ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Zehra EREN KIRSAL ALANDA YAŞAYAN BİREYLERİN RÜZGAR ENERJİ SANTRALLERİ HAKKINDAKİ DÜŞÜNCELERİ: HATAY İLİ ÖRNEĞİ TARIM EKONOMİSİ ANABİLİM DALI ADANA, 2012
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KIRSAL ALANDA YAŞAYAN BİREYLERİN RÜZGAR ENERJİ SANTRALLERİ HAKKINDAKİ DÜŞÜNCELERİ: HATAY İLİ ÖRNEĞİ Zehra EREN YÜKSEK LİSANS TEZİ TARIM EKONOMİSİ ANABİLİM DALI Bu Tez 02/05/2012 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir........... Doç. Dr. Dilek BOSTAN BUDAK Yrd. Doç. Dr. Ufuk GÜLTEKİN Yrd. Doç. Dr. Oğuz PARLAKAY DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu Tez Enstitümüz Tarım Ekonomisi Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü Bu Çalışma Ç. Ü. Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: ZF2011YL21 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.
ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ KIRSAL ALANDA YAŞAYAN BİREYLERİN RÜZGAR ENERJİ SANTRALLERİ HAKKINDAKİ DÜŞÜNCELERİ: HATAY İLİ ÖRNEĞİ Zehra EREN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TARIM EKONOMİSİ ANABİLİM DALI Danışman : Doç. Dr. Dilek BOSTAN BUDAK Yıl: 2012, Sayfa: 78 Jüri : Doç. Dr. Dilek BOSTAN BUDAK : Yrd. Doç. Dr. Ufuk GÜLTEKİN : Yrd. Doç. Dr. Oğuz PARLAKAY Türkiye de ki elektrik talebi her gün artmaktadır. Dolayısıyla, Türkiye dışarıdan elektrik enerjisini ithal etmek ya da yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmak zorunda kalmaktadır. Türkiye nin hala kullanamadığı hali hazırda oldukça fazla yenilenebilir enerji kaynağı bulunmaktadır. Rüzgar enerjisi Türkiye deki elektrik enerjisinin gelişimine yardımcı olabilecek alternatif enerji kaynaklarından biridir. Yenilenebilir enerji kaynaklarına halkın katılımı ise başarı için önemlidir. Bu nedenle, bu çalışmada, Hatay da yaşayan halkın rüzgar enerji santralleri hakkında ki düşüncüleri araştırılmıştır. Belen ve Samandağ ilçelerinde veri toplamak amacıyla 130 kişiyle yüz yüze görüşme yapılmıştır. Katılımcıların büyük çoğunluğu, yabancı enerji kaynaklarına bağımlılığı azaltmada ve toplumsal ekonomik faaliyet de rüzgar enerjisinin önemli olduğunu kabul etmişlerdir. Ama insanlar kuşları öldürme potansiyeli, yarasaları öldürme potansiyeli ve radar sinyallerini etkilemesi konularında oldukça endişe duymaktadırlar. İnsanların çoğunun kendi toplulukları içerisinde rüzgar enerji santrallerinin inşaatını destekledikleri ve rüzgar enerjisi hakkında olumlu bir tavır sergiledikleri tespit edilmiştir. Ve de katılımcıların yaklaşık %50 sinin rüzgar enerjisi için daha fazla ödemeye istekli oldukları saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Rüzgar Enerjisi, Kırsal Alan, Hatay I
ABSTRACT MSc THESIS PEOPLE S OPINION ABOUT WIND POWER PLANTS IN RURAL AREAS: CASE STUDY IN HATAY Zehra EREN ÇUKUROVA UNIVERSITY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF AGRICULTURAL ECONOMICS BUDAK BUDAK Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Dilek BOSTAN Jury Year: 2012, Pages: 78 : Assoc. Prof. Dr. Dilek BOSTAN : Asst. Prof. Dr. Ufuk GÜLTEKİN : Asst. Prof. Dr. Oğuz PARLAKAY The demand of electricity in Turkey grows everyday. Turkey has to import electric energy from outside or use renewable energy resources. Turkey has plenty of renewable energy resources which are still not utilized. Wind energy is one of those alternative energy resources which help development in Turkey. People s participation in renewable energy resources is important for success. Fort his reason, in this research, people s opinions about wind power plants in Hatay was examined. In Belen and Samandağ provinces face to face interviews were conducted to collect data from 130 people. Majority of respondents were agreed that wind energy is important to reduce dependence on foreign energy sources and economic activity in the community. But people are somewhat concern about potential for killing birds, potential for killing bats and interfere with radar signals. It is found out that, most people had a positive attitude about wind energy and support to built wind power plants in their community. And almost 50 percent of participants were willing to pay more for wind energy. Key words: Wind Energy, Rural Area, Hatay, II
