Yenilenebilir Enerji Kaynakları Nedir?

Yenilenebilir enerji, doğadaki yenilenebilir enerji kaynakları üzerinden elde edilebilen ve doğa tarafından daimi olarak takviye edilebilen enerjiye denir.

Bu kaynaklar güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, hidroelektrik enerjisi; jeotermal enerji; biyokütle enerjisi, hidrojen enerjisi; dalga enerjisi; gel-git enerjisi olarak sıralanabilir. 

Dünya Enerji Ajansının verilerine göre yenilenebilir enerji kaynakları kullanarak üretilen enerji 2019 yılı sonu verilerine göre %24 mertbelerinden; 2050 yılına gelindiğinde %30 mertebelerini aşacağı öngörülmektedir.

• Hidrolik(Hidroelektrik) Enerjisi
• Güneş Enerjisi
• Rüzgar Enerjisi
• Jeotermal Enerji
• Biyokütle Enerjisi
• Hidrojen Enerjisi
• Dalga Enerjisi
• Gel-git Enerjisi

Yenilenebilir enerji genellikle dört önemli alanda enerji sağlar: elektrik üretimi, hava ve su ısıtma / soğutma, ulaşım ve kırsal (şebekeden bağımsız) enerji hizmetleri.

Dünya çapında yenilenebilir teknolojilere yapılan yatırımlar 2015 yılında 286 milyar ABD dolarını aştı. 2017 yılında dünya genelinde yenilenebilir enerjiye yapılan yatırımlar 279,8 milyar ABD doları, Çin ise 126,6 milyar ABD Doları veya küresel yatırımların% 45’ini, ABD 40,5 milyar ABD Doları’nı ve Avrupa 40,9 milyar ABD Doları’nı oluşturdu. 

Küresel olarak yenilenebilir enerji endüstrileriyle ilişkili olarak 7,7 milyon iş vardır ve güneş fotovoltaikleri en büyük yenilenebilir işveren olmaktadır. Yenilenebilir enerji sistemleri hızla daha verimli ve daha ucuz hale geliyor ve toplam enerji tüketimindeki payları artıyor.  

2019 itibariyle, dünya çapında yeni kurulan elektrik kapasitesinin üçte ikisinden fazlası yenilenebilirdi. Kömür ve petrol tüketimindeki büyüme, yenilenebilir enerji ve doğal gaz alımının artması nedeniyle 2020 yılına kadar sona erebilir. 

Dünya genelinde en az 47 ülke yenilenebilir kaynaklardan% 50’den fazla elektriğe sahiptir. Yenilenebilir enerji kaynakları, sınırlı sayıda ülkede yoğunlaşan fosil yakıtların aksine, geniş coğrafi alanlarda mevcuttur. Yenilenebilir enerji ve enerji verimliliği teknolojilerinin hızla devreye alınması, önemli enerji güvenliği, iklim değişikliğinin azaltılması ve ekonomik faydalar ile sonuçlanmaktadır. Uluslararası kamuoyu araştırmalarında, güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir kaynakların desteklenmesi için güçlü destek bulunmaktadır.

EIA Projeksiyonlarına göre Dünya Enerji tüketiminin de yenilenebilir enerjisinin payı %19 mertebelerinden; 2050 yılında artarak %30 mertebelerine geleceğini öngörmektedir. Petrol, kömür ve diğer termal kaynaklar dünya enerji tüketiminde %10-15 mertebesinde pay kaybedecekleridir.

Yenilenebilir Enerji Kaynakları Nelerdir?

Yenilenebilir enerji kaynakları kısaca şunlardır;

550 MW Topaz Güneş Çiftliği – Kaliforniya – ABD

1: Güneş Enerjisi

2019 yılı sonu itibarı ile  küresel kurulu güneş enerjisi kapasitesi 584 GW idi. 

Güneş enerjisi, parlak ışık ve güneşten gelen ısı, güneş ısıtma, fotovoltaik, konsantre güneş enerjisi (CSP), yoğunlaştırıcı fotovoltaik (CPV), güneş mimarisi ve yapay fotosentez gibi sürekli gelişen teknolojiler kullanılarak kullanılmaktadır. Güneş teknolojileri, güneş enerjisini yakalama, dönüştürme ve dağıtma şekline bağlı olarak genel olarak ya pasif güneş ya da aktif güneş olarak nitelendirilir.

Aktif güneş enerjisi teknolojileri, ısıtma için güneş kolektörleri ve güneş enerjisi kullanarak, güneş ışığını doğrudan fotovoltaik (PV) kullanarak veya dolaylı olarak konsantre güneş enerjisi (CSP) kullanarak elektriğe dönüştüren güneş termal enerjisini kapsar.

Bir fotovoltaik sistem, fotoelektrik etkiden yararlanarak ışığı elektriksel doğru akıma (DC) dönüştürür. Solar PV çok milyarlık, hızla büyüyen bir endüstriye dönüştü, maliyet etkinliğini artırmaya devam ediyor ve CSP ile birlikte yenilenebilir teknolojilerin en fazla potansiyeline sahip.

Konsantre güneş enerjisi (CSP) sistemleri, geniş bir güneş ışığını küçük bir ışına odaklamak için lensler veya aynalar ve izleme sistemleri kullanır. Ticari konsantre güneş enerjisi santralleri ilk olarak 1980’lerde geliştirildi. CSP-Stirling tüm güneş enerjisi teknolojileri arasında en yüksek verimliliğe sahiptir.

2019 yılında, bir yıllık hızlı büyümenin ardından, güneş enerjisi küresel gücün yaklaşık % 3’ünü veya 780 TWh üretti. 

Küresel Güneş Enerjisi – Fotovoltaik – Solar Pazarına Bakış – 2019-2020

Rapor edilen ön piyasa verileri küresel  yıllık güneş enerji-fotovoltaik PV pazarı 2018 ve 2017’den biraz daha yüksek bir seviyede gerçekleşmiştir. 2019 yılında 114,9 GW Güneş Enerji- Fotovoltaik-PV sistemleri dünyada kurulmuş ve devreye alınmıştır. Kurulu toplam kümülatif güneş enerjisi-fotovoltaik PV kapasitesi 2019 sonunda en az 627 GW’a ulaştı. Bu veriler, Önümüzdeki aylarda açıklanacak bazı verilerle teyit edilmesi gerekmektedir 

Fakat bazı trendleri bugünden söylemek mümkün olabilir.

• Çin’in dışında, küresel güneş enerjisi-fotovoltaik PV pazarı 2018’de 58,8 GW’dan 2019’da 84,9 GW’a yükseldi. Bu yıllık% 44 artışa tekabül etmektedir. 
• Avrupa Birliği’nde  16 GW’a yakın yeni güneş enerjisi-fotovoltaik kapasite eklenirken; Avrupa’nın geri kalanında  kabaca  5 GW yeni güneş enerjisi-fotovoltaik kapasite eklendi. 
• 2019’daki en büyük güneş enerjisi Avrupa pazarı İspanya (4,4 GW) ve onu Almanya (3,9 GW),  Ukrayna (3,5 GW), Hollanda (2,4 GW) ve Fransa (0,9 GW) izledi. 
• ABD güneş enerji kurulumları 13,3 GW’a yükselirken; bunun %60 büyük ölçekli arazi projelerinden geldi.

• Hindistan güneş enerji-fotovoltaik kurumları biraz azalırken ve gene de yıllık pazar 9,9 GW’a yeni kuruluma ulaştı. Bu kurulumun 2019 yılında 1,1 GW dağıtılmış ve şebekesiz güneş enerjisi-fotovoltaik kurulumlar oluşmaktadır
• 2019 yılında Japonya yıllık tahmini 7 GW güneş enerji-fotovoltaik kurulum güçü beşinci sırada yer almıştır.
• 2019’da bazı pazarlardaki güneş enerjisi-fotovoltaik kurulumları büyümeye önemli katkılar sağlamıştır;  bu pazarlar Vietnam (4,8 GW) Avustralya 3,7 GW’a yakın, Kore 3,1 GW, Brezilya (2,0 GW), Birleşik Arap

Emirates (2,0 GW), Mısır (1,7 GW), Tayvan (1,4 GW), İsrail (1,1 GW), Meksika (1,0 GW) gelirken, bunu Türkiye’de azalan bir pazar  (0,9 GW) izlemiştir

• Dünya güneş enerjisi-fotovoltaik  pazarında; 2019 yılında  ilk 10 ülkede arasında, şu anda altı Asya-Pasifik ülkesi (Çin, Hindistan, Japonya, Vietnam, Avustralya ve Kore), üç Avrupa ülkesi (İspanya, Almanya ve Ukrayna)ve Amerika kıtasında bir ülke (ABD) bulunmaktadır.
• 2019 yılında dünyanın en iyi 10 pazarına girme seviyesi 3,1 GW civarındaydı ve bu seviye 2018’de ihtiyaç duyulan seviyenin iki katına çıkmıştır.
• İlk 10 ülke, küresel yıllık PV pazarının %72’sini temsil etmektedir bu da pazarın daha az yoğunlaştığı anlamına gelmektedir.
• Honduras, İsrail, Almanya, Şili, Avustralya, Yunanistan, Japonya, İtalya, Hindistan, Belçika,
• Hollanda ve Türkiye artık yıllık elektrik taleplerinin %5’inden  fazlasını üretmek için yeterli güneş enerjisi-fotovoltaik PV kapasitesine sahip ülkeler durumuna gelmişlerdir.
• Güneş Enerjisi-Fotovoltaik sistemler;  küresel elektrik tüketiminin  yaklaşık olarak % 3’ünü temsil ederken AB’de bu oran % 5’lerdedir.

