Türkiye çeşitli enerji kaynaklarına sahip olmakla beraber ürettiği toplam enerjinin yarıdan fazlasını ithalatla karşılamaktadır. 2007 yılı toplam enerji tüketimi 101.7 milyon TEP olmuştur. Enerji açığı 70 milyon TEP civarındadır. Yapılan tahminlere göre 2010 yılında enerji açığı 96 milyon TEP, 2020 yılında ise yaklaşık 200 milyon TEP olacaktır. Giderek artan enerji açığının karşılanabilmesi için petrol, doğal gaz ve taşkömürü gibi enerji hammaddelerinin ithalatına da devam edilecektir.

Türkiye ‘nin çeşitli yenilenebilir enerji kaynakları ve büyük bir potansiyeli vardır. Örneğin jeotermal potansiyeli dünya toplamının yaklaşık %8 ini oluşturur. Coğrafi konumu nedeniyle güneş potansiyeli de oldukça fazladır. Ölçümler ortalama 3.6 kWh/m2gün güneş ışınımı aldığını göstermektedir. Ayrıca hidrolik enerji üretebilecek çok sayıda su kaynağına sahiptir. Rüzgâr enerjisi potansiyelinin ise 160 TWh olduğu tahmin edilmektedir.

Güneşin bir enerji kaynağı olarak kullanımı insanlık tarihi ile beraber başlamasına rağmen çağdaş diyebileceğimiz bir teknoloji olarak karşımıza yoğun olarak çıkışı 1970’lerin başında yaşanan birinci ve ikinci petrol krizi dönemleridir. Ortadoğu’daki istikrarsızlık karşısında petrolün Arap hükümetlerince politik amaçlarla kullanılması sonucu ilk dünya çapında enerji krizi yaşanmış ve güneş enerjisi o günlerde ciddi bir ALTERNATİF olarak ortaya atılmıştı. Çoğumuzun hatırlayacağı üzere ALTERNATİF  kaynaklara ve bu arada güneş enerjisine verilen önem iki ana varsayımdan kaynaklanıyordu:

• Petrol artık tükenmeye yüz tutmuştur ve mevcut kaynaklar hızla tükenmektedir.

• Petrol siyasi bir karaktere bürünmüştür ve bu nedenle fiyatı ekonomik dengeler dışında belirlenecektir.

Ancak, nasıl kriz öncesi yapılan enerji modelleri ve öngörümler 1970’lerin krizini tahmin etmekte yanıldıysa; aynı şekilde kriz dönemi geliştirilen enerji senaryoları da yukarıdaki iki varsayıma dayandırıldığı için ikinci bir yanılgı süreci yaşanmıştır. Yine de, Türkiye’yi derinden etkileyen ilk enerji krizi dönemi;

• Güneş toplayıcılarının

• Enerji tasarrufu ve etkin, rasyonel kullanımı kavramlarının kalıcı olarak yaşamımıza girmesiyle sonuçlanmıştır.

1970 yıllarında yaşanan petrol ve enerji krizi sonucu, Türkiye’de de önem kazanan güneş enerjisi ne yazık ki petrol fiyatlarının zaman içinde düşmesi sonucu önemini yitirmiştir. Son küresel ekonomik kriz öncesi artan petrol fiyatları konuyu yine güncel hale getirmiş, daha sonra düşen fiyatlar önceki kadar etkili olmamıştır. O dönemde başlayan basit güneş toplayıcısı üretimi, üretici sayısının artması, uygulamaların genellikle sıcak su üretimi olarak Akdeniz ve Ege bölgelerinde yaygınlaşması olarak günümüze kadar devam edegelmiştir. Bu arada birçok yabancı firma da ürünlerini piyasaya arz etmiş, pahalı olmalarına rağmen, yerli üretime göre daha kaliteli ve verimli olmaları nedeniyle pazarda önemli paylar elde etmişlerdir. Türkiye aslında güneş kuşağında yer alan ve güneşi bol olarak tanınan bir ülkedir. Şekil 1 den de açıkça görüleceği gibi ülkenin hemen her yöresinde güneş enerjisi potansiyeli 1500 kwh/m2-yıl değerinin üzerindedir. Buna paralel olarak bulutluluk ve berraklık değerleri de çok yüksek olarak kabul edilmektedir. Buna rağmen resmi istatistiklere göre 2000 yılında güneş enerjisinin toplam enerji tüketimindeki payı %0.3’ü aşmamaktadır. Ancak, bu rakamın kontrollü tüketim değerlerini içerdiğini tarımdaki kurutma sürecini ve seralardaki yararlanma rakamlarını içermediğini vurgulamakta yarar vardır.

