Geçmişten Geleceğe: Rüzgâr Enerjisi Neden Önemli?

Bu içerik bbva.com’da yayımlanan “¿Qué es la energía eólica? La importancia del viento como renovable” adlı makaleden uyarlanmıştır.

Yenilenebilir enerji kaynaklarından bahsetmek, en eskilerinden birine atıfta bulunmayı gerektirir: Rüzgâr enerjisi. Bir rüzgâr jeneratörü vasıtasıyla rüzgârdan elde edilen, tükenmeyen, çevreyi kirletmeyen ve sera gazlarına neden olan fosil yakıtların kullanımının azaltılmasına katkı sağlayan temiz enerjidir. Peki rüzgâr bir enerji kaynağı olarak ne zamandan beri kullanılıyor, gelecekte bizi neler bekliyor, Türkiye’de rüzgâr enerjisinin durumu nasıl? Şimdi gelin bu soruları yanıtlayalım ve bu enerji kaynağına daha yakından bakalım.

Rüzgâr enerjisinin nereden geldiğini anlamak için öncelikle güneşi hesaba katmalıyız. Bu tür yenilenebilir enerjiyi üretmek için kilit bir unsur olan, havayı, karayı ve denizi ısıtarak rüzgâra neden olan güneş radyasyonudur. Hava hareket halindeyken, karada veya denizde kurulu rüzgâr türbinleri tarafından rüzgârı elektriğe dönüştürmek ve dolayısıyla bu enerji kaynağını sürdürülebilir bir şekilde üretmek için kullanılan kinetik enerji üretir. Peki kinetik enerji elektriğe nasıl dönüştürülür? Türbinler, rüzgâr jeneratörlerinin önemli bir parçasıdır. Mümkün olan en büyük kinetik enerjiyi yakalamak için kanatlara çarpan rüzgâr, kanatlara bağlı olan türbinin dönmesine neden olur. Bu hareket, bir jeneratöre bağlı bir ekseni hareket ettirerek kinetik enerjiyi rotasyonel enerjiye dönüştürür ve bu da bir dönüştürücü sayesinde elektrik enerjisi ve karşılığında alternatif akım üretilmesini mümkün kılar. Üretilen elektrik miktarı;

• Kanatların uzunluğu,
  
• Türbin ve rotorun boyutu,
• Rüzgârın hızı veya
• Rüzgâr türbininin konumu gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.

Rüzgâr enerjisinin kökeni

Bir enerji kaynağı olarak kullanılması binlerce yıl öncesine dayanan rüzgâr, 19. yüzyıla kadar geleneksel yel değirmenleri sayesinde gemileri itmek, su pompalamak veya tahıl öğütmek için kullanılıyordu. Bu fikri Avrupa’ya getiren, Hollanda sakinlerinin Ren Nehri deltasındaki gölleri ve bataklıkları kurutmak için yel değirmenini uyarlamasına izin veren Orta Doğu halkıydı. Bu teknoloji Amerika Birleşik Devletleri’ne 18. yüzyılın sonları ve 19. yüzyılın başlarındaki göçle ulaştı ve yalnızca tahıl öğütmek için bir araç olarak değil, aynı zamanda evler ve endüstri için elektrik üretecek bir kaynak olarak da hizmet etti. 19. yüzyılın ikinci yarısında, özellikleri mevcut rüzgâr jeneratörlerinin tasarımı için kullanılacak olan popüler Amerikan çok bıçaklı değirmen ortaya çıktı. 1887’de Amerikalı bilim insanı Charles F. Brush (1849-1929), elektrik üretimi için rotor çapı 17 metre ve sedir ağacından yapılmış 144 rotor kanadı olan ilk rüzgâr türbinini yaptı. Daha sonra Danimarkalı bilim insanı Poul la Cour (1846-1908), birkaç rotor kanadına sahip rüzgâr türbinlerinin elektrik üretimi için çok kanatlı türbinlere göre daha verimli olduğunu keşfetti, 1899’da ilk modern rüzgâr jeneratörünü tasarladı. 

Ancak rüzgârın ürettiği enerjiden en iyi şekilde yararlanmak için bir yasa gerekliydi. 20. yüzyılın ikinci on yılında Alman fizikçi Albert Betz, elektrik üretmek için rüzgâr enerjisi kullanımının teorik temelleriyle birlikte kendi adını taşıyacak bir yasa oluşturan kişiydi. Ve bu yasa ilk kez 1919’da formüle edildi.

Rüzgâr enerjisine ilgi büyüyor

Teknolojinin gelişmesiyle rüzgâr jeneratörlerindeki inovatif çalışmalar elektrik üretimini giderek daha verimli hale getirdi. Ulusal Enerji Ajansı’nın (IEA) verilerine göre 1990 ile 2018 yılları arasında dünyada rüzgâr enerjisinden toplam 1.273.409 gigawatt (GW) elektrik üretilmiş. Çin, 350 bin GW’lık elektrik üretimi ile ilk sırayı alırken, ikinci sırada 250 bin GW’lık üretimi ile Amerika Birleşik Devletleri geliyor. Almanya 100 bin GW’lık elektrik üretimi ile üçüncü sırayı alırken onu İngiltere ve Hindistan izliyor.

