HİDROELEKTRİK ENERJİ

Enerji , Hidroelektrik Enerji Tanımı Ve Çevreye Etkisi

Enerji deyince akla çok fazla şey geliyor. Çünkü, enerji çok fazla çeşitten oluşuyor. Konuşmak, hareket etmek ve aklımıza gelen ne varsa bütün bunları yapabilmek için enerjinin gerekli olduğunu biliyoruz.

Bütün bu ihtiyaçları karşılayabilmek için de daha fazla enerjiye ihtiyacı var. Enerji elde etmek için, bir dizi santraller kuruyor. Hidroelektrik santralleri, termik santraller, hatta nükleer santraller. Hidroelektrik santraller ile elektrik üretimi, dünyada toplam elektrik üretimine yaklaşık %23 oranında katkıda bulunmaktadır. Hidroelektrik santralleri ile enerji üretimi için uygun coğrafi koşulların sağlanması gerekmektedir. Günümüz koşullarında kullanılabilir hidroelektrik kapasitenin büyük bir bölümü hali hazırda kullanılmaktadır. Türkiye açısından enerjinin durumu ele alındığında, bazı kaynaklar açısından şanslı bir ülke olduğumuz ortaya çıkmaktadır. Özellikle Güney ve Doğu Anadolu bölgelerimizde hidroelektrik santraller sayesinde üretilen elektrik enerjisi küçümsenemez. Kurulması planlanan veya inşaatı süren birçok hidroelektrik santralleri, Türkiye’nin geleceğine damga vuracaktır. Hidroelektrik santraller, temiz enerji kaynakları arasında değerlendirmek gerekir.

Santrallerin kurulması için, İlk önce santralin kurulacağı alanda bulunan bitki örtüsü tamamen ortadan kaldırılıyor. Çünkü, başka türlü bu mümkün olmamaktadır. İçlerinde en zararsızı olan, hidroelektrik santralleri için bile bu şart geçerlidir. Hidroelektrik santralı kurulacaksa, bir de baraj sorunu oluşuyor. Yani suyun biriktirileceği devasa havuzların bulunması, binlerce hatta milyonlarca metre küp suyun biriktirilmesi gerekiyor. Hidroelektrik santrallerin çevre ile etkileşimlerine gelince, büyük su rezervuarlarının oluşması nedeni ile ortaya çıkan toprak kaybı sonucu doğal ve jeolojik dengenin bozulabilmesi olasıdır. Bu rezervuarlarda oluşan bataklıklar da, metan gazı oluşumu için uygun bir ortam teşkil ederler. Bir de dere yataklarının bozulması ve buna bağlı olarak bir dizi deformasyon meydana geliyor.. Ancak hidroelektrik santrallerin toplam getirisi yanında, küçük dezavantajlarından söz etmemek gerekir. Sonuçta, Bir şeylere sahip olurken, başka  şeylerden vazgeçmemiz gerekiyor.

Hidroelektrik Enerji

M.Ö. 3000-2000 yıllarından itibaren Mezopotamya ve Çin'de, Mısır ve Anadolu 'da suyun potansiyel ve kinetik enerjisinden faydalanılmıştır. Buhar makinasının icadına kadar bir cismi hareket ettirmek için kuvvet kaynağı olarak sadece su ve rüzgardan yararlanılıyordu. Rüzgarın süreksiz olması nedeniyle daha çok su kullanılmıştır.

Suyun Potansiyel ve kinetik enerjisinden faydalanılarak çeşitli tipte hidroelektrik tesisler yapılabilir. Çöllerde ve sıcak ülkelerde suyun buharlaşmasından faydalanmak suretiyle yapılan depresyon tesisleri, gel-git olayından ve dalga enerjisinden faydalanılarak yapılanlarla akarsular üzerinde kurulan sistemler buna örnek verilebilir.

Ülkemizdeki akarsuların hidroelektrik potansiyelinin geliştirilmesi amacı ile 485 adet hidroelektrik santral (HES) projesinin geliştirilmesi planlanmış bulunmaktadır. Bu çalışmalar sonucunda ülkemizin akarsularının toplam kurulu gücü 34592 MW, hidroelektrik enerji potansiyeli ise 122332 GWh olarak hesaplanmıştır. 1999 yılı sonu itibariyle geliştirilerek işletmeye açılan 113 adet HES projesinin toplam kurulu gücü 10631 MW olup, enerji üretim kapasitesi yılda ortalama 38493 GWh’dır. Bu ise toplam hidroelektrik potansiyelin ancak %31’inin geliştirildiğini göstermektedir. Bu oran halen inşaatı devam etmekte olan toplam 4246 MW kurulu gücünde ve 14020 GWh enerji üretecek olan 38 adet HES projesinin tamamlanarak işletmeye alınması ile %43’e ulaşacaktır.

 DSİ Türkiye’de su kaynaklarını geliştirme projelerini, gerçekleştirmekten sorumlu kurumdur. Hidroelektrik enerji üretecek projeleri geliştirmektedir. Türkiye’de bugüne kadar 125 hidroelektrik santral işletmeye alınmıştır. Türkiye’de bugüne kadar işletmeye alınan  11643 megawatt kurulu güçteki hidroelektrik santrallerde yılda ortalama 42.2 milyar kilowatt saat enerji üretmektedir. DSİ tarafından inşa edilen hidroelektrik santrallerin  toplam kurulu gücü 9912 megawatt’dır.  DSİ tarafından inşa edilen hidroelektrik santrallerde yılda ortalama 35,7 milyar kilowatt saat enerji üretilmektedir. 40,5 milyar kilowatt saat enerji üretecek 102 hidroelektrik santralın inşaatı DSİ yatırım  programında bulunmaktadır. DSİ dünyanın en büyük su projelerinden biri olan GAP’ı da gerçekleştiriyor. GAP ‘da 22 baraj, 19 hidroelektrik santral inşa edilecek olup, 9 baraj  ve 5  hidroelektrik santralın inşası tamamlanmıştır. GAP‘da tamamlanan hidroelektrik santrallerde,  20 milyar kilowatt saat enerji üretilmektedir. Devam eden projeler ile 7 milyar kilowatt saat daha enerji üretileceği bildirilmektedir.

