Güneş enerjisi yatırımlarının geleceği parlak
Size iyi bir haberim var: Güneş enerjisinin geleceği parlak. Tüm dünya ülkeleri yeşile dönme arayışında, enerji maliyetlerini düşürmenin yollarını araştırırken, güneş enerjisi giderek daha kullanışlı bir seçenek olma yolunda ilerliyor.
Yakın geçmişte, güneş enerjisini evlerde uygun bir elektrik kaynağına dönüştürme fikri dünyada abartılı bir uğraş gibiydi. Ama şimdi güneş enerjisi endüstrisinin daha geniş çaplı bir kabul gördüğüne tanıklık ediyoruz. Peki, başka neler oluyor?
Küresel çapta güneş enerjisine artan bir güven var. Son yıllarda güneş enerjisi kullanımı hızla yaygınlaşıyor. Örneğin, Energy.gov'a göre net güneş enerjisi üretimi 2010'da 1.121 gigavat-saatten (GWh) 2020'de 90.891 GWh'ye yülseldi. Bu olumlu eğilim devam ederken, 2021'de ABD'de eklenen tüm yeni elektrik üretim kapasitesinin %39'unun güneş enerjisinden kaynaklandığını görüyoruz.
Güneş enerjisini kullanılabilir elektriğe dönüştürmek, gelişmiş teknoloji ve depolama sistemleri gerektiriyor. Mevcut teknoloji, işlevsel olsa da; endüstri, sürekli olarak kullanılabilir elektrik üretmenin daha verimli ve uygun maliyetli bir yolunu yaratmanın çabası içinde.
Güneş enerjisi endüstrisinde, teknoloji maliyetlerini düşürecek projeleri desteklemek için de bir çaba var… Finansman amaçlanan etkiyi gösterirse, ABD’de güneş enerjisi maliyetlerinin 2030 yılına kadar yarı yarıya düşmesi hedefleniyor. Güneş enerjisi teknolojisine daha uygun fiyatlı erişim sayesinde, daha fazla hane güneş enerjisinin kazanımları ile tanışabilecek.
Hükümetler, işletmeler ve bireysel tüketiciler, iklim değişikliği belirti ve baskısı arttıkça fosil bazlı yakıtların ötesinde, alternatif ve sürdürülebilir çözüm arayışlarını sürdürüyorlar. Örneğin, ABD’de bu şirketlerin, 2032'ye kadar, güneş enerjisi maliyetlerinin %30'unu vergiden düşürmelerine izin veren 2022 ‘Enflasyonu Düşürme Yasası’ sayesinde sağlanan teşviklerle küresel bir büyüme trendi yakaladıkları oldukları gözleniyor.
Bu çerçevede, güneş enerjisi teknolojilerinde, 2022’de elde ettikleri gelirlerle, dikkat çeken ilk 8 şirkete bakalım:
#1 JinkoSolar Holding Co. Ltd. ( JKS)
#2 Canadian Solar Inc. (CSIQ)
#3 SolarEdge Technologies Inc. ( SEDG)
#4 First Solar Inc. ( FSLR)
#5 Sunrun Inc. ( RUN)
#6 Enphase Energy Inc. ( ENPH)
#7 SunPower Corp (SPWR)
#8 Array Technologies Inc. ( ARRY)
Şimdi de bunlardan ilk üçüne odaklanalım:
JinkoSolar, yan kuruluşları aracılığıyla güneş pilleri, modüller ve güneş enerjisiyle ilgili diğer malzemeleri üreten Çinli bir holding şirketi; dünyanın en büyük güneş paneli üreticileri arasında sıralanıyor. Küresel çapta 160 ülkede faaliyet gösteriyor. New York Borsası’nda işlem görüyor. YCHARTS.com verilerine göre, piyasa değeri 2,46 milyar dolar. Güneş pillerinde %25,7'lik rekor bir güneş enerjisi dönüşüm verimliliği yakaladığı için 2023 yılında şirketin daha fazla büyümesi bekleniyor.
