CSCRS İTÜ – Center for Satellite Communications and Remote Sensing Fen Bilimleri Enstitüsü, Geomatik Mühendisliği Programı, İTÜ
Türkiye’de elektrik santralleri ve rüzgar enerjisi: Üretim ve arazi kullanımı ilişkilendirmesi
Mert Anameriç; Şinasi Kaya, 2019
Özet: Artan enerji talebinin karşılanması, enerji çeşitliliğinin arttırılması, dışa bağımlılığın azalması, çevresel etkileri azaltılması, iklim değişikliğine karşı alınan kararların yerine getirilmesi, istihdamın arttırılması ve enerji üretiminin devamlılığı için yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim artacaktır. Tez kapsamında Türkiye’de elektrik santrallerinin arazi kullanımı/gereksinimi incelenmiştir. Çevreci ve temiz olarak bilinen yenilenebilir enerji kaynaklarından, güneş (GES) yatırımlarının 1,7 ha/MW arazi kullanım oranı ile 0,5 ha/MW’lık rüzgar enerjisi santrallerine (RES) göre daha çok arazi değişimine sebep olduğu hesaplanmıştır. RES’lerin daha çok yerleşimden uzakta, dağlık alanlarda projelendirildiği, GES’lerin ise mümkün mertebe trafo merkezlerine yakın, eğimin olmadığı veya az olduğu arazilerde konumlandırıldığı ve sayılarının geçtiğimiz üç yılda hızla arttığı incelenen projelerde görülmüştür. RES’ler en çok, yol yapımı ile arazi değişimine sebep olmaktadır. Ancak yollar çoğu zaman RES özelinde değil, sonrasında başka sebepler ile de kullanılmaktadır. Orman içinde olsa bile, yangınlara müdahale, orman içi ulaşım, gerekmesi halinde arama kurtarma gibi sebepler ile yola ihtiyaç duyulmaktadır. Kapasite faktörü (KF) santralin gerçek üretiminin, tam kapasite ile çalışması durumuna oranı olarak özetlenebilir. RES’lerin arazi kullanımı rüzgar potansiyelinin yüksek olduğu (KF’nin de daha yüksek olduğu) bölge ve illerde rüzgar türbinlerinin (RT) arazi kullanımı daha azdır. Örnek olarak Manisa’da 0,354 ha/MW (%33 – %35 arası KF), Balıkesir’de 0,401 ha/MW (%31 – %36 arası KF), İzmir’de 0,423 ha/MW (%33 – %36 arası KF) hesaplanmıştır. Rüzgar potansiyelinin daha az olduğu bölgeler için ise RT arazi kullanımının daha fazla olması beklenmektedir. İç Anadolu Bölgesi’nde 0,64 ha/MW (%27 – %32 arası KF), Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nde 0,79 ha/MW (~%20 KF), Sivas’ta ise arazi kullanımı 0,79 ha/MW (%24 – %31 arası KF) olarak hesaplanmıştır. Yıllar içinde türbinlerin kapladığı arazi, kanat boyları ile orantılı olarak artmıştır. 2000’li yıllarda 0,43 ha/MW iken 2018’de 0,56 ha/MW’a yükselmiştir. Yıllar geçtikçe türbin başına kurulu güç, rotor çapı ve dolaylı olarak arazi kullanımı da artmıştır. İncelenen projelerde; dağlık ve engebeli arazilerde RT’lerince arazi değişimine daha az sebep olduğu ancak yol yapımı sebepli arazi değişiminin daha fazla olduğu gözlenmiştir. Ağaç olmayan, çıplak veya çıplağa yakın arazi örtülerinin de RT’lerin sebep olduğu arazi değişiminin ağaçlı araziye göre daha az olduğu hesaplanmıştır. YEKA sisteminin devam etmesi durumunda, arazi kullanımı ve değişimi değerinin düşük olduğu Ege (0,44 ha/MW) ve Akdeniz (0,52 ha/MW) Bölgeleri’ne yeni