Depresyon tesisleri:

Denizden alçakta olan çöllerde veya denize kıyısı olan çok sıcak bölgelerde, yüzeyden suyun fazla buharlaşmasından yararlanmak amacıyla hidroelektrik tesisler yapılmaktadır. Çok sıcak bölgelerdeki uygun bir koy bir duvar aracılığıyla denizden ayrılır. Denizden ayrılan kısımda serbest su yüzeyinden buharlaşma sonucunda, buranın su seviyesi alçalır. İşte buharlaşan bu su miktarına eşit debi denizden alınarak hidroelektrik tesisi kurulur. Çöllerde yapılan tesislerde ise çölün denizden alçak olan kesimlerinde bir tünel veya bir kanal ile deniz suyu taşınır. Çukur bölgede yapılan tesiste ise enerji üretilir. Çukur bölgede oluşan göl kesimden bir yıl içinde buharlaşan su miktarına eşit olan debi, denizden alındığı takdirde zaman içinde gölde kararlı bir seviye oluşur. Çukur bölgede oluşan bu gölün hacminin deniz suyundaki tuzu depolayacak kadar büyük olması gerekir.

 Buna Dünyadan örnek verilecek olursa, Kattara Hidroelektrik projesi. Kattara Çölü Kahire'nin 300 km batısında ve Akdeniz seviyesinden 135 m alçaktadır. 80 km uzunluğundaki bir tünel vasıtasıyla 600 m³/sn lik deniz suyu bu çukura aktarılacaktır. Oluşacak göl ham biriken tuzları hem de 60 m yüksekliğindeki 12000 m² 'lik bir alana sahip gölün su yüzeyinde büyük miktarda buharlaşma gerçekleşecektir. Yılda yaklaşık 2 m kalınlığında su buharlaşırsa, yılda toplam 24 milyar m³ su buharlaşacaktır. Bu da ~761 m³/s debiye karşılık gelir. Fırat nehrinin debisi ise 600 m³/s 'dır. Tesisin kurulu gücü 1200MW'dır. 

Gel-Git Hidroelektrik Tesisleri:

Açık denizlerde meydana gelen gel-git olaylarından yararlanılarak elektrik enerjisi elde edilmesi için kurulan tesislerdir. Yükselen deniz suyu bir nehrin ağzında yapılan hazneye veya bir koya doldurulur. Boşalırken, dolarken veya her iki yönde çalışan tek ve çift hazneligelgit tesisleri yapılmıştır.24 saat içinde, 20 dk süre ile deniz iki defa kabarır ve alçalır. Dolarken ve boşalırken aynı türbin çalışabilir. İki taraf arası seviye farkı 3 m olunca türbinler durur. Daha sonra tekrar kapaklar açılarak deniz suyu doldurulur ve boşaltılır. Bu tesislerin en büyüğü Fransa'da Atlantik sahilindeki Rance Tesisidir. Bu santralde her biri 10 MW gücünde 24 türbin-jeneratör grubu vardır. Tesisi çalıştırmakta sadece bir kişi görevli çünkü tesis tam otomatik olarak çalışmaktadır. Tesis 240 MW gücündedir.

 Dalga Enerjisinden faydalanılarak Enerji Üreten Tesisler:

Bu tesisler henüz uygulama safhasına girmemiştir. Dalga enerjisinin de süreksiz olması bu tür tesislerin faaliyet sürelerini kısıtlamaktadır. İstanbul Boğazındaki akıntıdan enerji elde edilmesi ise mümkün değildir. Çünkü tesisin masrafları üretimle elde edilecek gelirin çok çok üstündedir. Ayrıca tesisin kurulabilmesi için Boğaz deniz trafiğine kapatılacaktır ve üretilecek enerji ise yalnızca 5 MW gücündedir. Yani konvansiyonel olmayan tesisler ancak belirli yerlerde ve belirli koşullar altında yapılabilmektedir.

            Akarsular üzerinde kurulan Hidroelektrik Tesisleri: Bu tür santraller iki ana bölüme ayrılır. Barajsız hidroelektrik santralleri, nehir santralleri veya çevirmeli hidroelektrik tesisleri.

Barajsız Hidroelektrik Tesisleri:

Akarsu, bağlama adı verilen bir sistem aracılığıyla kabartılarak su alınır. Alınan su bir tünel veya kanal yardımıyla az bir eğim oluşturacak şekilde, aynı veya başka bir akarsu yatağına bırakılır. Böylece seviye farkından yararlanılarak elektrik enerjisi üretimi sağlanır. Akarsu üzerine yapılan bağlama yardımı ile kabartılan suyun, seviye farkından yararlanarak kanalsız veya tünelsiz tesisler yapılmaktadır.

Barajlı Hidroelektrik Tesisler

Akarsu üzerinde bir baraj yardımı ile mevsimlik, yıllık veya çok yıllık hazneler, Elektrik enerjisi üretimi ihtiyaca göre ayarlanarak, pik saatlerindeki ihtiyaç kolayca karşılanır. Yedek türbinler yardımı ile yağışlı yıllarda güvenilir enerjinin üstünde ikincil enerji üretilebilir ve haznenin büyüklüğüne göre kurak mevsimlerde enerji ihtiyacı karşılanabilir.