Canadian Solar Inc., ticari ve endüstriyel uygulamalarıyla dikkat çekiyor; konutlar için de üretim yapan bir güneş enerjisi ürün geliştiricisi. Modüller tasarlayıp, inşa ediyor; bunlar arasında invertörler ve sistem kitleri de bulunuyor; 160 ülkede müşterisi bulunuyor. Piyasa değeri; YCHARTS.com verilerine göre, 2,16 milyar dolar. Nasdaq’da işlem görüyor.
SolarEdge Technologies, fotovoltaik diziler için ekipman ve teknolojik ürünler geliştirip üretiyor ve dağıtıyor. Ayrıca şirket, fotovoltaik sistemler için izleme çözümlerinin yanı sıra optimizasyon hizmetleri de sağlıyor. SolarEdge'in ürünleri arasında izleme ekipmanı, optimize ediciler ve invertörler bulunuyor. Şirketin merkezi İsrail'de ve ABD, Brezilya, Avrupa, İngiltere ve Asya'da ofisleri bulunuyor. Piyasa değeri; YCHARTS.com verilerine göre, 18,06 milyar dolar. Nasdaq’da işlem görüyor.
Herkesin dünyayı kurtarmak için üzerine düşeni yapmak istediğini düşünmek güzel olsa da, güçlü mali teşvikler de önemli tabii. Yenilenebilir enerji piyasasının değerinin 2030 yılına kadar 880 milyar dolardan yaklaşık 2 trilyon dolara çıkması bekleniyor. Çevresel ve sosyal yönetişim (ESG) konularının önemine dair artan farkındalık, muazzam siyasi teşvikleri de beraberinde getiriyor.
Güneş enerjisi teknolojileri yeni değil; tarihi 7. yüzyıla kadar uzanıyor.
Ateş yakmak için önce güneş ısısını cam ve aynalarla yoğunlaştırmaya başladık. Bugün, güneş enerjisiyle çalışan binalardan, araçlara kadar her şeye sahibiz. Araştırdığınızda, güneş enerjisi teknolojilerinin bir yüzyıldan diğerine ve hatta bir yıldan diğerine nasıl büyük farklılıklar gösterdiğine tanıklık edebilirsiniz ama ben sizin enerjide yeni trendlere güneş penceresinden bakmanızı önereceğim.
Güneş enerjisi teknolojilerindeki gelişmeler ve küresel trendler
Enerjiyi daha verimli ve sürdürülebilir kullandığımızdan emin olabilmek için yeni teknolojiler ve düzenlemelere duyulan ihtiyaç her geçen gün artıyor.
Bu nedenle, 2023'te enerji sektöründe izlenmeye değer beş trendi odağımıza alalım:
Yenilenebilir enerji kaynaklarına daha fazla odaklanma
Yenilenebilir enerji sektörü yıllardır yükselişte, hızlı büyümesini 2023'te de sürdürmesi bekleniyor. Dünyanın dört bir yanındaki ülkeler, geleneksel fosil yakıtlara alternatif güneş, rüzgâr ve su enerjisine büyük yatırımlar yapıyorlar. Yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik bu odaklanmanın, 2030’a kadar emisyonları azaltması hedefleniyor.
Büyük enerji endüstrisi oyuncuları, bu çabaların ABD’deki ‘Enflasyon Düşürme Yasası’ gibi yasalarla desteklenmeye devam edeceği görüşünde.
Sektörün önde gelen karar vericileri; bu yasaların, hidrojen gibi daha yeni teknolojileri maliyet eğrisinde daha aşağı çekerken, temiz enerjinin dağıtımının ve EV (Electric Vehicle) gibi elektrikli taşıtların benimsenmesini de hızlandıracağı öngörülüyor.
Depolama teknolojilerinde ivme
Yenilenebilir enerjinin karşı karşıya olduğu en önemli sorunlardan biri de depolama kapasitesi olarak karşımızda. Yeterli depolama teknolojisi olmadan, güneş ve rüzgâr gibi yenilenebilir kaynaklar, kesintili yapıları nedeniyle güvenilmez olabiliyor.
Geçmişin sınırlamalarına rağmen, geliştirilmiş pil teknolojisi, yenilenebilir kaynaklardan üretilen fazla elektriğin daha sonra ihtiyaç duyulana kadar depolanmasını her zamankinden daha kolay hale getirilmesini sağlıyor. Pil teknolojisi gelişmeye devam ettikçe, yenilenebilir kaynaklarının zaman içinde çok daha güvenilir olmaları da beklentiler arasında...
