Yeni(lenebilir) enerjimiz güneş

by Erol Emed

Şimdiki “in” trend yenilenebilir enerji (güneş, rüzgar, dalga, hidroelektrik), Fukuşima’da patlayan reaktör ve radyoaktif madde sızıntısı ile gündeme gelen nükleer ise “out”. Gittikçe ucuzlayan güneş enerjisinin daha yaygın kullanılabilmesi için Avrupa, Amerika, Japonya ve Asya’da yatrmlar teşvikler ediliyor. Akıllı şebekeler, kendi enerjisini kendi üreten pilot yerleşkeler tasarlanıyor, kuruluyor, ve hayata geçiriliyor.

Güneş enerjisinin klas bir cazibesi var. Albenili ve çekici. Evlerin çatılarına, bahçelere monte edilen paneller, özellikle siyah renkli şerit film tipinde olanlar, şık, minimalist bir estetiğe sahipler. Tan ağarması ile beraber sessiz ve derinden, herhangi bir düğmenin açılmasını veya şalterin indirilmesini beklemeden kendiliğinden harekete geçip elektrik üreten kapkara, ince, parlak camlar havalı ve “cool” bir görüntü veriyorlar.

Tayland Gunkul Güneş Santrali (Solar Frontier)

Yenilenebilir enerji üretimi çevreye saygılı(santrallerin veya panellerin yapım aşaması göz önüne alınmaz ise elektrik üretmek için yakıta ihtiyacı yok, atık da yaratmıyor). Kömürle çalışan termik santrallerin doğa dostu olduğunu söylemek pek mümkün değil. Fuel-oil ve doğal gaz dışa bağımlı, nükleer santrallerin güvenilirliği ise son Fukuşima trajedisinden sonra yeniden tartışmaya açıldı. Aslında nükleer enerji üretimi çevreyi kirleten bir işlem değil, atıkların iyi kontrol edilmesi gerek. Sızıntı veya kaza doğayı ve insanları büyük tehdit altında bırakabiliyor. Çernobil’den kalma bir imaj sorunu var.

Çernobil hala hafızalardan çıkmadı

Dün akşam (Cuma) iş çıkışı eski bir dostumla buluşuyoruz. Bogdan. Romanya’lı. Anlattığına göre Galatasaraylı Hagi’nin çocukluk arkadaşı. En azından tanıyor. Japonya’ya ilk 1997 yılında geldi. Dresdner Kleinwort Benson bankasında nakit ve CB falliyetlerini yönetti. Daha sonra bir süre Almanya, Kanada ve Güney Afrika’da kaldı. 2006 yılında Tokyo’ya döndü ve bir başka bankanın trading biriminin başına geçti.

Bogdan’la 10 yıla varan bir hukukumuz var. Birbirimizi iyi tanırız. Ailecek de görüşüyoruz. Biri 9 biri 5 yaşında iki çocuğu var. 11 Mart depreminden sonra Fukuşima’da reaktörler patlayınca vakit geçirmeden ailesini Hong Kong’a götürdü. İşlerini bir süre şirketin oradaki acil komuta merkezinden yönetti. Sonra hanımı ve çocukları Almanya’ya geçtiler, Bogdan’da Tokyo’ya döndü.

Bu aralar başı sıkışık. Artık burada kalmak istemiyor. Ailesini Ağustos sonunda yanına aldırdı ama huzurlu değiller. Evde sürekli Gayger sayacı ile dolaşıyoruz diyor. Havadaki radyasyonu çözebiliyor ama yemeklik kullanılan malzemelerdeki, içtiği sudaki, yağan yağmurdakini bilemiyor. Bıçak kemiğe dayanmış gibi. Kendisi gibi Romanya’lı hanımı bir an önce ne pahasına olursa olsun Tokyo’dan ayrılmak istiyor. Çernobil korkuları ile büyümüş bir nesil, çocuklarının sağlığı konusunda çok endişeli.

Fukuşima ile Çernobil bir mi?

Bir ara konu Fukuşima tehlikesinin abartılmış olabileceğine geldi. Bogdan havadaki radyasyon mevzusunda tehlike görmüyor. Masamızdaki diğer konuklardan biri aynı fikirde değil. Çernobil’i örnek gösteriyor. Santral sahasını temizleyen, veya o bölgede çalışan ve yaşayan hiç kimse hayatta kalmadı diyor. Üzerinden 30 yıl geçen kazanın kesin sonuçlarının ve boyutlarının artık anlaşıldığını ama gerçek bilgilerin halktan gizlendiğini düşünüyor. Ölü veya deforme doğan bebeklerden, toplu kanser vakkalarından bahsediyor.

