Okuduğum bir yazıda Almanya’da bir İklim Koruma Müdürü’nün sözleri dikkatimi çekti. Bilgisayar başında çalışan Frank-Michael Uhle şöyle sesleniyordu: “1995 yılına kadar ilçemizde kullanılan tek bir kilovat saat enerji tarafımızdan üretilmedi. Her şeyin ithal edilmesi gerekiyordu. Sonra bazı cesur vizyonerler, savaşların petrol ve gaz için yapıldığını ve bu konuda da bir şeyler yapmamız gerektiğini söylediler. Böylece 200 haneye elektrik üreten ilk rüzgâr türbini için kolları sıvadık. Bugün 300.000 haneye elektrik üreten 279 rüzgâr türbinimiz bulunuyor.”
İklim hedeflerine zamanında ulaşmak ve gerekli rüzgâr kapasitesini sağlamak istiyorsak, artık bu eylemler daha fazla ertelenemez. Dünyada da bu konuda hızlı ve etkili karbonsuzlaştırmayı teşvik konusunda geniş bir fikir birliği oluştu. Yenilenebilir enerji kaynaklarıyla elektrifikasyondan da, küresel değişim için bir kaldıraç görevi üstlenmesi bekleniyor.
Çünkü ekonomiyi karbonsuzlaştırmanın optimum maliyetli bir yolu bu...
Son jeopolitik olaylar, arz güvenliğini güçlendirmeye ve fosil yakıt enerjisini azaltmaya yönelik acil ihtiyaçlara odaklanmamızı sağlamadı mı?
Paris Anlaşması’nın 1,5°C küresel ısınma hedefine ulaşma yarışında rüzgârın rolü önemli ancak sıfıra giden yola ulaşmak için hala gidilecek uzun bir yol var.
2050’ye kadar karbon nötr bir ekonomiye geçişin teknolojik olarak mümkün, ekonomik olarak mümkün ve sosyal olarak da gerekli olduğuna tam olarak inanmadan bu hedefe ulaşamayız. Ekonominin karbondan arındırılması, zenginlik yaratmak için muazzam bir fırsat. İstihdam yaratmak; hem gezegenin durumunu hem de insanların sağlığını iyileştirmeye de hizmet edecektir.
2021 sektör için rekor bir yıl olsa da aynı hızda ilerlemeye devam edilmesi beklenmeli. BM’nin 2022 Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’nin (IPCC) yeni raporunda şu ifadelere rastlıyoruz: Dünya şimdiden sanayileşme öncesine göre, 1,1°C daha sıcak. Buna cevabımız hala yeterli değil çünkü; hedeflere zamanında ulaşmak için kendimizi daha fazla zorlamamız gerekiyor.
Türkiye’de rüzgâr enerjisi endüstrisi üzerine düşeni yapmaya çalışıyor, kanatlanmaya hazır ve hatta kararlı; tasarlanacak yeni politikaların bu amaca hizmet etmesi şart.
Yenilenebilir enerjinin Türkiye’de yoğun bir şekilde konuşlandırılması, çok yüksek düzeyde yatırım ve bu da net ve istikrarlı düzenleyici çerçeve ile mümkün. Kurallardaki herhangi bir beklenmedik değişiklik belirsizliğe neden olup, yatırım iştahının azalmasına neden olabilir… Bu nedenle, tutarlı ve ilerici politikalar inşa edilmeli. Türkiye, yenilenebilir enerjide gayet olumlu ilerliyor. Politika, endüstri için kritik öneme sahip ve uygulamalarda daha tutarlı ve ilerici olunması gerekiyor. Rüzgârın tüm potansiyelini ortaya çıkarmak için her fırsatın değerlendirilmesi şart. Bu nedenle, inovasyonu destekleyen bir ortam yaratılması da çok mühim.
Teknolojik gelişmeler, enerji geçişinin ana kolaylaştırıcılarından biridir. Oyunun kurallarını değiştiren en önemli unsurlardan biri, kalkışa hazır olan ve yakında rüzgâr teknolojisini düzinelerce yeni deniz havzasına taşıyacak yüzen açık deniz rüzgarı yatırımları olacaktır. Arzdaki yenilikle birlikte, optimum şebeke planlaması ve boyutlandırma çok önemli. Akıllı şebekeler, iletim ve dağıtım şebekeleri ile enerji depolama, enerjinin sisteme entegrasyonu ve yenilenebilir enerjinin kullanıcılara ulaştırılması için gerekli altyapı yatırımlarına ihtiyaç var.