Akıllı şebeke altyapısı stratejik
Akıllı şebeke altyapısı, enerji endüstrisinde 2023 ve sonrasında da devam edecek bir diğer önemli trend.
Bir şeffaflık pazar araştırmasına göre, akıllı şebeke pazarının 2021 ile 2031 arasında yıllık %17,8 oranında büyümesi bekleniyor. Akıllı şebekelerin yükselişinin, uyarlanabilir, modern enerji şebekesi altyapısı inşa etme ihtiyacından kaynaklandığını unutmayalım.
Akıllı şebekeler, güç dağıtım şebekelerinde verimliliği artırmak ve israfı azaltmak için gelişmiş sensörler ve otomasyon sistemleri kullanarak çalışıyorlar. Bu, kamu hizmetlerinin kaynaklarını daha sağlıklı yönetmesine yardımcı olurken, aşırı yüklenmiş devreler veya ekipman arızaları gibi kesintileri de azaltarak güvenilirliği arttırıyor.
Otonom enerji sistemlerinin dönüştürücü etkisi yüksek
Otonom enerji sistemleri de yapay zeka (AI) teknolojisi ve makine öğrenimindeki (ML) ilerlemeler sonucunda önümüzdeki yıllarda ilgi çekecek olan bir başka trend. Her sektörde olduğu gibi, yapay zekanın (AI) enerji ve kamu hizmetlerinde dönüştürücü etkileri açık.
Bu sistemler, tesislerin operasyonlarını otonom olarak izlemelerine olanak tanıyor, bu da sahadaki operatörler ve teknisyenlerde gereken minimum manuel müdahale ile iyileştirme alanlarını belirlemelerine ve performansı optimize etmelerine yardımcı oluyor.
Böylece potansiyel olarak işgücü maliyetleri düşerken güvenlik artıyor ve daha az kişinin yüksek gerilim hatları etrafında çalışmak veya bakım sahalarını manuel olarak denetlemek gibi tehlikeli durumlarda yer almalarını yeterli kılıyor.
Siber güvenlikte sıkılaştırmada artış
2023'te enerji endüstrisinin geleceğini şekillendirecek olan son trend ise güçlü siber güvenliğe yapılan vurgunun artmasıdır.
Kamu hizmetleri akıllı şebekeler, otonom sistemler ve bağlantılı cihazlar aracılığıyla giderek daha fazla dijitalleştikçe, siber saldırılar için savunmasız hedefler haline geliyorlar.
İşletmeler bu tehditlere karşı korunmak için şifreleme teknolojileri, güvenlik duvarları, kötü amaçlı yazılımdan koruma yazılımları ve diğer koruma önlemleri gibi siber güvenlik önlemlerine büyük yatırım yapıyorlar. Şirketler, bu önlemleri erkenden uygulayarak verilerini güvende tutarken aynı zamanda düzenleyici standartlara uyum sağlayabiliyorlar.
Daha az engel ve yavaş yavaş gelişen bir tedarik zinciri ile tüm güneş enerjisi endüstrisinin önümüzdeki yıllarda büyük bir büyümeye hazırlandığını söyleyebiliriz.
IPCC raporu ortaya koydu: Güneş enerjisi, enerji geçişine güç veriyor
En son ‘Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’nin (IPCC)’den gelen yenilenebilir enerji kaynakları ve diğer azaltım eylemleri hakkındaki haberler de kötü değil. Güneş ve rüzgâr enerjisi, kentsel sistemlerin elektriklendirilmesi, kentsel yeşil altyapı, enerji verimliliği, talep tarafı yönetimi, ormanların iyileştirilmesi ve ürün/otlak yönetimi ve gıda atık ve kayıplarının azaltılması, teknik olarak uygulanabilir, giderek daha uygun maliyetli hale geliyor ve genel olarak kamu tarafından destekleniyor. 2010-2019 yılları arasında, güneş ve rüzgâr enerjisinin birim maliyetleri sırasıyla %85 ve %55 oranında azaldığı ve lityum iyon pillerin birim maliyetlerinin %85 oranında düştüğü gözleniyor. Aynı dönemde, bunların kullanımında, bölgelere göre değişmekle birlikte, güneş enerjisi için >10 kat ve elektrikli araçlar (EV’ler) için >100 kat olmak üzere, büyük artışların yaşanması bekleniyor.