GÜNEŞ ENERJİSİ TEKNOLOJİLERİ VE TÜRKİYE ‘DE DURUM

1. Isıl Teknolojiler

Isıl teknolojiler kendi aralarında üç grupta ele alınabilir.

• Türkiye’de yaygın olarak kullanılan sıcak su ısıtıcıları ve havuz ısıtma teknolojileri

• Güneş ışığının herhangi bir şekilde odaklanarak yoğunlaştırılması işleminin yer aldığı orta ve yüksek sıcaklık uygulamaları

• Isıtma ve havalandırmaya yönelik pasif güneş sistemi uygulamaları

Bu teknolojilerden sıcak su ısıtıcıları ve havuz teknolojileri daha önce de vurgulandığı gibi ülke genelinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kesin sayısı bilinmemekle birlikte çoğu atelye çapında olmak üzere çok sayıda toplayıcı imalatcısı olduğu (istatistiklere göre kalite belgesi olan üretici sayısı 40’ın toplam üretici sayısı ise 150’nin üzerinde), kalitenin pek yüksek olmadığı ve yılda yaklaşık 50.000 civarında sıcak su ısıtıcısı sisteminin (100.000 toplayıcı) pazarlandığı bilinmektedir. Bugüne kadar kurulan toplayıcı sayısının 1.000.000‘u aştığı tahmin edilmektedir.

Araştırma olarak özel sektörde seçici yüzeyler üzerinde çalışma ve üretim mevcuttur. İstanbul kökenli bir şirket aluminyum üzerine seçici teknoloji uygulmakta ve yurt dışına ihracat yapmaktadır. Orta ve yüksek sıcaklık uygulamalarına ait bazı örneklere Akdeniz Bölgesi’nde rastlanmaktadır. Ancak bu alanda yerli bir üretici bulunmamaktadır. Pasif güneş sistemi uygulamaları, binanın tümünün güneş enerjisinden yararlanılacak şekilde tasarlanması, yaşam alanlarının fonksiyonel kullanımı ve hatta doğal havalandırma olanaklarının bu anlayışa eklenmesi sonucu oluşmaktadır. Genel olarak insanların ısınmak amacıyla düşük sıcaklık düzeylerine ihtiyaç duyması aslında bu işlevin güneş tarafından kolayca karşılanabileceği bir ortam yaratır.

Pasif sistemlerde mekanik olarak hareket eden bir aksam ve toplayıcı yoktur. Bu nedenle, örneğin sıcak su toplayıcıları pasif sistem olarak tanımlanamaz. Sistemin basitliğine rağmen kolayca uygulanabilir olması ve yatırım maliyetlerinin çok yüksek olmaması nedeniyle güneş mimarisi ve pasif sistem uygulamaları, bir ülkenin genel enerji arzına en kısa zamanda en büyük katkıyı yapabilecek güneş teknolojisi seçeneği olarak ortaya çıkmaktadır. Doğal olarak pasif güneş sistemi uygulamaları iyi bir mimari tasarım ile başlar. Bu nedenle binanın yapılacağı bölge ile ilgili iklimsel verilerin, güneş verilerinin ve yöre topoğrafisinin iyi bilinmesi gerekir. Böylece ilk aşamada optimum yönlendirmesi yapılan binanın ikinci aşamada ısıl enerji ihtiyacının minimuma indirgenmesi yani ısı ve su yalıtımının en üst düzeyde yapılması gerekir. En uygun ve kaliteli olarak seçilen yapı malzemelerinin de kullanılması koşuluyla binada pasif güneş uygulaması yapılması sonucu etkin ve verimli şekilde ısınma ve enerji tasarrufu sağlanabilir.