TEŞEKKÜR Çalışmamın her aşamasında yardımlarını esirgemeyen ve bana Kırsal Alanda Yaşayan Bireylerin Rüzgar Enerji Santralleri Hakkındaki Düşünceleri: Hatay İli Örneği konulu yüksek lisans tezini veren, yapıcı ve yönlendirici fikirleri ile bana daima yol gösteren danışman hocam Sayın Doç. Dr. Dilek Bostan BUDAK a sonsuz teşekkürler. Yüksek lisans tezi jüri üyelerinden Sayın Yrd. Doç. Dr. Ufuk GÜLTEKİN e ve Sayın Yrd. Doç. Dr. Oğuz PARLAKAY a yapıcı ve yönlendirici fikirleriyle katkıda bulundukları için teşekkürlerimi sunarım. Yüksek lisans çalışmalarım sırasında tüm bölüm olanaklarından yararlanmamı sağlayan Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Tarım Ekonomisi Bölüm Başkanlığı na, maddi destek veren Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi ne (Proje no: ZF2011YL21) içten teşekkürlerimi sunarım. Her şeyden önemlisi tezimi bitirmemi sabırsızlıkla bekleyen ve sıkıntılarımda her türlü desteği veren sevgili eşim Dr. Ömer EREN e ve biricik oğlum Ahmet Emir EREN e de teşekkür ederim. Beni yetiştiren ve bugünlere gelmemi sağlayan sevgili babam Abdulaziz BEKAR a ve sevgili annem Esma BEKAR a, ayrıca üniversiteyi kazanmamda büyük emekleri olan değerli kuzenim Emine DÖNMEZ e ve değerli eşi Celal DÖNMEZ e de sonsuz teşekkürler. III
İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ... I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER...IV ÇİZELGELER DİZİNİ...VI ŞEKİLLER DİZİNİ...... VIII SİMGELER VE KISALTMALAR... X 1. GİRİŞ... 1 1.1. Dünya Enerji Üretimi ve Tüketimi... 3 1.2. Türkiye Enerji Üretimi ve Tüketimi... 5 1.2.1. Toplam Birincil Enerji Arzı... 5 1.2.2. Toplam Nihai Enerji Tüketimi... 7 1.2.3. Elektrik Enerjisi Üretimi ve Tüketimi... 9 1.3. Rüzgar Enerjisi... 9 1.3.1. Rüzgar Enerjisinin Tarihçesi ve Kullanım Alanları... 10 1.3.2. Rüzgar Enerjisinin Yararları ve Sakıncaları... 14 1.3.3. Rüzgar Enerjisinin Dünyadaki Durumu... 15 1.3.4. Rüzgar Enerjisinin Türkiye deki Durumu... 17 1.3.5. Rüzgar Enerjisinin Hatay İlindeki Durumu... 19 1.4. Çalışmanın Amacı... 22 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR... 23 3. MATERYAL VE METOD... 31 3.1. Materyal... 31 3.2. Metod... 31 3.2.1. Verilerin Toplanması... 31 3.2.2. Verilerin Analizi... 32 4. BULGULAR VE TARTIŞMA... 35 4.1. Araştırma Bölgesi Hakkında Bilgiler... 35 4.1.1. Hatay İli... 35 IV
4.1.2. Belen İlçesi... 37 4.1.3. Samandağ İlçesi... 39 4.2. Araştırma Bulguları... 42 4.2.1. Görüşme Yapılan Bireylerin Sosyo - Demografik Özellikleri... 42 4.2.2. Görüşme Yapılan Bireylerin Isınma Yakıtı ve İklimlendirme Tercihleri... 46 4.2.3. Görüşme Yapılan Bireylerin Otomobil Kullanımı... 47 4.2.4. Görüşme Yapılan Bireylerin Aylık Elektrik Masrafları... 48 4.2.5. Görüşme Yapılan Bireylerin Rüzgar Enerji Santralleri ile İlgili Düşünceleri... 48 4.2.6. Görüşme Yapılan Bireylerin Türkiye de Elektrik Üretimini Arttırmadaki Kaynak Tercihleri... 52 4.2.7. Görüşme Yapılan Bireylerin Çevre ile İlgili Düşünceleri... 54 4.2.8. Elde Edilen Verilerin Yaşanılan Yere ve Cinsiyete Göre Değerlendirilmesi... 55 4.2.8.1. Halkın Rüzgar Enerjisinin Özellikleri Hakkındaki Düşünceleri... 55 4.2.8.2. Halkın Rüzgar Enerjisinin Olası Sakıncaları Hakkındaki Düşünceleri... 56 4.2.8.3. Halkın Genel Enerji Hakkındaki Düşünceleri... 58 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER... 61 5.1. Sonuçlar... 61 5.2. Öneriler... 62 KAYNAKLAR... 65 ÖZGEÇMİŞ... 71 EKLER... 72 V
ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 1.1. Türkiye birincil enerji üretimi (bin TEP)... 5 Çizelge 1.2. Türkiye toplam birincil enerji arzı (bin TEP)... 6 Çizelge 1.3. Türkiye toplam nihai enerji tüketimi (bin TEP)... 7 Çizelge 1.4. Türkiye de sektörel enerji tüketimi (bin TEP)... 8 Çizelge 1.5. Türkiye de elektrik enerjisi üretimi ve tüketimi (GWh)... 9 Çizelge 1.6. Hatay ilinde kurulu olan RES ler... 21 Çizelge 3.1. Güvenilirlik analizi sonuçları... 32 Çizelge 3.2. Cronbach s Alpha (α) katsayısının bulunabileceği aralıklar... 32 Çizelge 4.1. Hatay ili belediye ve köylerinin ilçeler göre dağılımı... 36 Çizelge 4.2. ADNKS 2011 yılı nüfus sayımı sonuçlarına göre Hatay ili nüfus dağılımı... 37 Çizelge 4.3. ADNKS 2011 yılı nüfus sayımı sonuçlarına göre Belen ilçesi nüfus dağılımı... 38 Çizelge 4.4. ADNKS 2011 yılı nüfus sayımı sonuçlarına göre Samandağ ilçesi nüfus dağılımı... 40 Çizelge 4.5. Görüşme yapılan bireylerin yaşadığı yer... 42 Çizelge 4.6. Görüşme yapılan bireylerin cinsiyetleri... 42 Çizelge 4.7. Görüşme yapılan bireylerin eğitim düzeyi... 43 Çizelge 4.8. Görüşme yapılan bireylerin yaşları... 43 Çizelge 4.9. Görüşme yapılan bireylerin meslekleri... 43 Çizelge 4.10. Görüşme yapılan bireylerin gelir seviyesi... 44 Çizelge 4.11. Görüşme yapılan bireylerin medeni durumları... 44 Çizelge 4.12. Görüşme yapılan bireylerin ailesindeki birey sayısı... 45 Çizelge 4.13. Görüşme yapılan bireylerin ailesinde 18 yaşından küçük bireylerin varlığı... 45 Çizelge 4.14 Görüşme yapılan bireylerin ailesinde bulunan 18 yaşından küçük bireylerin sayısı.... 45 Çizelge 4.15. Görüşme yapılan bireylerin günlük bilgi kaynağı tercihleri... 46 Çizelge 4.16. Görüşme yapılan bireylerin ısınmada yakıt kullanım tercihleri... 46 VI
Çizelge 4.17. Görüşme yapılan bireylerin klima veya vantilatör kullanım durumu.. 47 Çizelge 4.18. Görüşme yapılan bireylerdeki otomobil mevcudiyeti... 47 Çizelge 4.19. Görüşme yapılan bireylerin otomobillerindeki yakıt tercihleri... 47 Çizelge 4.20. Görüşme yapılan bireylerin sahip olduğu otomobil sayıları... 48 Çizelge 4.21. Görüşme yapılan bireylerin işe gidip gelirken ki vasıta tercihleri... 48 Çizelge 4.22. Görüşme yapılan bireylerin aylık elektrik masrafları... 48 Çizelge 4.23. Görüşme yapılan bireylerin rüzgar enerjisinin özellikleri hakkındaki düşünceleri... 49 Çizelge 4.24. Görüşme yapılan bireylerin rüzgar türbinlerinin olası sakıncaları hakkındaki düşünceleri... 50 Çizelge 4.25. Görüşme yapılan bireylerin bazı ifadelere katılım düzeyleri... 51 Çizelge 4.26. Görüşme yapılan bireylerin bazı ifadelere katılım dereceleri... 52 Çizelge 4.27. Görüşme yapılan bireylerin yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen elektriğe fazla ödeme ile ilgili düşünceleri... 52 Çizelge 4.28. Görüşme yapılan bireylerin Türkiye de elektrik üretimini arttırmadaki kaynak tercihleri... 53 Çizelge 4.29. Görüşme yapılan bireylerin çevre kuruluşuna üyelikleri... 54 Çizelge 4.30. Görüşme yapılan bireylerin çevresel problemlere karşı duyarlılıkları. 54 Çizelge 4.31. Rüzgar enerjisinin özellikleri ile yaşanılan yer arasındaki ilişki... 55 Çizelge 4.32. Rüzgar enerjisinin özellikleri ile cinsiyet arasındaki ilişki... 56 Çizelge 4.33. Rüzgar enerjisinin yaratabileceği olası sakıncalar ile yaşanılan yer arasındaki ilişki... 57 Çizelge 4.34. Rüzgar enerjisinin yaratabileceği olası sakıncalar ile cinsiyet arasındaki ilişki... 57 Çizelge 4.35. Genel enerji hakkındaki düşünceler ile yaşanılan yer arasındaki ilişki... 59 Çizelge 4.36. Genel enerji hakkındaki düşünceler ile cinsiyet arasındaki ilişki... 60 VII
ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1. Yıllara göre dünyanın toplam birincil enerji arzı (MTEP)... 3 Şekil 1.2. Dünya toplam birincil enerji arzında kaynakların dağılımı... 4 Şekil 1.3. Yıllara göre dünya toplam enerji tüketimi (MTEP)... 4 Şekil 1.4. Dünya toplam enerji tüketiminin kaynaklara göre dağılımı... 4 Şekil 1.5. Türkiye 2010 yılı birincil enerji üretiminin kaynaklara göre dağılımı... 6 Şekil 1.6. Türkiye 2010 yılı nihai enerji tüketiminin kaynaklara göre dağılımı... 8 Şekil 1.7. Türkiye 2010 yılı toplam nihai enerji tüketiminin sektörel dağılımı... 9 Şekil 1.8. Rüzgar oluşumu... 10 Şekil 1.9. Yel değirmenleri... 11 Şekil 1.10. Rüzgar türbini... 12 Şekil 1.11. Rüzgar enerji santrali (RES)... 13 Şekil 1.12. Dünyada kurulu rüzgar enerjisi kapasitesi... 15 Şekil 1.13. Dünyadaki toplam kurulu rüzgar enerjisi kapasitesinin yıllara göre değişimi... 16 Şekil 1.14. Dünyadaki bazı ülkelerin 2011 yılı sonu itibari ile toplam kurulu rüzgar enerjisi kapasiteleri... 16 Şekil 1.15. Türkiye rüzgar atlası... 17 Şekil 1.16. Türkiye deki toplam kurulu rüzgar enerjisi kapasitesinin yıllara göre değişimi... 18 Şekil 1.17. Türkiye de 2011 Aralık itibari ile kurulu olan RES ler... 19 Şekil 1.18. Hatay ilinin REPA sı... 19 Şekil 1.19. Şebenoba RES... 20 Şekil 1.20. Hatay ilinde kurulu olan RES ler... 21 Şekil 4.1. Hatay ilinin haritası... 35 Şekil 4.2. Belen ilçesinde RES lerle ilgili anket yapılan bölge... 39 Şekil 4.3. Samandağ ilçesinde RES lerle ilgili anket yapılan bölge... 41 VIII
IX
SİMGELER VE KISALTMALAR α ADNKS B DEKTMK E EİE EPDK ETKB EWEA IEA K MTEP NIMBY p REPA RES S TEP TPES TSKB WWEA : Cronbach s Alpha katsayısı : Adrese Dayalı Nüfus Kayıt Sistemi : Belen : Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi : Erkek : Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü : Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu : Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı : European Wind Energy Association (Avrupa Rüzgar Enerjisi Birliği) : International Energy Agency (Uluslararası Enerji Ajansı) : Kadın : Milyon Ton Eşdeğer Petrol : Not in My Back Yard (Arka bahçemde bile olmasın) : Anlamlılık düzeyi : Rüzgar Enerjisi Potansiyel Atlası : Rüzgar Enerji Santrali : Samandağ : Ton Eşdeğer Petrol : Total Primary Energy Supply (Toplam Birincil Enerji Arzı) : Türk Sınai Kalkınma Bankası : World Wind Energy Association (Dünya Rüzgar Enerjisi Birliği) X
XI
1. GİRİŞ Zehra EREN 1. GİRİŞ Dünya nüfusunun giderek artması ve teknolojinin gelişmesi neticesinde, enerjiye olan ihtiyaç her geçen gün daha da artmaktadır. Günümüzde bu enerji ihtiyacının çoğunluğu hala fosil kökenli kaynaklardan elde edilmektedir. Bu durum özellikle sera gazlarının atmosfere olan salımlarını arttırarak günümüzde çok sık tartışılan iklim değişikliği sürecine katkıda bulunmaktadır. Fosil kökenli kaynaklar sürekli kaynaklar değildir. Yeni rezerv yatakları bulunmazsa en geç 150 yıl sonra tükeneceklerdir. Ayrıca, fosil yakıtların üretim ve tüketim sürecinde atmosfere yaydıkları karbon salımlarının yol açtığı küresel ısınma ve iklim değişikliği tartışmaları önceki yıllara göre önemli artış göstermiştir. Son yıllarda ülkeler fosil kökenli kaynakların belirtilen olumsuzlukları nedeniyle artan enerji taleplerinin bir kısmını yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılama yoluna gitmeye başlamışlardır. Bahsi geçen yenilenebilir enerji kaynakları; güneş, rüzgâr, hidrolik, jeotermal, biyokütle ve deniz akıntılarıdır. Enerji verimliliği kömür, petrol, doğal gaz, nükleer enerji ve yenilenebilir enerjiden sonra 6. yakıt olarak enerji kaynakları arasında yerini almaktadır. Ayrıca enerji verimliliği yerel ve ekonomik-yoğun bir kaynaktır. Kirliliği önleyerek çevreye ve istihdam yaratarak da ekonomiye olumlu katkı yapmaktadır (Çengel, 2010). Enerji verimliliği, binalarda yaşam standardı ve hizmet kalitesinin, endüstriyel işletmelerde ise üretim kalitesi ve miktarının düşüşüne yol açmadan, birim hizmet veya ürün miktarı başına enerji tüketiminin azaltılmasıdır (EMO, 2012). Gelişmiş ülkelerde enerji verimliliğinin önemi ve katkısı net olarak tesis edilmiş fakat gelişmekte olan ülkeler için böyle bir durum maalesef söz konusu değildir. Bu yüzden enerji verimliliği ile ilgili bilinçlenmenin sağlanmasına büyük ihtiyaç vardır ve bunu yapmanın en iyi yolu başarılı uygulamaları ve onların ekonomik meyvelerini geniş kesimlere duyurmaktır. Örneğin, ABD deki buzdolapları 1974 yıllardaki seviyelerinde elektrik tüketiyor olsalardı (bugünkü buzdolaplarının 4 katıdır), tüketilen fazla elektrik talebini karşılamak için ABD 30.000 MW lık ek kurulu güce ihtiyaç duyacaktı. Bu talebi karşılamak için her biri 1