Güneş Enerji – Fotovoltaik  sistemleri PV’nin enerji karışımının karbondan arındırılmasına katkısı devam etmekte olup güneş enerjisi sebebiyle  PV tasarrufu 720 milyon ton CO2 eşdeğerindedir. 2019’un sonunda PV küreselleşmeyi azaltmaya katkıda bulundu

Fransa, Paris’teki COP21 sırasında tanımlanan hedeflere ulaşmak için ve dünyayı dekarbonize etmek için daha çok yol olmakla beraber; güneş enerji sistemlerinin artışının bu hedeflere yaklaşmakta önemli bir rolü bulunmaktadır.

2019 Yılının En Büyük 10 Güneş Enerjisi – Fotovoltaik Pazarları – Ülkeleri

2019’daki güneş enerji-fotovoltaik PV pazarları içinde ilk başta gelen 10 ülkede minimum 3,0 GW güneş enerji sistemi kurulumu olmuş olup; 2018 yılında bu rakam 1,5 GW mertebelerindeydi.

Küresel güneş enerji piyasalarına yeni büyük ülkeler girerken (Vietnam ve Ukrayna) ; Avrupa güneş enerji pazarı ABD ve Hindistan önüne geçerek dünya sıralamasında 2nci sıraya geçmiştir.

Önceki yıllarda önemli güneş enerjisi kurulumu yapan ülkelerden Fransa, Hollanda ve Türkiye gibi ülkeler ilk 10 ülke sıralamasında çıkmalarına rağmen; gene de ilk 10’un arkasından gelen önemli ülke konumunu da korumaktadırlar. 

İtalya veya İngiltere uzun zamandır yıllık en fazla güneş enerjisi kurulumu yapan ilk 10 ülke konumunda çıktılarsa da; daha önceki kurulumlarından dolayı hala kurulu güneş enerjisi kapasitesi sıralamasında ilk 10’da ki yerlerini korumaktadırlar

İspanya, Japonya veya Hindistan gibi birçok ülkede resmi güneş enerjisi-fotovoltaik PV verileriyle tutarsızlıklar bulunmaktadır.

Kaynak: IEA PVPS

* Avrupa Birliği 28 Ülkeden oluşurken; 2019 yılında İspanya, Almanya, İtalya ve İngiltere ilk 10’da yer alıyor. İngiltere 2020’de AB’den ayrıldı ancak 2019’da hala istatistiklerde bu grupta sayılmıştır

Dönüşen Dünya Enerji Pazarında Güneş Enerjisi

Güneş enerji sistemleri – fotovoltaik -PV enerji dönüşümün de önemli bir rol oynayacaktır. Bu gelişimi Şekil 6’da yenilenebilir enerji teknolojilerinin gelişimindeki istatistiklerde görebilirsiniz. Son 15 yılda güneş enerji – PV teknolojisi ve fiyat gelişimi sayesinde sürekli artan bir pazar büyümesi ile göstermiştir. İçinde bu son yıllarda, PV çoğunlukla elektrik için kullanılan bir niş uzayda ve niş pazarlarda kullanılan bir teknoloji olmaktan çıktı; ana akım enerji kaynağı olarak enerji mixin de yerini almaya başladı.

Güneş Enerjisi- Fotovoltaiklerin – PV Gelişiminin CO2 Emisyonları Üzerindeki Etkisi

Küresel enerji ile ilgili CO2eq emisyonları 2019’da 33 Gt civarında olup; 2018 yılının rekor değerinden sonra 2019 yılında hafif bir düşüş göstermiştir. 

Bunun ana nedeni gelişmiş ekonomilerdeki enerji ve elektrik üretiminde sektöründen kaynaklanan CO2 emisyonlarında, kömürden doğalgaza yakıt geçişine ek olarak yenilenebilir kaynaklar (çoğunlukla rüzgar ve güneş enerji sistemleri – fotovoltaik-PV kurulumlarının artması) ve daha yüksek nükleer enerji üretiminden kaynaklanmaktadır.

 Enerji sektörünün toplam emisyonu 2019’da 13 Gt CO2eq’e olup, 2018’den biraz daha düşük bir seviye (% 1,2 daha düşük).

Güneş enerjisi – Fotovoltaik’in – PV’nin elektrikten kaynaklanan CO2 emisyonlarının azaltılmasındaki rolü sürekli artmakta olup; kurulu toplam 627 GW güneş enerjisi- PV kapasitesi tarafından üretilen toplam elektriğe dayanarak 2019 yılının sonunda küresel olarak yılda yaklaşık 720 Mt CO2 emisyonu azalmasına imkan vermiştir. Bu miktar toplam enerji sektörünün emisyonlarının yaklaşık% 5,5’ini temsil etmektedir.

Güneş Enerjisi – Fotovoltaik – PV Temiz Taşımacılığın Geliştirilmesini Desteklemek

Fosil bazlı bir alternatif sunarak yükselen CO2 emisyonlarıyla doğrudan savaşmanın yanı sıra güneş enerjisinden elektrik üretimi, PV teknolojisinin konuşlandırılması diğerlerinin katalizörü olarak da çalışmaktadır.

Enerji dönüşümünde en önemli bir teknoloji; mevsimsel depolama ile beraber muhtemelen yeşil hidrojen üretimi olacaktır. Yıllarca süren araştırma ve pilot projelerden sonra, tüm dünyada ticari hidrojen tesisleri üretilmektedir:

• Belçika’da Colruyt Grubu ilk halka açık hidrojen dolum istasyonunu açtı. Müşteriler geleneksel ve yeşil yakıtların yanı sıra % 100 yeşil hidrojen satın alabilir.

• Hygreen Provence, Fransa’nın güneydoğusunda yer alan bir güneş enerjisi -PV –hidrojen projesidir.

• 2027 yılına kadar 1300 GWh fotovoltaik elektrik üretmeyi hedefliyor. 600 GWh elektrik hidrojen üretmek için elektrolizörlere güç verecektir. Hidrojen yakıt olarak kullanılacak; taşıma veya yeraltı odalarında saklanacaktır.
• Japonya’da büyük ölçekli bir hidrojen enerji sisteminin inşası, Fukuşima ili yakınlarında 10.000 kW sınıfı hidrojen üretim tesisi 2020 yılında üretime başlayacak olup Hidrojen yakıt hücreli araçlara güç sağlamak ve bunları desteklemek için kullanılacaktır.

• İsviçre’de Alpiq ve H2Energy tarafından 2 MW’lık bir ticari elektrolizörün inşası başlanılmış olup; tesis hidroelektrik enerjisi kullanarak yakıt hücresiyle çalışan elektri kamyonlara hidrojen üretmek için kurulmaktadır.
• Almanya’da dizel yerine hidrojenle çalışan bazı trenler servise alınmış olup, 2021 yılına kadar temiz enerjiye geçiş kapsamında hidrojenle çalışan daha fazla trenin servise alınması beklenmektedir. Hükümet tarafından Kasım 2019’da  ulusal bir hidrojen yol haritası yayınlandı.
• İspanya’da, Mallorca’da hidrojen ile birlikte bir güneş enerji fotovoltaik PV projesi yapılmakta olup 2021 yılında faaliyete geçecektir.

PV ve diğer sektörler arasındaki sinerjilere bir başka örnek elektrikli taşıtlardır (EV).Ulaştırma elektrifikasyonu birçok ülkede hızlanmakta olup; ve neredeyse hepsi IEA PVPS programında aktiftir. Güneş enerji sistemlerinin-fotovoltaik  PV gelişimi ve EV’ler arasındaki bağlantı iyi bir şekilde anlaşıldı, ancak bu sadece öz tüketimin büyümesiyle bir gerçeklik haline geliyor

Elektrikli araçların yoğun yük saatlerinde şarj edilmesi yeniden düşünmeyi gerektirmesi ile birlikte güneş enerji sistemleri ile elektrikli araç sistemleri ve depolamanın beraberce düşünüleceği yeni bir hızlı güneş enerjisi stratejisi oluşturulması gerekmektedir.

Elektrikli araç -EV pazarının hızlandırılmış gelişimi; güneş nerjisi PV pazarının gelişimi ile karşılaştırılabilir. Yaklaşık 2019 yılında 2 milyon elektrikli araç satıldı; sadece 2019’da Elektrikli araçların -EV’lerin penetrasyonunun güneş enerji sistemlerinin -PV’nin başlangıçta olduğundan daha hızlı bir şekilde ilerlemesi muhtemeldir.

