AR-Ge ve inovasyon, sürdürülebilirlik konusunda kilit öneme sahip. Hem temiz teknolojilerin gelişiminde hem de verimlilikte, çığır açabilecek birçok alan var. Zorlu Enerji ve iştiraklerinin Ar-Ge Ekibi Yöneticisi Ural Halaçoğlu, Zorlu Enerji olarak çalışmalarının sadece yenilenebilir kaynaklar üzerinde odakladıklarını, dolayısıyla Ar-Ge çalışmalarının tümünün de bu alana yoğunlaştığını söylüyor.
Yazı: Barış DOĞRU
Bize biraz Zorlu Enerji’nin AR-GE faaliyetlerinden bahseder misiniz?
Geleceğin enerji şirketi olma yolunda çıktığımız yolculuğumuzda, yurt içindeki elektrik üretimimizin %100’ünü yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlıyoruz. Bu, şirketimizin ortaya koymuş olduğu gelecek vizyonunun önemli bir parçası. Biz de bu doğrultuda çalışmalarımıza yön veriyoruz. 2008 yılında ilk kez jeotermal alanındaki projelerimizi başlattık. Yine benzer dönemlerde rüzgâr santrallerine giriş yaptık. Hidroelektrik santraller de yine bu dönemde portföye dahil oldu. Zorlu Enerji olarak çalışmalarımızı sadece yenilenebilir kaynaklar üzerinde odakladık diyebilirim. 2017 yılında, Kızıldere 3 Jeotermal Enerji Santrali inşaat ve devreye alma çalışmaları sürecimiz devam ederken TÜBİTAK’la yollarımız kesişti. Ben o zaman jeotermal tarafında iş geliştirme kısmından sorumluydum. Aynı yılın sonuna doğru Avrupa Birliği (AB) Ufuk 2020 (Horizon 2020) isimli bir program hakkında bizimle bilgi paylaştılar. Sonrasında da jeotermal santraller alanında sektör lideri olarak Avrupalı partnerlerle birlikte proje üretmemiz önerisinde bulundular. Konuyu üst yönetimimizle etraflıca değerlendirdik ve “GECO” isimli (Geothermal Emission Control) projeyle ilk işbirliğimize adım attık. Arkasından diğer projelerimiz geldi. Ve zaman içinde Ar-Ge’ye ayrıca mesai ayıran bir departman haline geldik.
Şu anda Zorlu Enerji’nin dahil olduğu dört proje Avrupa Birliği’nin Horizon 2020 çerçeve programı üzerinden yürüyor. Üç tane de yine dolaylı olarak AB tarafından fonlanan ve Türkiye ayağında TÜBİTAK üzerinden destek alan projemiz var. AB üzerinden desteklenen tüm projelerimizle birlikte toplamda 7 projemiz Zorlu Enerji tarafında, 4 tane AB destekli proje de Osmangazi Elektrik Dağıtım A.Ş. tarafında yürütülüyor. Tüm bunlara ilave olarak 9-10 civarında EPDK destekli Ar-Ge projemiz mevcut. Özetleyecek olursam, toplamda 20’ye yakın Ar-Ge projesini yönetiyoruz diyebilirim.
Şu an için toplamda 8 kişilik bir ekibiz. Yakın bir zamanda birimimize 4 yeni çalışma arkadaşı daha alarak, sayımızı 12 kişiye çıkarmayı hedefliyoruz. Şirket içinde hem elektrik dağıtım tarafında hem de jeotermal ve rüzgâr santralleri tarafında tam zamanlı olarak çalışan 10 kişiden oluşan ekibimiz var. Ancak bu projeleri yaparken aynı zamanda destek aldığımız sahadaki arkadaşlarımızı da düşündüğümüzde daha da genişleyen bir ekip haline geliyoruz.
Aslında ben de tam da bunu sormak istiyordum. Sizin de bildiğiniz gibi projeler bazen Ar-Ge biriminin içerisinden çıkar. Bazen de sahadan Ar-Ge birimine gelir. Sizde nasıl yaşanıyor bu süreç?
