• 
  Ülkemiz en azından üç temel sebepten dolayı enerji sektörüne özel bir önem ve dikkat göstermek durumundadır. Her şeyden önce, enerji sistemleri temel insan ihtiyaçlarını karşılamak ve ekonomik büyümeyi desteklemek için gereklidir.

  İkinci olarak, enerjinin elde edilmesi, dönüştürülmesi ve kullanılması en önemli çevre problemlerinin sorumlusu olmaktadır.

Yerel ölçekten (kentsel hava kirliliği gibi) küresel ölçeğe kadar (iklim değişikliği gibi) bu problemler yaşamın her safhasında son zamanlarda daha çok hissedilir duruma gelmiştir. Üçüncü olarak ise enerji üretiminde köklü değişiklikler yapmak ve kullanma alışkanlığı kazanmak uzun zamanlar gerektirir. Bu yüzden enerji problemleri ortaya çıkmadan çok önceden gerekli tedbirlerin alınması ve uygulamaya konulması gerekir.  

Tüm Dünya ülkelerinde olduğu gibi ülkemizde enerji konusunda iki önemli problemle karşı karşıyadır. Bu problemler, kısa ve uzun dönemde enerjinin güvenli bir şekilde temininı sağlamak ve enerjinin üretimi, iletimi ve kullanılaması esnasında zararlı çevresel etkileri asgariye indirmektir. Ülkeler bu sorunları aşma karalılığını kendileri ve gelecek nesilleri için göstermek durumundadır.

Güvenilir bir şekilde enerji temininin en kolay yolu ülkenin sahip olduğı tüm enerji kaynaklarını sonuna kadar değerledirmektir. Yerli enerji kaynaklarını kullanırken çevre ile uyumlu yeni ve gelişmiş teknolojilerin kullanılması çevresel kaygıların asgariye indirilmesinde önemli katkılar sağladığı Dünya çapında yapılmış bir çok uygulamadan görülmektedir. 

Bu çalışmada; ülkemizin önemli bir enerji kaynağı olduğu yapılan son çalışmalarla ortaya konulan rüzgar enerjisi hakkında bilgi verilip Dünya ve ülkemizdeki durumu ortaya konulacak, ekonomisi ve diğer enerji kaynakları ile rekabet edebilirliği tartışılacak, teknolojik gelişimi gösterilecek, şebeke etkileri konusunda bazı konulara değinilecek, rüzgar kaynak potansiyelimizin elektrik enerjisi üretimi karşılığının ne olabileceği belirlenmeye çalışılacaktır. Ayrıca rüzgar enerjisinin ülkemizde gelişebilmesi için bazı önerilerde bulunulacaktır. 

Giriş

Gelişen teknolojiye paralel olarak ortaya çıkan gereksinimlerden dolayı, her geçen gün artan elektrik enerjisi tüketimi, insanoğlunu yeni ve çevre ile uyumlu enerji kaynakları aramaya zorlamaktadır. Yerli, yenilenebilir, temiz, ucuz, hızlı devreye alınabilen, güvenilir, yakıttan bağımsız gibi avantajları olan rüzgar, bu özellikte enerji kaynaklarına iyi bir örnek olarak durmaktadır. Rüzgar enerjisi çok eski çağlardan beri kullanılmasına rağmen ekonomik anlamda elektrik üretimi amacıyla gündeme 1980’li yıllarda girmiştir. O yıllardan sonraki dönemlerde ekonomisi ve teknolojisi çok büyük gelişmeler sağlayarak konvansiyonel enerji kaynakları ile rekabet edebilir seviyeye gelmiş ve ülkelerin enerji üretim planlarında yerini almıştır. 

Dünya’da ve Ülkemizdeki Durum

Enerji arz güvenilirliği ve iklim değişikliği konularının daha sık tartışılmaya ve dikkate alınmaya başlamasıyla beraber rüzgar enerjisi sektörü her geçen yıl rekor büyüme hızları yakalayarak gelişmesine devam etmektedir.  Dünyada son 15 yılda ortalama %25 büyüme hızı göstermiştir. Son iki yıllık büyüme hızları ise sırasıyla %41 ve %32 seviyelerine ulaşmıştır. Sadece 2006 yılında 13 milyar €’yu aşan yatırım gerçekleştirilmiştir. Rüzgar sanayısının olduğu ülkelerde 200000’den fazla insan bu sektörde istihdam edilmektedir. 1995 yılında küresel rüzgar enerjisi kurulu gücü 4800 MW iken 2006 yılının sonuna gelindiğinde bu rakam 14 kattan daha fazla artarak 74223 MW’a ulaşmıştır (Şekil 1). Avrupa, rüzgar enerjisi kurulu gücünde en yüksek kapasiteye sahip olmakla beraber (%65), Kuzey Amerika ve Asya ülkeleri de kurulu güçlerini hızla arttırmaktadırlar.

