Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ SÜRDÜRÜLEBİLİR ENERJİ VE LİNYİT KAYNAKLARIMIZ Dr. İlker ŞENGÜLER MTA Genel Müdürlüğü Enerji Dairesi 06520 Ankara ÖZET Dünyanın ileri gelen ülkeleri arasında yer alacak bir gelişmişlik düzeyini yakalamak ve bu vizyonu gerçekleştirmek için sürdürülebilir enerji kaçınılmazdır. Bunun için de ihtiyacımız olan enerjiyi güvenli, güvenilir, ekonomik, verimli ve çevreye duyarlı teknolojilerle üreten, ileten, depolayan ve kullanan bir ülke olmalıyız. Ülkemiz enerji ihtiyacının %70 lere varan bölümü dışalım ile karşılanmakta iken bu oran Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığının (ETKB) enerji temininde çeşitlilik ve özkaynaklarımızın kullanımı ilkesi ile yerli kaynaklarımıza yönelmesi sonucu %50 lere gerilemiştir. 2005 yılında ETKB çatısı altında oluşturulan ve MTA Genel Müdürlüğü tarafından yürütülen Türkiye Maden ve Jeotermal Kaynak Rezervlerinin Geliştirilmesi ve Yeni Sahalar Bulunması Projesi kapsamında MTA, TKİ, MİGEM, ETİ Maden, EÜAŞ, EİE, TPAO, TTK ve DSİ işbirliği gerçekleştirilmiştir. Yoğun kömür arama ve rezerv geliştirme çalışmaları ile Trakya havzasında ve Soma havzasında yeni kömürler bulunmuş, bilinen sahalarda ise rezerv artışı sağlanmıştır. Ayrıca, MTA Genel Müdürlüğü Afşin-Elbistan sahasında linyit rezervini belirlemek ve hidrojeolojik problemleri çözmek amacıyla çalışmalarını sürdürmekte olup, 2005 yılında bu amaçla toplam derinliği 45.000 m yi aşan sondajlı çalışma gerçekleştirmiştir. MTA Genel Müdürlüğü bulduğu petrol ve kömür sahaları ile bugün ülkemizin en önemli kurumlarından olan TPAO ve TKİ nin temelini atarak ülkemizde enerjinin lokomotifi olmuştur. MTA aldığı koordinasyon görevi ve oluşturduğu projeler ile sürdürülebilir enerji için bir kez daha bu misyonu üstlenmiştir. GİRİŞ Sürdürülebilir kalkınmanın vazgeçilmez ilk koşulunun sürdürülebilir enerji olduğu yadsınamaz bir gerçektir. Bu konuda her ülke sahip olduğu kaynaklara ve bulunduğu coğrafyaya göre stratejiler oluşturmaktadır. Küreselleşen enerji 25
kavramı liberal ekonomi anlayışı içerisinde en önemli yeri oluşturmakta ve buna bağlı olarak çok ciddi enerji politikalarının uygulanmasını gerekli kılmaktadır. Ülkemizin bir enerji terminali olması yönünde atılan adımlar ve oluşturulan tutarlı projeler, komşu ülkeler ile batılı ülkelerin ortak çıkarları doğrultusunda bölgenin politik ve ekonomik istikrarına büyük katkı sağlayacaktır. TÜRKİYE DE ELEKTRİK ÜRETİMİ VE LİNYİT ARAMACILIĞININ İLK YILLARI Elektrik enerjisinin Dünya da günlük hayatta ilk kullanılmaya başlaması 1878 yılında olmuştur. İlk elektrik santralı ise 1882 yılında Londra da kurulmuştur. Türkiye de ise elektrik enerjisi, ilk kez 15 Eylül 1902 de yani İkinci Abdülhamit döneminde Tarsus ta bir su değirmeniyle çevrilen 2 kw gücünde dinamo ile üretilmiştir. Tarsus un ardından 1913 yılında İstanbul Silahtarağa da kurulan santralde ilk ticari amaçlı üretim gerçekleşmiş ve tramvay - o zamanki adıyla "atsız araba" - işletmek amacıyla elektrik enerjisi kullanılmıştır. Bu aynı zamanda imtiyaz şirketlerinin de başlangıcı olmuş ve bunu 1914' te İstanbul'un genel elektriklendirilmesi ile İzmir' de tramvay işletmeciliği takip etmiştir. I. Dünya Savaşının başlamasıyla bütün ülkede gazyağı sıkıntısı baş gösterince elektrik enerjisi kullanımı artmış ve ilçeye yeni bir tesis eklenmiştir. 