İstanbul’da merkez ofisimizde çalışıyor olmamıza rağmen ekipçe çok sıklıkla santral bölgelerimize ziyaretlerde bulunuyoruz. Bu nedenle sahada çalışan ekip arkadaşlarımızla çok güçlü bir iletişimiz var. Bu süreçte ortaya çok farklı fikirler çıkabiliyor. Örneğin jeotermal emisyon kontrolü konusunu, GECO projesi hayata geçmeden çok önce, 2015 yıllarında ilk olarak şirket bünyesinde bulunan rezervuar ekiplerimiz toplantılar sırasında gündeme getirmişti. Bu konu aynı dönemlerde projemiz daha hayata geçirilmemişken makalelerde de gündeme geliyordu. Bu bahsettiğim örnekte de görüldüğü gibi aslında bunun çift yönlü bir iletişim olduğunu söyleyebiliriz.
Zaten Ar-Ge çok dinamik bir süreç olduğu için biraz da esnek olmak gerekiyor herhalde.
Kesinlikle katılıyorum size. Bunun yanı sıra sürekli öğrenme şeklinde olmak da büyük önem taşıyor. Ben bu öğrenme sürecine ilk olarak jeotermalden başladım. Ar-Ge projeleriyle beraber rüzgâr alanına giriş yaparak, bu alanda da bilgi ve birikim sahibi oldum. Ar-Ge ve inovasyon pozisyonunun getirdiği sistematikle beraber akıllı sistemler, akıllı şebekeler, elektrikli sayaçlar, büyük veri, yapay zeka ve makine öğrenmesi gibi pek çok konuda sürekli olarak kendimi güncellediğimi söyleyebilirim. Ar-Ge ve inovasyon alanında başarılı olmanın anahtarı da bana göre buradan geçiyor. Sürekli olarak kendimizi güncellemeliyiz.
Jeotermal enerjinin çevreye olan etkisi konusunda kafa karışıklıkları var. Dönem dönem protestolarla da karşılaşılıyor. Ben bu konuya çok fazla kafa yoran ve yazan biriyim. Açıkçası dünyanın hiçbir yerinde de bu konuyla ilgili böyle büyük sorunlar görmedim. Bunun Türkiye’deki uygulamalarla ilgili bir sorun olduğunu düşünüyorum. Ar-Ge faaliyetlerinizin jeotermalde yoğunlaşmasında bu durumun etkisi oldu mu?
Aslında çok doğru bir soru sordunuz. Jeotermal yerküreden gelen yenilenebilir ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı. Türkiye’de baktığınız zaman jeotermal enerji santralleri son 10 yılda büyük bir gelişim gösterdi. 15 MW’dan 1700 MW kapasiteye ulaştı. Sektör, kapasitesini artırırken teknolojik anlamda da ciddi bir ilerleme kaydedildi. Jeotermal alanında münferit sorunlar olabilir ancak büyük şirketlerin tüm uygulamaları, olması gerektiği gibi prosedürlere ve kurallara uygun olarak yapılıyor.
