2050'ye kadar Net Sıfır Emisyon Senaryosu ile doğru yolda ilerlemek için temiz enerji teknolojilerindeki yeniliklerin ivme kazanması kaçınılmaz. Mevcut teknolojilerle, 2030 CO2 emisyon azaltımlarının büyük ölçüde gerçekleşmesi mümkün. 2050'ye giden yol ise çetin… Ağır sanayi ve uzun mesafeli taşımacılık gibi sektörlerin karbondan arındırılması zor. Kaydedilecek ilerleme, henüz kullanıma hazır olmayan teknolojilerin kaderine bağlı…
Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) kaynaklarına göre, 2021-2022'de düşük emisyonlu hidrojen bazlı çelik üretimi, küçük modüler nükleer reaktörler ve lityumsuz piller gibi kilit alanlarda Ar-Ge de dâhil olmak üzere, önemli ilerlemeler söz konusu. Covid-19 salgınına rağmen, hükümetlerin enerji Ar-Ge'sine giderek daha fazla harcama yaptıkları gözleniyor. İstikrarlı büyüme gerçekleştiği varsayıldığında, 2022'de bu tutarın 40 milyar ABD dolarına ulaşması - ve temiz enerji start-up'larına yapılan risk sermayesi yatırımlarının tüm zamanların en yüksek seviyesine ulaşması bekleniyor Hükümetler; ABD İki Taraflı Altyapı Kanunu, AB İnovasyon Fonu, Japonya'nın Yeşil İnovasyon Fonu ve Çin'in 14. Beş Yıllık Planı gibi ağır sanayi, hidrojen, CCUS (Karbon Yakalama Kullanım ve Depolama ) gibi kritik enerji alanlarına artan bir odaklanma ile büyük Ar- Ge projelerini destekliyorlar. İşte tam da bu nedenlerle, Net Sıfır Senaryosu kilometre taşlarına ulaşılmasında gelecek 10 yıl için kritik önem taşıyor.
Sodyum iyon piller, daha az bulunan kritik metallerin kullanımını tamamen önleme potansiyeline sahip ve şu anda geliştirilmekte olan, lityum gerektirmeyen tek pil kimyası olarak tanımlanıyor. Ana dezavantajı, daha düşük enerji yoğunluğu; bu, sabit depolama ve EV'ler için daha uygun olduğu anlamına geliyor.
Dünyanın en büyük pil üreticisi CATL, 2023 yılına kadar sodyum- iyon pil üretimine başlayacağını duyurdu. Bu kimya daha önce gelecek vaat eden bir teknoloji olarak görülüyordu, ancak yalnızca prototipler geliştirildi.
Net Sıfır Senaryosunda, gelişmiş pil tasarımları ve sodyum iyon piller gibi alternatif kimyalar dâhil olmak üzere, günümüzün erken aşamadaki EV teknolojileri, 2030 yılına kadar pazar olgunluğuna ulaşarak maliyetlerin düşürülmesine yardımcı olması bekleniyor.
Demir ve çelik üretimi için yalnızca elektrolitik hidrojen bazlı doğrudan indirgeme işlemleri, neredeyse sıfır emisyonlu birincil çelik üretmek için mevcut en gelişmiş teknolojiler arasında bulunuyor. Demiri azaltmak için kömürden kok yerine hidrojen kullanılıyor.
Bu teknolojinin en gelişmiş projesi olan Hibrit , Kasım 2021'de ilk kez fosilsiz çelik üretti. Pilot denemeler devam ediyor ve 2024'e kadar tamamlanması bekleniyor. Proje, 2026'da endüstriyel ölçekte üretim yapmayı hedefliyor. Avrupa Birliği İnovasyon Fonu aracılığıyla yaklaşık 150 milyon Avro tutarında kamu finansmanı ve İsveç Enerji Ajansı tarafından desteklenmektedir.
Net Sıfır Senaryosunda, yalnızca su elektrolizinden elde edilen hidrojene dayalı çelik üretimi, 2028-2030 yılları arasında endüstriyel ölçekte ticari olarak satılacaktır.
Küçük modüler reaktörler (SMR'ler), daha düşük sermaye maliyetleri, doğal güvenlik ve atık yönetimi özellikleri ve azaltılmış proje riski ile 300 MW'ın altında kapasiteye sahip gelişmiş nükleer reaktörlerdir. Modüler tasarımları, hat üretimi ve daha kısa teslim süreleri sayesinde ölçek ekonomisi sağlar. 2030'larda karbonsuzlaştırma gücü, ısı ve hidrojen üretimine önemli katkılarda bulunmaları bekleniyor.