1. GİRİŞ Zehra EREN 1.000 MW lık 30 adet nükleer santral veya her biri 500 MW lık 60 adet termik santral kuracaktı. Bunlarında kurulum maliyeti, 2,5 milyon $/MW birim fiyatı üzerinden 75 milyar dolara gelecekti. Yıllık yakıt tüketimi ile çevreye ve sağlığa olan etkileri de dikkate alındığında sadece buzdolaplarındaki enerji verimliliğinin etkisinin hiç de azımsanmayacak ölçüde olduğu görülebilmektedir. Günümüzde de ABD ve AB ülkelerinde yüksek verimli beyaz eşya alımını özendirmek için hükümet 200 ya varan teşvikler vermektedir (Çengel, 2010). Elektrik İşleri Etüt İdaresinin eğitim, etüt ve bilinçlendirme çalışmaları ile bina sektöründe %30, sanayi sektöründe %20 ve ulaşım sektöründe %15 olmak üzere dört Keban Barajı inşa edebilecek yaklaşık 7,5 milyar TL değerinde enerji tasarruf potansiyelimiz olduğu tespit edilmiştir. Isıtma, aydınlatma ve ulaşım ihtiyaçlarımızı karşılarken, elektrikli ev eşyalarımızı kullanırken, kısacası günlük yaşantımızın her safhasında enerjiyi verimli kullanmak suretiyle, ihtiyaçlarımızdan kısıtlama yapmadan aile bütçesine, ülke ekonomisine ve çevremizin korunmasına katkı sağlamamız mümkündür (EMO, 2012). Enerjinin etkin kullanılması, israfının önlenmesi, enerji maliyetlerinin ekonomi üzerindeki yükünün hafifletilmesi ve çevrenin korunması için enerji kaynaklarının ve enerjinin kullanımında verimliliğin artırılması amacıyla, Türkiye, 18 Nisan 2007 tarihinde 5627 sayılı Enerji Verimliliği Kanunu nu kabul etmiştir ve 2 Mayıs 2007 tarih 26510 sayılı resmi gazete de yayınlayarak uygulamaya sokmuştur. Enerji verimliliği, Türk Sınai Kalkınma Bankası nın (TSKB) gündemine münhasır olarak 2008 yılında girmiştir. TSKB bu tarihten itibaren 50 den fazla enerji verimliliği projesini değerlendirmiş, 2011 yılı sonu itibariyle de 21 inin finansmanını sağlamış durumdadır. Bu projelerin devreye alınmasıyla 770.000 ton CO 2 azaltımı ve 142.000 TEP (Ton Eşdeğer Petrol) enerji tasarrufu sağlanmıştır. Sağlanan bu tasarruf 140.000 konutun yıllık ısınması için kullandığı enerjiye eşdeğerdir (Akıncı, 2012) Aşağıdaki nedenlerden dolayı enerji verimli kullanmalıdır (EMO, 2012): En önemli enerji kaynağı olan petrol ve kömür gibi fosil yakıtların hızla tükenmesi, 2
1. GİRİŞ Zehra EREN Enerji üretim ve tüketim süreçlerinde ortaya çıkan sera gazı salımlarının küresel ısınma ve iklim değişikliğinin en önemli nedenleri arasında olması, Kullandığımız enerjinin %70 ini yurtdışından döviz ödeyerek satın alınması, Evde ve ulaşımda tüketilen enerjinin faturasının aile bütçesinin en önemli kalemlerinden biri olması ve Enerji faturalarını düşürmek ve aile ekonomisine katkıda bulunmak, ülkenin enerjide dışa bağımlılığını azaltmak ve gelecek nesillere yaşanılabilir bir çevre bırakmak içindir. 1.1. Dünya Enerji Üretimi ve Tüketimi Uluslararası Enerji Ajansı (International Energy Agency - IEA) tarafından 2011 yılı içinde yayınlanan enerji istatistiklerine göre, 2009 yılında, dünyanın toplam birincil enerji arzı (Total Primary Energy Supply - TPES) 12.150 MTEP (Milyon TEP) olmuştur (Şekil 1.1) (IEA, 2011). Şekil 1.1. Yıllara göre dünyanın toplam birincil enerji arzı (MTEP) (IEA, 2011) Dünya toplam birincil enerji arzında kaynak paylarına bakıldığında, petrolün dünyada (%32,8) en önemli enerji kaynağı olarak birinci sırayı aldığı görülmektedir. Petrolü sırasıyla kömür (%27,2) ve doğal gaz (%20,9) kaynakları takip etmektedir (Şekil 1.2) (IEA, 2011). 3