1918 yılında Fransızlar Tarsus' u işgal ettiğinde şehrin elektriğe ilgisinden yararlanıp kazanç sağlamak istemiş ve evlerden lamba başına ücret almışlardır. Muhtemelen İstanbul' dan sonra ilk ücretli elektrik enerjisi kullanımı Tarsus da gerçekleşmiştir. 27 Aralık 1921' de Tarsus'un işgalden kurtulmasının ardından, bölgedeki elektrik enerjisi üretimi konusundaki gelişmeler, ülkenin genelindeki uygulamaya paralel olmuştur. Elektrik enerjisi üretimi ve kullanımı Kurtuluş Savaşı sırasındaki duraksamadan sonra tüm ülkeye hızla yayılmış ve 1924 yılında Bursa da, 1929 da Adana da, 1930 da Tekirdağ da, 1933 te Gaziantep te elektrik enerjisi kullanımı yaygınlaşmıştır [1]. 1935 yılında, Maden Tetkik ve Arama Enstitüsünün (MTA) kurulmasıyla ülkemizde enerji kaynakları aramalarına yönelik ilk bilimsel çalışmalar başlamıştır. Enerji konusunda lokomotif görevi olan MTA yı takiben Etibank, EİEİ ile daha sonra DSİ devreye girmiştir. Bu tarihlerde kurulu gücümüz 126.2 MW ve elektrik üretimimiz 213 milyon kwh tir. Elektrik üretiminde ilk önemli ulusal proje ise Zonguldak'ta taşkömürü ile çalışacak 3x20 MW lık bir termik santralın kurulması için yapılmıştır. II. Dünya Savaşı nedeniyle yapımı geciken santralın ilk ünitesi 1948' de, diğerleri de 1949' da ancak hizmete alınabilmiştir. 1952 yılında 154 kw lık bir iletim hattı ile aynı santralden İstanbul a elektrik takviyesi yapılmıştır. 1950 li yıllarda Devlet ve özel sektör tarafından santraller yapılmaya ve işletilmeye başlanmıştır. 1970 yılına gelindiğinde; artan üretim, dağıtım ve tüketim miktarı ile hizmetin yaygınlaşması, kurumsal bir yapıyı zorunlu hale getirmiştir. Bu 26
amaçla TEK kurulmuş ve aynı tarihlerde kurulu gücümüz 2234.9 MW ve elektrik üretimi 8.6 milyar kwh olmuştur. 1970-80 tarihleri arasında tüm Dünya da yaşanan enerji krizinden ülkemiz de etkilenmiş ve dışa bağımlı kaynaklarla çalışan santrallerimiz elektrik enerjisi üretimlerini kısmak zorunda kalmıştır. Arz ve talep dengesinin bozulmasıyla elektrik enerjisi kısıtlamalarının yaşandığı bu dönem sonunda kurulu gücümüz 5118.7 MW a, üretimimiz ise 23.3 milyar kwh e ulaşmıştır. 1982 yılında tüm elektrik tesisleri TEK e devredilerek satışların tek elden yapılma dönemi başlamıştır. Bu tarihte kurulu gücümüz 6638.6 MW ve üretimimiz 26.6 milyar kwh olarak gerçekleşmiştir. 1984 yılında, enerji sektöründeki TEK tekeli kaldırılarak gerekli koşulları yerine getiren şirketlere enerji üretim, iletim ve dağıtımı konusunda olanaklar sağlanmıştır. 1993 yılında yapılan düzenleme ile kuruluşundan 23 yıl sonra Türkiye Elektrik Kurumu (TEK), Türkiye Elektrik Üretim İletim A.Ş. (TEAŞ) ve Türkiye Elektrik Dağıtım A.Ş. (TEDAŞ) olarak ikiye ayrılmıştır. 2001 yılında yeni bir düzenleme ile Kuruluşun; Türkiye Elektrik İletim A.