2021'de birkaç ülkenin yeni SMR geliştireceklerini duyurdu. Çin'de, ilk ticari ölçekli SMR projesi olan Linglong One'ın inşaatı başladı. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Utah Associated Municipal Power Systems ve NuScale, ilk SMR'lerinin 2029'da güç üretmesini bekliyor. Kanada'da, Ontario Power Generation , 2022'nin sonuna kadar ülkenin ilk ticari, şebeke ölçekli SMR'si için saha hazırlıkları ve lisanslama bekliyor ve 2028'de tamamlanacak. Birleşik Krallık, Gelişmiş Nükleer Fon aracılığıyla desteğini duyurdu 2030'ların başında SMR tasarımı ve gösterimi için.
Net Sıfır Senaryosunda, SMR'ler 2035 civarında pazarlara ulaşıyorlar. Karşılaştırıldığında, mevcut en iyi tahminler, bu on yılın sonunda türünün ilk örneği ticari ölçekli göstericilerin faaliyet gösterdiğine işaret ediliyor. Farklı modüler boyutları, teknoloji tasarımlarını ve kullanım durumlarını ve bölgeler arasında değişen düzenleyici ortamları test etmek için birkaç göstericiye ihtiyaç duyulması bekleniyor. SMR geliştirmedeki sonraki adımlar, daha fazla hükümet desteği ve uluslararası işbirliği gerektirmesi bekleniyor.
Temiz enerji teknolojileri için gerekli olan kritik minerallerin sürdürülebilir ve kullanılabilir tedarikinin sağlanması da gündemdeki yerini aldı. Teknolojik yenilik, geri kazanılabilir kaynakları artırmaya, lityum arzının çeşitliliğini genişletmeye ve çıkarma faaliyetlerinin çevresel etkisini azaltmaya yardımcı olabilir. Bir örnek, geleneksel kurutma yöntemlerinden daha verimli olan, yüzey alanı gereksinimlerini önemli ölçüde azaltan ve ayrıca yerel koşullara bağlı olarak ısı veya elektrik üretebilen doğrudan lityum çıkarma teknolojileri kullanılarak jeotermal tuzlu sudan lityumun çıkarılmasıdır. Lityum rezervlerini güvence altına almak için baskı arttıkça Kaliforniya , Güney Amerika , Birleşik Krallık ve Avrupa'da çeşitli projeler açıklandı.
Bu yıl IEA, Temiz Teknoloji Kılavuzuna jeotermal lityum tuzlu su ekstraksiyonunu dahil etti. 2020 ile 2040 arasındaki Net Sıfır Senaryosunda lityum talebi yüz kat artıyor, bu da mevcut tüm kaynakların gerekli olduğu anlamına geliyor.
Isı pompaları, binalarda ısıtma ve soğutmanın elektrifikasyonunu ve dekarbonizasyonunu destekleyebilen önemli enerji verimliliği teknolojileridir. Ayrıca, aktif kontroller ve depolama sistemleriyle birleştirildiklerinde talep tarafında önemli ölçüde esneklik sunabiliyorlar. Aktif kontrol sistemleri, şebeke tıkanıklığı gibi riskleri azaltmak ve yenilenebilir enerji üretiminin yüksek paylarını entegre etmek için özellikle önemli olduğu vurgulanıyor. Ev konforunu korurken, şebeke seviyesinde özel bir platform aracılığıyla birden fazla ısı pompasının çalışması koordine ediliyor.
2021'in sonunda ViFlex projesi , ısı pompası esnekliğini test etme platformunu ve elektrik sistemine desteğini tüm doğu Almanya eyaletlerini kapsayacak şekilde genişletti. Pilot uygulamada yer alan üniteler için indirimli ısıtma tarifeleri uygulanmaktadır.
Ticari ölçekte farklı ülke ve düzenleyici bağlamlarda tam teknik fizibiliteyi göstermek ve ısı pompası esnekliği için geçerli iş modelleri geliştirmek için daha fazla tanıtım projesine ve saha denemesine ihtiyaç duyulacaktır. Bu, ekonomik rekabetçiliği sağlamak, bina sakinlerini katılmaya ikna etmek ve üreticileri ısı pompaları için entegre kontrol sistemlerini ve hizmetlerini piyasaya sürmeye teşvik etmek için gerekli olacaktır.
