ALP II Rezervi sebebiyle su altında kalacak bölgelerdeki Arazi Kullanımı Arazi Kullanımı Alan (ha) % Çayır 514,80 10,28 Yalın Kaya 12,30 0,25 Maki 126,43 2,52 Nehir 135,84 2,71 Kuru Tarım 117,40 2,35 Otlak 3.557,32 71,01 Sulu Tarım 517,56 10,33 Yerleşim 27,42 0,55 Toplam 5.009,07 100 Bölüm 2.2.2 içerisinde sunulan metodolojiye dayanarak, ALP II rezervinin oluşumundan kaynaklanan tahmini sera gazı emisyonu değeri hesaplanmıştır. ALP II projesi dahilinde oluşturulan rezervden kaynaklanan sera gazı emisyonu değerleri Tablo 3.4.4 içerisinde verilmiştir. Hesaplama ve kullanılan referansların ayrıntılı analizi, EK A içerisinde sunulmştur. Tablo 3.4.4 ALP II Rezervi Kaynaklı Net Sera Gazı Emisyonları Su Baskını Kaynaklı Yıllık Emisyon (Ton CO 2 ) Yıllık Net Batma (Ton CO 2 ) Toplam Yıllık Net Sera Gazı Emisyonu (Ton CO 2 ) Toplam Net Sera Gazı Emisyonu (Ton CO 2 ) (100 yıl) 12,199.13-245,12 11.954,01 1.195,401 3.5 İşletimden Çıkarma Günümüzde, dünya genelindeki modern HES'lerin büyük çoğunluğunun kullanım aşamasında ıslah ediliyor olmalarından ötürü, projenin işletimden çıkarma sürecinde açığa çıkması muhtemel olan sera gazı emisyonlarını hesaplamamıştır. Aşağıda verilen Tablo 3.5'de de görüleceği üzere, 2010 yılından beri sekiz AİKB HES projesinden beş tanesi (%63) ıslah edilmektedir. Tablo 3.5 AİKB HES Islah Durumu Ülke Proje Adı Islah Ermenistan IEC Hydropower Evet Hırvatistan Ombla Hayır Makedonya Boskov Most Hayır Gürcistan Paravani Hayır Biochemical Processes. Accessed 18/12/13. http://www.worldbank.org/water
Romanya Stejarpul HPP Evet Arnavutluk Komani HPP Evet Bosna Hersek Epbih Hydro Evet Sırbistan EPS Hydropower Evet Bu sebeple, projenin tasarım ömrü süresi içinde ıslah işleminin gerçekleşeceği varsayımında bulunmak olasıdır. Bu ıslah çalışmaları, çoğunlukla HES'in kullanım ömrünü uzatır ve son teknolojinin kullanılması sayesinde işletme verimliliğini artırır. Teknolojik gelişmelere, gelişmiş türbin tasarımı, gelişmiş trafo ve şalter ya da gelişmiş cebri vanalar örnek verilebilir. Bu sebepten ötürü, projenin dizayn ömründen daha uzun süre üretim yapacağı ve Türkiye'nin sera gazı emisyonunu azaltmaya devam edeceğini söylemek olasıdır.