Şeki

l 1. Küresel kümülatif rüzgar enerjisi kurulu güç kapasitesi 1995-2006 (GWEC, 2007)

Bir çok ülkede rüzgar gücüne dayalı olarak üretilen elektriğin oranı şimdiden geleneksel yakıtlarla üretilmekte olan elektrik oranlarıyla başa baş gelmeye başlamıştır. Danımarka’da ülke elektriğinin şu anda %20’si rüzgar enerjisinden temin edilmektedir. İspaya’da rüzgar enerjisinin katkısı %8 mertebesine ulaşmıştır ve 2010 yılına kadar bu oranın %15’e çıkarılacağı planlanmaktadır. 

Rüzgar enerjisi gelişiminde yeni bir cephe de deniz üstü potansiyelleri değerlendirme konusunda açılmıştır. Rüzgar karakteristiklerinin karalardan daha kararlı, karalara kıyasla enerji üretim miktarlarının yaklaşık %30 fazla ve gelişen teknolojinin bu potansiyeli değerlendirmeye ekonomik olarak imkan tanıması deniz üstü rüzgar enerjisi uygulamalarını özellikle son birkaç yılda ilgi çekici hale getirmiştir. 

Rüzgar enerjisi Dünya çapında 50’den fazla ülkede enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. 2006 yılı sonu rakamlarına göre rüzgar enerjisi kurulu gücünde ilk 10 ülke Tablo 1’deki gibi gerçekleşmiştir.

Tablo 1. Dünya kurulu gücünün ülkelere göre dağılımı (GWEC, 2006)

Ülkemizin rüzgarla elektrik enerjisi üretmeye başlaması büyük ölçüde 1990’lı yılların ortalarında olmuştur. Tablo 2’den de görüldüğü gibi, halihazır da ülkemizde 131,35 MW işletmede olup 2007 yılı içerisinde 156,00 MW, 2008 yılında 405,16 MW ve 2009 yılında 130 MW devreye alınarak toplamda 742.11 MW kurulu güçe erişilecektir. Tablo 2’de verilen değerler ülkemizdeki son durumu göstermektedir. Tablo 2’de italik olarak gösterilen rüzgar enerjisi santraları (RES) işletmede olup; 2007, 2008 ve 2009’da devreye girecek olan RES’ler gösterilmiştir. 2007, 2008 ve 2009’da devreye girecek olan RES’ler rüzgar türbin üreticisi ile satış anlaşması imzalamış projeleri göstermektedir. 

Tablo 2. İşletmede olan ve devreye alınacak rüzgar santralları (EPDK, TUREB, 2007).

Şu an işletmede ve 2009 yılı ilk yarısına kadar devreye girecek olan RES’lerin ülkemiz coğrafyasında dağılımına bakıldığında genellikle Ege, Marmara ve Akdeniz Bölgelerinde yoğunlaştıkları görülmektedir (Şekil 2). Bu dağılıma bakıldığında RES’lerin genellikle nüfus yoğun bölgelerde olduğu görülmektedir. Aynı zamanda bu bölgelerde enerji tüketiminin de fazla olduğu düşünülürse bir avantaj olarak kabul edilebilir. Yani enerjiyi uzak noktalardan bu alanlara iletirken yaşanan problemlere çözüm anlamında katkı sağlaması düşünülebilir. Ayrıca RES’lerinin farklı rüzgar rejimlerinde bulunması rüzgarın değişken yapısından kaynaklanan problemleri, RES’lerinin bebaber işletilerek gidermede fayda sağlayabilir.

Şekil 2. Ülkemizdeki RES’lerin coğrafik olarak dağılımı (EPDK, TUREB, 2007).

Tamamlanan ve inşa halinde bulunan RES’lerin yanı sıra EPDK’ya lisans için başvuran, lisans alan ve başvuruları uygun bulunan bir çok proje bulunmaktadır. Bu projelerle ilgili son durum Tablo 3’te verilmiştir. 

Tablo 3. EPDK’ya yapılan RES başvurularının son durumu (EPDK, 2007)

Rüzgar Enerjisinin Ekonomisi

Küresel rüzgar enerjisi piyasasının büyümesi ile birlikte rüzgar kaynaklı elektrik üretiminin maliyeti aşırı bir şekilde düşmüştür. Modern bir rüzgar türbini, yıllık olarak 20 yıl önceki eşdeğerinden 180 kat daha fazla elektriği yarı maliyete üretebilmektedir. İyi bir uygulama sahasında rüzgar, kömür ve gaz ile üretilen enerji ile fiyat olarak rekabet edebilir noktaya ulaşmıştır. 