Son olarak, sektöre genişlemeyi ve gereken yüksek üretim hacimlerini desteklemek için sağlam bir platform sağlayacak güçlü ve sürdürülebilir bir tedarik zinciri altyapısı oluşturulması gerek. Bölgesel tedarik zinciri merkezleri jeopolitik riski de azaltacak, enerji güvenliğini iyileştirmeye yardımcı olacaktır. Bu, endüstrinin temelini oluşturan ana özdür ve tasarımdan üretime ve ekipmana kadar zincirin her halkasını güçlendirmek için son derece önemlidir.
Hedefler ortak ve nettir. Artık sektör olarak birlikte çalışma ve çabalarımızı aynı yöne odaklama zamanıdır. Küresel rüzgârın bir sonraki büyüme çağının kilidini hep birlikte açabilir; rüzgârda dünyada çok önemli bir ülke olabiliriz. Yakıtlar ve jeopolitik çatışmaların yarattığı belirsizlikleri ancak böyle aşabiliriz.
Kara rüzgârı, kapsamlı bir küresel tedarik zinciri ile kanıtlanmış, olgun bir teknolojidir ve açık deniz rüzgârının da hızla büyümesi beklenmektedir.
ABD Enerji Bakanlığı’nın Rüzgâr Enerjisi Teknolojileri Ofisi (WETO), Amerika Birleşik Devletleri kıyılarındaki rüzgar kaynaklarını yakalayabilen ve bu rüzgarı elektriğe dönüştürebilen açık deniz rüzgar teknolojilerinin geliştirilmesini ve uygulanmasını sağlamak için ülke çapındaki araştırmaları finanse ediyor. Rüzgâr Enerjisi Teknolojileri Ofisi, ABD rüzgâr sistemlerini ilerletmek, elektrik maliyetini düşürmek ve rüzgâr enerjisi dağıtımını hızlandırmak için gerekli yenilikleri mümkün kılan enerji bilimi araştırma ve geliştirme faaliyetlerine yatırım yapmaktadır. (Kaynak: WETO)
Politika desteği, dünyanın büyük bir bölümünde rüzgâr dağıtımının ana itici gücü olmaya devam ediyor. İhaleler, tarife garantileri, fark sözleşmeleri ve yenilenebilir enerji portföy standartları dahil olmak üzere çeşitli politika türleri kapasite artışı sağlayabiliyor. IEA kaynaklarında, rüzgâr enerjisinin büyümesini etkileyen aşağıdaki önemli politika değişiklikleri ve hedeflerinin 2021- 2022’de uygulandığı kaydediliyor:
Çin, Haziran 2022'de 14. Beş Yıllık Planını yayınladı.
Ağustos 2022’de Amerika Birleşik Devletleri federal hükümeti, önümüzdeki 10 yıl içinde vergi kredileri ve diğer önlemler yoluyla yenilenebilir enerjiye desteği önemli ölçüde artıran bir yasa olan Enflasyon Düşürme Yasası’nı çıkardı.
Temmuz 2021’de Avrupa Komisyonu, bloğun 2030 için yenilenebilir enerji hedefinin %32’den %40’a çıkarılmasını önerdi. Önerilen hedef, Mayıs 2022’de daha da artırılarak %45’e çıkarıldı. Rusya’nın Ukrayna’yı işgalinin neden olduğu enerji krizine yanıt olarak ve 2030 hedefleri doğrultusunda kapasite artışını hızlandırmak için birçok Avrupa ülkesi şimdiden yenilenebilir enerji destek mekanizmalarını genişletti.
Kasım 2021’de Glasgow, Hindistan’da düzenlenen COP26 sırasında Hindistan, 500 GW’lık toplam fosil olmayan kapasite ve %50 yenilenebilir elektrik üretim payı (2020’deki %22’lik payın iki katından fazla) ve net sıfır emisyon gibi yeni 2030 hedeflerini açıkladı.