Söylediklerinde gerçek payı var. Fukuşima santrali patlayıp da sızıntı gündeme gelince TEPCO’nun santraline gönderilen ekibe özellikle 50 yaş üzeri insanlar seçildiğini duymuştum. Yüksek radyasyona maruz kalınacağı biliniyordu. Etkiler uzun vadede ortaya çıksa da ekibin çoğu 70-80 yaşının üzerinde olacaktı.

Hızla büyüyen sektör

Yüksek petrol fiyatları (2007 de 147 dolar), atmosferdeki “sera etkisini” yaratan zehirli gazlar, ve teknolojik gelişmeler yenilenebilir enerji yatırımları teşvik mevzuatlarının düzenlemesini tetikleyen önemli faktörlerin arasında sayılıyorlar. AB Komisyonunun 2009 yılında, ABD’nin de 2010 yılında aldığı bir dizi karar sonrasında teşvikler başladı. Japonya, 11 Mart depremi sonrası yaşanan nükleer facia akabinde yenilenebilir enerji yatırımlarının önünü açabilecek bir kanunu Ağustos ayında geçirdi.

AB 2020 yılına kadar 100 gigawatlık kurulu güneş enerjisi kapasitesine ulaşmayı hedefliyor. Japonya da aynı süre içinde 28 GW istiyor. Geçen sene toplam tüm dünya genelinde 18GW’lık elektrik üretim kapasitesi kuruldu. Bunun 14 GWı Avrupa’da. Bu Ağustos sonu itibarı ile 2011 de 8 ayda 12 GW civarında yeni kapasite faaliyete alındı. Avrupa 10GW ile bu sektördeki talebin başını çekiyor.

Türkiye’de de hazırlık var

Türkiye’de yenilenebilir enerji hedefleri kurulu kapasite (GW) türünden verilmedi ama, Enerji Bakanlığı’nın Mart 2010 tarihinde açıkladığı 2010-2014 Stratejik Enerji Planına göre 2023 yılına kadar toplam enerji tüketiminin %30’unu bu yolla karşılama tahaddütündeyiz.

Bu yılbaşında Yenilenebilir Enerji Kanunu (YEK, Kanun No. 6094 Kabul Tarihi: 29/12/2010 ) yürürlüğe girdi. Buna göre 2015 yılından önce güneş enerji sistemi kuran girişimcilere 0.133 $/kWh (0.10 €/kWh) lık teşvik tarifesi uygulanacak (FIT). Bu teşvik “Türk Malı” damgalı parçalar kullanıldığı takdirde $ 0.067 (€ 0.052) kadar artabilecek. Tarifedeki bu ek miktarın seviyesi kullanılan malzemenin oranına bağlı. Her türlü güneş enerjisi sistemi bu teşviklerden yararlanabiliyor ama azami büyüklük 600MW (megawat) ile sınırlanmış.

Dünyada güneş pili üretim kapasite fazlası oluştu

Bu sene Avrupa’daki mali krizden dolayı yeni tesis inşaasında bir yavaşlama var. Avrupa ülkelerinde teşviklerin sürdürülebileceği şüpheli. Mesela, 2030 yılında 20GW’lık kapasiteye ulaşmayı amaçlayan Yunanistan’ın şu anki mali durumunda nasıl kaynak sağlayacağı belirsiz.

Bu sene sonu itibarı ile 19GW civarında bir talebin gerçekleşmiş olması öngörülüyor. İki yıl önce 8GWdan geçen sene 18GW’lık talebi gören sektör için 2011 büyüme hızı açısından çok iyi bir yıl değil. Avrupa bir iki sene daha bu yılki seviyelerinde devam eder, önümüzdeki yıl Japonya’da 2.5 GWlık talep oluşması bekleniyor. ABD’de de yeni tesis ve santraller kurulacak. Toplam 2012 talebinin 25GW civarında olması tahmin ediliyor.

Talep yavaşlarken güneş paneli üretim kapasitesi de artıyor. Geçen sene 24-27GW civarına ulaştı. Önümüzdeki yıl 30 GW’ı aşacak. Bunlar gerçekleşen üretim/kapasite hatları. Bir de planlananlar ama piyasa koşullarından dolayı yapılmayan kapasite artırımları var. Bir rapora göre tüm dünyandaki planlanan yatırımlar gerçekleşse 2015 yılına kadar toplam üretim kapasitesi 102 GWa ulaşacak. Çin %46.3 ile en büyük üretici olacak. İkinci Taywan (%16.8), Avrupa (%9.5) ve Japonya (%6.9).

