Dr. Kürşad Tosun

Türkiye'deki yapay su rezervuarlarının yüzen fotovoltaiklere (YFV) uygunluğunu ve potansiyel enerji üretimini değerlendiren çalışmamız, yüzen güneş panellerinin hem enerjide dışa bağımlılığı azaltmada hem de iklim değişikliği ile mücadelede önemli bir alternatif olarak öne çıkabileceğini gösteriyor.

Çalışmamıza göre, uygun inşa edilmiş yapay su rezervuar yüzeylerinin yüzde 10'unun yüzen fotovoltaiklerle kaplandığı bir senaryoda, yılda, Türkiye'nin mevcut yıllık elektrik talebinin yaklaşık yüzde 40'ı kadar elektrik üretimi yapılabilir.

Su yüzeyini kaplayan YFV sistemleri, aynı zamanda buharlaşmayı da yüzde 30 ila 50 oranında azaltarak ciddi su tasarrufu sağlar. Hesaplamalarımıza göre aynı senaryoda, altı milyona yakın nüfusu olan Ankara'nın 1000 günlük su ihtiyacını karşılayacak kadar su tasarrufu yapılabilir. Tasarruf edilen bu miktarın elektrik üretiminde kullanılması durumunda, yıllık 32 milyon dolardan fazla ekonomik kazanç sağlanabilir.

Yüzen güneş panelleri, yalnızca enerjide dışa bağımlılıkla ve su kıtlığı ile mücadelede değil, küresel ısınmayı sınırlandırmada da önemli bir rol üstlenebilir. Elektrik üretimi için temiz bir alternatif sunan YFV sistemleri, su rezervuar yüzeylerinin sadece yüzde 10'unu kaplamaları halinde bile, Türkiye'nin yılda 77.6 milyon ton CO2 eşdeğeri sera gazı salımından kaçınmasını sağlayabilir. Bu miktar, Türkiye'nin 2022 yılındaki toplam sera gazı salımlarının neredeyse yüzde 14'üne denk geliyor.

Ekolojik önemi olan rezervuarlar hesaplamaya dahil edilmedi

Türkiye, yıllık ortalama 2,640 saat güneşlenme süresi ve yıllık 1.527 kWh/m² güneş enerjisi potansiyeli ile güneş enerjisi üretimi için oldukça elverişli bir coğrafi konuma sahip. Özellikle Güneydoğu Anadolu, Akdeniz ve Ege bölgelerinin güneş enerjisi potansiyelleri oldukça yüksek. Bu potansiyel, YFV sistemlerinin uygulanabilirliğini de artırıyor.

Devlet Su İşleri (DSİ) verilerine göre, Türkiye'de inşa edilmiş 4,003 adet su rezervuarı bulunuyor. Ancak çalışmamızdaki hesaplamalar, bu rezervuarların tamamını değil, yüzen fotovoltaik kurulumuna uygun olarak tanımladıklarımız dikkate alınarak yapıldı.

Ulusal ve/veya yerel öneme sahip sulak alanlar, milli parklar ve tabiat parkları, özel çevre koruma alanları, kapsam dışında bırakıldı. Ekosistem hizmetleri, kuş göç yolu güvenliği, biyolojik çeşitlilik ve nesli tehlikede olan türlerin korunması açısından önemli olan bu alanlar, elektrik üretim projelerinin geliştirilmesi için uygun görülmedi.