Rüzgârdan elde edilebilecek güç miktarı, türbinin boyutuna ve kanatlarının uzunluğuna bağlı. Çıkış, rotorun boyutları ve rüzgâr hızının küpü ile orantılı. Teorik olarak, rüzgâr hızı iki katına çıktığında, rüzgâr gücü potansiyeli de sekiz kat artıyor.
Rüzgâr türbinleri ilk olarak bir asırdan öncesinde ortaya çıktı. 1830’larda elektrik jeneratörünün icadından sonra, mühendisler elektrik üretmek için rüzgâr enerjisinden yararlanmaya çalıştılar. Rüzgâr enerjisi üretimi 1887 ve 1888’de Birleşik Krallık ve Amerika Birleşik Devletleri’nde gerçekleşti, ancak modern rüzgâr enerjisinin ilk olarak 1891’de yatay eksenli rüzgâr türbinlerinin inşa edildiği ve 22,8 metrelik bir rüzgâr türbininin faaliyete geçtiği Danimarka’da 1897’de geliştirildi. Modern rüzgâr enerjisi sektörü ise 1980’lerde ortaya çıktı.
Rüzgâr türbini kapasitesinin zamanla arttığı gözleniyor. 1985 yılında, tipik türbinler 0,05 MW nominal kapasiteye ve 15 metre rotor çapına sahipti. Günümüzün yeni rüzgâr enerjisi projeleri ise karada 3-4 MW; denizde 8-12 MW aralığında türbin kapasitesine sahip.
IRENA’nın verilerine göre, 2016 yılında rüzgâr elektriği üretimi, yenilenebilir enerji kaynakları tarafından üretilen elektriğin %6’sını oluşturduğunu görüyoruz. Dünyanın birçok yerinde güçlü rüzgâr hızları söz konusu, ancak rüzgâr enerjisi üretmek için en iyi yerler bazen uzak bölgeler de olabiliyor. Off shore rüzgar enerjisi muazzam bir potansiyel sunuyor ve bu alana fosil yakıt endüstrisi firmalarının da yöneldikleri gözleniyor.
Rüzgar enerjisi; Ar-Ge, destekleyici politikalar ve düşen maliyetler sayesinde 2000 yılından bu yana hızla büyümeye devam ediyor. Küresel kurulu rüzgâr üretim kapasitesi - hem karada hem de denizde - son yirmi yılda 98 kat arttı ve IRENA’nın verilerine göre, 1997’de 7,5 GW’den 2018’de yaklaşık 733 GW’a sıçradı. Karadaki rüzgâr kapasitesi 2010›da 178 GW’den 2020’de 699 GW’a yükselirken, açık deniz rüzgârı orantılı olarak daha fazla artış gösterdi ve daha düşük bir seviyeden; 2010’da 3,1 GW’den 2020’de 34,4 GW’a çıktı. Rüzgar enerjisi üretimi 5,2 kat arttı 2009 ve 2019 arasında 1412 TWh’ye ulaştı.
Hem karada hem de denizde rüzgar, küresel olarak daha fazla dağıtım ve iyileştirme için hala muazzam bir potansiyele sahip. Teknoloji geliştikçe ve ölçeklendikçe maliyetler düşüyor ve kapasite faktörleri artıyor. 2010 ve 2020 arasında, kara rüzgarının küresel ağırlıklı ortalama seviyelendirilmiş elektrik maliyeti (LCOE) %56 düşerek 0,089 USD/kWh’den 0,039 USD/ kWh’ye düştü. Aynı dönemde, yeni devreye alınan açık deniz rüzgar projelerinin LCOE’si yaklaşık yarı yarıya (%48) düştü.