Ş., Elektrik Üretim A.Ş. ve Türkiye Elektrik Ticaret ve Taahhüt A.Ş. olarak üç ayrı İktisadi Devlet Teşekkülü olarak yapılandırılması kararlaştırılmıştır. Türkiye Cumhuriyetinin kuruluşuna kadar kurulu gücümüz 33 MW iken bugün 859 kat artarak 28332 MW a ulaşmıştır. 1945 yılında 45 milyon kwh olan elektrik üretimimiz ise 2727 kat artarak 122.7 milyar kwh e ulaşmıştır. Ülkemizde linyitin ilk bulunuşuna ve işletilmesine ilişkin veriler çok sağlıklı olmamakla birlikte Cumhuriyetimizin kurulmasıyla linyit işletme ve araştırmalarına gereken önemin verilmeye başlandığı bilinmektedir. Bu amaçla ilk çalışmalar Amasya-Çeltek, Yozgat-Yerköy, Kütahya-Tunçbilek ve Aydın-Nazilli ocaklarında 1920 yılının ikinci yarısından itibaren gerçekleştirilmiştir. 1935 yılında yer altı kaynaklarımızın araştırılmasıyla görevlendirilen Maden Tetkik ve Arama Enstitüsünün (MTA) kurulmasıyla, programlı bir şekilde kömür aramalarına başlanmıştır. 1950 li yıllara kadar genel jeolojik etütler kapsamında yürütülen çalışmalar, bu tarihten itibaren demir aramalarıyla birlikte iş programlarına girmiş ve 1960 lı yıllarda yüksek ısıl değere sahip linyitlerin aranmasına ağırlık verilmiştir. Düşük ısıl değere sahip kömürlerin termik santrallerde kullanılmasının, sanayileşme sürecindeki öneminin anlaşıldığı 1960 lı yılların ikinci yarısından sonra özellikle 1970 li yıllarda ülkemizde linyit aramaları yeni bir boyut kazanmıştır. Linyit aramalarında geniş kapsamlı ve ayrıntılı ilk araştırmalar 1963-1970 yılları arasında bir Alman şirketi olan Dr.-Ing. OTTO-GOLD GmbH & Co. KG Ingenieurgesellschaft für Geologie und Bergbau, Köln tarafından gerçekleştirilmiştir. Türkiye genelinde yürütülen prospeksiyon çalışmalarını 27
takiben sondajlı aramaların yer aldığı program sonucunda toplam derinliği 165 717 m olan 1105 adet sondaj yapılmıştır. Ortalama derinliği yaklaşık 150 m olan bu sondajların % 60 ı Afşin-Elbistan sahasında gerçekleştirilmiştir. Proje kapsamında yapılan araştırmalar sırasında en sığ sondaj 25.30 m ile Afşin- Elbistan da, en derin sondaj ise 332.85 m ile Soma sahasında yapılmıştır [2]. TÜRKİYE DE LİNYİT ARAMACILIĞININ BUGÜNÜ 2004 yılında ülkemiz enerji politikalarında yeni bir dönem başlatılmış ve yerli kaynaklarımızın devreye sokulması amacıyla projeler yapılmış ve kısa zamanda elektrik enerjisi üretiminde doğalgazın payı %50 ler düzeyine çekilmiştir. Yaşam kalitesinin yükselmesi ucuz ve güvenli enerji ile doğru orantılı olduğundan birincil enerji kaynaklarımız içinde önemli bir potansiyele sahip olan linyitlerimize öncelik verilmiştir (Çizelge 1). Çizelge 1. Türkiye Birincil Enerji Kaynaklarından Katı Fosil Yakıtların Rezervleri [3] K A Y N A K L A R Görünür Muhtemel Mümkün Toplam Taşkömürü (milyon ton) 428 449 249 1126 Linyit (milyon ton) 7339 626 110 8374* Bitümlü Şeyl (milyon ton) 555 1086-1641 Asfaltit (milyon ton) 45 29 8 82 * Belirlenmiş kaynak ve potansiyel kaynak toplamı olan 299 376 000 ton dahildir. 