Yüzen fotovoltaik (YFV) nedir? YFV sistemleri, su yüzeyine monte edilen güneş panelleriyle enerji üreten yenilikçi bir teknoloji. Bu sistemler, su yüzeyinin serinletici etkisiyle panel verimliliğini artırıyor. Bu sayede, kara tabanlı sistemlere kıyasla enerji üretim kapasitesi ve verimliliği de daha yüksek oluyor. YFV sistemleri sayesinde, güneş enerjisi için mera, orman ve tarım arazilerinin kullanılmasına duyulan gereksinim azalıyor. Ayrıca su kaynakları daha etkin kullanılmış oluyor ve buharlaşma azaltılıyor. Bu yönleriyle YFV, kara tabanlı güneş panellerine kıyasla çevresel sürdürülebilirliği daha yüksek bir alternatif. YFV sistemlerinin temel avantajları şunlar: 1. Toprak kullanımını azaltır: Tarım ve yerleşim alanları korunur, arazi kullanımı optimize edilir. Buna bağlı olarak da tarımsal üretim azalışı veya çiftçilerin gelir kaybı gibi sonuçlar doğurmaz, kamulaştırma gerektirmez. Aynı şekilde, mera ve ormanlık alanların da korunmasını sağlar. 2. Enerji üretim verimliliği artar: Su yüzeyinde serinleme etkisiyle enerji üretim verimliliği artar. Enerji üretim kapasitesi, kara tabanlı sistemlere göre yüzde 10-15 daha yüksektir. 3. Su buharlaşması azalır: YFV sistemleri su yüzeyini kaplayarak buharlaşmayı yüzde 30-50 oranında azaltabilir ve böylelikle su kaynaklarının korunmasına yardımcı olur. Bu, özellikle su kıtlığı yaşayan bölgelerde büyük bir avantajdır. 4. Çevresel faydalar: Doğal habitatların korunması, karbondioksit emisyonlarının azaltılması, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının artırılması, çevresel faydalar sağlar.

Bununla birlikte, yüzen fotovoltaiklerin içme ve kullanma sularına olumsuz etkisi olmayacağı varsayımından hareketle, bu tür rezervuarlar çalışmaya dahil edildi. (Mevcut mevzuata göre içme-kullanma suyu temin edilen rezervuarlar, imar planı yapılmaksızın YFV kurulabilecek rezervuarlar kapsamında değil. Detaylar için: Kutu 2.)

Buna göre, YFV kurulumu için uygun su rezervuarlarının sayısı 3,475 olarak saptandı ve yüzey alanı toplamı ise 8,393 km² olarak hesaplandı. Bunlar arasından, 100 bin metrekareden küçük rezervuarlar elendi. Çalışmadaki hesaplamalar, geriye kalan 2,755 rezervuar üzerinden yapıldı.

Türkiye'deki su rezervuarlarının YFV sistemleri için uygunluğunu ve potansiyel enerji üretimini değerlendirdiğimiz çalışma kapsamında, ilgili su rezervuarlarının yüzey alanlarını, bölgesel güneş ışınımı verilerini ve rezervuarların yıllık buharlaşma oranlarını dikkate aldık. Bu verileri analiz ederek, rezervuarların enerji üretim potansiyellerini, YFV sistemleri sayesinde buharlaşmanın ne ölçüde azaltılabileceğini ve ekonomik fizibilitelerini hesapladık.

Mevzuata göre YFV'lere uygun su rezervuarları 11 Mayıs 2024 tarih ve 32543 No'lu Resmi Gazete'de, Maden Kanunu ile Bazı Kanunlarda Değişiklik Yapılmasına Dair Kanun (7501), 4'üncü maddesine göre: “İçme-kullanma suyu temin edilen rezervuarlar ve sulak alanlar ile bu Kanun kapsamında kalan kıyı ve sahil şeritleri hariç olmak üzere denizler, baraj gölleri, suni göller ve tabii göllerin Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığınca yenilenebilir enerji kaynak alanı olarak ilan edilen alanlarında imar planı yapılmaksızın yenilenebilir enerji üretim santralleri kurulabilir.” YFV sistemlerinin altyapısını ve kapsamını belirleyen bu maddeye göre, içme ve kullanma suyu sağlayan alanlar, imar planı gerekmeksizin YFV sistemi kurulabilecek alanların dışında bırakılıyor. YFV'lere, içme ve kullanma suyu kaynağı olmayan hidroelektrik santraller ve tarımsal sulama amaçlı göllerde izin veriliyor. Bu, YFV'lerin, içme ve kullanma suyu üzerinde yaratabileceği sınırlı olumsuz etkilere bir önlem olarak düşünülebilir. Ancak ileriki dönemlerde, YFV'lerin etkilerinin olumsuz olmayacağının görülmesi ve teyit edilmesi halinde, kanunun kapsamı - gerekirse ek çevresel ve sosyal etki değerlendirmeleri yapılarak - tüm göl ve göletleri kapsayacak şekilde genişletilebilir.

