Hidroelektrik santrallerinde yıllık enerji üretiminin emisyon salınımı farklılıkları açısından biyoenerji ile karşılaştırılması ve küresel ısınmaya olan etkileri

Dünyada enerji ihtiyacı ve tüketimi her geçen gün geçtikçe artmaktadır. Türkiye' nin toplam elektrik talebi, ekonomik ve endüstriyel gelişimle birlikte hızla artmaktadır. 1980-2020 yılları arasında elektrik üretiminin toplam kurulu gücü 5118,7 MW' tan 95890.6 MW' a yükselmiştir. Aynı dönemde brüt talep 24616.6 GWh'den 306703,1 GWh'ye yükselmiştir. Türkiye'de kurulu güç 4.11.2022 tarihi itibariyle 103235,25 MW olarak bildirilmiştir. Bu rakam 2021 yılında ise 99819.6 MW idi. Kurulu gücün %3,42 oranında arttığı görülmüştür. 2005-2020 yılları arasında toplam kurulu güç içindeki yenilenebilir payı %33,4'ten %51,3'e, buna paralel olarak toplam üretim içindeki payı da %24,6'dan %42,3'e yükselmiştir. Toplam kurulu güç ve toplam üretimde sırasıyla %146,9 ve %89,2 artış olmasına rağmen, bu artışlar yenilenebilirde %279,8 ve %225,4 olmuştur. Böylece hem kurulu güçte hem de toplam üretimde yenilenebilir paylarında artışlar sağlanmıştır. Hidroelektrik santrallerdeki üretim, kaynak faktörü sebebiyle değişkenlik göstermesi nedeniyle toplam yenilenebilir üretim ve payında da dalgalanmalar görülmektedir. Kurulu güç artmasına rağmen enerji talebi de arttığından Türkiye'de sadece yenilenebilir enerji kaynağı ile üretimin yetersiz kalması sebebiyle fosil yakıt kullanımları da aktif devam etmektedir. Ayrıca fosil yakıtlarda dışa bağlılığın ülkeye maliyetinin yüksek olduğu bilinmektedir. Sera gazı etkisi fosil yakıtların bilinçsiz kullanımıyla artmaktadır. Sera gazı emisyonu sonuçlarından biri olan küresel iklim değişikliğinin insanlık üzerindeki etkileri farklı yaklaşımlarla öne çıkmaktadır. İklim değişikliğinin, olağanüstü meteorolojik olayların sıklığını artırdığı ve ülkelerin sosyo-ekonomik sorunlar yaşamasına neden olduğu görülmektedir. İklim değişikliğinin önüne geçmek ve atmosfere salınan karbonu kontrol altında tutmak için uluslararası camiada önce Kyoto Protokolü, ardından Paris İklim Anlaşması imzalanmıştır. Dışa bağımlılık ve küresel ısınmanın olumsuz sonuçları devam ettiği sürece yenilenebilir enerji kaynağı arayışı kaçınılmaz olmuştur. Yenilenebilir enerji kaynakları (rüzgâr, hidrolik, jeotermal, biyokütle, dalga, güneş vb.); ülkelerin enerji politikalarında yerli kaynak olması, enerji arz güvenliğine katkı sağlaması, temiz olması, küresel ısınma ile mücadelede emisyonların azaltılmasına katkı sağlaması gibi ekonomik değer taşıyan özellikleri nedeniyle büyük önem taşımaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından kabul edilen biyoenerji ve hidroelektrik enerji üzerine çalışılmış ve değerlendirmelerde bulunulmuştur. Öncelikli olarak literatürdeki benzer çalışmalar detaylı incelenmiştir. Çalışmada Türkiye'de coğrafi özellikleri sebebiyle hidroelektrik santral kurulumuna oldukça müsait olan Doğu Karadeniz Bölgesi seçilmiştir. Biyoenerji santralleri için ise Türkiye'nin çeşitli yerlerinde üretim yapan santrallerden örneklem seçilmiştir. İki yenilenebilir enerji kaynağının karşılaştırılmasında, literatür çalışmalarında tespiti yapılan amorti durumları, kurulum maliyetleri, bakım maliyetleri, üretim kazançları, devlet teşvikleri, ham madde tedarik süreçleri, iletim hattı kayıpları, karbon salınımı gibi pek çok parametre sahadan yetkililer tarafından elde edilen veriler ışığında değerlendirilmiş ve yorumlanmıştır. Literatürde hidroelektrik enerji ve biyoenerjinin kendi içinde santraller bazında karşılaştırılması yapılmışken, çalışmada iki enerji türü ortak olarak karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma sırasında 19 adet hidroelektrik santral, 14 adet de biyoenerji santralinin verileri kullanılarak kapsamlı bir çalışma yapılmıştır. Çalışma saha çalışanlarından alınan bilgiler ışığında yapıldığından pratik bilgi açısından da özgünlük taşımaktadır. Sahadan elde edilen verilerin istatiksel çalışması Statistical Package for the Social Sciences(SPSS) programı aracılığıyla yapılmıştır. Bu değerlendirmeler sonucunda hidroelektrik santral ve biyoenerji santrallerinin avantaj ve dezavantajları ortaya koyulmuştur. Türkiye'nin topografik yapısı sebebiyle hidroelektrik santrallerin sayısının ve kurulu gücünün biyoenerji santrallere göre çok yüksek olduğu görülmüştür. Ayrıca hidroelektrik santrallerin kurulum maliyetleri, emisyon miktarı, bakım maliyetleri ve iletim hattı kayıplarının biyoenerjiye göre daha avantajlı olduğu, biyoenerji santrallerinin amorti süresi ise hidroelektrik santrallere göre avantajlıdır. Yağış rejiminin uygun olduğu ortamlarda hidroelektrik santral kurulumunun biyoenerji santrallerine göre uygun ve sürekliliği olduğu düşünülebilir. Yağış rejiminin düzenli olmadığı coğrafi bölgelerde ise tedariği uygun olan ham maddeye göre biyoenerji santrali kurulumunun avantajlı olacağı düşünülebilir. İki yenilenebilir enerji kaynağının fosil yakıtlara göre emisyon oranı çok düşük olduğundan küresel ısınmanın olumsuz etkilerini azaltacağı düşünülebilir. Fosil yakıtlarda dışa bağlılık ve sera gazı emisyonuna da sebep olması nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarının yatırımlarına artan bir şekilde devam edilmesi gerektiği, ayrıca devlet teşviklerinin de bu yatırımları desteklemesi ve sürekliliğini sağlaması beklenmektedir.