ABD Enerji Bakanlığı Sitesinden alınmadır

Panel fiyatları hızla düştü

Arz fazlası talepteki yavaşlama ile birleşince panel ve modül fiyatlarında bu yılın Nisan ayından itibaren % 45’e varan düşüşler kaydedildi, hammadde fiyatları da aynı şekilde ucuzladı. Mesela yarı iletken tipi güneş panellerinin yapımında kullanılan polisilikonun fiyatı 2007 yılında 500 dolara yakınken bu Çarşamba itibari ile 50 dolara düşmüştü. Geçen sene bu zamanlar 90 Dolar civarında idi. Güneş panelleri wat başına 1.2-1.5 dolara kadar fiyat düşürdüler. Hücre bazında wat başına fiyatlar 80 cent civarında.

Durum böyle olunca maliyeti yüksek üreticiler ayakta kalamıyor. Son iki ayda iki büyük iflas oldu. Piyasa koşulları düzelmez ise arkası da gelecek. Mesela Amerika’da en fazla kredi ve garanti teşviki alan Solyndra geçen ay kepenkleri kapadı.

Güneş enerjisi ucuzladıkça kullanımı yaygınlaşacak

Panel ve sistem fiyatlarının ucuzlamasının üreticiyi zorladığı kesin. Ama tüketici açısından aynı sermaye ile daha fazla enerji üretim kapasitesi tesis edilebilir hale geldiği için yatırımların geri dönüş hızı da artıyor. Bu da güneş panellerine olan talebi tetikliyor.

Teknoloji ilerledikçe hem daha ucuza mal üretmek mümkün oluyor, hem de üretilen malın kalitesi, dolayısı ile etkinliği ve faydası artıyor.

Mesela, şerit film tipi denilen paneller ilk çıktıklarında enerji çevirim orani %5 civarında idi. Bugün bu oran %12-15 arasında. Laboratuvar deneylerinde %17’ye kadar çıkanlar var.

Bu teknolojik gelişme yatırılan sermayenin daha çabuk geri dönmesini, benzer büyüklükteki panellerden daha fazla enerji üretilmesini sağlıyor. Dolayısı ile grid paritesi denilen ve şebekeden alınan enerji ile yenilenebilir enerji sistemleri ile üretilen enerjini maliyetlerinin eşit olması anlamına gelen noktaya ulaşmamızı hızlandırıyor. Grid paritesine ulaşılınca ne olur? Artık teşviğe ihtiyaç kalmaz. Piyasa kendi ayakları üzerinde durabilir.

Farklı teknolojiler

Burada hemen bir parantez açıp güneş panellerinde geçerli iki ana tekonolojiye kısaca değinmek istiyorum. Kabaca bu piller “yarı iletken” ve “şerit film” olarak ikiye ayrılıyorlar. Yarı iletkenler (silicon based) tek veya çok kristalli silikondan üretiliyor. Bu pillerin etkinlik oranları %20-%25 arasında.

Etkinlik oranı normal şartlar altında kurulu kapasitenin ne kadarının elektriğe çevrilebildiğini gösterir. Örneğin 100 Kwlık bir sistem saatte 100Kw elektrik enerjisi üretemez. Yüzde 25 etkinlik oranı varsa 25kw üretebilir. Ayrıca, hava bulutlu ise, yağmur yağıyorsa o anlık üretilen elektrik enerjisinde dalgalanmalar olur.

Silikon kökenli yarı iletken güneş pilleri gölgede enerji üretemeyebiliyorlar. Ayrıca fazla sıcak bölgelerde de randımanları da düşüyor.

Şerit film bazlı panellerin etkinlik oranı daha düşük (%8-15 arası). Gölgede belli bir seviyeyi tutturabildikleri için toplam kw-saat olarak daha fazla elektrik üretebiliyorlar. Ayrıca sıcak bölgelerde randıman düşüşü yok. Laboratuvar denemelerinde %17ye kadar etkin olabilen paneller üretilebilindi.

Şerit film bazlı paneller polisilikon fiyatının 500 dolara dayandığı dönemde gözde oldu. Ancak bugün bu fiyat avantajı ortadan kalktı çünkü polisilikon hammaddesi 50 dolara kadar düştü. Şerit film panellerin bir avantajı da ince ve estetik olmaları.