Kaynak: IEA

2: Rüzgar Enerjisi

Rüzgar enerjisi (veya rüzgar enerjisi), rüzgar kullanarak elektrik veya dünya atmosferinde doğal olarak meydana gelen hava akışları oluşturma sürecini ifade eder. Modern rüzgar türbinleri rüzgardan kinetik enerjiyi yakalamak ve elektrik üretmek için kullanılır.

3 Ana Rüzgar Türü

Şebeke Ölçekli Rüzgar (On-shore Wind)

100 kilowatt ile birkaç megavat arasında değişen rüzgar türbinleri, burada elektrik güç şebekesine iletilir ve elektrik şebekeleri veya güç sistemi operatörleri tarafından son kullanıcıya dağıtılır.

Açık Deniz Rüzgarı (Off-shore Wind)

Genellikle kıta rafında olmak üzere büyük su kütlelerinde dikilen rüzgar türbinleri. Açık deniz rüzgar türbinleri kara tabanlı türbinlerden daha büyüktür ve daha fazla güç üretebilir

Dağıtılmış veya “Küçük” Rüzgar (Off-Grid Wind)

Bir ev, çiftlik veya küçük işletmeyi doğrudan beslemek için kullanılan ve şebekeye bağlı olmayan 100 kilowatt’ın altındaki tek küçük rüzgar türbinleri.

2018 yılında dünya genelinde kurulu rüzgar gücünün kapasitesi 564 GW idi. Hava akışı rüzgar türbinlerini çalıştırmak için kullanılabilir. Modern şebeke ölçekli rüzgar türbinleri yaklaşık 600 kW ila 9 MW nominal güç aralığındadır.

Tipik olarak, tam yükteki rüzgar türbinleri yıllık olarak yüzde 16 ila 57 arasında değişir, ancak özellikle uygun açık deniz sahalarında daha yüksek olabilir. Rüzgar kaynaklı elektrik 2015 yılında küresel elektrik talebinin yaklaşık% 4’ünü karşıladı ve 2015 yılında 63 GW’lık yeni rüzgar enerjisi kapasitesi kuruldu.

Küresel olarak, rüzgar enerjisinin uzun vadeli teknik potansiyelinin, toplam mevcut küresel enerji üretiminin beş katı veya mevcut elektrik talebinin 40 katı olduğu düşünülmekte ve ihtiyaç duyulan tüm pratik engellerin üstesinden gelinmektedir. Bunun için rüzgar türbinlerinin geniş alanlara, özellikle de açık deniz gibi daha yüksek rüzgar kaynaklarına kurulması gerekir. Açık deniz rüzgar hızları karadan ortalama ~% 90 daha fazla olduğundan, açık deniz kaynakları karadaki türbinlerden önemli ölçüde daha fazla enerjiye katkıda bulunabilir.

Küresel Rüzgar Enerjisi Pazarına Bakış / 2019 – 2020

Dünya Rüzgar Enerjisi Birliği (WWEA) tarafından  sunulan istatistiklere göre, 2019 yılı sonuna kadar dünya çapında kurulan tüm rüzgar türbinlerinin toplam kapasitesi 650,8 Gigawatt’a ulaştı. 2019 yılında 59’667 Megawatt kapasite eklenmiş olup, 2018 yılında  50`252 Megawatt inşa edildiğini düşünülürse; Yüzde 10’dan daha fazla bir büyüme gerçekleşmiştir. 2019’da ki % 10,1 büyüme oranı,  bir önceki yılın% 9,3’ünden daha yüksek ancak 2016 ve 2017 yıllarına göre daha düşük olan pazar büyüklüğü açısından ikinci en güçlü rüzgar yılı olmuştur. 2019’un sonuna kadar kurulan tüm rüzgar türbinleriküresel elektrik talebinin% 6’sından fazlasını karşılacaktır.

2019 yılında , küresel yeni rüzgar enerjisi tesislerinin kurulu gücü 2018’e göre yüzde 19 büyüme ile 60 GW’ı aştığını ve toplam kurulu kapasiteyi geçen yıla göre yüzde 10 artışla 650 GW’a çıkardı. Kıyı rüzgarı (On-shore) pazarındaki yeni tesisler 54,2 GW’a ulaşırken, açık deniz rüzgâr piyasası (off-shore) 6 GW ile dönüm noktasını geçti ve 2019’daki küresel yeni tesisin kurulu kapasitesini % 10’unu şimdiye kadarki en yüksek seviyeye getirdi. 

Asya Pasifik, küresel rüzgar enerjisi gelişiminde geçen yıl küresel yeni tesislerin yüzde 50,7’sini oluşturmaya devam ederken, onu Avrupa (yüzde 25,5), Kuzey Amerika (yüzde 16,1), Latin Amerika (yüzde 6,1) ve Afrika ve Orta Doğu (yüzde 1,6). 

2019’da yeni tesisler için dünyanın ilk beş pazarı Çin, ABD, İngiltere, Hindistan ve İspanya oldu. Bu beş pazar birlikte geçen yıl küresel kurulumun yüzde 70’ini oluşturdu.

2019 kurulu kapasite pazarları aynı kalmıştır. Bu pazarlar şunlardır: Çin, ABD, Almanya, Hindistan ve İspanya, birlikte dünyanın toplam rüzgar enerjisi tesisatının yüzde 72’sini oluşturuyor.

Küresel Rüzgar Enerjisi Gelişimi (2013-2019)

Küresel olarak rüzgar enerjisi kurulumları 2013 yılındaki 319 GW’dan; 2019 yılının sonunda 651 GW seviyesine ulaşmıştır. Bu yıllık %12,6 büyüme oranına tekabül etmektedir.

Yeni Kapasite Eklenmesi – Rüzgar Enerjisi Gelişimi (2016-2019)

Küresel olarak rüzgar enerjisi kurulumları yeni kapasite kurulumları her yıl 50 GW mertebesinde olup; 2019 yılında bu 60 GW mertbesine gelmiştir.

Kurulu Kapasitenin – En büyük 10 Ülkede Dağılımı – Rüzgar Enerjisi Gelişimi (2015-2019)

Rüzgar kurulu kapasitesinde Çin 237 GW kurulu kapasite ile açık ara ile önde gitmektedir. Çin’i 105 GW ile Amerika takip etmekte; olup Almanya 62 GW kurulu kapasite ile 3ncü sıradadır. İlk 10 ülke toplam rüzgar enerjisi kurulu kapasitesinin %80’ini teşkil etmektedir.

Kurulu Kapasitenin – 1980’lerden itibaren gelişimi(1981-2019)

Kurulu Kapasitenin – Ülkeler Arasında Dağılımı (2018-2019)

3: Hidrolik (hidroelektrik) Enerjisi

Hidroelektrik enerjisi, suyun akış gücü kullanılarak elde edilen ve sera gazı salınımı yapmaması sayesinde dünyaya hiçbir zararı olmayan enerji çeşididir.

Hidroelektrik enerjisi, suyun akışının yarattığı kinetik enerjinin kanallar vasıtası ile türbinlere iletilmesi ile üretilir. Özellikle yüksekliğin ve su akış hızının fazla olduğu yerlerde hidroelektrik üretimi yapılması büyük avantaj sağlayacaktır.

2019 yılında dünya çapında yenilenebilir hidroelektrik kapasitesi 1.308 GW’a ulaşmıştır.

Su havadan yaklaşık 800 kat daha yoğun olduğu için, yavaş akan bir su akışı veya ılımlı deniz şişmesi bile önemli miktarda enerji verebilir. Su enerjisinin birçok şekli vardır:

• Tarihsel olarak, hidroelektrik enerji, gelişmekte olan ülkelerde hala popüler olan büyük hidroelektrik barajlar ve rezervuarlar inşa etmekten geliyordu. Bunların en büyüğü Çin’deki Three Gorges Barajı (2003) ve Brezilya ve Paraguay tarafından inşa edilen Itaipu Barajı (1984).
• Küçük hidro sistemler, genellikle 50 MW’a kadar güç üreten hidroelektrik santralleridir. Genellikle küçük nehirlerde veya daha büyük nehirlerde düşük etkili bir gelişme olarak kullanılırlar. Çin, dünyadaki en büyük hidroelektrik üreticisidir ve 45.000’den fazla küçük hidroelektrik tesisine sahiptir.
• Akarsu hidroelektrik santralleri, büyük bir rezervuar oluşturmadan nehirlerden enerji elde eder. Su tipik olarak vadi tabanının üzerinde yüksek olana kadar nehir vadisinin kenarı boyunca (kanallar, borular ve / veya tüneller kullanılarak) taşınır, bunun üzerine bir türbini sürmek için bir cebri borudan düşmesine izin verilebilir. Bu nesil, ABD’deki Columbia nehrindeki Şef Joseph Barajı gibi hala büyük miktarda elektrik üretebilir.