Yüzde 10 kapsama yüzeyi ile elektrik talebinin yüzde 40'ı karşılanabilir

Çalışmamızda, Türkiye'nin YFV kapasitesini ortaya koyabilmek için yüzen fotovoltaiklerin kaplayacağı su yüzeyi kapsamını yüzde 5 ile yüzde 30 arasında değişen altı senaryo üzerinden hesapladık. Hesaplamalarımız sonucunda önerimiz, kaplama yüzeyinin yüzde 10 olduğu ikinci senaryonun uygulanması yönünde oldu. Bu senaryoyu seçerken, iklim değişikliğinin olumsuz etkisinden dolayı su rezervuarında - ve dolayısıyla yüzey alanlarında - gerçekleşecek azalma etkili oldu. Ayrıca makul oranda rezervuarın kaplanmasının ardından yapılacak değerlendirme ile kapasite artırımına gidilebileceği de dikkate alındı.

Senaryo 2'nin uygulandığı, yani uygun inşa edilmiş su rezervuar yüzeylerinin yüzde 10'unun YFV'lerle kaplandığı durumda, 125 TWh yıllık elektrik üretimi sağlanabileceği görülüyor. Bu miktar, Türkiye'nin mevcut elektrik talebinin yüzde 40'ı civarlarına denk geliyor.

Enerji üretimi sağlayan, yeni arazi kullanımı gerektirmeyen, buharlaşmayı azaltarak su tasarrufu sağlayan ve hidroelektrik rezervuarlarına kurulması durumunda şebeke bağlantısı da hazır olan YFVler, Türkiye'nin elektrik ihtiyacını karşılamada ve enerjide dışa bağımlılığını azaltmada da önemli rol oynayabilir.

Enerjide dışa bağımlılıktan kurtulmamıza yardımcı olur

Öngörülen bu üretim, Türkiye ekonomisine önemli bir yük getiren dış ülkelere enerji bağımlılığından kurtulmasına da yardımcı olacaktır. Bu bağımlılık, ülkemizin cari açığının da önemli nedenlerinden biri. Ayrıca bu, elektrik talebinde öngörülen artış trendi ve elektrikli araçlarda beklenen yaygınlaşma da göz önünde bulundurulduğunda, oldukça arzu edilebilir bir katkı.

YFVler ayrıca, yüksek karbon salımı yapan elektrik kaynaklarının, yani fosil yakıtların, yenilenebilir güneş enerjisi ile değiştirilmesine katkı sağladığı için de önemli. Senaryo 2'nin uygulamaya konulması ile Türkiye'nin kaçınacağı CO₂ eşdeğer salımını 77.6 milyon ton olarak hesapladık. Bu, TÜİK'in Haziran ayı başında açıkladığı, Türkiye'nin 2022 yılı sera gazı salımlarının yüzde 13,8'ine denk geliyor. Dolayısıyla bu azalma, Türkiye'nin Paris İklim Anlaşması ve 2053 iklim hedefleri de dahil olmak üzere, karbon salımı azaltma girişimleri ile de uyumlu.