Bütün bunlar; net sıfır CO2 enerji sistemleri ile toplam fosil yakıt kullanımında önemli bir azalma, kalan fosil yakıt sistemlerinde bir miktar CCS ile azaltılmamış fosil yakıtların minimum kullanımı; net CO2 yaymayan elektrik sistemleri; yaygın elektrifikasyon; elektrifikasyonu daha zor olan uygulamalarda alternatif enerji taşıyıcıları; enerji tasarrufu ve verimliliği ile enerji sistemi genelinde daha fazla entegrasyon (yüksek güven) yoluyla sağlanıyor. Ucuzlayan güneş ve rüzgâr enerjisi, enerji verimliliğindeki gelişmelerle bu büyük geçişe güç vermemizi sağlayan bir olgu olarak karşımıza çıkıyor. Enerji üretiminin çeşitlendirilmesi (rüzgâr, güneş, küçük ölçekli hidroelektrik) ve talep tarafı yönetimi (depolama ve enerji verimliliği iyileştirmeleri) enerji güvenilirliğini arttırabileceğine ve iklim kırılganlıklarını azaltabileceğine dikkat çekiliyor.
Güneş enerjisi yatırımları ulusal ölçekte ve küresel ölçekte yükselişte
Dünyada en çok güneş enerjisi üreten ülkeler Çin, ABD, Japonya, Almanya ve Hindistan olarak sıralanıyor. 2020 verilerine göre, toplam kurulu güç değerlerine göre ülkeleri şöyle sıralayabiliriz:
Çin: 254.355 MW
ABD: 75.572 MW
Japonya: 67.000 MW
Almanya: 53.783 MW
Hindistan: 39.211 MW
2022 verilerine bakıldığında ise yine sektöre öncülük eden ülkelere göre toplam kurulu güç değerleri aşağıdaki gibi bir seyir izliyor:
Çin: 306.973 MW
ABD: 95.209 MW
Japonya: 74.191 MW
Almanya: 58.461 MW
Hindistan: 49.684 MW
MW bazında kıyaslama yapıldığında, enerji üretim miktarı artışının en çok görüldüğü ülkenin Çin olduğu gözleniyor. Çin’i ABD, Hindistan, Japonya ve Almanya takip ediyor. 2 yılın üretim miktarları karşılaştırıldığında, sektöre öncülük eden ülkelerin başında Çin geliyor. Çin; 2022 verilerine göre aynı zamanda 124.000 MW’lık güneş enerjisi panel üretimi ile de birinci ülke...
Panel üretiminde Çin’i takip eden sırasıyla; 14.000 MW ile Vietnam, 9.200 MW ile Güney Kore ve 7.960 MW ile Türkiye geliyor. Ayrıca Türkiye’nin 2022 verilerinin, toplam kurulu güç kapasitesinin 8.275 MW olduğu izleniyor. Özetle, ülkemizde de sektöre yapılan yatırımlar dünyaya paralel bir seyir izliyor.
Temiz enerjiye geçişte, kritik mineraller başrolde
Temiz enerjiye geçişte, kritik mineraller enerji güvenliğine yeni boyutlar ve zorluklar getirecek. Temiz enerji teknolojilerinden güç alan bir enerji sistemi, geleneksel hidrokarbon kaynakları tarafından beslenen bir enerji sisteminden oldukça farklı. Güneş fotovoltaik (PV) tesisleri, rüzgâr çiftlikleri ve elektrikli araçlar (EV'ler) genellikle fosil yakıt bazlı muadillerinden çok daha fazla mineral gerektiriyor. Geleneksel bir arabanın mineral girdileri ile bir kara rüzgâr santralinin gazla çalışan bir güç santralinden dokuz kat daha fazla mineral kaynağı gerektirdiği gözler önünde.
Uluslararası Enerji Ajansı kaynakları, 2010 yılından bu yana, yenilenebilir enerjide, yeni bir birim elektrik üretim kapasitesi için ihtiyaç duyulan ortalama mineral miktarının %50 artış gösterdiğini kaydediyor.
