Türkiye'nin düşük karbonlu geleceğe geçişini desteklemek için elektrik üretiminde biyokütle enerji potansiyelinin modellenmesi

Biyoenerji, özellikle gelişmekte olan ülkelerde olmak üzere, dünya genelinde en çok kullanılan yenilenebilir enerji kaynağıdır. Bu ülkeler, ithal fosil yakıtlara olan bağımlılıklarını azaltarak enerji güvenliklerini artırmak için bu potansiyelden yararlanmaktadır. Bu enerjinin en yaygın kullanım alanı halen geleneksel pişirme ve ısıtma. Yine de, bu potansiyelin elektrik üretimi için kullanımı giderek artmaktadır. Türkiye'de sürdürülebilir ve güvenli bir elektrik üretimine ulaşılmasında biyoenerjinin potansiyel rolü, ülkenin yüksek yenilenebilir enerji hedefleriyle uyumludur. Biyoenerjinin dağıtılabilirliği, özellikle depolama kapasitesinin sınırlı olduğu senaryolarda, güneş ve rüzgâr enerjisinin kesintili yapısını tamamlama konusunda özel bir öneme sahiptir. Biyoenerji potansiyelinin tahmin edilemez olduğu düşünülmekte ve devletler tarafından gelecekteki yenilenebilir enerji hedeflerinde biyoenerji kapasitesinin genişletilmesi konusunda netlik bulunmamaktadır. Türkiye, özel sektöre destek sağlayarak elektrik üretimi için biyoenerji kapasitesini artıran ülkeler arasındadır. Yine de ülke henüz bu enerji kaynağı için net kapasite genişletme hedefleri belirlememiştir. Bu çalışma, bir dizi biyoenerji talep senaryosunu dikkate alarak, elektrik üretimi için tahmin edilebilir ve sürdürülebilir biyokütle kaynaklarının uzun vadeli potansiyelini değerlendirmektedir. Bu çalışma için seçilen biyokütle kaynakları tarımsal ürün artıkları, yakacak odun, hayvan gübresi, belediyesel katı atıkların organik kısmı ve atıksu arıtma çamurudur. Bu kaynaklardan elektrik üretmek için iki farklı teknoloji kullanılmıştır: katı biyokütle ( ürün artıkları ve yakacak odun) için doğrudan yakma ve yaş biyokütle (hayvan gübresi, belediye katı atıklarının organik kısmı ve arıtma çamuru) için biyogaz ve çöp gazı üretimi. Sonuçlar, katı biyokütleden elde edilen toplam enerji potansiyelinin 2050 yılına kadar 1200 petajul'e ve yaş biyokütleden biyogaz ve LFG gazı üretim potansiyelinin ise aynı yıla kadar 11,61 milyar metreküpe ulaşabileceğini göstermektedir. Bu çalışmada, elektrik arz projeksiyonlarını analiz etmek amacıyla LEAP modelleme aracı kullanılarak dört farklı senaryo geliştirilmiştir. Referans senaryo, 2020-2035 dönemini kapsayan Türkiye Ulusal Enerji Planını dikkate alarak geliştirilmiş ve elektrik arzı projeksiyonlarını analiz etmek amacıyla 2050 yılına kadar uzatılmıştır. Bu senaryonun sonuçları, elektrik üretiminde yenilenebilir enerji oranının güneş, rüzgar ve nükleer enerji kapasitesinin genişlemesi nedeniyle %73'e ulaşabileceğini ve projeksiyon döneminin sonunda elektrik üretiminden kaynaklanan toplam sera gazı emisyonlarının baz yıla (2020) göre yaklaşık %48 oranında azalabileceğini göstermektedir. Bu modelde kullanılmak üzere ana senaryo olarak üç biyoenerji talep senaryosu (düşük, orta ve yüksek) geliştirilmiştir. Ayrıca, senaryolar projeksiyon dönemi boyunca elektrik üretiminde biyokütle kullanım oranları açısından farklılaşmaktadır. Biyoenerji talep senaryolarının sonuçları, toplam üretimdeki yenilenebilir enerji payının 2050 yılına kadar %82'ye ulaşabileceğini ve biyoenerjinin 2050 yılında toplam üretime %17 oranında katkıda bulunacağını göstermektedir. Ayrıca, sera gazı azaltım potansiyeli baz yıl değerine göre %69'a ulaşabilir. Biyoenerji içeren senaryolarda elektrik üretim maliyeti, biyokütle enerji santralleriyle ilişkili yüksek sermaye maliyetleri nedeniyle daha yüksektir. Referans senaryo ile karşılaştırıldığında, toplam kümülatif maliyet projeksiyon dönemi boyunca 783 milyon 2020 ABD$ daha yüksek olabilir. Ayrıca, biyoenerji talep senaryoları kapsamında bir ton sera gazı azaltımının maliyetinin 11,1 ila 11,5 ABD$ arasında değişeceği tahmin edilmektedir. Bu çalışmanın kapsamı, en yaygın olarak kullanılan dönüşüm teknolojilerine odaklanarak, elektrik üretimi için biyokütle potansiyelinin projeksiyonu ile sınırlıdır. Gıda ve içecek endüstrisi atıkları, yerel üretim ve ithal odun talaşı ve peleti gibi öngörülemeyen biyokütle kaynakları ile elektrik üretiminde biyokütle potansiyelin daha yüksek olması mümkündür. Ayrıca, gelecekte biyokütle enerji santrallerinin verimlilikleri ve maliyetleri arttıkça, Türkiye'nin elektrik enerjisi üretimine daha fazla biyoenerjinin dahil edilmesi muhtemel olacaktır. Bununla birlikte, bu çalışmanın sonuçları, sürdürülebilir biyoenerjinin Türkiye'nin elektrik arz dengesinin geliştirilmesi ve uzun vadeli enerji hedeflerine ulaşılması üzerindeki önemli etkisini göstererek politika yapıcılar için önemli bilgiler sağlayacaktır. Ayrıca, biyokütle kaynaklarının kullanımıyla ilgili zorlukları ele alacak ve ilave biyokütle potansiyelinin daha fazla araştırılmasını teşvik edecektir.