Rüzgâr enerjisi hakkında
İklim değişikliğinin bizi net sıfır hedefleri için zorladığı günümüzde, rüzgâr enerjisi ve güneş, jeotermal, hidro ve biyokütle gibi diğer yenilenebilir enerji biçimleri, enerji geçişinde önemli rol oynayacak.
Tekneleri okyanuslarda hareket ettirmesinin başlangıcının ne zaman olduğunu bilmiyoruz ama yel değirmeninin 8. yüzyılda icadından bu yana insanlar rüzgâr enerjisinden faydalanıyor. Orta Çağ Avrupa’sında popülerlik kazanan dikey yel değirmeni, karada ve denizde giderek daha yaygın hale gelen devasa beyaz rüzgâr türbinlerinin öncüsü oldu. Rüzgâr, bir türbininin pervane benzeri kanatlarını döndürdüğünde elektrik üreten bir jeneratörü çevirir. Orta voltajlı bir güç toplama sistemi, bu elektriği bir akım yoluyla bir trafo merkezine aktarır, burada bir transformatör akımın voltajını arttırır ve onu yüksek voltajlı bir elektrik güç iletim sistemine bağlar.
Bir rüzgâr çiftliği, birçok rüzgâr türbinden meydana gelir. Bir açık deniz rüzgâr çiftliği, denizdeki türbinlerden, kara rüzgâr çiftliği, karada bulunan bir dizi rüzgâr türbininden müteşekkildir. Dünyanın en büyük rüzgâr çiftliği, yaklaşık 7.000 türbine sahip olan Çin’in kuzeybatısındaki Gansu Rüzgâr Çiftliği. Genel olarak konuşursak, açık deniz rüzgâr türbinleri karadakilerden daha fazla megavat üretir, çünkü rüzgârlar genellikle denizde daha güçlüdür. Diğer yandan karadaki rüzgâr çiftliklerinde, türbinler arasındaki arazi tarımsal veya başka amaçlar için de kullanılabilir.
Küresel enerji talebi hızla yükseliyor. 1950 ila 2000 yılları arasında küresel enerji talebi yıllık ortalama yüzde 3 arttı. Bu büyüme yavaşladı ve yavaşlamaya devam edecek, ancak elektrik talebinin hala diğer enerji kaynaklarına göre yedi kat daha fazla artacağı tahmin ediliyor.
Dünya, iklim değişikliğinin etkilerini gidermek için çabalarken, rüzgâr enerjisi endüstrilerimizin, toplumlarımızın ve ekonomilerimizin ihtiyaç duyacağı temiz enerjinin önemli bir bölümünü sağlama potansiyeline sahip. 2010'lu yıllarda, açık deniz rüzgâr endüstrisi önemli bir büyüme yaşadı. Açık deniz rüzgârının küresel olarak devreye alınan kapasitesi 2010'da üç gigavattan 2023'te yaklaşık 66 gigavata yükseldi. Bu miktardaki enerji İspanya'nın bir yıllık elektrik ihtiyacının tamamını karşılamaya yeterli. Diğer yandan artan rekabet, düşük faiz oranları ve teknolojik gelişmelerin bir sonucu olarak bu dönemde açık deniz rüzgâr enerjisi üretiminin maliyeti yaklaşık yüzde 60 oranında azaldı.
Bu arada, yenilenebilir enerji üretimi dünya çapında büyümeye devam ediyor. Küresel olarak, 2010 ila 2023 yılları arasında yenilenebilir enerji kurulum kapasitesi yılda yaklaşık yüzde 20 arttı. Eylül 2024 itibariyle, rüzgâr enerjisi dağıtımlarının (karada ve denizde) 2050 yılına kadar yılda yüzde 20'den fazla büyümesi bekleniyor.
Avrupa Birliği ve Amerika Birleşik Devletleri, yenilenebilir enerjileri enerji krizini ele alma stratejilerinin bir parçası haline getirmek için çalışmalar yapıyor. Avrupa Yeşil Mutabakatı, Avrupa Birliği'ni 2050 yılına kadar karbon nötr hale getirmeyi ve sera gazı emisyonlarını 2030 yılına kadar 1990 seviyelerine kıyasla en az yüzde 55 oranında azaltmayı hedefliyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde Başkan Biden, 2021'de 2030 yılına kadar 30 gigavat açık deniz rüzgâr kapasitesinin kurulması çağrısında bulunan bir direktif yayınladı. 2022 Enflasyon Azaltma Yasası, yenilenebilir enerji gelişimi için mali teşvikler yoluyla ek rüzgâr kapasitesini de teşvik ediyor. Azerbaycan, Brezilya, Kanada, Kolombiya, Hindistan, Umman, Filipinler, Sri Lanka, Trinidad ve Tobago dahil olmak üzere diğer birçok ülke açık deniz rüzgâr enerjisi kapasitelerini geliştirme gayretinde.