Hidroelektrik 150 ülkede üretilirken, Asya-Pasifik bölgesi 2010 yılında küresel hidroelektrik enerjinin yüzde 32’sini üretmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından en fazla elektrik alan ülkeler için ilk 50 en çok hidroelektriktir.

Çin, 2019 yılında 359 GW kurulu kapasite ile dünyanın en büyük hidroelektrik üreticisidir ve yerli elektrik kullanımının yaklaşık yüzde 17’sini temsil etmektedir.

Şu anda 10 GW’dan daha büyük dört hidroelektrik istasyonu var: Çin’de Üç Boğaz Barajı, Brezilya / Paraguay sınırında Itaipu Barajı ve Venezuela’da Guri Barajı; Brezilya’daki Belo Monte Barajıdır.

Okyanus yüzey dalgalarının enerjisini yakalayan dalga gücü ve gelgit enerjisini dönüştüren gelgit gücü, gelecekteki potansiyele sahip iki tür hidroelektriktir; ancak ticari olarak henüz yaygın olarak kullanılmamaktadır.

Küresel Hidroelektrik Enerjisi – Pazarına Bakış – 2019-2020

• Hidroelektrik enerjisinden temiz elektrik üretimi, 2019 yılında tarihteki yenilenebilir enerji kaynağının arasında  4,306 terawatt saat (TWh) ile yenilenebilir enerjilere en fazla yere sahip olan kaynak olarak  rekor kırdı.
• 2018 yılında 15.6 GW kapasiteli projeler 2019 yılında faaliyete geçmiştir, ancak bu 2018’de eklenen tutarda azalmıştır.
• Toplam küresel hidroelektrik kurulu gücü 2019 yılında 1.308 gigawatt’a (GW) ulaştı. Bu, beş yıllık yıllık ortalama yüzde 2,1 ve Paris anlaşma hedeflerini karşılamak için gereken tahmini yüzde 2,0 büyümenin çok altında, yüzde 1,2’lik bir artışı temsil etmektedir.
• Elli ülke 2019 yılında hidroelektrik kapasitesi ekledi. Kurulu kapasitede en yüksek bireysel artışa sahip olanlar Brezilya (4.92 GW), Çin (4.17 GW) ve Laos (1.89 GW) oldu.
• Hindistan, toplam kurulu gücü 50 GW’’i geçerek; üzerinde olan Japonya’nın yerine en büyük beşinci dünya hidroelektrik üreticisi oldu.
• Brezilya’daki 11.233 MW Belo Monte projesi 2019’da tamamen faaliyete geçirken, diğer önemli projeler Laos’ta 1.285 MW Xayaburi projesini, ardından Çin’de 990 depolama projelerine MW Wunonglong ve 920 MW Dahuaqiao projelerini içeriyor.
• Çin’deki proje gecikmeleri nedeniyle 2019 yılında pompalanan depolama hidroelektrik kurulu kapasitesinin büyümesinde bir azalma oldu. Bununla birlikte, dünya çapında yeni pompalanan artan ilgi gözlenmiştir.

Amerika Birleşik Devletleri’nde Kuzey ve Orta Amerika

Pompaj depolama dahil toplam hidroelektrik kapasitesi 2019 yılında 103 GW’da kaldı. En son büyüme küçük projelerden gelirken, 30 GW pompaj depolama da dahil olmak üzere hala 50 GW kullanılmayan hidroelektrik potansiyeli bulunmaktadır.

Kanada’da hidroelektrik, toplam elektrik üretiminin yüzde 61’ini ve toplam kurulu üretim kapasitesinin yüzde 55’ini temsil eden elektrik tedarikinin baskın kaynağı olmaya devam etmektedir.

Meksika, kamu enerjisi üretimine duyulan ihtiyacı ve mevcut varlıkları modernleştirerek hidroelektrik kurulu kapasitesinin arttığını vurguladı. Dünyanın en yüksek elektrik fiyatlarından bazılarına sahip olan Karayipler’de, ülkeler elektrik için fosil yakıt ithalatına bağımlılığı azaltmak için yenilenebilir enerji kaynaklarını (hidroelektrik, rüzgar ve güneş) artırmayı hedefliyorlar.

Güney Amerika

Brezilya, 4.919 MW yeni kurulan kapasite ile 2019 yılında en büyük ilave kapasite katkısı olarak Çin’i geçti. Bu esas olarak 11.233 MW Belo Monte hidroelektrik santralinin tamamlanması ile alakalıydı.

Kolombiya’daki Ituango hidroelektrik santralinin sigorta şirketi, Nisan 2018’de büyük bir olayın sigorta poliçesi kapsamında olduğu sonucuna vardı. Talebin değeri hala belirlenmekle birlikte, mühendislik tarihinin en büyük iddialarından biri olması bekleniyor.

Bölge, özellikle rüzgar projelerinden kapasitesi hızla artan Güney ülkelerinde çeşitlendirilmiş yenilenebilir bir elektrik karışımına doğru ilerliyor. Uzun mesafeli yüksek gerilim ara bağlantılarının geliştirilmesi, And alt bölgesinde enerji güvenliğini güçlendirmek için gündemin başında geliyor.

Afrika

Hidroelektrik, 37 GW’ın üzerinde kurulu kapasiteye sahip Afrika’daki ana yenilenebilir kaynak olmaya devam ediyor. Sadece yüzde 11’i ile dünyadaki en yüksek kullanılmamış potansiyele sahiptir. 2019 yılında kıta genelinde 906 MW hidroelektrik kapasitesi devreye alındı.

Son on yılda, kapasite yıllık ortalama yüzde 4,4 oranında büyümüştür. Afrika, küresel enerji ile ilgili CO2 emisyonlarının sadece yüzde 2’sini üretse de, bölgede iklim ile ilgili etkiler orantısız bir şekilde daha yüksektir ve bu da hidroelektrik kapasitesini etkilemektedir.

Bölgede hidroelektrik kurulu gücünün yüzde 60’ı 20 yaşın üzerinde olduğundan, modernizasyon çabaları temiz ve güvenilir enerjiye erişimi geliştirmek için kilit önem taşımaktadır. Elektrik talebinin 2040 yılına kadar üç katına çıkması beklenen bölgesel önceliklerden biri, iletim ve dağıtım varlıklarını iyileştirmek ve arttırmaktır.

Avrupa

Avrupa’nın güç karışımının karbon yoğunluğu düşmeye devam ediyor ve 2019’da kömür üretiminin azalması ve rüzgar, güneş ve gazdan elde edilen üretim yıllık düşüşü yansıtıyor. Geçen yıl hidroelektrik kapasitesi kıtada nispeten sabit kalırken, yıllık üretim mevsimsel hava durumuna bağlı olarak farklı bölgelerde değişti.

Hidroelektrik, sürdürülebilir finans için AB Taksonomisinin bir parçası olarak yayınlanan yatırım rehberliği de dahil olmak üzere 2019 yılında yayınlanan çeşitli politika ve planlama güncellemelerinde yer aldı.

Pompaj depolama, yenilenebilir enerji karışımını desteklemek için depolama da dahil olmak üzere esnek şebeke hizmetlerine duyulan ihtiyaca artan odaklanma ile gündemde yüksek kalmaktadır. Balkanlar’daki hidroelektrik potansiyeli, özellikle önerilen planların hassas ve korunan alanlarda olduğu yerlerde çevresel muhalefetle karşı karşıya gelmektedir.

Güney ve Orta Asya

Son beş yılda, yıllık hidroelektrik kapasite büyümesi, küresel ortalamaya paralel olarak ortalama yüzde 2 olmuştur. 2019 yılında, hem yeşil alan hem de modernizasyon projeleri de dahil olmak üzere 2.3 GW’ın üzerinde hidroelektrik kapasitesi devreye girdi.

Geçen yıl devreye alınan en büyük proje, Hindistan hükümeti tarafından finanse edilen Butan’daki 720 MW Mangdechu projesiydi. Akarsu projesi iç pazara elektrik tedarik edecek ve fazlalık Hindistan’a ihraç edilecektir.

Hindistan hükümeti, büyük hidroelektrik enerjinin (> 25 MW) resmen yenilenebilir bir enerji kaynağı olduğunu beyan etmek de dahil olmak üzere hidroelektrik gelişimini desteklemek için bir dizi önlem açıkladı. Bu hamle, yeni, büyük projelerin bölgesel hizmetlerin elektriğinin bir kısmını hidroelektrikten satın almasını zorunlu kılan Yenilenebilir Satın Alma Yükümlülüğünden faydalanmasını sağlayacaktır.

Doğu Asya ve Pasifik

4.17 GW yeni kapasite eklendiğinde, Çin halen hidroelektrik üretiminde bölgesel lider konumundadır. Pompaj depolama kapasitesi 2019’da 300 MW arttı ve yeni pompalanan depolama projelerinde geçici bir duraklama oldu. Laos yeni ilave kapasitede ikinci sırada yer aldı. Buna, Tayland’a enerji ihraç edecek 1.295 MW Xayaburi ve 270 MW Nam Ngiep 1 projeleri de dahildir.