projeler önerilebilir. Özellikle Mersin, Karaman sınırı ve civarı hem çorak bir arazi örtüsüne sahip, hem de yüksek KF’nin görüldüğü bir bölgedir. Bu ve benzeri alanlar, daha çevreci YEKA alanları önerimi için değerlendirilebilir. RES’ler 2018 yılında 5,6 milyon kişinin elektrik ihtiyacını karşılamıştır ve toplamda 3500 hektar (İstanbul 3. Havalimanı’nın kapladığı alan kadar) arazi örtüsünün değişmesine sebep olmuştur. Bunun 1520 hektarı maki ve otsu bitki örtüsü ve 825 hektarı ise orman arazisidir. İşletmedeki RES’lerin sebep olduğu arazi değişikliği de düşüldüğünde, yakın gelecekte yapılması planlanan RES projelerinin büyük çoğunluğunun Ege ve Marmara Bölgeleri’nde olmasından ötürü, projelerden daha çok etkilenecek arazi örtüsünün orman olacağı öngörülmektedir. Yeni kurulacak RES’ler en fazla 4250 hektarlık alanın daha değişmesine sebep olacak ve toplamda 7750 ha gibi bir alanın arazi örütüsü RES’ler sebebi ile değişecektir. Bu değer şu an GES’lerin sebep olduğu arazi değişiminden azdır. GES projelerinin maliyetlerinin son 5 senede ciddi olarak azalması sonucu yapılan GES yatırımlarının, önümüzdeki dönemde de artarak devam etmesi beklenmektedir. 2018 yılında GES’ler 2 milyondan fazla kişinin elektrik ihtiyacını karşılamıştır. GES’lerin tamamı 8800 hektardan fazla arazi ile, Türkiye yüz ölçümünün %0,011’ini kaplamış durumdadır. Mevcut kurulu gücün 40 katına çıkması durumunda bile bu oran %0,45 olacaktır (Kocaeli’nin yüz ölçümüne yakın). Yapılabilecek herhangi bir enerji projeksiyonunda bu değerden daha fazla artış öngörülmesi gerçekçi olmayacaktır. Birim enerji üretimi için barajlı HES 13,09 ha/GWh ile en çok araziye ihtiyaç duymaktadır. Ardından 1,16 ha/GWh ile GES’ler, sonrasında maden alanın ihtiyacı ile birlikte yerli kömür santralleri 0,7 ha/GWh ile arazi ihtiyacına ve değişimine sebep olmaktadır. Bu üç santral türüne kıyasla geri kalan santral türleri ihmal edilebilir miktarda arazi kullanımına ihtiyaç duyar. Proje alanının seçimi ve projelendirme, özellikle RES projelerinde hem elektrik üretimini hem de arazi kullanımını doğrudan etkilemektedir. YEKA ihale sisteminin devam edeceği düşünülürse, ihale alanlarının il bazında verilmesi yerine doğrudan proje alanı olarak ihale edilmesi her açıdan daha verimli olacaktır. Yeni GES’ler hali hazırda düz olan arazileri kullanarak maliyetlerini azaltmak isteyebilir. Bu, ekili veya ekilebilir alanların GES’lerce kullanılması riskini akıllara getirmektedir. Unutulmamalı ki enerjiye olduğu kadar tarıma da ihtiyaç vardır. Birçok santral türüne göre daha çok alana ihtiyaç duyan GES’lerin arazi örtüsü değişimini azaltmak için yapılabilecek ilk öneri GES’lerin hali hazırda yapay arazi örtüsüne sahip alanlarda konumlandırılmasıdır. Başka bir söylem ile konutların, endüstriyel alanların, alışveriş merkezlerinin, stadyumların, devlet kurumlarının, otoparkların üstüne ve/ya çatısına eklenebilecek GES sistemleri ayrıca bir arazi örtüsü değişimine sebep olmayacak, aksine bulunduğu yere fonksiyon katacaktır.
Tez No: 559447