1. GİRİŞ Zehra EREN Şekil 1.2. Dünya toplam birincil enerji arzında kaynakların dağılımı (IEA, 2011) 2009 yılı için dünya toplam enerji tüketimi 8.353 MTEP olmuştur (Şekil 1.3). Dünya toplam enerji tüketiminde de en büyük payı petrol (%41,3) almaktadır. Bunu sırasıyla elektrik (%17,3) ve doğal gaz (%15,2) takip etmektedir (Şekil 1.4) (IEA, 2011). Şekil 1.3. Yıllara göre dünya toplam enerji tüketimi (MTEP) (IEA, 2011) Şekil 1.4. Dünya toplam enerji tüketiminin kaynaklara göre dağılımı (IEA, 2011) 4
1. GİRİŞ Zehra EREN 1.2. Türkiye Enerji Üretimi ve Tüketimi 1.2.1. Toplam Birincil Enerji Arzı Dünya Enerji Konseyi Türkiye Milli Komitesi (DEKTMK) tarafından 2011 yılı içinde yayınlanan enerji istatistiklerine göre, 2010 yılında Türkiye nin birincil enerji üretimi 32.493 bin TEP olmuştur. Türkiye de üretilen birincil enerji kaynakları arasında özellikle linyit ve hidrolik enerji kaynakları diğer enerji kaynaklarına göre daha da ön plana çıkmıştır (Çizelge 1.1). Çizelge 1.1. Türkiye birincil enerji üretimi (bin TEP) (DEKTMK, 2011) Kaynaklar Yıllar 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Taş Kömürü 1.060 1.145 1.047 1.132 1.081 1.184 1.365 1.089 1.204 1.294 1.511 Linyit 11.418 11.124 10.311 9.501 9.141 9.648 11.600 13.372 15.205 15.632 15.505 Asfaltit 9 13 2 145 311 382 195 336 265 476 508 Odun 5.081 4.879 4.684 4.497 4.318 4.146 3.988 3.880 3.679 3.530 3.392 Hayvansal ve Bitkisel 1.376 1.332 1.290 1.251 1.214 1.179 1.146 1.115 1.134 1.136 1.166 Artıklar Petrol 2.887 2.679 2.564 2.494 2.389 2.395 2.284 2.241 2.268 2.349 2.671 Doğal Gaz 582 283 344 510 644 816 825 827 931 627 625 Hidrolik 2.656 2.065 2.897 3.038 3.963 3.402 3.800 3.129 2.861 3.092 4.454 Jeotermal Elektrik 65 77 90 76 80 81 86 88 140 375 575 Rüzgar 3 5 4 5 5 5 11 31 73 129 251 Jeotermal Isı 648 687 730 784 811 926 1.081 914 1.011 1.250 1.391 Güneş 262 287 318 350 375 385 402 420 420 429 432 Biyoyakıt - - - - - - 19 11 1 9 12 Toplam 26.047 24.576 24.281 23.783 24.332 24.549 26.802 27.453 29.192 30.328 32.493 Türkiye de 2010 yılında üretilen birincil enerji kaynaklarının, %47,72 si linyitten, %13,71 i hidrolik enerjiden, %10,44 ü odundan, %8,22 si petrolden, %4,65 i taş kömüründen, %4,28 i jeotermal ısıdan, %3,59 u hayvansal ve bitkisel artıklardan, %1,92 si doğal gazdan, %1,77 si jeotermal elektrikten, %1,56 sı asfaltitten, %1,33 ü güneşten, %0,77 si rüzgardan ve %0,04 ise biyoyakıt enerjisinden oluşmuştur (Şekil 1.5). 5
1. GİRİŞ Zehra EREN Şekil 1.5. Türkiye 2010 yılı birincil enerji üretiminin kaynaklara göre dağılımı DEKTMK 2011 yılı enerji istatistiklerine göre, 2010 yılında Türkiye nin toplam birincil enerji arzı 109.266 bin TEP olmuştur. Bu toplam birincil enerji arzının, %27,10 u yerli üretimden ve %72,90 ı ise ithalattan oluşmuştur (Çizelge 1.2). Çizelge 1.2. Türkiye toplam birincil enerji arzı (bin TEP) (DEKTMK, 2011) Yıllar 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Yerli üretim (+) 26.047 24.576 24.281 23.783 24.332 24.549 26.802 27.453 29.192 30.328 32.493 İthalat (+) 56.342 52.780 58.629 65.239 67.886 73.480 80.514 87.614 85.357 82.124 87.409 İhracat (-) 1.584 2.620 3.162 4.090 4.022 5.171 6.572 6.926 7.183 6.829 8.009 İhrakiye (-) 468 624 1.233 644 630 627 588 92 761 657 387 Stok değişimi 329 1.031-67 -549 109-862 -813-408 -244-301 -332 İstatistik hata -275 154-159 87 143-7 247-16 -88 1.473-1.908 Rafineri dışı (+) 109 105 42 0 0 0 0 0 0 0 0 Toplam 80.500 75.402 78.331 83.826 87.818 91.362 99.590 107.625 106.273 106.138 109.266 Toplam enerji talebinin yaklaşık %73 ünü dışalım yoluyla karşılayan ülkemizde enerji kaynakları üretimi, tüketimi karşılamamakta ve enerjide karşılaşılan üretim açığı ithalat ile giderilmektedir. 6