Kamboçya, ana Mekong Nehri’nde yeni hidroelektrik gelişimi sürdürmeyecek, ancak hala kollardaki gelişme potansiyelini araştırıyor. Avustralya’da, Tazmanya eyaleti 2040 için yüzde 200 yenilenebilir enerji üretimi hedefini açıkladı ve ülkenin geri kalanına net yenilenebilir enerji ihracatçısı olmayı hedefliyor. 

4: Jeotermal Enerjisi

Jeotermal enerji, jeotermal kaynakların bulunduğu yerlerde direkt ya da dolaylı yollardan elde edilen enerji türüdür. Isıtma, soğutma, elektrik üretimi ve mineral üretimi gibi farklı amaçlara hizmet eden bu enerji türü aynı zamanda kaplıcalar yardımı ile turizm sektörüne de yardımcı olmaktadır.

2017 yılında küresel jeotermal kapasite 12,9 GW idi.

Yüksek sıcaklık jeotermal enerjisi, Dünya’da üretilen ve depolanan termal enerjidir. Termal enerji, maddenin sıcaklığını belirleyen enerjidir. Dünya’nın jeotermal enerjisi, gezegenin orijinal oluşumundan ve minerallerin radyoaktif bozulmasından kaynaklanmaktadır (şu anda belirsizdir , ancak muhtemelen kabaca eşittir oranlarda).

Jeotermal enerji için kullanılan ısı, Dünya’nın derinliklerinden, dünyanın çekirdeğine kadar, 4.000 mil (6.400 km) aşağıya kadar olabilir. Özünde, sıcaklıklar 5.000 ° C’nin (9.000 ° F) üzerine çıkabilir.

Isı çekirdekten çevreleyen kayaya iletilir. Son derece yüksek sıcaklık ve basınç, yaygın olarak magma olarak bilinen bazı kayaların erimesine neden olur. Magma katı kayadan daha hafif olduğu için yukarı doğru ikna eder. Bu magma daha sonra kabuktaki kaya ve suyu bazen 371 ° C’ye kadar ısıtır.

Düşük sıcaklıklı jeotermal (genellikle “GHP” olarak adlandırılır) giderek daha önemli bir yenilenebilir teknolojidir, çünkü hem ısıtma hem de soğutma ile ilgili toplam yıllık enerji yüklerini azaltır ve aynı zamanda aşırı yaz ve kış tepe elektrik kaynağı gereksinimlerini ortadan kaldıran elektrik talep eğrisini düzleştirir . Böylece, düşük sıcaklıklı jeotermal / GHP, çoklu vergi kredi desteği ile artan bir ulusal öncelik haline gelmektedir ve net sıfır enerjiye doğru devam eden hareketin bir parçası olarak odaklanmaktadır.

Küresel Jeotermal Enerjisi Pazarına Bakış / 2019-2020

Dünyadaki kurulu jeotermal kapasitesi 1950 yılında 200 MW’dan; 2020 yılında 21.443 MW mertebesine gelmiştir. 2020 yılında jeotermal kaynaklarda 120 GWh elektrik üretilmesi tahmin edilmektedir. 

2015 yılında dünyadaki kurulu jeotermal kapasitesinin – 12,6 GW; 4,8 GW Asya’da; 3,5 GW Kuzey Amerika’da; 2,1 GW Avrupa’da; 1,6 GW Latin Amerika’da; 0,6 GW Adrika kıtasında bulunmaktadır. Kurulu kapasite bakımından önde gelen ülkeler 3.450 MW ABD, 1.870MW ile Filipinler; 1.340 MW ile Endonezya, 1.017 MW Meksika; 1.005 MW ile Yeni Zelanda; 916 MW ile Italya başta gelmektedir.

Türkiye’de ki kurulu kapasite son 10 yılda 400 MW mertebelerinden; 1400 MW mertebesine yükselmiş olup; dünyadaki önemli jeotermal enerji üreticilerinin arasına girmiştir.

5: Biyokütle enerjisi

Biyokütle, ağaç ve ormancılık artıkları, tarımsal ve tarım amaçlı üretilen bitkiler, endüstriyel ya da belediye atık ürünleri gibi yenilenebilir ısı ve enerjiye dönüşebilen bitkilerden türetilen geniş bir biyolojik materyaldir. Biyokütle enerjisi, biyokütle atıklarının yakılarak veya farklı işlemlerden geçirilerek kullanılması sonucunda elde edilen enerji çeşidine denir.

Fransa’da 30.000 haneye mal sağlamak için odun kullanan bir CHP güç istasyonu 2017 yılında biyoenerji küresel kapasitesi 109 GW idi.

Biyokütle, canlı veya yakın zamanda yaşayan organizmalardan türetilen biyolojik bir maddedir. Çoğu zaman, özellikle lignoselülozik biyokütle olarak adlandırılan bitkiler veya bitki kaynaklı malzemeler anlamına gelir. Bir enerji kaynağı olarak, biyokütle ısı üretmek için doğrudan yanma yoluyla veya dolaylı olarak çeşitli biyoyakıt formlarına dönüştürüldükten sonra kullanılabilir.

İkinci anlamda, biyokütle, liflere veya biyoyakıtlar da dahil olmak üzere diğer endüstriyel kimyasallara dönüştürülebilen bitki veya hayvan maddelerini içerir. Endüstriyel biyokütle, miscanthus, şalt, kenevir, mısır, kavak, söğüt, sorgum, şeker kamışı, bambu,ve okaliptüsten palmiye yağı (palmiye yağı) gibi çeşitli ağaç türlerinden oluşan çeşitli bitki türlerinden yetiştirilebilir.

Bitki enerjisi, düşük girdi enerjili hektar başına yüksek biyokütle çıkışı sunan yakıt olarak kullanılmak üzere özel olarak yetiştirilen ürünler tarafından üretilir. Tahıl sıvı taşıma yakıtları için kullanılabilirken saman ısı veya elektrik üretmek için yakılabilir. Bitki biyokütlesi, bir dizi kimyasal işlem yoluyla selülozdan glikoza de ayrıştırılabilir ve ortaya çıkan şeker daha sonra birinci nesil biyoyakıt olarak kullanılabilir.

Mısır ve şeker kamışı gibi mahsuller, taşıma yakıtı olan etanolü üretmek için fermente edilebilir. Başka bir ulaşım yakıtı olan biyodizel, bitkisel yağlar ve hayvansal yağlar gibi soldan gıdalardan üretilebilir. Ayrıca, sıvılara (BTL) ve selülozik etanole biyokütle halen araştırılmaktadır.

Gıda dışı bir kaynak olması ve mısır gibi diğer kara kökenli tarım türlerinin 5 ila 10 katı oranlarda üretilebilmesi nedeniyle yosun yakıtını veya yosun türevi biyokütleyi içeren çok sayıda araştırma vardır. ve soya. Hasat edildikten sonra, etanol, butanol ve metan gibi biyoyakıtların yanı sıra biyodizel ve hidrojen üretmek için fermente edilebilir.

Elektrik üretimi için kullanılan biyokütle bölgeye göre değişir. Ahşap artıkları gibi orman yan ürünleri ABD’de yaygındır. Tarımsal atıklar Mauritius (şeker kamışı kalıntısı) ve Güneydoğu Asya’da (pirinç kabukları) yaygındır. Kanatlı çöpleri gibi hayvancılık kalıntıları Birleşik Krallık’ta yaygındır.

Biyoyakıtlar, biyokütleden türetilen çok çeşitli yakıtları içerir. Bu terim katı, sıvı ve gaz yakıtları kapsar. Sıvı biyoyakıtlar arasında biyoetanol gibi biyoalkoller ve biyodizel gibi yağlar bulunur. Gaz halinde biyoyakıtlar arasında biyogaz, çöp gazı ve sentetik gaz bulunmaktadır. Biyoetanol, bitki materyallerinin şeker bileşenlerini fermente ederek yapılan bir alkoldür ve çoğunlukla şeker ve nişasta ürünlerinden yapılır. Bunlar arasında mısır, şeker kamışı ve son zamanlarda tatlı sorgum bulunur.

İkinci ürün özellikle kuru alanlarda yetişmek için uygundur ve Uluslararası Bitkisel Yarı Kurak Tropik Araştırma Enstitüsü tarafından Asya ve Afrika’nın kurak bölgelerinde gıda ve hayvan yemi ile birlikte yakıt sağlama potansiyeli açısından araştırılmaktadır. İleri teknoloji geliştirildiğinde, ağaçlar ve otlar gibi selülozik biyokütle de etanol üretimi için hammadde olarak kullanılmaktadır.