Yakın zamana kadar, açık deniz rüzgâr türbinleri, 50 metre derinliğe kadar olan sularda deniz tabanına topraklanmış tabana sabitlenmiş temeller üzerine kuruluyordu. Bu derinlik gereksinimleri, türbinlerin kurulabileceği okyanus alanlarını sınırlayan bir etkendi. Şimdilerde, yüzer temellere sahip yeni türbinler, aşağıdaki araziden bağımsız olarak, potansiyel olarak 1.000 metre veya daha derin sularda kurulabiliyor. Bu ilerleme, açık deniz rüzgârı için uygun deniz alanını beş kat artırıyor. Fransa ve İtalya şimdiden yüzer temelli açık deniz rüzgâr çiftliklerini kurma çalışmalarına başlamış durumda. Öte yandan, rüzgâr türbinlerinin güç değeri de hızla artıyor. 2024'ün sonunda, eskiden standart olarak üretilen 3 veya 4 megavatlık modellerden, 13 ila 15 megavatlık modellere geçiş muhtemel görünüyor. 15 megavattan daha fazla kapasiteye sahip türbinlerin ise birkaç yıl içinde piyasaya sürülmesi bekleniyor.
Rüzgâr enerjisinin gelişmesinin önündeki en büyük engellerden biri, rüzgârın sürekli esmesini sağlamanın mümkün olmaması. Diğer bir zorluk ise maliyet. Özellikle açık deniz rüzgâr türbinlerinin inşası daha fazla malzeme gerektiriyor. Ayrıca sert hava koşulları da kurulum ve bakımı pahalı hale getiriyor. Açık deniz rüzgâr çiftlikleri ayrıca iç iletim şebekesine daha maliyetli bir şekilde bağlanabiliyor. Ancak, Avrupa Birliği ve Birleşik Krallık gibi pazarlarda, rüzgâr ve güneş enerjisi maliyetlerinin geleneksel yakıt maliyetlerinin altına inmiş durumda olduğunu görüyoruz. Bu maliyetlerin önümüzdeki on yıl içinde daha da düşmesi bekleniyor.
Gelişmekte olan ülkeler için, Vietnam örneğinde olduğu gibi, rüzgâr enerjisi peşinde koşmak, çeşitli nedenlerden dolayı güneş enerjisinden daha zorlu bir yatırım olarak görülüyor. Birincisi, rüzgâr projeleri teknik olarak güneş enerjisinden daha karmaşık ve bu nedenle tamamlanması daha uzun sürüyor. Genel olarak, güneş enerjisi projelerinin inşası altı ay sürerken, rüzgâr enerjisi projelerinde bu süre iki yılı bulabiliyor. Rüzgâr projelerinin uygulanmasına yönelik gereksinimler de güneş enerjisi projelerine göre çok daha değişken. Öte yandan, güneş enerjisi santralleri için kilovat başına yaklaşık 900 dolarlık bir maliyetle karşılaştırıldığında, kara rüzgâr türbini için kilovat başına 1.400 dolar ve açık deniz rüzgâr türbinleri için yaklaşık 3.200 dolarlık bir ortalama kurulum maliyeti söz konusu.
Özetleyecek olursak, küresel rüzgâr enerjisi pazarı, son yıllarda hızlı bir büyüme gösterdi ve enerji geçişinin temel direklerinden biri olarak gittikçe önem kazanıyor. Küresel rüzgâr enerjisi kapasitesi 1 teravat (TW) sınırına yaklaşmış durumda ve bu kapasitenin artışı her yıl hızlanıyor. Son yıllarda, yıllık rüzgâr enerjisi kapasite artışı 90-100 GW arasında değişiyor. Bu kapasitenin yaklaşık %80’i karasal (onshore), %20’si ise deniz üstü (offshore) rüzgâr enerjisi santrallerinden geliyor. Çin, ABD, Almanya, Hindistan ve Brezilya gibi ülkeler, küresel rüzgâr enerjisi kurulu kapasitesinde başı çekiyor. Çin, küresel pazarda liderliği elinde bulunduruyor ve hem karasal hem de deniz üstü kapasitede en büyük katkıyı sağlıyor.
Rüzgâr türbinleri, teknolojik gelişmeler sayesinde hem boyut hem de verimlilik açısından büyük bir ilerleme kaydetti. Günümüzde 12 megavat ve üzeri kapasitelerde türbinler inşa edilmekte, bu da daha az alanda daha fazla enerji üretimi anlamına geliyor. Teknolojinin gelişmesiyle açık deniz rüzgâr projeleri hızla yayılıyor. Yüzer rüzgâr türbinleri gibi yenilikçi teknolojiler, daha derin sularda rüzgâr enerjisi üretimini mümkün kılıyor ve deniz üstü pazarının daha da genişlemesine katkı sağlıyor.
Küresel enerji geçişi hedefleri doğrultusunda, rüzgâr enerjisi kapasitesinin 2050’ye kadar 4-5 TW’a ulaşması öngörülüyor. Bu, dünya enerji ihtiyacının yaklaşık %30’unun rüzgâr enerjisinden karşılanabileceği anlamına geliyor. Rüzgâr enerjisi, ülkelerin 2050’ye kadar karbon nötr olma hedeflerine ulaşmalarında en etkili araçlardan biri olacak diyebiliriz.