2021’de rüzgâr elektriği üretimi 273 TWh (%17 artış) ile rekor bir artış gösterdi. Bu, 2020’de elde edilenden %55 daha yüksek bir büyümeydi ve tüm yenilenebilir enerji teknolojileri arasında en yüksek büyümeydi. Bu kadar hızlı bir gelişme, 2019’da sadece 59 GW olan rüzgar kapasitesi ilavelerinde 2020’de 113 GW’a ulaşan benzeri görülmemiş bir artış sayesinde yaşandı. 2030’da ise TWh rüzgar elektrik üretiminin, ortalama yıllık kapasite ilavelerinin yaklaşık 250 GW’a çıkarılması öngörülüyor, bu da 2020’deki rekor büyümenin iki katından fazla. Bu düzeyde sürdürülebilir kapasite artışı elde etmek için çok daha fazla çaba gösterilmesi gerektiği de muhakkak. İyileştirme için en önemli alanlar, karada rüzgâr yatırımlarına izin verilmesini kolaylaştırmak ve açık denizde rüzgar için maliyeti azaltmak şeklinde özetleniyor.
Rüzgâr, hareket halindeki havanın kinetik enerjisini elektriğe çevirerek elektrik üretmek için kullanılır. Modern rüzgâr türbinlerinde rüzgâr, kinetik enerjiyi dönme enerjisine dönüştüren rotor kanatlarını döndürür. Bu dönme enerjisi bir mil vasıtasıyla jeneratöre aktarılır ve böylece elektrik enerjisi üretilir. Rüzgâr türbinleri basit bir prensipte çalışır: Rüzgar türbinleri, tıpkı bir vantilatör gibi, rüzgar üretmek için elektrik kullanmak yerine, elektrik üretmek için rüzgarı kullanır. Rüzgâr, bir türbinin pervane benzeri kanatlarını, elektrik üreten bir jeneratörü döndüren bir rotorun etrafında döndürür.
Rüzgâr, eşzamanlı üç olayın birleşiminden kaynaklanan bir güneş enerjisi şeklidir:
• Güneş atmosferi dengesiz bir şekilde ısıtıyor
• Dünya yüzeyindeki düzensizlikler
• Dünyanın dönüşü.
Yayınlanan bir endüstri raporuna göre, 2027 yılına kadar 680 gigawatt'lık (GW) rekor bir rüzgar enerjisi kapasitesinin kurulması bekleniyor, ancak politika yapıcıların iklim hedeflerini kaçırmamak adına, tedarik zinciri darboğazlarının büyümeyi yavaşlatmamasını sağlamaları da önemli bir parametre.
Küresel Rüzgâr Enerjisi Konseyi (GWEC) bu raporunda, politikaların karada ve denizde rüzgarın hızlandırılmış konuşlandırılması için zemin hazırladığını ve endüstrinin 2027'ye kadar yılda 136 GW kurmasının beklendiği açıklandı.
Toplam kurulu kapasite, 2021'e göre 78 GW artarak geçen yıl küresel olarak 907 GW'a yükseldi. Bu yıl yeni rüzgar kapasitesi 1 terawatt (TW) gibi bir kilometre taşını da geçebilir.
GWEC, on yılın sonuna kadar 1,2 TW'lik yeni kapasitenin kurulmasını beklese de, bu, küresel ortalama sıcaklık artışını 1,5 santigrat derece ile sınırlandırmaya yardımcı olmak için gereken kapasitenin yalnızca %68'i.
GWEC Başkanı Morten Dyrholm Londra’da geçtiğimiz günlerde Reuters’a yaptığı bir açıklamada; "Bu talebin karşılanması, yenilenebilir enerji endüstrisinde daha güçlü tedarik zincirleri gerektiriyor - tam da tedarik zincirlerinin enflasyon, artan faiz oranları, jeopolitik ve darboğazlar tarafından tehdit edildiği bir zamanda" dedi.
Rapora göre, tedarik zincirine, endüstriyel kapasiteye, eğitim ve becerilere acil yatırım yapılmadığı takdirde, rüzgar enerjisi üretim endüstrisindeki yedek kapasitenin 2026 yılına kadar ortadan kalkması muhtemel.
Açık deniz rüzgarı için, Avrupa'nın türbin montaj kapasitesi artık kıta dışındaki büyümeyi destekleyemeyecek ve yalnızca Avrupa talebini karşılamak için mevcut seviyelerin iki katına çıkması gerekecek. Kanatlar ve jeneratörler gibi temel bileşenlerde bu on yılın ikinci yarısında eksikliklerin ortaya çıkması bekleniyor.