 Biyodizel bitkisel yağlardan, hayvansal yağlardan veya geri dönüştürülmüş greslerden yapılır. Saf formdaki araçlar için yakıt veya daha yaygın olarak dizel motorlu araçlardan gelen partikül, karbon monoksit ve hidrokarbon seviyelerini azaltmak için bir dizel katkı maddesi olarak kullanılabilir. Biyodizel, transesterifikasyon kullanılarak yağlardan elde edilir ve Avrupa’daki en yaygın biyoyakıttır. Biyoyakıtlar 2010 yılında dünyadaki ulaşım yakıtının% 2,7’sini sağladı.

Biyokütle, biyogaz ve biyoyakıtlar ısı / güç üretmek için yakılır ve böylece çevreye zarar verir. Sülfür oksitler (SOx), azot oksitler (NOx) ve partikül madde (PM) gibi kirleticiler biyokütlenin yanmasından üretilir; Dünya Sağlık Örgütü hava kirliliğinden her yıl 7 milyon erken ölümün meydana geldiğini tahmin ediyor. 

6: Hidrojen Enerjisi

Hidrojen enerjisi, doğada bileşikler halinde bulunan hidrojen gazının işlenmesi ve dönüştürülmesi ile oluşan enerji kaynağıdır. Doğal enerji kaynağı olmamasına rağmen, sürdürülebilir ve alternatif enerji kaynakları arasında yer alır.

7: Dalga Enerjisi

Dalga enerjisi, denizlerde oluşan dalgalanma hareketinden ve dalgaların oluşturduğu basınçtan elde edilen enerji türüdür. Dalga enerjisinden, dalga jenaratörleri yardımı ile doğal ve sürdürülebilir enerji üretimi sağlanmaktadır.

8: Gelgit Enerjisi

Bunların dışında, henüz yeterli miktarda enerji üretmese de, piezoelektrik enerjisi de yenilenebilir enerji kaynakları arasında görülebilir. Piezoelektrik enerjisi mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirir.

Yenilenebilir Enerjinin Çevresel Etkileri Nelerdir?

Yenilenebilir enerji teknolojilerinin sürdürülebilirlik değerlendirmesi, kesinlikle çevresel etki analizini içermelidir. Kötü şöhretli zararlı fosil yakıt yanmasının yerini alarak yenilenebilir enerji seçenekleri hava ve su kirliliği, aşırı su ve arazi kullanımı, vahşi yaşam ve habitat kaybı, halk sağlığına zarar verme ve küresel ısınma gibi sorunların azaltılmasına yardımcı olur.

Ayrıca, soğutma ve diğer operasyonel ihtiyaçlar için önemli miktarda su çekilmesiyle ilişkili teknolojiler, su kıtlığının önemli olduğu bölgeyi potansiyel olarak zorlayabilir. Bu nedenle, en bol miktarda yerel kaynağın en etkin şekilde kullanılabilmesi ve genel etkilerin en aza indirilmesi için belirli teknolojilerin konuşlandırılması konusunda dikkatli kararlar alınması gerekir.

Arazi kullanımı

Bulundukları yere bağlı olarak, daha büyük ölçekli güneş enerjisi tesisleri arazi bozulması ve habitat kaybı ile ilgili endişeleri artırabilir. Toplam arazi alanı gereksinimleri teknolojiye, alanın topografyasına ve güneş kaynağının yoğunluğuna bağlı olarak değişir. Fayda ölçekli PV sistemleri için tahminler megawatt başına 15 ila  18 dönüm arasında değişirken, CSP tesisleri için tahminler megawatt başına 18 ila 25 dönümdür.

Rüzgar tesislerinin aksine, güneş enerjisi projelerinin araziyi tarımsal kullanımlarla paylaşması için daha az fırsat vardır. Bununla birlikte, kamu hizmeti ölçekli güneş sistemlerinden gelen arazi etkileri, kahverengi alanlar, terk edilmiş maden arazisi veya mevcut ulaşım ve iletim koridorları gibi daha düşük kaliteli yerlere yerleştirilerek en aza indirilebilir. Evler veya ticari binalar üzerine inşa edilebilen daha küçük ölçekli güneş PV dizileri de minimum arazi kullanımı etkisine sahiptir.

Su Tüketimi

Güneş Enerjisi- Fotovoltaik- PV hücreleri elektrik üretmek için su kullanmazlar. Bununla birlikte, tüm imalat işlemlerinde olduğu gibi, güneş PV bileşenlerini üretmek için biraz su kullanılır.

Konsantre güneş enerjisi santralleri (CSP), tüm termik elektrik santralleri gibi, soğutma için su gerektirir. Su kullanımı tesis tasarımına, tesisin bulunduğu yere ve soğutma sisteminin tipine bağlıdır.

Soğutma kuleleri ile ıslak devridaim teknolojisi kullanan CSP tesisleri, üretilen megawatt saat elektrik başına 2.500 m3 su çekerler. Bir kez soğutma teknolojisine sahip CSP tesislerinde daha yüksek su çekilmesi, ancak daha düşük toplam su tüketimi vardır (çünkü su buhar olarak kaybolmaz). Kuru soğutma teknolojisi CSP tesislerinde su kullanımını yaklaşık yüzde 90 azaltabilir. Bununla birlikte, bu su tasarruflarına yönelik ödünleşmeler daha yüksek maliyetler ve daha düşük verimliliklerdir. Ek olarak, kuru soğutma teknolojisi 100 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda önemli ölçüde daha az etkilidir.

Amerika Birleşik Devletleri’nde güneş enerjisi için en yüksek potansiyele sahip olan bölgelerin çoğu, en kurak iklime sahip bölgeler olma eğilimindedir, bu nedenle bu su dengesizliklerinin dikkatle değerlendirilmesi önemlidir.

Tehlikeli Maddeler

Güneş enerjisi-Fotovoltaik-PV hücresi üretim prosesi, çoğu yarı iletken yüzeyi temizlemek ve saflaştırmak için kullanılan bir dizi tehlikeli madde içerir.

İnce film PV hücreleri, galyum arsenid, bakır-indiyum-galyum-diselenid ve kadmiyum-tellürid gibi geleneksel silikon fotovoltaik hücrelerde kullanılanlardan daha fazla toksik madde içerir. Doğru bir şekilde kullanılmaz ve atılmazsa, bu malzemeler ciddi çevresel veya halk sağlığı tehditleri oluşturabilir. Bununla birlikte, üreticiler bu son derece değerli ve nadiren kullanılan malzemelerin atılmak yerine geri dönüştürülmesini sağlamak için güçlü bir finansal teşvike sahiptir.

Güneş Enerjisi-Fotovoltaik – PV Sistemlerinin küresel ısınma emisyonları

Güneş enerjisinden elektrik üretimi ile ilgili küresel ısınma emisyonları olmamakla birlikte, imalat, malzeme taşıma, kurulum, bakım ve hizmetten çıkarma ve sökme dahil olmak üzere güneş yaşam döngüsünün diğer aşamalarıyla ilişkili emisyonlar vardır. Fotovoltaik sistemler için yaşam döngüsü emisyonlarının çoğu tahmini, kilovat saat başına 0,07 ila 0,18 pound karbon dioksittir.

Konsantre güneş enerjisi için en çok tahmin, kilovat saat başına 0.08 ila 0.2 pound karbon dioksit eşdeğeridir. Her iki durumda da, bu, doğal gaz (0.6-2 lbs CO2E / kWh) ve kömür (1.4-3.6 lbs CO2E / kWh) için yaşam döngüsü emisyon oranlarından çok daha azdır.

Rüzgar Enerjisinin Çevresel Etkileri 

Arazi kullanımı

Rüzgar enerjisi tesislerinin arazi kullanım etkisi, sahaya bağlı olarak önemli ölçüde değişiklik göstermektedir: düz alanlara yerleştirilen rüzgar türbinleri, tepelik alanlarda bulunanlardan daha fazla arazi kullanır. Ancak, rüzgar türbinleri bu arazilerin tamamını işgal etmemektedir; yaklaşık 5 ila 10 rotor çapı aralıkla yerleştirilmelidir (rotor çapı rüzgar türbini kanatlarının çapıdır). Böylece türbinlerin kendileri ve çevresindeki altyapı (yollar ve iletim hatları dahil) bir rüzgar tesisinin toplam alanının küçük bir bölümünü kaplar.

Arazinin geri kalanı, hayvan otlatma, tarım, otoyollar ve yürüyüş parkurları gibi çeşitli diğer üretken amaçlar için kullanılabilir. Alternatif olarak, rüzgar tesisleri kahverengi arazilere (terk edilmiş veya az kullanılmış sanayi arazileri) veya arazi kullanımı ile ilgili endişeleri önemli ölçüde azaltan diğer ticari ve endüstriyel yerlere yerleştirilebilir .

Açık deniz rüzgar tesisleri, türbinler ve kanatlar karadaki muadillerinden daha büyük olduğu için daha fazla yer gerektirir. Konumlarına bağlı olarak, bu tür açık deniz kurulumları balıkçılık, eğlence aktiviteleri, kum ve çakıl çıkarma, petrol ve gaz çıkarma, navigasyon ve su ürünleri yetiştiriciliği gibi çeşitli okyanus faaliyetleriyle rekabet edebilir. Planlama ve konumlandırmada en iyi uygulamaları kullanmak, açık deniz ve kara temelli rüzgar projelerinin arazi kullanımı üzerindeki etkilerini en aza indirmeye yardımcı olabilir.