Biz de Ar-Ge süreçlerimizi yürütürken, jeotermal enerji konusunda kamuoyunun daha iyi bilgilendirilmesi ihtiyacını da gördük. İşimizi daha iyi anlatarak, birçok kullanım alanı olan jeotermalin yurtdışında olduğu gibi ülkemizde de gerekli yeri edinmesi amacıyla çalışmalar yürütmeliyiz. Örneğin; santralin soğutma kulesinden çıkan su buharının zararlı gaz olarak adlandırıldığını üzülerek görüyoruz. Jeotermal enerji santrallerinin işleyişi sırasında jeotermal suyu geri dönüştürüyoruz ve kapalı çevrimde işlemlerimizi tamamlıyoruz. Ancak, jeotermal akışkanın yani suyun doğası gereği içerisinde, çoğunluğunu karbondioksit gazlarının oluşturduğu bir miktar yoğuşmayan gazlar da bulunuyor. Bu gazları süreç içerisinde belirli noktalarda almak zorundayız. En çok önemsediğimiz ve önceliklendirdiğimiz konularımızdan biri de bu gazların kontrolü. İşte bu noktada GECO projemizle bu alanda çok büyük bir fırsat yakalamış olduk. GECO ile jeotermal santrallerden kaynaklanan emisyonların sıfıra indirilmesi için ilk adımı atmış oluyoruz. Projemizle, İzlanda, İtalya ve Almanya ile birlikte Türkiye dört demo sahasında jeotermal santrallardan çıkan ve yoğuşmayan gazların rezervuara geri basılması işlemi üzerine çalışmalar yapacağız. Böylece, Türkiye’de geliştirilen bir sistemi bilgi transferi olarak dünyaya ihraç etmiş olacağız. Avrupa Birliği de GECO projemizi önemli bir inovasyon olarak gördüğü için bu projemize destek sağladı. Dört farklı sahada yoğuşmayan gazları geri basmayı deneyeceğiz.
Jeotermal ile ilgili yanlış algı yaratan bir diğer konu da koku. Tesislerdeki yoğuşmayan gazlar içerisindeki sülfür kokulu bir gaz. Hafif bir çürük yumurta kokusu vardır. Bu gaz jeotermal santrallarda aslında çok düşük miktarda bulunmasına rağmen koku nedeni ile bazı bölgelerde şikayetlere yol açabiliyor. Ancak İzlanda’ya baktığımızda karbondioksit oranı %55, sülfür gazı oranı da %45 seviyesinde bulunuyor. Jeotermal bölgelerde o kadar yoğun bir sülfür gazı çıkışı var ki kilometrelerce öteden bu kokuyu alabilirsiniz. İzlandalılar da bu projelere ilk girdiklerinde daha önce benzer süreçlerden geçmişler. Hayata geçirdikleri projelerle, yoğuşmayan gazları geri basmayı denemişler. Biz de İzlanda örneğini takip ederek, daha yenilikçi bir sistem ortaya koyduk. Bu yeni tasarımımızla ortaya çıkan yoğuşmayan gazları rezervuara geri basma çalışmalarını yürütüyoruz.
Jeotermal ısıtma ve soğutma İzlanda ekonomisinde büyük yer tutuyor. Ülkenin neredeyse tamamının ısınma ihtiyacı jeotermal enerjiden sağlanıyor. Sadece bu da değil, termal turizm de önemli geçim kaynaklarından biri haline gelmiş durumda. Bu durum birçok jeotermal zengini ülkede de benzer. Bu nedenle jeotermal enerjinin ve kullanım alanlarının daha iyi anlatılmasının, olumsuz algıyı kırmanın yanı sıra jeotermal açıdan zengin olan ülkemizde örneğin jeotermal seracılık, balıkçılık ve turizm gibi farklı kullanım alanlarının yaratılmasının da önünü açacağını düşünüyorum.
Enerjinin depolanması da önemli çalışma alanlarınızdan biri sanırım…
Evet, biri Almanya’da bir diğeri Türkiye’de olmak üzere iki farklı demo sahası bulunan GeoSmart projemiz, depolama konusunda. GeoSmart ile batarya depolama sistemlerinden farklı olarak enerjiyi termal olarak depolayacağız. Dönem dönem ani yüklenmelere bağlı olarak, pek çok bölgede elektrik kesintisi meydana geliyor. Bu sıkıntıların önüne geçmek için termal batarya sistemleri üzerine çalışmaya karar verdik. Burada izleyeceğimiz yol ise şöyle olacak: Öncelikle Jeotermal akışkanının buhar fazını termal olarak bir tanka depolayacağız; günün belli saatlerinde ve şebekenin daha fazla yüke ihtiyaç duyduğu zamanlarda da bu depoladığımız buharı, buhar türbininin girişine tekrardan deşarj ederek yeniden elektrik üretilmesini sağlayacağız. Böylelikle örneğin o an normalde standart 10 MW üretim planlanırken, şebekenin 11 MW talebi olması durumunda sistem bunu karşılayabilecek kapasitede olacak. O aradaki 1 MW’lık açığın giderilmiş olmasıyla da elektrik arzında yaşanacak olası ihtiyacın anında sağlanmasının önünü açmış olacağız.