1. GİRİŞ Zehra EREN 1.2.2. Toplam Nihai Enerji Tüketimi DEKTMK 2011 yılı enerji istatistiklerine göre, 2010 yılında Türkiye de toplam nihai enerji tüketimi 83.372 bin TEP olmuştur (Çizelge 1.3). Çizelge 1.3. Türkiye toplam nihai enerji tüketimi (bin TEP) (DEKTMK, 2011) Kaynaklar Yıllar 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Taş Kömürü 6.009 3.463 5.339 6.313 6.581 6.665 8.178 8.925 7.010 7.851 8.086 Linyit 3.316 2.233 2.789 3.101 3.242 2.402 2.768 3.624 4 138 5.317 6.079 Asfaltit 8 13 2 144 310 317 259 272 265 345 203 Kok 2.516 2.247 2.216 2.419 2.412 2.459 2.631 2.699 2 615 2.300 2.937 Petro Kok 1.168 1.022 1.343 1.321 1.437 1.670 1.526 1.445 1 795 2.015 2.093 Briket 0 0 0 0 0 0 0 0 21 0 0 Odun 5.081 4.879 4.684 4.497 4.318 4.146 3.980 3.822 3 669 3.523 3.383 Hayvansal ve Bitkisel 1.376 1.332 1.290 1.251 1.214 1.179 1.146 1.116 1 086 1.059 1.057 Artıklar Petrol 25.806 24.373 24.220 25.514 27.134 27.319 27.517 29.430 28 732 29.340 27.667 Doğal Gaz 5.182 5.282 5.777 8.025 8.673 10.973 13.431 15.784 13 957 12.685 14.020 Jeotermal Isı 2.564 2.710 2.795 2.530 2.962 3.153 3.280 1.872 2 027 2.306 2.612 Güneş 262 287 318 350 375 385 403 420 420 429 432 Biyoyakıt 0 0 0 0 0 0 18 11 1 9 12 Elektrik 8.268 8.207 8.713 9.525 10.346 11.130 12.229 13.253 13 758 13.395 14.791 Toplam 61.556 56.048 59.486 64.990 69.004 71.798 77.366 82.673 79 494 80.574 83.372 Türkiye de 2010 yılında tüketilen toplam nihai enerji kaynaklarının, %33,19 u petrolden, %17,74 ü elektrikten, %16,82 i doğal gazdan, %9,70 i taş kömüründen, %7,29 u linyitten, %4,06 sı odundan, %3,52 si koktan, %3,13 ü jeotermal ısıdan, %2,51 i petro koktan, %1,27 si hayvansal ve bitkisel artıklardan, %0,52 si güneşten, %0,24 ü asfaltitten ve %0,01 ise biyoyakıt enerjisinden oluşmuştur (Şekil 1.6). Türkiye deki toplam nihai enerji tüketimi, %91,01 oranında fosil kökenli ve %8,99 oranında da yenilenebilir enerji kaynakları tüketimi sonucunda gerçekleşmektedir. Tüketilen fosil kökenli kaynakların %36,47 sini petrol, yenilenebilir enerji kaynaklarının ise %45,6 sını odun oluşturmaktadır. 7
1. GİRİŞ Zehra EREN Şekil 1.6. Türkiye 2010 yılı nihai enerji tüketiminin kaynaklara göre dağılımı DEKTMK 2011 yılı enerji istatistiklerine göre, 2010 yılında Türkiye de toplam enerji tüketimi 109.266 bin TEP olmuştur. Bu tüketilen toplam enerjinin %76,30 u (83.372 bin TEP) nihai enerji tüketimi (konut sektörü, sanayi sektörü, ulaştırma sektörü, tarım sektörü ve enerji dışı sektör) sonucunda ve %23,70 i (25.894 bin TEP) çevrim sektöründe tüketilmektedir (Çizelge 1.4). Çizelge 1.4. Türkiye de sektörel enerji tüketimi (bin TEP) (DEKTMK, 2011) Sektörler Yıllar 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Konut 20.058 18.122 18.463 19.634 20.252 23.013 23.725 24.645 28.323 29.466 28.868 Sanayi 24.502 21.324 24.782 27.777 29.358 28.282 30.984 32.371 25.677 25.966 30.628 Ulaştırma 12.008 12.000 11.405 12.395 13.907 13.849 14.884 17.282 15.979 15.916 15.328 Tarım 3.073 2.964 3.030 3.086 3.313 3.359 3.610 3.945 5.174 5.073 5.089 Enerji Dışı 1.915 1.638 1.806 2.098 2.174 3.295 4.163 4.430 4.341 4.153 3.459 Nihai Enerji 61.556 56.048 59.486 64.990 69.004 71.798 77.366 82.673 79.494 80.574 83.372 Tüketimi Çevrim Sektörü 18.944 19.354 18.845 18.836 18.814 19.564 22.224 24.952 26.779 25.564 25.894 Toplam 80.500 75.402 78.331 83.826 87.818 91.362 99.590 107.625 106.273 106.138 109.266 Türkiye 2010 yılı toplam nihai enerji tüketiminin sektörel dağılımı baz alındığında en fazla nihai enerji tüketimi %36,74 oranıyla sanayi sektöründe gerçekleşmiştir. Bunu sırasıyla %34,63 oranıyla konut sektörü, %18,39 oranıyla ulaştırma sektörü, %6,10 oranıyla tarım sektörü ve %4,15 oranıyla da enerji dışı sektör takip etmiştir (Şekil 1.7). 8
1. GİRİŞ Zehra EREN Şekil 1.7. Türkiye 2010 yılı toplam nihai enerji tüketiminin sektörel dağılımı 1.2.3. Elektrik Enerjisi Üretimi ve Tüketimi Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığının (ETKB) 2011 yılı elektrik enerjisi istatistiklerine göre, 2010 yılında Türkiye elektrik enerjisi üretim miktarı 211.208 GWh, tüketim miktarı ise 210.434 GWh olarak gerçekleşmiştir. Üretilen bu toplam elektrik enerjisinin %26,22 si yenilebilir enerji kaynaklarından ve %73,78 i ise fosil yakıtlardan elde edilmiştir (Çizelge 1.5). Çizelge 1.5. Türkiye de elektrik enerjisi üretimi ve tüketimi (GWh) (ETKB, 2011) Yıllar 2006 2007 2008 