Yaban hayatı ve yaşam alanı

Rüzgar türbinlerinin yaban hayatı üzerindeki etkisi, özellikle kuşlar ve yarasalar üzerindeki etkisi geniş çapta belgelenmiştir ve incelenmiştir. Son zamanlarda yayınlanan Ulusal Rüzgar Koordinasyon Komitesi (NWCC) hakemli araştırmalar, rüzgar türbinleri ile çarpışmalardan ve eğirme türbinlerinin neden olduğu hava basıncındaki değişikliklerden ve habitatın bozulmasından kaynaklanan kuş ve yarasa ölümlerinin kanıtını buldu. NWCC, bu etkilerin nispeten düşük olduğu ve tür popülasyonları için bir tehdit oluşturmadığı sonucuna varmıştır.

Bu bilgileri kullanarak Yarasalar ve Rüzgar Enerjisi Kooperatifi, düşük rüzgar hızlarında rüzgar türbinlerini hareketsiz tutmanın enerji üretimini önemli ölçüde etkilemeden yarasa ölümlerini yarıdan fazla azaltabileceği sonucuna varmıştır.

Rüzgar türbinlerinin daha iyi oturmasıyla diğer vahşi yaşam etkileri hafifletilebilir. ABD Balık ve Yaban Hayatı Hizmetleri, sanayi, eyalet ve kabile hükümetlerinden temsilciler ve uygun rüzgar çiftliği oturumu ve en iyi yönetim uygulamaları hakkında kapsamlı önerilerde bulunan kar amacı gütmeyen kuruluşlar da dahil olmak üzere bir danışma grubu toplayarak bu çabada liderlik rolü oynamıştır.

Açık deniz rüzgar türbinlerinin deniz kuşları üzerinde benzer etkileri olabilir, ancak açık deniz rüzgar türbinlerinde olduğu gibi, açık deniz rüzgarıyla ilişkili kuş ölümleri minimum düzeydedir. Açık denizde bulunan rüzgar çiftlikleri balık ve diğer deniz canlılarını da etkileyecektir. Bazı çalışmalar türbinlerin yapay resif olarak hareket ederek balık popülasyonlarını artırabileceğini göstermektedir. Etki bölgeden bölgeye değişecektir ve bu nedenle her bir açık deniz rüzgar tesisi için uygun araştırma ve izleme sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır.

Halk ve Toplum Sağlığına Etki ve Görsel / Estetiksel Etki

Sağlam ve görsel etki, çalışan rüzgar türbinleri ile ilgili iki temel halk sağlığı ve topluluk endişesidir. Rüzgar türbinlerinin ürettiği sesin çoğu, türbin kanatlarının havada hareket etmesinden kaynaklanan aerodinamiktir. Türbinin kendisi tarafından üretilen mekanik ses de vardır. Genel ses seviyeleri türbin tasarımına ve rüzgar hızına bağlıdır.

Belirli aydınlatma koşullarında, rüzgar türbinleri gölge titremesi olarak bilinen bir etki yaratabilir. Bu rahatsızlık, dikkatli bir şekilde oturmak, ağaç dikmek veya pencere tenteleri kurmak veya belirli aydınlatma koşulları mevcut olduğunda rüzgar türbini operasyonlarını azaltmak ile en aza indirilebilir.

Amerikan Federal Havacılık İdaresi (FAA), 200 feet yükseklikteki tüm yapılar gibi büyük rüzgar türbinlerinin havacılık güvenliği için beyaz veya kırmızı ışıklara sahip olmasını gerektirir. Bununla birlikte, FAA son zamanlarda aydınlatmada yarım milden daha fazla boşluk olmadığı sürece, her kulenin çok türbinli bir rüzgar projesinde aydınlatılmasının gerekli olmadığını belirledi. Türbinler beyaza boyandığı sürece gündüz aydınlatması gereksizdir.

Estetik söz konusu olduğunda, rüzgar türbinleri güçlü reaksiyonlar ortaya çıkarabilir. Bazı insanlar için zarif heykellerdir; diğerlerine göre, doğal manzaradan ödün veren yapılardır. Bir topluluğun daha temiz bir güç karşılığında değiştirilmiş bir silueti kabul edip etmeyeceği açık bir kamu diyaloğunda kararlaştırılmalıdır. 

Su tüketimi

Rüzgar türbinlerinin çalışmasıyla ilişkili su etkisi yoktur. Tüm imalat işlemlerinde olduğu gibi, rüzgar türbinleri için çelik ve çimento üretiminde biraz su kullanılmaktadır.

Rüzgar Enerjisinin Küresel Isınma Emisyonları

Çalışan rüzgar türbinleri ile ilgili küresel ısınma emisyonları olmasa da, malzeme üretimi, malzeme nakliyesi, yerinde inşaat ve montaj, işletme ve bakım ve hizmetten çıkarma ve sökme dahil olmak üzere rüzgar türbininin yaşam döngüsünün diğer aşamalarıyla ilişkili emisyonlar vardır.

Toplam küresel ısınma emisyonları tahminleri, rüzgar hızı, rüzgarın üflendiği zamanın yüzdesi ve rüzgar türbininin malzeme bileşimi gibi bir dizi faktöre bağlıdır. Rüzgar türbini yaşam döngüsü küresel ısınma emisyonlarının çoğu tahmini kilovat saat başına 0.02 ila 0.04 pound karbon dioksit arasındadır. Bu bağlamda, doğal gaz üretilen elektrik için yaşam döngüsü küresel ısınma emisyonları tahminleri, kilovat saat başına 0.6 ila 2 pound karbondioksit eşdeğeridir ve kömürle üretilen elektrik tahminleri, 1.4 ve 3.6 pound karbondioksit eşdeğeri kilovat saat olup rüzgara göre çok daha yüksektir.

Jeotermal Enerjisinin Çevresel Etkileri 

Su kalitesi ve kullanımı

Jeotermal enerji santrallerinin hem su kalitesi hem de tüketimi üzerinde etkileri olabilir. Yeraltı rezervuarlarından pompalanan sıcak su genellikle yüksek düzeyde kükürt, tuz ve diğer mineralleri içerir. Çoğu jeotermal tesis, çıkarılan suyun ısı veya elektrik üretimi için kullanıldıktan sonra doğrudan jeotermal rezervuara geri pompalandığı kapalı devre su sistemlerine sahiptir. Bu tür sistemlerde su, çevreleyen kayaya çimentolanmış çelik kuyu muhafazaları içinde bulunur. Amerika Birleşik Devletleri’nde jeotermal sahalardan su kontaminasyonu bildirilmiş bir vaka yoktur.

Çoğu jeotermal bitki, kirlenmeyi ve arazi çökmesini önlemek için kullanıldıktan sonra rezervuara su enjekte eder (bkz. Aşağıdaki Arazi Kullanımı). Bununla birlikte, çoğu durumda, rezervuardan çıkarılan tüm su yeniden enjekte edilmez çünkü bazıları buhar olarak kaybolur. Rezervuarda sabit bir su hacmi sağlamak için dış su kullanılmalıdır. Gereken su miktarı, tesisin büyüklüğüne ve kullanılan teknolojiye bağlıdır; bununla birlikte, rezervuar suyu “kirli” olduğundan, bu amaç için genellikle temiz su kullanmak gerekli değildir, örneğin, Kaliforniya’daki Geysers jeotermal sahası, jeotermal rezervuarına içilemeyen arıtılmış atık su enjekte etmektedir.

Hava emisyonları

Açık ve kapalı devre sistemler arasındaki ayrım hava emisyonları açısından önemlidir. Kapalı devre sistemlerde, kuyudan çıkarılan gazlar atmosfere maruz kalmaz ve ısılarından vazgeçtikten sonra toprağa enjekte edilir, bu nedenle hava emisyonları minimumdur. Aksine, açık döngü sistemleri hidrojen sülfür, karbon dioksit, amonyak, metan ve bor yayar. Belirgin bir “çürük yumurta” kokusuna sahip olan hidrojen sülfür en yaygın salımdır.

Bazı jeotermal santraller, civa filtre teknolojisi kullanılarak hafifletilmesi gereken az miktarda cıva emisyonu da üretir. Yıkayıcılar hava emisyonlarını azaltabilir, ancak kükürt, vanadyum, silika bileşikleri, klorürler, arsenik, cıva, nikel ve diğer ağır metaller de dahil olmak üzere yakalanan malzemelerden oluşan sulu bir çamur üretir. Bu toksik çamur genellikle tehlikeli atık alanlarında bertaraf edilmelidir.

Arazi kullanımı

Bir jeotermal santralinin ihtiyaç duyduğu arazi miktarı, kaynak rezervuarının özelliklerine, güç kapasitesinin miktarına, enerji dönüşüm sisteminin tipine, soğutma sisteminin tipine, kuyu ve boru sistemlerinin düzenine ve trafo merkezine ve yardımcı bina ihtiyaçları değişmektedir.