Hükümetler, enerji Ar-Ge'si ve gösterimi için kamu bütçeleri tahsis etmek de dahil olmak üzere, enerji inovasyonu önceliklerini şekillendirmede önemli bir role sahiptir. 2021'de kamu enerji Ar-Ge harcamaları dünya çapında 38 milyar ABD dolarına yükseldi ve bunun neredeyse yüzde 90'ı düşük karbonlu enerji Ar-Ge'sine ayrıldı. Bununla birlikte, yüzde 5 ile artış, 2016'dan 2020'ye kadar olan yıllık ortalama yüzde 7'den daha yavaştı. Çin'in, 14. yılının ilk yılına girerken, 2021'de kamu enerji Ar-Ge harcamalarındaki artışın en büyük kaynağı olduğunu tahmin ediyoruz. Beş Yıllık Plan (2021-2025), ABD'nin biraz önünde kalıyor.
COVID-19'un etkileri hakkında kesin sonuçlara varmak için henüz erken olsa da, bunun önemli bir gerileme olmadığına dair işaretler var ve bunu ekonomik toparlanma devreye girerken harcamalarda büyük bir artış izleyebilir. Dünyanın dört bir yanındaki hükümetler, çoğu hidrojen, CCUS ve enerji depolama için olmak üzere teşvik paketlerinin bir parçası olarak 2021'de ayrılan fon artışlarını tahsis etti.
Kurumsal enerji Ar-Ge harcamaları, 2021'de büyümeye geri döndü, Çin ve yenilenebilir enerji kaynakları, başka yerlerde ve fosil yakıt şirketleri arasında sıkılaşan bütçeleri telafi ediyor.
2021'de borsaya kayıtlı şirketlerin enerji Ar-Ge harcamaları yaklaşık 117 milyar ABD dolarına ulaştı – 2019'daki salgın öncesi seviyelerin yüzde 5 üzerinde. Büyümenin çoğu, 2021'de toplamın yüzde 35'ini oluşturan Çin merkezli şirketlerden geldi. Enerji Ar-Ge harcamalarını 2020 seviyelerinde tutsaydı, küresel eğilim artış değil düşüş olurdu. 2021'de:
Ağır sanayi ve uzun mesafeli taşımacılık sektörü, Net Sıfır Senaryosuna uyum sağlamak için teknolojideki en dönüşümsel değişikliklerden bazılarına ihtiyaç duyuyor. Bu, dikkatleri, Ar-Ge'lerinin yalnızca bir kısmını enerji verimliliğine veya yakıt değişimine tahsis eden, enerji sektörüne özgü şirketlerin dışındaki şirketlere çeviriyor.
2021'de:
Hükümetler, temiz enerji inovasyonunu desteklemek için yeni politikalar ve programlar ortaya koyuyor.
Türkiye'nin son yirmi yıldaki hızlı ekonomik ve nüfus artışı, enerji talebini güçlü bir şekilde artırmakla kalmadı, aynı zamanda ithalata bağımlılığı da artırdı. Sonuç olarak Türkiye, enerji talebindeki büyümeyi rasyonalize etmek, tüketiciler için enerji fiyatlarını düşürmek ve ithalat artış hızını yavaşlatmak amacıyla enerji sistemini yeniden yapılandırma yolunda ilerliyor. Türkiye'nin yenilenebilir enerjideki başarısı, enerji karışımını çeşitlendirmeye ve enerji güvenliğini artırmaya yardımcı oluyor.
Uluslararası Enerji Ajansı tarafından yapılan yeni bir politika incelemesinde, Türkiye’nin son yıllarda enerji kaynaklarının güvenliğini ve çeşitliliğini artırmada sağlam ilerleme kaydettiği belirtiliyor; enerji sektörünün sürdürülebilirliğine ve daha uzun vadeli karbon ayak izine dikkat etmesi gerektiği vurgulanıyor.
IEA bu raporunda piyasa reformu ve enerji güvenliği, hükümetin enerji politikasının yol gösterici ilkeleri olmaya devam ettiğinin altını çiziliyor. Son yirmi yıldaki hızlı ekonomik yapılanma ve nüfus artışı, yalnızca enerji talebindeki güçlü büyümeyi değil, aynı zamanda petrol ve gaz için ithalat bağımlılığını da arttırdığı anlatılıyor.