YFV kurulumlarına en uygun bölgeler Bölgeler, su rezervuarlarının yüzey alanı ve güneş ışınımı verileri doğrultusunda değerlendirilmiştir. Güneydoğu Anadolu Bölgesi: Yüksek güneş ışınımı ve geniş su rezervuarları ile YFV için büyük bir potansiyel sunuyor. Ege Bölgesi: Deniz ve göletlerin bol olduğu bu bölgede YFV sistemleri, enerji üretimi açısından değerlendirilebilir. Marmara Bölgesi: Sanayi ve enerji ihtiyacının yoğun olduğu bu bölgede YFV sistemleri, enerji arz güvenliğine katkıda bulunabilir.

Ankara'nın bin günlük su ihtiyacı karşılanabilir

Yarı kurak bir bölgede yer alan Türkiye'nin, iklim değişikliğinden ciddi şekilde etkilenmesi bekleniyor. Olası YFV kurulumları, karbon salımı azaltımının yanı sıra, suyun daha az buharlaşmasını sağlayıp su tasarruf ederek, ülkenin iklim değişikliğine dayanıklılığının artırılmasına da katkı sunabilir. Su yüzeyini kaplayan YFV sistemleri, böylelikle buharlaşmayı yüzde 30 ila 50 oranında azaltabiliyor. Buharlaşmanın azalması, su rezervuarlarının daha uzun süre kullanılabilir olmasını ve su seviyesinin daha stabil kalmasını sağlıyor. Uygulanmasını önerdiğimiz Senaryo 2'nin, depolanmış tatlı su kaynaklarında toplam 1243.1 hm³ su tasarrufu sağlayacağını hesapladık. Bu miktar, 5.8 milyonluk Ankara'nın günlük su ihtiyacını (günlük 1.2 milyon metreküp) bin güne kadar karşılayabilir. Alternatif olarak, tasarruf edilen bu su, elektrik üretimi için kullanılacak olursa, Türkiye'deki hidroelektrik santrallerinin mevcut besleme tarifesini göz önünde bulundurduğumuzda, yıllık 32 milyon dolardan fazla ekonomik kazanç sağlayabilir.

YFV projeleri uygulanabilir ve kârlı

YFV sistemlerinin kurulum maliyetleri, kara tabanlı sistemlere göre yüzde 10-15 daha yüksek olabilir. Bu maliyetler; su geçirmez bağlantılar, yüzey yapılar ve su üzerinde çalışma gereksinimlerinden kaynaklanıyor. Bununla birlikte, uzun vadeli işletme ve bakım maliyetleri, kara tabanlı sistemlere kıyasla daha düşük.

Bir diğer önemli konu ise, YFV sistemlerinin enerji üretim verimliliğinin, kara tabanlı sistemlere göre daha yüksek olması. Bu da uzun vadede daha yüksek enerji üretim gelirleri anlamına gelir. Türkiye'deki enerji fiyatları ve yenilenebilir enerji teşvikleri de YFV sistemlerinin ekonomik fizibilitesini artırıyor.

YFV yatırımlarının geri dönüş süresi, ortalama 7 ila 10 yıl olarak hesaplanıyor. Bu süre; projenin ölçeğine, kurulum maliyetlerine, enerji üretim kapasitelerine ve devlet teşviklerine bağlı olarak değişebilir. Verimliliğin artması ve işletme maliyetlerinin düşmesi, yatırım geri dönüş süresini kısaltabilir. Vergi indirimleri ve düşük faizli krediler gibi devlet teşvikleri de projelerin fizibilitesini artırıyor. Özellikle güneş enerjisi projelerine sağlanan teşvikler, YFV sistemlerinin yaygınlaştırılmasında önemli rol oynayabilir.

Tüm bu değişkenleri dikkate alarak yapılan ekonomik analizler, YFVlerin Türkiye'deki su rezervuarlarında uygulanabilir ve kârlı olduğunu ortaya koyuyor.

Türkiye'de YFV'leri yaygınlaştırmak için neler yapılabilir?

Tabii bu sistemlerin Türkiye'de uygulanabilmesi için daha fazla araştırma yapılması önemli. Özellikle YFV'nin su ve çevre ile etkileşimlerinin, akuakültür üzerindeki etkilerinin ve ekonomik analizlerin detaylandırılması gerekiyor.