Arazi yüzeyinin battığı bir olgu olan arazi çökmesi, bazen suyun jeotermal rezervuarlardan çıkarılmasından kaynaklanmaktadır. Çoğu jeotermal tesis, suyun ısısı alındıktan sonra atık suyu tekrar jeotermal rezervuarlara enjekte ederek bu riski ele almaktadır.

Hidrotermal santraller, daha yüksek deprem riski taşıyan jeolojik “sıcak noktalar” üzerine oturtulmakta, hidrotermal santrallerin daha da büyük bir deprem sıklığına yol açabileceğine dair kanıtlar bulunmaktadır.

Bu süreçte su, doğal gaz hidrolik kırılmasında kullanılan teknolojiye benzer şekilde yeraltı sıcak kaya rezervuarlarını kırmak için yüksek basınçlarda pompalanır. Santraller büyük fay hatlarından uygun bir mesafede oturarak asgariye indirilebilir. Jeotermal bir sistem yoğun nüfuslu bir alanın yakınında oturduğunda, sürekli izleme ve yerel topluluklarla şeffaf iletişim gereklidir.

Jeotermal Enerji Küresel Isınma Emisyonları

Açık çevrimli jeotermal sistemlerde, hava emisyonlarının yaklaşık yüzde 10’u karbondioksittir ve daha az miktarda emisyon, daha güçlü bir küresel ısınma gazı olan metandır. Açık çevrim sistemler için küresel ısınma emisyonları tahminleri, kilovat saat başına yaklaşık 0.1 pound karbondioksit eşdeğeridir. Kapalı devre sistemlerde, bu gazlar atmosfere salınmaz, ancak tesis yapımı ve çevre altyapısı ile ilgili hala bazı emisyonlar vardır.

Suyu sıcak kaya rezervuarlarına delmek ve pompalamak için enerji gerektiren gelişmiş jeotermal sistemler, kilovat saat başına yaklaşık 0,2 pound karbondioksit eşdeğeri yaşam döngüsü küresel ısınma emisyonuna sahiptir.

Bu bağlamda, doğal gaz üretilen elektrik için yaşam döngüsü küresel ısınma emisyonları tahminleri, kilovat saat başına 0.6 ila 2 pound karbondioksit eşdeğeridir ve kömürle üretilen elektrik tahminleri, 1.4 ve 3.6 pound karbondioksit eşdeğeridir.

Hidroelektrik Enerjisinin Çevresel Etkileri 

Arazi kullanımı

Bir hidroelektrik proje tarafından oluşturulan rezervuarın boyutu, büyük ölçüde hidroelektrik jeneratörlerinin boyutuna ve toprağın topografyasına bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Düz alanlardaki hidroelektrik santralleri, daha derin rezervuarların daha küçük bir alanda daha fazla su tutabileceği dağlık alanlarda veya kanyonlardakinden daha fazla arazi gerektirme eğilimindedir.

Hidroelektrik rezervuar için taşkın arazisinin aşırı çevresel bir etkisi vardır: ormanı, vahşi yaşam habitatını, tarımsal arazileri ve doğal arazileri yok eder. Çin’deki Three Gorges Barajı gibi birçok durumda, rezervuarlara yol açmak için tüm toplulukların yeniden yerleştirilmesi-relokasyonu gerekebilmektedir.

Yaban Hayatı Etkileri

Barajlı rezervuarlar, tarımsal sulama, taşkın kontrolü ve rekreasyon gibi çok amaçlı olarak kullanılmaktadır, bu nedenle barajlarla ilişkili tüm vahşi yaşam etkileri doğrudan hidroelektrik güce atfedilemez.

Bununla birlikte, hidroelektrik tesislerinin su ekosistemleri üzerinde hala büyük bir etkisi olabilir. Örneğin, etkiyi en aza indirmek için çeşitli yöntemler olsa da (balık merdivenleri ve alma ekranları dahil), balık ve diğer organizmalar türbin kanatları tarafından yaralanabilir ve öldürülebilir.

Doğrudan temasın yanı sıra, hem baraj gölünde hem de tesisten aşağı akışta yaban hayatı etkileri de olabilir. Rezervuar suyu genellikle normal nehir suyundan daha durgundur. Sonuç olarak, rezervuar, fazla miktarda yosun ve diğer su bitkilerini yetiştirebilen normal miktarlardan daha fazla tortu ve besin maddelerine sahip olacaktır.

Ek olarak, rezervuarın arkasında çok fazla su depolanırsa, nehrin rezervuardan aşağı akış kısımları kuruyabilir. Bu nedenle, çoğu hidroelektrik operatörün yılın belirli zamanlarında minimum miktarda su boşaltması gerekmektedir. Uygun şekilde salınmazsa, mansaptaki su seviyeleri düşecek ve hayvan ve bitki yaşamı zarar görebilir.

Ek olarak, rezervuar suyu tipik olarak çözünmüş oksijen bakımından düşüktür ve normal nehir suyundan daha soğuktur. Bu su serbest bırakıldığında, sonraki bitkiler ve hayvanlar üzerinde olumsuz etkileri olabilir.

Bu etkileri hafifletmek için, çözünmüş oksijeni arttırmak için havalandırmalı türbinler monte edilebilir ve çok seviyeli su girişleri, rezervuardan salınan suyun sadece tabandan (en soğuk olan ve en düşük çözünmüş oksijen) konulabilir.

Hidroelektrik Enerjisi Küresel Isınma Emisyonları

Hidroelektrik santrallerinin kurulması ve sökülmesi sırasında küresel ısınma emisyonları üretilir, ancak son araştırmalar tesisin işletimi sırasındaki emisyonların da önemli olabileceğini düşündürmektedir. Bu emisyonlar, rezervuarın büyüklüğüne ve rezervuar tarafından sular altında kalan arazinin doğasına bağlı olarak büyük ölçüde değişmektedir.

Bununla birlikte, tropik bölgelerde veya ılıman turba alanlarında inşa edilen hidroelektrik santrallerinden kaynaklanan yaşam döngüsü küresel ısınma emisyonları için tahminler çok daha yüksektir.

Alan sular altında kaldıktan sonra bu bölgelerdeki bitki örtüsü ve toprak, hem karbondioksit hem de metanı ayrıştırır ve serbest bırakır. Kesin emisyon miktarı büyük ölçüde sahaya özgü özelliklere bağlıdır. Bununla birlikte, mevcut tahminler yaşam döngüsü emisyonlarının kilovat saat başına 0.5 kilo karbondioksit eşdeğeri olabileceğini düşündürmektedir.

Bu bağlamda, doğal gaz üretilen elektrik için yaşam döngüsü küresel ısınma emisyonları tahminleri, kilovat saat başına 0.6 ila 2 pound karbondioksit eşdeğeridir ve kömürle üretilen elektrik tahminleri, 1.4 ve 3.6 pound karbondioksit eşdeğeridir.

 Biyokütle Enerjisinin Çevresel Etkileri 

Biyokütle enerjisi birçok çeşitte elde edilebilmektedir. Bunların içerisinde çöplerin ve atıkların kullanılması ile elde edilen enerji üretim yönteminde, bazı zararlı gazlar açığa çıkmaktadır. Bunun dışında çevreye etkisi çok azdır.

 Dalga Enerjisinin Çevresel Etkileri 

Çok azda olsa gürültü ve görüntü kirliliği bulunmaktadır. Bunun dışında mekanik olarak çalıştığı için herhangi bir yakıt gereksinimi duymamaktadır. Dolayısıyla çevreye atık ve gaz salmamaktadır.

Türkiye’ de Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından Enerji Üretimi Ne Kadardır?

Türkiye de kullanılan enerji kaynakları arasında yenilenebilir enerji payı günden güne artmaktadır. Bilhassa son 5 yılda kurulu kapasitedeki güç artışları ile beraber 30 Nisan 2020 tarihi itibarı ile 91.565 MW olan kurulu kapasitenin % 43 olan 43.955 MW yenilenebilir elektrik üretim santrali bulunmaktadır.

Bu santrallerin dağılımı; aşağıdaki gibi olup en yüksek kurulu güç kapasitesi hidrolik santrallerdedir. Fakat büyüme hızlarıyla beraber rüzgar ve güneş santralleri önümüzdeki 10-15 yıl içerisinde hidrolik santral güçlerine yaklaşacağı tahmin edilmektedir.

• Hidrolik kurulu gücü 28.543 MW,
• Rüzgar enerjisinin kurulu gücü 7.763 MW,
• Güneş Enerjisi kurulu gücü 6.134 MW
• Jeotermal enerji kurulu gücü 1.515 MW,
• Biyokütle Enerjisi kurulu gücü 1.182 MW,

Yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisi hakkında daha detaylı bilgi almak için Güneş Enerjisi Santrali Nedir? makalemizi inceleyebilirsiniz.