Kullanılan maden kaynaklarının türleri teknolojiye göre değişiyor. Lityum, nikel, kobalt, manganez ve grafit pil performansı, uzun ömür ve enerji yoğunluğu için çok önemli. Nadir toprak elementleri, rüzgâr türbinleri ile EV motorları içerdiği kalıcı mıknatıslar nedeniyle hayati önemde. Elektrik şebekeleri ise çok miktarda bakıra ihtiyaç duyuyor. Alüminyum ve bakır, elektrikle ilgili tüm teknolojilerde başrolde.
Paris Anlaşması hedeflerini karşılayan bir senaryoda, temiz enerji teknolojilerinin toplam talep içindeki payının önümüzdeki yirmi yılda önemli ölçüde arttığı gözleniyor; bakır ve nadir toprak elementleri için %40'ın üzerine, nikel ve kobalt için %60-70'e ve lityum için neredeyse %90'a ulaşıyor. EV'ler ve pil depolama, tüketici elektroniğinin yerini alarak, en büyük lityum tüketicisi haline geliyor ve 2040 yılına kadar en büyük nikel son kullanıcısı olarak paslanmaz çeliğin tahtını devralmaya hazırlanıyor.
Ülkeler emisyonları azaltma çabalarını hızlandırırken, aynı zamanda enerji sistemlerini daha dayanıklı ve güvenli hale getirmenin de yollarını arıyorlar. Günümüzün uluslararası enerji güvenliği mekanizmaları, başta petrol olmak üzere, hidrokarbon arzlarındaki kesinti veya fiyat artışları risklerine karşı sigorta sağlamak üzere tasarlanmış durumda. Mineraller ise belirgin derecede farklılık gösteren bir zorluklar dizisine sahip. Karbondan arındırıcı bir enerji sistemindeki artan önemler, enerji politikası yapıcılarının ufuklarını genişletmelerini ve potansiyel yeni güvenlik açıklarını dikkate almalarını gerektiriyor. Fiyat oynaklığı ve arz güvenliği ile ilgili endişeler; elektrikli, yenilenebilir enerji açısından zengin bir enerji sisteminde ortadan kalkmıyor.
Türkiye’de de kritik mineraller konusuna ve bunların temiz enerji geçişlerindeki rolüne yakından bakılması tam bir zorunluluk. Hızla gelişen enerji dünyasında enerji güvenliğinin tüm yönleriyle ele alınması stratejik bir dizi zorluğu beraberinde getiriyor.
Elon Musk; SpaceX CEO'su, SolarCity ve Tesla’nın yenilikçi gücü
Elon Musk, sürdürülebilir yeni bir enerji geleceği için tavır alan ünlü bir vizyoner. Onun işi hiç bitmiyor… "Dünyadan kaçıp Mars'ı kolonileştirene kadar mutlu olamayacağını" da ifade ediyor zaten.
Musk, SpaceX, SolarCity ve Tesla Motors'un arkasındaki yenilikçi güç ve yapay zeka faaliyet da alanları arasında.
Musk, hem bir girişimci, hem bir iş insanı hem de bir yenilikçi… Kendisinin Güney Afrika’da daha okul yıllarında fosil yakıtlara karşı güneş enerjisini ateşli şekilde savunduğunu biliyoruz. (Ashlee Vance, 2016 Elon Musk) Musk’ın güneş enerjisine ve enerji üretmek için yeni yollar bulmaya olan ilgisi daha okul yıllarında başlamış... Hatta 1994 yılında yenilenebilir enerji üzerine yazdığı bir makaleye “Güneş yarın doğacak…” diye başlamış... 44 sayfalık bu coşkulu yazısında gelecekteki arabalar, uçaklar ve roketlerle ilgili hedeflerine uyacak yeni bir enerji depolama sisteminden bahsediyor Musk…
Yazısında, silikon vadisindeki son araştırmalara işaret ederek şöyle diyor: “Akü ve yakıt hücrelerinin geliştirilmesinden bu yana önemli miktarda elektrik enerjisini depolamanın ilk yeni yöntemini temsil etmektedir. Dahası, ultra kapasitör bir kapasitörün temel özelliklerini taşıdığından enerjiyi aynı ağırlıktaki bir aküden 100 kat hızlı şekilde sunabilir ve aynı çabuklukta tekrar şarz edilebilir.” Musk bu çalışması ile 97 aldı ve “çok zorlu bir analizi, mükemmel mali değerlerle” yaptığı için takdir edildi.