Bu noktada yerel üniversiteler ve araştırma kurumları, YFV teknolojisinin geliştirilmesinde ve uygulanmasında önemli rol oynayabilir. Dünya genelinde hızla gelişmekte olan bu alanda uluslararası işbirlikleri de yapılabilir; bilgi ve teknoloji transferi sağlanarak projelerin başarısı artırılabilir. Özellikle, YFV konusunda deneyimli ülkelerle ortak projeler geliştirilmesi denenebilir.

Nitekim teknolojik yenilikler ve iyileştirmeler ile YFV sistemlerini daha da verimli hale getirmek mümkün. Örneğin daha hafif ve dayanıklı malzemeler, su üzerindeki hareketleri dengeleyen akıllı sistemler ve enerji depolama çözümleri, YFV sistemlerinin performansını artırabilir.

Bu sistemlerin uygulanabilirliğini göstermek amacıyla pilot projeler de geliştiriliyor ve bu projelerinin sayısının artırılması önemli. YFV sistemlerinin hem teknolojik hem de ekonomik faydalarını ortaya koyan başarılı pilot projeler, geniş çaplı uygulamalar için referans oluşturabilir.

YFV teknolojisinin benimsenmesi, yaygınlaştırılması ve başarılı olması için hem kamuoyunun bilinçlendirilmesi hem de yerel toplulukların desteğinin sağlanması, bir diğer önemli konu. Bunun için, özellikle projelerin uygulanacağı alanların yakınlarındaki yerleşim birimlerinde seminerler ve bilgilendirme kampanyaları düzenlenebilir. YFV'lerin faydalarını ve potansiyelini anlatan yayınlar ve medya içerikleri hazırlanabilir. Yerel halkın projelere dahil edilmesi; yerel yönetimler ve sivil toplum kuruluşları ile işbirliği içinde hareket edilmesi, projelerin kabul görmesini ve sürdürülebilirliğini artıracaktır.

Özetle çalışmamız, Türkiye'nin yenilenebilir enerji hedeflerine ulaşması ve çevresel sürdürülebilirliği sağlaması için YFV teknolojisinin önemli bir rol oynayabileceğine işaret ediyor. Bu nedenle, YFV sistemlerinin geliştirilmesi ve yaygınlaştırılması için gerekli adımların atılması büyük önem taşıyor. Bu projelerin başarılı bir şekilde uygulanmasını teşvik etmek için politikalar hazırlanması ve yürürlüğe konulması gerekiyor.

---

Kaynak Makale: A sound potential against energy dependency and climate change challenges: Floating photovoltaics on water reservoirs of Turkey