2005 yılında ETKB çatısı altında MTA Genel Müdürlüğü nün yürüttüğü Linyit Rezervlerimizin Geliştirilmesi ve Yeni Sahalarda Linyit Aranması Projesi kapsamında MTA, TKİ, MİGEM, ETİ Maden, EÜAŞ, EİE, TPAO ve DSİ işbirliği gerçekleştirilmiştir. Yıl sonunda proje çalışmalarından olumlu sonuçlar elde edilince projeye metalik madenler, endüstriyel hammaddeler ve jeotermal enerji konuları da eklenerek projenin adı Türkiye Maden ve Jeotermal Kaynak Rezervlerinin Geliştirilmesi ve Yeni Sahalar Bulunması Projesi olarak değiştirilmiştir. 2005 yılı içerisinde Trakya havzasında yeni ruhsat alanlarında yapılan sondajlı çalışmalar sonucunda ortalama 3000 kcal/kg ısıl değere sahip 8 milyon ton ilave linyit rezervi belirlenmiştir. Proje çerçevesinde Manisa-Soma sahası ile Sivas- Kangal sahasında sondajlı aramalar yapılmış ve kömüre yönelik önemli sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca Afşin-Elbistan sahasında 2005-2007 yılları arası için planlanan rezerv belirleme çalışmaları kapsamında, 2005 yılı içinde toplam 40 000 metre derinliği aşan sondaj gerçekleştirilmiştir. 2005 yılında proje kapsamında linyit etütlerine de devam edilmiş olup Afyon- Konya Neojen alanı ile Kütahya-Gediz sahasında kompilasyon ve prospeksiyon gerçekleştirilmiştir. Söz konusu alanlarda çok sayıda kömür ruhsatı alınmıştır. 28
ÜLKEMİZ LİNYİTLERİNİN GENEL DEĞERLENDİRMESİ Ülkemiz linyitlerinin büyük bölümü düşük ısıl değere sahip olup yüksek oranda kül, uçucu madde, nem ve kükürt içermektedir. Linyitlerin yaklaşık % 80 i sanayi ve teshinde kullanım standartlarında olmadığından termik santraller ülkemiz için ayrı bir önem taşımaktadır. Türkiye de Zonguldak Taşkömürü Havzası dışında yer alan tüm kömürlerin linyit olarak tanımlanması gelenek haline gelmiştir. Tunçbilek ve Soma linyitleri yıkama tesislerinden geçerek piyasaya sunulmakta olup kalite açısından ithal kömürler ile rekabet edebilecek özelliklerdedir [4]. Ülkemiz linyitleri alt ısıl değerlerine göre sınıflandırıldığında, 1000-1500 kcal/kg alt ısıl değere sahip linyitlerimizin %56 lık, 1500-2000 kcal/kg arasında ısıl değere sahip linyitlerimizin %12 lik pay aldığı görülmektedir. Buna göre ülkemiz linyitlerinin %68 i düşük alt ısıl değere sahip olup bunun en büyük bölümünü 3,3 milyar ton ile Elbistan Havzası (ortalama 1100 kcal/kg alt ısıl değeri ile) oluşturmaktadır. Geri kalan %32 lik bölümün %23,5 i 2000-3000 kcal/kg, %5,1 i 3000-4000 kcal/kg ve %3,4 ü 4000 kcal/kg üstüne alt ısıl değere sahip linyitler olarak dağılmaktadır [5]. Afşin-Elbistan havzasının yeniden değerlendirilmesi sonucu yaklaşık 1 milyar ton linyit rezervi artışının ortaya konulmuş olduğu ve böylelikle Türkiye toplam linyit rezervinin 8.3 milyar tondan 9.3 milyar tona yükseldiği belirtilmektedir. Sahada bulunan kömüre ilişkin parametrelerde yapılan değişiklikler ile kömür rezervinde artış sağlandığı ifade edilmektedir [6]. Sahadaki kömür rezervi ve kalitesinin tespitinde aşağıdaki kriterler belirlenmiştir: - Sondaj stamplarında 0.5 m ve üstü kömür kalınlıkları dikkate alınmıştır. Kalınlığı 0.5 m den fazla olan ara kesmeler kömür kalınlığına