First Solar web sayfasından alınmıştır

Yenilenebilir ve sürdürebilinir ama istikrarlı değil

Güneş, rüzgar ve dalga enerjisinin yaygın olarak kullanılmasının önündeki en büyük engellerden biri de istikrarlı elektrik üretememeleri. Bu yolla üretilen elektriğin çıktısına güven duyulamıyacağı için şebekeden, diğer klasik yollarla üretilen enerji (nükleer, termik) ile karıştırılmaları gerekiyor. Burada da akıllı sistemlerin önemi devreye giriyor.

Bir başka deyişle sadece yenilenebilir enerji ile sanayileşmek mümkün değil. Almanya isterse tüm şebekesini güneş enerjisi ile beslesin. Sanayileşmiş ve AB şebekesine bağlı bir toplum olarak bir sorun olmaz. Aynı durum Japonya için de geçerli. Ama Türkiye ve herhangi bir diğer ülke sanayisinin ihtiyacı olan elektriği bu yolla sağlayamaz. Nükleer santraller bu nedenle gerekli.

Güneşli bir gelecek

Kanımca 2015 yılından itibaren güneş enerjisinin günlük hayatımızdaki yeri hızla artacak. Özellikle akıllı şebeke denilen altyapı yavaş yavaş tutunmaya başlayınca. Tamamen ayrı bir yazı konusu bu. Elektrikli arabamızı benzin istasyonu yerine elektrik istasyonlarına çekip şarj edebileceğimiz günler çok uzak değil.

Güneş panelleri ile beslenen bir Elektrik Istasyonu. Çek arabayı doldur aküyü

Japonya bu dalda da liderliği kaptırdı

Japonya renkli televizyon, LCD ve plazma panel, akıllı telefon gibi pek çok alanda teknolojik ve toplu üretimde öncü olmasına karşın ürkek yönetim politikaları sonucu liderliği Çin ve Kore’ye kaptırdı. Güneş pili dalında da aynı senaryo tekrarlanmak üzere. Bundan 10 yıl önce dünyadaki en ileri üretim hatları ve teknolojileri Japon’ların elinde idi. So dört yıl içinde ise Çin büyük bir atak yaptı ve liderliği kaptı. Eğer planladığı tüm yatırımları gerçekleştirirse 2015 yılında Japonya’nın dünyadaki güneş pili toplam üretim kapasitesi içindeki payı %6.5’a kadar gerileyecek.

ABD Enerji Bakanlığının sitesinden

Enerji kartelleri ve nükleer lobi

Japonya’da güçlü bir enerji karteli var. Arasında TEPCO’nun da olduğu 9 elektrik idaresi şirketi ülkenin enerji piyasasını parsellemişler. Kendi bölgelerinde en büyük üretici ve tek dağıtıcı olarak bağımsız enerji şirketlerinin gelişmesini engelliyor, piyasanın tam deregülasyonunu sürekli geciktiriyorlar.

Karteller nükleer enerjisi destekliyor ve gelişmesini istiyor. Nedeni işletme hakkının kendilerinde kalabilmesi, ucuz olması ve istikrarlı elektrik enerjisi üretimi yapılabilmesi. Eskiden KİT (Kamu İktisadi Şirketi) olan Enerji şirketleri özelleştirme sonucu ortaya çıktılar ama yönetim kadrosu eski bürokrasiden. Devlette çok güçlü adamları var, lobi yapabiliyorlar.

Japonya yenilenebilir enerjiyi desteklemek için 2000li yıllarda güneş ve rüzgar yoluyla üretilen enerji santralleri kurulmasını ve buralarda üretilen elektriğin sabit fiyattan alınmasını zorunlu kılan bir yasa çıkarttı. Kağıt üzerinde iyi bir yasa ama daha bir açığı vardı. Alınacak elektrik mitarını METI(Ekonomi, Ticaret ve Sanayi Bakanlığı) belirleyecekti. METI’deki EPCO dostlarıda çok düşük bir miktarı tavan olarak belirlediler ve yenilenebilir enerjinin Japonyada tutunma olasılığını engellediler.

Yeni çıkan yasa artık bu sınırlamayı METI’nin selahiyetine bırakmıyor ve üretilen tüm elektriğin alınmasını zaruri kılıyor. Hala açık noktalar var ama eskisine göre daha etkili olacak.