Rüzgar enerjisinin maliyeti artan ortalama rüzgar hızına bağlı olarak düşer. WindPower Monthly adlı rüzgar enerjisi sanayisi dergisinde Ocak 2006’da yayınlanan bir makalede yıllık ortalama 7 m/s rüzgar hızına sahip bir sahada kWh başına yatırım maliyeti yaklaşık 1000 € civarındadır (Şekil 3). Bu haliyle bile rüzgar enerjisi gaz, kömür ve nükleer enerjiden daha ucuz olmaktadır.

Şekil 3. Maliyet karşılaştırması- Rüzgar enerjisi ve termik üretimler (WindPower Monthly, 2006).

Rüzgar enerjisinin rekabet edebilirliği son dönemlerde petrol ve doğal gaz fiyatlarındaki artışlar nedeniyle daha da artmıştır. Geleneksel kaynaklarla üretilen elektrik maliyetlerindeki değişkenliklere karşın rüzgar enerjisi üretimlerinin yakıt bağımlı olmaması nedeniyle bu tür risklerden etkilenme ihtimali çok zayıftır. 

Rüzgar enerjisi üretim maliyetlerini diğer üretim teknikleri ile doğrudan karşılaştırmak yanıltıcı olmaktadır.Çünkü nükleer üretimlerden ve fosil yakıtların kullanılmasından dolayı ortaya çıkan toplumsal ve çevresel maliyetler hesaplamalara ilave edilmemektedir.

2002 yılında 15 Avrupa Birliği ülkesini kapsayan ve ExternE Projesi olarak bilinen bir çalışmada termik enerji üretimlerinin harici maliyetlerinin değişim bandları değerlendirildi. Çalışma sonuçlarına göre rüzgar enerjisi en düşük harici maliyetlere neden olan enerji kaynağı olarak gösterildi (0,15-0,25€ cent/kWh). Buna karşın kömürün harici maliyetlerinin 2 - 15 € cent/kWh olduğu ortaya konuldu. Çalışma sonucunda harici maliyetlerle ilgili olan çevresel ve sağlık giderleri hesaplara katıldığında;  kömür veya petrolden üretilen elektrik maliyetlerinin ikiye katlandığı ve doğal gazın %30 maliyet artışına neden olduğu belirlendi (ExternE, 2002).

Rüzgar Türbinlerinin Teknolojik ve Endüstriyel Gelişim

İlk ticari rüzgar türbininin devreye girdiği 1980’li yıllardan günümüze kadar geçen sürede rüzgar türbinlerinin kapasitesi, verimliliği ve görsel dizaynı konularında çok büyük ilerlemeler kaydedilmiştir (Şekil 4). 

Şekil 4. Ticari rüzgar türbinlerinin tarihi gelişimi (Elektric Power Systems Royal Institute Technology, 2007)

Rüzgar türbin teknolojisindeki en dikkat çekici gelişme türbinlerin boyut ve performanslarında meydana gelmiştir. 25 yıl önceki 25 kW’lık makinalardan günümüzdeki 750-3600 kW’lık ticari güç aralıklarında satılan boyutlara çıkılmıştır. Günümüzdeki her bir 2 MW’lık türbin 1980’lı yıllardaki türbinlerin 200 tanesinden daha fazla enerji üretimi yapabilmektedir.  

Günümüzde imal edilmekte olan en büyük rüzgar türbini 100 m’nin üzerinde kanat çapına sahiptir ve 5 MW kapasitesinin üzerindedir. 7-10-12 MW’lık rüzgar türbinlerinin tasarım çalışmaları ise devam devam etmektedir. Bu durumun bir sonucu olarak; çok sayıda türbin ve daha geniş alanlar kullanmak yerine daha küçük alanlarda daha az sayıda türbin ile aynı miktarda enerji üretimi sağlanmaktadır. Saha seçimine bağlı olarak, 1 MW’lık rüzgar türbini 650 konutun ihtiyacını karşılayacak enerjiyi üretebilir. Bunların yanı sıra rüzgar türbinleri yaklaşık 30 yıl işletilecek şekilde tasarımlanmaktadır. 

Modern rüzgar türbinleri modüler bir yapıya sahiptir ve hızlı bir şekilde kurulabilmektedirler. İnşaat işlemleri aylarla sınırlı sürelerde tamamlanmaktadır. Rüzgar türbinlerinin bu özelliği elektrik enerjisine acıl ihtiyaç duyan ülkeler için çözüm teşkil edebilmektedir. Rüzgar santrallerinin kurulu güç büyüklüğü birkaç MW ile birkaç yüz MW arasında değişmekedir. Dünya’daki en büyük rüzgar çiftliği ABD’de Oregon ve Washington eyaletleri arasında bulanan ve 300 MW kapasiteye sahip Stateline Gelişim Projesi’dir. 

Ekonomik cazibesi arttıkça, rüzgar enerjisi büyük bir iş sektörü haline gelmektedir. Büyük rüzgar türbini imalatçıları şimdilerde talebi karşılmak üzere multi-milyon dolarlık fabrikalar işletmektedir.