Gelişmiş ülkelerde pasif sistem uygulamaları hızla yayılmakta ve ülke bazında enerji arzına büyük katkı sağlamaktadır. Örneğin, A.B.D.’de yapılan bir çalışma, ortalama ısınma ihtiyacının %50-%70’lik bir bölümünün, pasif sistem uygulamaları sonucu tasarruf edilebileceğini ortaya koymuştur.

Türkiye’de pasif sistem uygulamaları yönünden oldukça şanslı bir konumdadır. Şekil 2, bizlere Türkiye’nin yıllık güneş enerjisi yoğunluğuna göre ayrıldığı bölgeleri ve güneş enerjisinden yararlanılarak binalarda isıtmada yapılabilecek tasarruf yüzdelerini vermektedir. Doğal olarak bu tasarruf düzeylerine ulaşılabilmesi için özellikle yapı tekniklerinde önemli değişiklikler yapmak gerekecektir. Bir binanın yıl boyunca ısnmak için gerekli olan enerji ihtiyacı Türkiye ve bazı ülkeler için Tablo 1 de karşılaştırılmalı olarak verilmektedir. Bu tablodan da anlaşılacağı gibi Türkiye’de ısınma amacıyla büyük enerji israfı vardır. Bu israfı azaltmadan güneş enerjisi yatırımlarının ekonomik olması da beklenemez.

Özellikle mimarlık eğitiminde en geniş anlamda bina biyolojisi ve yeşil bina (çevreyle dost bina) kavramları hızla yerleşmektedir. Böylece yalnız güneş enerjisi değil aynı zamanda diğer yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanma, yapı malzemelerini bu bilinçle seçme ve doğaya uyum 2000 li yılların mimarisinde etkin rol oynayacaktır. Isıtma ve havalandırmaya yönelik pasif güneş sistemi uygulamaları, güneş enerjisinin Türkiye’de başarılı olarak uygulanabileceği en önemli uygulama alanı olarak öncelik kazanmaktadır. Bu uygulamaya yönelik oldukça yüksek sayıda çalışma, uygulama mevcuttur. Bu uygulamalar arasında iş hanları, bazı kamu binaları, siteler, turizm işletmeleri, kısıtlı sayıda güneş evleri iyi örnekler olarak sayılabilir.

Fotovoltaik sistemler

Fotovoltaik sistemler bilindiği üzere güneş enerjisinden doğrudan elektrik üreten sistemler olarak tanımlanmaktadır. Bu tür sistemlerin ana elemanı fotovoltaik (güneş) pilleridir. Türkiye’de güneş pili üretilmemektedir. Buna karşın Elektrik İşleri Etüt İdaresi (EİEİ) başta olmak üzere güneş pilleri uygulamaları üzerinde çalışan çeşitli kurumlar ve üniversiteler mevcuttur. Ayrıca TÜBİTAK bünyesinde gerek silikon gerekse ince film teknolojileri üzerinde araştırma yapılmaktadır. Bu arada telekomünikasyon alanı başta olmak üzere irili ufaklı çok sayıda uygulama mevcuttur. Son olarak GAP bölgesinde bazı kümbet evlerde güneş pili uygulaması yapılmış ve yakın zamanda devreye sokulmuştur.

TÜRKİYE’DE GÜNEŞ ENERJİSİ EĞİTİMİ

Türkiyede güneş enerjisi üzerinde yaygın olarak eğitim verilmektedir. Tablo 2 verilen dersleri ve verildiği kurum sayısını özetlemektedir. Tabloda verilen üniversiteler dışında güneş enerjisi alanında kurulu bir “Güneş Enerjisi Enstitüsü” bulunmakta ve ayrıca TÜBİTAK bünyesinde güneş enerjisinin her alanında araştırma faaliyetleri sürdürülmektedir.