Bölünmüş Japonya

Elektrik kartellerinin ülke genelinde elektrik dağıtımını serbest piyasaya açmamalarının bencil bir sürü nedeni var. Bunun sonucu ortaya bazen çok garip durumlar çıkabiliyor. Mesela Japonya’nın doğusu ile batısında farklı elektrik frekansları hakimdir. Dünyada eşi benzeri olmayan son derece absürd bir durum. Bir başka deyişle bu ülkenin kuzeyi ile güneyi arasında elektrik alış-verişi yapılamıyor.

Elektriğin

Konu kısaca şöyle. Ülkenin doğu Japonya diye bilinen ve Tokyo, Yokohama, Hokkaido, Tohoku kısımlarını da içine alan bölgesi 50 Hertz frekansında elektrik akımı kullanıyor. Batı Japonya ise (Osaka, Kyoto, Kyushu ve Hiroshima) 60 Hertz. Sebebi de 1800li yıllarda ülkenin doğusu ile batısının birbirine diş bilediği dönemde Tokyo elektrik üretme makinalarını Almanya’nın AEG şirketinden almış. Rakibinie gıcık olan Osaka’da sırf Tokyo ile aynı tedarikçiyi kullanmamak için gitmiş Amerikan General Electric ile anlaşmış. AEG 50 Herzlik elektrik üretiyor. General Electric 60 Hertzlik.

Böylece 100 yıl önce Tokyo Osaka’ya Osaka da Tokyo’ya mal satamamış herhalde ama bugün Japonya istesede bu iki bölge arasında elektrik şebekesini birbirine bağlıyamaz ve akım veremez. Araya bir sürü trafo koyması lazım. Aslında yapar yapmasına ama elektrik idare şirketleri mevcut durumdan şikayet etmiyorlar çünkü deregülasyonun önünde bir engel bu. Dolayısı ile bu gerçek ötesi absürd durum devam ediyor.

Türkiye’de de buna benzer bir durum varmış. Doğu bölgemizdeki demir yolları ile batı bölgemizdeki demir yollarının aralıkları dolyası ile vagonlarının büyüklüğü farklıymış. Osmanlı imtiyazları farklı menşeili kuruluşlara verdiği için. Ama biz bu sorunu çözmüşüz. Nasıl yapmışız? Sonra 100 yıl hiç bir şey yapmamışız. Ülkeyi demirağlar değil asfalt ağlar birleştirmiş. Orada da iyi kötü bir standard tutturmuşuz.

Ama Japonya öyle değil. Dünyanın iki numaralı sanayi ülkesi. 9 tane imtiyazlı elektrik şirketinin elinde oyuncak olmuş. Belki 11 Mart depremi bu lobiyi ve karteli kırar da Japonlar da özgürlüklerine kavuşurlar.

“Güneş” hayranlık uyandırıyor

Çoğu kişi normal pilin ne olduğunu biliyor ama güneş pilini kavrayamıyor. Güneş pili her gün kullanılan, bitince bakkaldan alınan bir şey değil. Çoğumuzun büyüklüğünün rakkamsal karşılığını bilmediği, ancak devasa olduğunu hissedebildiğimiz evreni ısıtan bu ilahi varlığı, küçük boyutlları ile bildiğimiz bir eşya ile aynı tartıda düşünemiyoruz. Uzay, yıldızlar, kara delik falan geçiyor aklımızdaki gözümüzün önünden. O güneş küçük bir pile nasıl sığar gibisinden mitolojik düşünceler ve çırpıntılı duygular hayranlık ve kaos denizine sürüklüyor.

Yenilenebilir enerji hayatımıza girdikçe, bu meslekle uğraşan girişimcilerin ve insanlarının statüsü de artacak. Çevreye radyason yayıp da ortalığı kirleten nükleer enerji uzmanlarınınki ise belki azalacak. Örneğin atom mühendisiyim deyince belki artık, özellikle de hanımlar, “ben biraz önce hamamböceği yedim” demişim veya seri cinayetler işlemiş bir katilmişim gibi bakacaklar. Öte yandan güneş enerjisi ile uğraşıyorum diye kendini tanıtan bir kişi inşaat şantiyesinde tuvalet bekçisi bile olsa itibar görüyor. Herhalde “güneş” kelimesi yaz, deniz, sahil, Bodrum, solaryum, uzay, ışık ötesi macera falan gibi şeyler akıllara getiriyor ki gülücükler çiçek açıyor yüzlerde, hayran dolu bakışlar aydınlanıyor. Hele bir de bilim insanı iseniz karada ölüm yok.