2009 2010 Termik 131.835 155.196 164.139 159.924 155.828 ÜRETİM Hidrolik+Jeotermal+Rüzgar 44.465 36.362 34.279 37.890 55.380 TOPLAM 176.300 191.558 198.418 194.813 211.208 İTHALAT 573 884 789 812 1.144 İHRACAT 2.236 2.422 1.122 1.546 1.918 TÜKETİM 174.637 190.000 198.085 194.079 210.434 1.3. Rüzgar Enerjisi Rüzgar, güneş ışınımlarının yer yüzeylerini farklı ısıtmasından kaynaklanır. Yer yüzeylerinin farklı ısınması, havanın sıcaklığının, neminin ve basıncının farklı olmasına, bu farklı basınç da havanın hareketine neden olur. Oluşan bu hava hareketi sonucunda rüzgar oluşur (Şekil 1.8). Rüzgar, güneş enerjisinin bir dolaylı ürünü olarak ortaya çıktığından dolayı güneş ve güneş ışınımları olduğu sürece rüzgar daima oluşacaktır. 9
1. GİRİŞ Zehra EREN Şekil 1.8. Rüzgar oluşumu Rüzgar enerjisi, rüzgarı oluşturan hava akımının sahip olduğu hareket enerjisidir. Bu enerjinin belli bir bölümü yararlı olan mekanik veya elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Dünyaya ulaşan güneş enerjisinin (10 11 MWh) yaklaşık %2 kadarı rüzgar enerjisine çevrilir (EİE, 2012). 1.3.1. Rüzgar Enerjisinin Tarihçesi ve Kullanım Alanları Rüzgar enerjisi kullanımı, M.Ö. 2800 lü yıllarda Orta Doğu da başlamıştır. M.Ö. 17. yüzyılda Babil Kralı Hammurabi döneminde Mezopotamya da sulama amacıyla kullanılan rüzgar enerjisinin, aynı dönemde Çin de de kullanıldığı belirtilmektedir. Yel değirmenleri ilk olarak İskenderiye yakınlarında kurulmuştur. Türklerin ve İranlıların ilk yel değirmenlerini M.S. 7. yüzyılda kullanmaya başlamalarına karşın, Avrupalılar yel değirmenlerini ilk olarak haçlı seferleri sırasında görmüşlerdir. Fransa ve İngiltere de yel değirmenlerinin kullanılmaya başlaması ise, 12. yüzyılda olmuştur. Tarımsal ürünleri öğütmek (Şekil 1.9.a), su pompalamak (Şekil 1.9.b), hızar çalıştırmak gibi amaçlarla geliştirilen yel değirmenleri; Avrupa da Endüstri Devrimi ne kadar hızla yayılmışlardır. 18. yüzyılın sonunda yalnızca Hollanda da 10.000 yel değirmeni bulunuyordu. Buhar makinesinin yapılması ve odun, kömür gibi yakıtlardan kesintisiz enerji üretimine başlanması ile rüzgar enerjisi önemini yitirmeye başlamıştır. Bununla beraber, rüzgar türbini denilen ve elektrik üretiminde kullanılan ilk makineler, 1890 ların başlarında Danimarka da yapılmıştır. Aynı dönemde, bu makinelerin geliştirilmesi için 10
1. GİRİŞ Zehra EREN Almanya da önemli çalışmalar yapıldığı bilinmektedir. Rüzgar kuvvet makineleri yerlerini yakıtlı kuvvet makinelerine bırakırken, rüzgar enerjisinin kullanımının sürmesi için yeni bir teknoloji de başlamıştır. Ancak, 19. yüzyılda geliştirilen ilk rüzgar türbinlerinin verimi oldukça düşüktü (Turhan, 2009). a) Tarımsal ürünleri öğütme b) Su pompalama Şekil 1.9. Yel değirmenleri 1918 yılında Danimarka da başlatılan bir çalışma ile, 120 kırsal merkezde elektrik üretimi, 20-30 kw lık rüzgar türbinlerinin kullanımı ile sağlanmıştı. Rusya da 1931 yılında 100 kw lık rüzgar türbini yapılmıştı. 1941 yılında ABD de Vermont yakınlarında Granpa s Knop da kurulan Putnam rüzgar türbini (Şekil 1.10a), 1.250 kw gücü ile dönemin en büyük rüzgar kuvvet makinesi olmuştur. İki kanatlı rotorun çapı 53 metreydi. Putnam türbini, modern rüzgar makinelerinin ilkidir. Toplam ağırlığı 250 ton olan bu rüzgar santraline, bir milyon dolar yatırım yapılmıştı. Ancak titreşim ve malzeme yorgunluğundan dolayı, 26 Mart 1945 sabahı olan bir kazada kanatlarından biri kopmuş, yaklaşık 8 tonluk kanat 230 m uzağa fırlamıştır. İkinci Dünya Savaşı nın ardından 1945 de İngiltere de başlatılan deneysel çalışmalar sonucunda, Enfeld da 10 kw gücündeki Andreu makinesi kurulmuştur. Bu rüzgar türbininin rotoru üç kanatlı olup, çapı 15 metreydi. 1947 yılında Danimarka da başlatılan ve modern yaklaşımlar içeren elektrik üretim amaçlı bir başka çalışmanın son ürünü ise, 1959 yılında işletmeye sokulan 200 kw lık Gedser türbini olmuştur (Şekil 1.10b). Bu makinenin 24 metre çaplı 11