Sonuç olarak; Türkiye, enerji arz güvenliğini enerji stratejisinin temel direklerinden biri olarak görüyor. Bu, yakın zamanda Karadeniz'deki dev Sakarya doğal gaz sahasının keşfinden önemli bir destek alan yerli petrol ve doğal gaz arama ve üretimini genişletme ve petrol ve gaz tedarik kaynaklarını ve altyapısını çeşitlendirme çabalarını içeriyor. Türkiye ayrıca, yenilenebilir enerji üretimini artırarak ve artan enerji verimliliği yoluyla enerji tüketimini azaltarak enerji arzının güvenliğini güçlendirmeye çalıştığı ve yenilenebilir enerji yatırımlarını artırmada başarılı olduğu anlatılıyor. Türkiye'nin ilk nükleer santralinin 2023'te devreye alınması ile ülkenin düşük karbonlu yakıt karışımını daha da çeşitlendirmesi de beklentiler arasında. Enerji Bakanlığı da bu görüşleri doğruluyor ve “Türkiye, son on yılda enerji karışımında önemli bir çeşitlilik gördü. Özellikle destekleyici bir politika ortamıyla desteklenen yenilenebilir enerji, başta hidroelektrik, güneş ve rüzgâr olmak üzere etkileyici bir şekilde büyüdü” diyor. Türkiye'nin yenilenebilir enerji kapasitesi son beş yılda yüzde 50 büyüdü. 2019'da Türkiye, Avrupa'da en yüksek beşinci, dünyada ise en yüksek 15. yenilenebilir kapasite ilavesine sahip oldu. IEA raporu, Türkiye'nin önemli kaynak bağışı göz önüne alındığında, yenilenebilir enerji kaynaklarında – özellikle güneş, rüzgar ve jeotermal – daha da güçlü bir büyüme elde edebileceğini vurguluyor. Yenilenebilir enerji kaynaklarının genişletilmesine yönelik zengin potansiyeli elektrik üretimi ile sınırlı değil, aynı zamanda ısıtma sektörüyle de ilgili. Özellikle, Türkiye güneş enerjisinin tahmini olarak yalnızca yüzde 3'ünü ve karadaki rüzgâr potansiyelinin de yüzde15'ini kullanıyor.
Rapor, Türkiye'nin modern ve rekabetçi bir ekonomi kurabilmesi için, hükümetin enerji sektörünün sürdürülebilirliğine ve daha uzun vadeli karbon ayak izine çok dikkat etmesi gerektiğinin altını çiziyor. Özellikle Türkiye, düşük karbonlu bir gelecekte linyite dayalı enerji üretiminin rolünü yeniden gözden geçirmelidir. Küresel temiz enerji geçişlerinin ardındaki artan ivmeyi hesaba katmak için sanayi politikasını yönlendirmek de eşit derecede önemli olacağı anlatılıyor. Bu noktada; elektrikli araçlar, enerji depolama ve dijital teknoloji alanlarında da yeniliğin daha fazla teşvik edilmesi şeklinde olabilir.
Türkiye, son on yılda enerji piyasalarını serbestleştirme konusunda önemli ilerlemeler kaydederek, fiyatlandırmada öngörülebilirliği ve şeffaflığı başarılı bir şekilde geliştirdi. Ancak, gaz ve elektrik piyasalarını daha rekabetçi hale getirmeye yönelik ek reformlar, temiz enerji teknolojileri de dâhil olmak üzere bu sektörlerin ihtiyaç duyduğu yatırımların harekete geçirilmesine yardımcı olacağı vurgulanıyor. “Türkiye, son on yılda enerji piyasalarını liberalleştirme, yenilenebilir enerji kaynaklarının rolünü artırma ve enerji güvenliğini iyileştirme konusunda etkileyici sonuçlar elde etti. Bu raporun, ülkenin enerji gelişiminin bir sonraki aşamasını mümkün olan en uygun maliyetli, güvenli ve sürdürülebilir şekilde yönlendirmeye çalışan Türk politika yapıcıların kararlarını bilgilendirmesine yardımcı olacağını umuyorum” deniliyor. Gelecekte Türkiye’yi bekleyen ve cevabı aranan soruları ise şöyle sıralayabiliriz.