İnsanoğlunu uzay kolonicileri haline getirmek, Musk’ın hayatının açıklanmış amacıydı… Doğru ya da yanlış ama çok büyük bir iddia ve bunu başarmak için çok çalıştığı da bir gerçek… İmkânsız şeylerle uğraşma hevesi adeta bir varoluş biçimi… Ve zaten kendisi Güneş enerjisi hizmetleri konusunda uzmanlaşmış ve merkezi Kaliforniya'da bulunan SolarCity Corporation’ı da kardeşi ile var eden kişi. Bildiğiniz üzere, Solar City, Tesla Motors'un bir yan kuruluşu.
Son söz; eğitim ve inovasyonun…
Dönüşecek tüm sektörlerde, eğitim ve toplumsal inovasyonun her şeyden daha önemli olduğuna da dikkat çekmek isterim.
Türkiye’nin çok kapsamlı ve işlerliği olan; enerjinin tüm kesimlerini kapsayan, toplum üzerinde kalıcı etkiler yaratabilecek bir ‘Yüksek Teknoloji Öngörü Planı’na ihtiyacı var. Bu planla, bilim ve teknoloji politikalarının etkileri somut olarak hesap edilmeli, eğitim alanında güçlü ve etkili politikalar üretilmeli; toplumsal dönüşüm ve inovasyonun yolu açılmalıdır. Böylece bilim ve teknoloji üretecek insan gücümüzün yetişmesi ve ülkemizde tutunabilmesi mümkün olabilecektir.
Özgün ve yaratıcı düşünebilen, olabilen, dünyayı takip eden, değer yaratan, değer peşinde koşan, rakipleriyle hem yarışan hem işbirliği içinde olmayı başaran büyük bir toplumsal inovasyon bu… Bunu yazmayı kendimde bir hak görüyorum çünkü Türkiye’de enerjide inovasyonun ilk defa en kapsayıcı şekilde tartışılmasını tüm mesleki disiplinleri bir araya getirerek sağladım. Türkiye enerji endüstrisindeki uzun erimli iş fırsatlarının global ölçekte gerçeğe dönüşebilmesini sağlayacak bir toplumsal inovasyondan söz ediyorum.
Araştırma, geliştirme, hayal gücü, matematik, mühendislik ve tabii ürün geliştirme becerisi öylesine önemli ki… İleri malzeme, yazılım ve elektroniğin entegrasyonu da… Yeni endüstrilerin ancak büyük fikirlerle ilerleyebileceği gün gibi ortada… Uzayda da ‘enerji’ gerek ama önce hayatlarımızdaki algoritmaları çözmeliyiz… Atomlarla baytları birleştirme gücünün formülasyonu işte budur! Dünya toplumlarının üzerine strateji ve dehasıyla yürüyecek bireylere ihtiyacımız var ulusça...
Bilim kurgu ve komedi karışımı bir kitap olan ‘Otostopçunun Galaksi Rehberi’nden bir alıntıyla sözlerimi bitiriyorum: “Arayan her kimse, eğer önemli bir sebebi varsa, nasılsa yeniden arayacaktır.”
İşte hikâye bu! Toplumsal aklı olan inovasyonlarla biz de yeni Musk’lar ortaya çıkarabilir; daha yüksek oranda, dönüşümün bir parçası olabiliriz.
Gelecek için heyecanlı olduğunuzu biliyorum ve güneş devriminin bir parçası olmak için sabırsızlandığınızı da!
YAZI HAKKINDA: Bu yazı; EKONOMİ GAZETESİ Enerji Yazarı Neslihan Gökdemir Ağar tarafından, 28 Nisan 2023 tarihli gazetemizde yayınlanan ‘Güneş Enerjisi Teknolojileri’ araştırmasına özel olarak hazırlanmıştır.