DEĞERLENDİRME

Birinci ve ikinci petrol krizinin aşılmasından sonra genel olarak önemini yitirdiği düşünülen güneş enerjisi teknolojileri pasif sistem uygulamaları başta olmak üzere elektrik üretimi ve endüstriyel buhar üretimi alanlarında ciddi ALTERNATİFLER haline gelmektedir. Bunun en önemli göstergeleri olarak Avrupa topluluğu ülkeleri ve A.B.D.’nin konuya verdikleri önemle anlaşılabilir.

Güneş enerjisi yatırımlarının en önemli avantajlarından birisi de istihdam yaratma olanaklarıdır. İstihdam oranını arttıran en önemli faktörler olarak genelde yaygın kullanım ve bu nedenle uygulama, devreye alma, işletme, bakım ve onarım hizmetlerinin de yerel olarak sağlanması gereğidir. Özellikle gelişmekte olan ve önemli bir istihdam sorunu olan ülkemizde güneş enerjisi uygulamalarının dolaylı olarak da olsa getireceği önemli avantajlardan birisi de kırsal alanlardan kentsel alanlara göçü azaltmasıdır. Yerel olarak artan iş olanakları ve enerjinin gelmesi göç olgusunu azaltacaktır. Bu hususun, özellikle içinde bulunduğumuz ekonomik kriz ortamında artan işsizlik dikkate alındığında ne kadar önemli olduğu açıktır.

Güneş kuşağı üzerinde yer alan ve sosyo-ekonomik sorunları bulunan ülkemizde güneş teknolojileri ile ilgili araştırma, üretim ve uygulama düzeylerinin bu durumda olmasının nedeni olarak geçmiş hükümet politikalarının yenilenebilir teknolojileri önemsememesi ve hatta küçümsemesi olarak özetlenebilir. Gelişmiş ülkelere baktığımızda, bu ülkelerin güneş alanında bugün bulundukları düzeye gelmelerinde en önemli faktör, kullanıcılara uygulanan teşvikler ve firmalar sağlanan finansal desteklerdir. Bu hususların hiçbirisi ülkemizde yapılmamaktadır. Doğal olarakta konvansiyonel sistemlere göre daha pahalı olan bu teknolojiler yatırımcı ve müşteri bulmakta zorlanmaktadır. Yapılan fizibilite etütleri, özellikle Akdeniz Bölgesi’nin güneş enerjisi bakımından en önemli bölge olduğunu açıkça ortaya koymaktadır. Buna rağmen aynı sevindirici gelişmelerin ülkemiz için de geçerli olduğunu söylemek zordur. Ülkemiz, bugünkü bilgi düzeyi ve teknolojik olanakları ile güneş teknolojilerine katkı yapabilecek düzeydedir. Gittikçe artan çevre bilinci ve kamu baskısıyla gelecekteki hükümetlerin enerji politikalarında güneş ve diğer yenilenebilir ve sürdürülebir kaynaklara önem vermesi sağlanmalıdır.

Güneş enerjisi teknolojilerinin değerlendirilmeleri sırasında unutulmaması gereken en önemli hususlardan biri de sosyal ya da toplumsal maliyetlerdir. Konvansiyonel sistemlerin neden olduğu küresel ısınma, çevre kirliliği (NOx, CO, asit yağmurları, ozon tabakası, vb.) gibi etkiler, kanser ve diğer hastalıklar ve ilgili halk sağlığı bütçesi, kullanılabilir alanlardaki azalmalar, toplumsal göçler, gürültü, doğal afetler ve jeolojik etkiler bunlar arasında sayılabilir. Bunların bedelini uzun sürede toplum olarak hepimiz ödemekteyiz.

Prof. Dr. Hasan Heperkan

Mak. Yük. Müh. Burak Olgun

Mak. Yük. Müh. Orkan Kurtuluş

www.termo-klima.net / Ağustos 2010