Küresel Rüzgâr Enerjisi Konseyi (GWEC) tarafından yayımlanan Küresel Rüzgâr 2019 raporu, rüzgâr enerjisine olan ilginin artışını gösteriyor. Rapora göre 2019 yılında dünya çapında 60,4 GW kapasiteli rüzgâr santrali kuruldu. Bu sayı, rüzgâr enerjisine yapılan yatırımların önceki yıla oranla %19’luk bir artış yaşadığını gösteriyor. Ayrıca bu yatırımların %70’i Çin, ABD, İngiltere, Hindistan ve İspanya’da bulunuyor.

Rakamlarla rüzgâr enerjisi ve geleceği

Uluslararası Enerji Ajansı’nın (IEA) “Wind Electricity: Tracking Progress 2022” verilerine göre 2021 yılında rüzgârdan elektrik üretimi 273 TWh (%17 artış) ile rekor bir artış gösterdi. Bu, 2020’de elde edilenden %55 daha fazla ve tüm yenilenebilir enerji teknolojileri arasında en yüksek büyümeydi. Bu kadar hızlı bir gelişme, 2019’da sadece 59 GW olan rüzgâr kapasitesi eklemelerinde 2020’de 113 GW’a ulaşan benzeri görülmemiş bir artış sayesinde mümkün oldu. Ancak, 2030’da yaklaşık 7900 TWh rüzgârdan elektrik üretimine sahip olan 2050'ye Kadar Net Sıfır Emisyon Senaryosu ile doğru yolda ilerlemek için, ortalama yıllık kapasite ilavelerini yaklaşık 250 GW’a çıkarmak gerekiyor, bu da 2020’deki rekor büyümenin iki katından fazlası demek. Bu düzeyde sürdürülebilir kapasite artışı elde etmek için çok daha fazla çaba gösterilmesi gerekiyor; iyileştirme için en önemli alanlar, karada rüzgâr için izin verilmesini kolaylaştırmak ve açık denizde rüzgâr için maliyeti azaltmak.

Yine IEA tarafından yayımlanan “Yenilenebilir 2022: Analiz ve 2027’ye Yönelik Öngörüler” raporuna göre ise yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik üretimindeki payının 2027 itibarıyla mevcut yüzde 28 seviyesinden yüzde 38’e yükselmesi bekleniyor, bunun yüzde 20’sini de güneş ve rüzgâr oluşturacak. Rapora göre rüzgâr enerjisi kurulu gücünün bu dönemde yaklaşık iki katına çıkacağı. 2022-2027 döneminde 570 GW’ın üzerinde yeni kara rüzgâr kapasitesinin faaliyete geçmesi bekleniyor. Deniz üstü rüzgâr enerjisi kapasitesindeki artışın ise yenilenebilir enerjideki toplam artışın neredeyse yüzde 20’sini oluşturacağı öngörülüyor.

Küresel Rüzgâr Enerjisi Konseyi’nin (GWEC) Küresel Rüzgâr Raporu 2022 verilerine göre ise rüzgâr endüstrisi bugüne kadarki en iyi ikinci yılını 2021’de yaşadı. Toplam küresel rüzgâr enerjisi kapasitesi 837 GW’ye ulaştı.

Türkiye’de rüzgâr enerjisi

Türkiye Rüzgâr Enerjisi Birliği TÜREB tarafından yayımlanan Türkiye Rüzgâr Enerjisi İstatistik Raporu-Temmuz 2022’de yer alan bilgilere göre, 2022 yılının ilk yarısında devreye alınan 540 MW ile toplam rüzgâr kurulu gücü 11.641 MW’a ulaştı. 2022’nin ilk yarısında rüzgârdan elde edilen toplam elektrik 16 milyon 459 bin 762 MWh’e ulaşırken, bu miktar Türkiye’de üretilen toplam elektriğin yüzde 10,72’sini oluşturdu. Mart ayında Türkiye’de elektriğin yüzde 11,67’si rüzgârla sağlandı.

T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanı Fatih Dönmez’in verdiği bilgilere göre, Türkiye’nin rüzgâr enerjisindeki kurulu gücü ağustos itibarıyla 11 bin 137 MW. Dönmez, Türkiye’nin rüzgâr enerjisi kurulu gücünde ise Avrupa’da 7., dünyada 12. sırada olduğunu ve gelişen teknolojilerle, Türkiye’nin karasal alanda 100 bin MW’ı aşan potansiyelinin olduğunu belirtiyor.

Özetle; rüzgâr enerjisinin dünyada ve ülkemizde çok ciddi potansiyeli var. Garanti BBVA olarak ülkemizin yenilenebilir enerji kaynaklarına geçişini oldukça önemsiyor, rüzgâr enerjisi projelerinde Türkiye’de faaliyette bulunan yaklaşık her üç türbinden birine enerji projeleri finansmanı sağlayarak hem dünyaya hem geleceğe iyi bakıyoruz.