Raporda, hem Avrupa hem de ABD'nin, özellikle üretimi ve üretimi yerel olarak merkeze alma politikalarını takip etmeleri durumunda tedarik zinciri açıkları riskiyle karşı karşıya kaldıkları da belirtiliyor.
Çin, küresel rüzgâr gücünde önde
2021'de rüzgar üretimi büyümesinin neredeyse %70'inden Çin sorumluydu, onu %14 ile ABD ve %7 ile Brezilya izledi. Avrupa Birliği, 2020 ve 2021'deki rekor kapasite artışlarına rağmen, alışılmadık derecede uzun düşük rüzgar koşulları nedeniyle 2021'de rüzgar enerjisi üretiminin %3 oranında düştüğünü gözlendi. Küresel olarak rekor üretim büyümesi, Çin ve ABD'deki son tarihler nedeniyle 113 GW'a ulaşan 2020'de kapasite artışındaki %90'lık artış sayesinde mümkün oldu. Ancak 2021'de, rüzgar ilaveleri Çin'de üçte bir ve Amerika Birleşik Devletleri'nde dörtte bir oranında azaldı ve dünyanın diğer bölgelerindeki daha hızlı büyümeyle kısmen dengelendi ve toplam kapasite artışının 94 GW'a ulaşmasıyla sonuçlandı.
Net Sıfır Senaryosunun 2030'da yaklaşık 7.900 TWh olan rüzgar enerjisi üretim seviyesi ile uyum, 2022-2030 döneminde yılda ortalama yaklaşık %18'lik bir büyümeyi gerektiriyor. 2020-2021'deki olağanüstü yüksek kapasite eklemelerinin ardından, dağıtımın önümüzdeki yıllarda istikrar kazanması bekleniyor ve bu da Net Sıfır Senaryosu yörüngesine geçmek için güçlü çabalara duyulan ihtiyacı vurguluyor.
2021'de kurulu toplam 830 GW rüzgar kapasitesinin %93'ü karadaki sistemler, kalan %7'si ise açık denizdeki rüzgar santralleriydi. Onshore rüzgar, dünya çapında 115 ülkede mevcut olan gelişmiş bir teknoloji olarak dikkat çekiyor, offshore rüzgar ise sadece 19 ülkede mevcut kapasite ile genişlemenin ilk aşamalarında. Ancak, daha fazla ülke ilk açık deniz rüzgar santrallerini geliştirdikçe veya geliştirmeyi planladıkça, açık deniz erişiminin önümüzdeki yıllarda artması bekleniyor.
94 GW'lık toplam rüzgar kapasitesi büyümesinin yaklaşık %22'si, 2021'de açık deniz teknolojisi tarafından sağlandı; bu, tarihin en yüksek ve önceki beş yılın ortalamasının üç katı. Bu kadar yüksek bir oran, offshore büyümesinin %80'inden sorumlu olan Çin'deki rekor offshore kapasite ilavelerinin ve küresel kara büyümesindeki yavaşlamanın bir kombinasyonundan kaynaklandı. Karadaki rüzgar kapasitesi artış oranının önümüzdeki yıllarda sabit kalması beklenirken, açık deniz sistemlerinin Avrupa Birliği ve Çin gibi mevcut pazarlarının yanı sıra Amerika Birleşik Devletleri gibi yeni ülkelere de girmesi bekleniyor. Çin Taipei ve Japonya.
Net Sıfır Senaryosunda öngörüldüğü gibi, 2030 yılında yıllık yaklaşık 8 000 TWh rüzgar elektriği üretimine ulaşmak, hem karada hem de denizde çiftlikler için daha fazla destek gerektirecek. Çabaların, izin vermeyi kolaylaştırmaya, uygun sahaların belirlenmesini desteklemeye, maliyetleri düşürmeye ve proje geliştirme zaman çizelgelerini kısaltmaya odaklanması gerektiği hatırlatılıyor.
Kara rüzgarı söz konusu olduğunda, yenilik, daha uzun kanatlara ve daha yüksek kulelere sahip türbinler geliştirerek, özellikle rüzgar koşullarının düşük olduğu bölgelerde teknolojinin üretkenliğini artırmaya odaklanırken, karadaki rüzgar türbinlerinin maksimum yüksekliği, olası yeniliğin kapsamını sınırlayan çevresel ve kamu kabulü nedenleriyle genellikle belirli bölgelerde kısıtlanabiliyor.