Kürşad Tosun kimdir? Dr. Kürşad Tosun, 1975 tarihinde Akşehir'de dünyaya geldi. 1998 yılında ODTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü'nden lisans, 2010 yılında Uluslararası İlişkiler Bölümü'nden yüksek lisans ve 2016 yılında Yer Sistem Bilimleri Bölümü'nden ‘Doğal Gaz ve Boru Hatları Diplomasisi' konusu ile Doktora dereceleri aldı. İş hayatını, Akademik çalışmaları ile birlikte sürdürdü. Çalışma hayatına, Garanti Bankası'nda yönetici yetiştirme programına dahil olarak başladı (1998-1999) ve ardından 2001 yılına kadar Portföy Yöneticisi olarak çalıştı. Sonrasında, Eldoradogold /Tüprag Metal Madencilik Ltd Şti. firmasında Kışladağ ve Efemçukuru Altın Madenleri Projelerinin geliştirilmesinde çalıştı (2002-2004). Ardından BP şirketinin liderlik ettiği BTC Co konsorsiyumunda, Bakü-Tiflis-Ceyhan Ham Petrol Boru Hattı Projesinde, Çevre ve Sosyal Danışman olarak, projenin Dünya Bankası standartlarına uygunluğunun izlenmesinden sorumlu olarak çalıştı (2004-2008). Projenin tamamlanmasının ardından dünyanın en büyüklerinden ve Almanya'nın en büyük enerji firması olan EON Şirketinde İş Güvenliği, Çevre ve İzinler Türkiye Müdürü (2008-2009), ardından yine Alman RWE firmasında Kıdemli Proje Geliştirme Müdürü (2009-2013) olarak çalıştı. 2013-2014 yıllarında Güney Akım Açık Deniz Doğal Gaz Boru Hattı Projesi için Amsterdam'da kurulan South Stream Transport BV şirketinde, ÇED ve İzinler Türkiye Müdürü olarak görev yaptı. Ekim 2014 tarihinde Türkiye'ye dönüp, Kasım 2019 tarihine kadar ülkemizin ilk nükleer enerji proje şirketi olan Akkuyu Nükleer AŞ firmasında Lisanslama ve Kamu Kurumları ile İlişkiler Direktörü olarak çalışmıştır. Çınar Mühendislik firmasında yönetim kurulu danışmanı olarak çalışmalarına devam etmektedir. Çankaya Üniversitesi'nde Uluslararası Ticaret dersi vermiştir. ODTÜ Yer Sistem Bilimleri Bölümünde, Çevre, Toplum ve Teknoloji dersini vermeye devam etmektedir. Çeşitli düşünce ve sivil toplum kuruluşlarında (Türkiye Bilişim Derneği, Ortak Akıl Politika Geliştirme Derneği, Tohum Doğa Derneği, Stratejik Düşünce Enstitüsü, 21. Yüzyıl Türkiye Enstitüsü) üye, konuşmacı ve araştırmacı olarak katkı sağlamaktadır. ‘Doğal Gazın İmparatoru: Rusya' adlı yayınlanmış kitabı bulunmaktadır. Çeşitli kuruluşlarda danışmanlığı ve yönetim kurulu başkanlığı bulunmaktadır. ‘enerjitime.com' ve ‘yurtseverlik.com' sitelerinde köşe yazarlığı ve çeşitli TV Programlarına başta çevre, enerji ve uluslararası ilişkiler/dünya politikası konuları olmak üzere çeşitli konularda katılım yapmaktadır. İyi derecede İngilizce bilmektedir, motosiklet kullanıcısıdır. Kedi sahibidir. Doğa ve hayvanseverdir. Uzmanlık Alanları: Çevre, enerji, iklim değişikliği, su yönetimi, nükleer, petrol-gaz, uluslararası ticaret, proje geliştirme ve yönetme, politika geliştirme, madencilik ve finans.

 

İklim Masası Hakkında İklim Masası, basına bilimsel temelli iklim haberleri servis etmek amacıyla kurulmuştur. İklim değişikliğini, ekonomiden tarıma, biyoçeşitliliğe etkilerinden toplumsal sonuçlarına, tüm yönleriyle ele almayı hedefleyen bir haber ajansıdır. Bilim insanları tarafından İklim Masası için kaleme alınan haber metinleri, gazetecilere ve basın kuruluşlarına ücretsiz servis edilir. Gazeteciler, haberi hazırlayan bilim insanını ve İklim Masası'nı referans göstermek kaydıyla, metinlerin tamamını veya bir kısmını kullanmak ve metinlerden alıntı yapmak konusunda özgürdür. İklim Masası, iklim değişikliğiyle ilgili basında yer alan haberlerin nicelik, nitelik ve konu çeşitliliği bakımından gelişmesini hedeflemektedir. İklim değişikliği konusundaki çalışmaları daha görünür kılmayı, yeni araştırmalara ilham vermeyi ve iklim değişikliği konusunda üretilen akademik bilgiyi bir araya getirerek gazeteciler için güvenilir bir bilgi kaynağı oluşturmayı amaçlar.

* T24, İklim Masası köşesini herhangi bir kurumdan karşılık almadan yayımlamaktadır.