katılmamıştır. - Kalınlığı 0.5 m den az olan ara kesmeler kömür kalınlığına katılmış bu seviyeler için kül %50, nem %50, ısıl değer 1 kcal/kg olarak kabul edilmiştir. - Isıl değeri 750 kcal/kg ın altında olan linyitli seviyeler rezerve dahil edilmemiştir. - Sondaj stamplarının kalori ile ilgili ağırlıklı ortalaması alınırken ısıl değeri 950 kcal/kg ın altına düşmeyecek şekilde değerlendirilmiştir. - Maksimum kül oranı AID (alt ısıl değer) 1000 kcal/kg olan linyitler için %25 alınmıştır. - Laboratuvar analizleri sonucunda tespit edilen yoğunluklar; kömür için 1,25 ton/m 3, gitya (=organik çamur; fosil ve linyit içeren, organik maddece zengin, su tutma özelliği yüksek, %70-80 CaCO 3 içeren oluşumlar) için 1.44 ton/m 3, ara kesme (kil) için 2 ton/m 3 olarak kabul edilmiştir. Afşin-Elbistan sahasındaki rezerv, en az 6000 MW güce sahip termik santralı besleyebilecek düzeyde olması nedeniyle son derece önemlidir [7]. Ayrıca ülkemizde genellikle linyit havzalarında, linyitin üzerinde yer alan bitümlü şeyller de önemli bir potansiyel oluşturmaktadır. Seyitömer havzasında kömür ile birlikte bulunan ve kömür işletilirken dekapaj malzemesi olarak atılan bitümlü kayaçların, akışkan yataklı yakma sistemine sahip santralde linyit ile birlikte değerlendirilmesine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiş olup belirli oranlarda karıştırılarak kullanılabileceği ortaya konmuştur [8] [9]. 29
SONUÇ Son yıllarda, çevre faktörü ön plana çıkarılarak elektrik enerjisi üretiminde tek kaynak haline getirilen doğal gaz nedeniyle ülkemizde enerji güvenliği tehlikeye girmiş olup yerli kaynaklarımızın bu amaçla kullanımı her zamankinden önemli hale gelmiştir. Ülkemizdeki linyit kaynaklarına dayalı yeni termik santraller kurulması ve kurulmuş olanlara yeni üniteler eklenmesiyle kurulu gücümüzün yaklaşık 10 000 MW artacağı hesaplanmaktadır. Ülkemiz linyit açısından küçümsenemeyecek bir potansiyele sahiptir. Özellikle gelişen yakma teknolojileri, iyileştirilmiş kömür madenciliği uygulamaları ve Avrupa ülkeleri gibi ülkemizde de gündeme gelen doğalgaz kısıtlamaları bu potansiyeli daha çekici kılmaktadır. Bu yılın başında, Ocak 2006 da sürdürülebilir enerjinin, sürdürülebilir enerji için yerli kaynaklarımızın, yerli kaynaklarımız içinde de kömürün önemi çok iyi anlaşılmıştır. Büyük bağımlılığımız olan doğalgazın gelişindeki azalma, enerji güvenliğimizin ne denli kötü durumda olduğunu göstermiştir. Sürdürülebilir enerji için yerli kaynaklarımız içinde en önemlisi olan linyitlerimizi kullanmak üzere termik santraller planlanmalı ve linyit aramacılığına kazandırılan ivme arttırılarak devam ettirilmelidir. Dünyada elektrik enerjisi üretiminde linyitin payının Polonya da %95, Güney Afrika da %93, Çin de %79, Avustralya da %77, İsrail de %77, Kazakistan da %70, Fas ta %68, Hindistan da %68, Çek Cumhuriyeti nde %62, Yunanistan da %61, Almanya da %51 ve ABD de %51 olduğu günümüzde ülkemizde bu oran ancak %20 düzeyindedir [10]. Çoğunlukla düşük kaliteli linyitler sınıflamasında yer alan ülkemiz linyitlerinin