Açık deniz rüzgarı segmentinde bunun aksine, böyle bir türbin boyutu kısıtlaması bulunmuyor. İnovasyonlar, bu nedenle, enerji üretiminin genel maliyetinde azalma sağlayan daha büyük türbinler tasarlamaya odaklanmıştır. Buna paralel olarak, uygun maliyetli ve güvenli yüzen açık deniz rüzgar türbinlerinin gelişimi de hızlanıyor. Yüzer rüzgar santrallerinin, sabit türbinler için çok büyük su derinliğine sahip okyanus alanlarının muazzam potansiyelini ortadan kaldırabileceği ve Japonya, Kore, Portekiz, Fransa ve Amerika Birleşik Devletleri'nin batı kıyısı gibi ülkeler için hayati bir enerji geçiş aracı olabileceği tartışılıyor.
Türkiye’de ekonominin karbonsuzlaştırılmasında elektrik sektörü kritik
Küresel fosil yakıt krizi, enerji dönüşüm ihtiyacını arttırırken; Türkiye’nin sağlam bir enerji dönüşüm yol haritasına ihtiyaç duyduğunu da açıkça gösteriyor.
Karbonsuzlaşmış bir enerji sistemine geçiş sürecinde elektrik
sektörünün rolüne odaklanılmasında fayda görülüyor.
Enerji verimliliği, tüm ekonominin karbonsuzlaştırılmasında en önemli itici
güçlerden biri olarak dikkat çekiyor.
2035 yılında sistemde kömür kaynaklı elektrik üretiminin
kalmamasıyla emisyonlardaki azalmanın hız kazanması bekleniyor.
Enerji sektöründeki yatırımların büyük bir kısmı, elektrik sisteminin ağırlıklı
olarak yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı şekilde yeniden
yapılandırılmasına yönelik olarak planlanıyor.
2053 yılında net sıfır hedefine ulaşılması beklenen sistemde, yenilenebilir enerjinin toplam
elektrik üretimdeki payı giderek yükseliyor.
Güneş ve rüzgâr enerji santralleri kapasite artışları ve yeni enerji depolama
sistemlerinin kurulumları düşünüldüğünde özel sektör için önemli yatırım
fırsatlarının ortaya çıkması bekleniyor.
Sektörel kaynaklar, dolaylı elektrifikasyonda hidrojen ve e-yakıt üretimi gereksinimini karşılamak için 2053 yılına kadar yaklaşık 70 GW elektrolizör kapasitesinin kurulması gerektiğini aktarıyorlar.
Elektrik sisteminde elektrolizör kapasitesine sahip olmanın başlıca faydası, Enerji Dönüşümü Merkezi SHURA tarafından hazırlanan Net Sıfır 2053: Türkiye Elektrik Sektörü isimli raporda şöyle tanımlanıyor: Güneş ve rüzgâr enerjisi santrallerinden üretilen fazla enerji miktarının e-yakıt üretimi için kullanılması ve üretilen yakıtların mevsimsel olarak depolanıp, gerektiğinde kullanılmasıyla elektrik sisteminin dengeli bir şekilde işletilmesinin sağlanması mümkün olabilir.
Bu modelde, elektrik üretimiyle eşzamanlı olarak e-yakıt üretiminin de optimize
edilmesi amaçlanıyor. Bununla birlikte, e-yakıtların, hem üretim hem de yakarak yeniden
kullanım aşamalarında önemli enerji kayıpları içermesi nedeniyle, bu yakıtlar ağırlıklı
olarak haftalık ya da mevsimlik depolama için tercih edildiği analiz ediliyor.
Enerji sisteminin karbonsuzlaşması için hızlı adımlar atılmadığı takdirde,
Türkiye’nin 2053 yılına kadar net sıfır emisyon hedefine ulaşmasının zorlaşacağı,
ve gecikmenin çok daha yüksek uygulama risklerini beraberinde getireceği vurgulanıyor.