termik santrallerde değerlendirilmesi sürdürülebilir bir enerji ve dolayısıyla sürdürülebilir kalkınma için kaçınılmazdır [11]. Birincil enerji talep projeksiyonları 2020 yılına kadar gelişecek süreçte linyit talebinin 2.5 kat artacağını öngörmektedir. Yakın gelecekteki önemi yanında kömür, 21. Yüzyılda en önemli enerji hammaddesi olma özelliğini koruyacaktır. Çünkü; Yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı konusunda yakın bir gelecekte büyük gelişme beklenmemektedir. Yani yakın bir gelecekte yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları, enerji ihtiyacının önemli bir bölümünü karşılamaktan uzak görünmektedir. Fosil yakıtlar arasındaki rekabet ve arz güvenilirliği göreceli olarak son derece yüksektir. Yakma teknolojilerindeki gelişmeler emisyonlardan kaynaklanacağı öngörülen Global İklim Değişikliği endişesini gittikçe azaltmaktadır. Rezervler bakımından katı fosil yakıtlar içerisinde başı çekmektedir ve geniş yayılım göstermektedir. Günümüz üretim ve kullanım düzeyine göre, belirlenmiş kömür rezervleri 164 yıl süre ile talebi karşılayacak durumdadır. 30
Kömür madenciliği dünya çapında dolaylı ve dolaysız milyonlarca insana çalışma alanı yaratmaktadır. Üretimi, kota veya düzenlemeler ile sınırlanmamakta olup istikrarlı bir fiyata sahiptir. Arz güvenliği yüksek olup tüm dünyada 50 den fazla ülkede üretildiğinden politik riskler taşımamaktadır. KAYNAKÇA [1] Serbest, H. 2003. Türkiye de Elektrik Enerjisi Üretiminin İlk Yılları. Elektrik Mühendisliği Dergisi, 41, 419, 13-17, Ankara. [2] Şengüler, İ. 2003. Özkaynaklarımız İçinde Linyitin Yeri ve Önemi. Türkiye 9. Enerji Kongresi Bildiriler Kitabı, 59-67, İstanbul. [3] Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı, 2001. Özel İhtisas Komisyonu, Enerji Hammaddeleri Alt Komisyonu, Kömür Çalışma Grubu Raporu. TC Başbakanlık Devlet Planlama Teşkilatı Müsteşarlığı, DPT: 2605 ÖİK: 616, Ankara. [4] Şengüler, İ. 2000. Sürdürülebilir Kalkınma için Linyit ve Termik Santraller. Türkiye 8. Enerji Kongresi, Bildiriler Kitabı, Cilt II, 275-285, Ankara. [5] Türkiye de Enerji Dinamikleri, 2005. Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi Raporu, Ankara. [6] Koçak, Ç. 2000. Afşin-Elbistan Linyit Havzasının Yeniden Değerlendirilmesi. Enerji Dünyası Dergisi, 32, Ankara. [7] Özder, A. ve Yörükoğlu, M. 2003. Genel Enerji Politikaları İçerisinde Kömürün Yeri. Türkiye 9. Enerji Kongresi Bildiriler Kitabı, 161-174, İstanbul. [8] Şengüler, İ. 1999. Seyitömer (Kütahya) Yöresi Petrollü Şeyllerinin Ekonomik Kullanım Olanaklarının Araştırılması. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi (yayımlanmamış), 190, Ankara. [9] Şengüler, İ. 2001. Ülkemiz Enerji Bütünlemesinde Linyit ve Termik Santraller. TMMOB Makine Mühendisleri Odası, II. Çevre ve Enerji Kongresi Bildiriler Kitabı, 121-126, İstanbul. [10] WORLD COAL INSTITUTE, October 2005, www.worldcoal.org [11] Şengüler, İ. 2001. Lignite and Thermal Power Plants for Sustainable Development in Turkey. 18th World Energy Congress, Buenos Aires, Argentina. 31