Bu projemizin önemli bir avantajı da ısıtma bacağı olacak. Bahsetmiştim, ülkeler jeotermalden bölgesel ısınma için ciddi anlamda faydalanıyorlar. İzlanda bu anlamda bölgesel ısınmanın %100’e yakın kısmını jeotermal enerjiden sağlıyor; kaldırımlarını, yollarını bile jeotermal enerji ile ısıtıyor.
Gündüz hava sıcaklığı yükseldiği zamanlarda bölgesel ısıtma sisteminin artık çok fazla akışkana ihtiyacı olmuyor. O an sistemde ihtiyaç duyulmayan akışkanı, bir termal depolama tankında sıvı fazda depolanıyor. Kışın akşam sıcaklıkları eksinin altına düştüğü zamanlarda da yani yükün arttığı zamanda, hemen depolama sisteminden bir miktar kadar akışkan sisteme geri veriliyor, böylelikle o fazla yükün de karşılanması sağlanıyor. GeoSmart projemizle, bölgesel ısıtma sistemiyle biz de Türkiye’de bunu yaygınlaştırmayı hedefliyoruz.
Bu biraz da akıllı şebekeler konusuna giriyor değil mi?
Akıllı şebekeler tarafında, termal depolama sistemi olarak jeotermalde ilk defa denenecek bir teknoloji olarak son projemiz GEOPRO’yu okuyucularla paylaşmak isterim. Bu projemiz ismini “Geothermal fluid properties”den (jeotermal akışkan özellikleri) alıyor. Öte yandan “Jeotermal akışkanların içerikleri ve özelliklerinin tespit edilmesi” alanında öncülük ederek jeotermalde Ar-Ge alanındaki profesyonelliğimize vurgu yapıyor. Daha önce de bahsettiğim gibi jeotermal akışkanların içerisinde çok farklı birleşenler var. Bunları saf suda olduğu gibi alıp sıcaklığını, basıncını, kütlesini, debisini sağlıklı bir şekilde ölçemiyorsunuz. Bunun için her ne kadar belli ölçüm sistemleri olsa da, bunların çoğunluğunun doğruluk değerleri çok düşük seviyede.
GEOPRO projemizde birebir saha uygulamamız bulunmuyor. Ar-Ge’nin girişi olarak kabul edilen, akademik bir proje olarak öne çıkıyor. İzlanda ve İngiltere’deki laboratuvar ortamında yapılacak testler için sahamızdan aldığımız numuneleri gönderiyor, sonrasında ekiple birlikte laboratuvar ve bilgisayar ortamında simülasyonlar aracılığıyla jeotermal akışkanın özelliklerini nasıl sağlıklı bir şekilde takip edeceğimiz, anlık nasıl ölçümleyeceğimiz üzerinde çalışıyoruz.
Yanı sıra bu projemizle jeotermal akışkanın re-enjeksiyon sıcaklığını da düşürmeyi planlıyor, laboratuvar ortamında gerçekleşen simülasyonlarla konu üzerinde çalışıyoruz. Örneğin Kızıldere sahamızda biz 100 derecede re-enjeksiyon yapıyoruz yani akışkanı geri basıyoruz. Bu farklı yerlerde rezervuara göre değişiyor. Eğer jeotermal akışkanın özelliklerini, kimyasını değiştirebilirsek bunu 50-60 dereceye kadar indirme şansımız var. Ama bugünün koşullarıyla teknolojik olarak bunu yapamıyoruz. Ancak ısıyı 100 dereceden 60 dereceye düşürebilirsek, arada oluşan 40 derecelik sıcaklık farkı ile elektrik üretimi, bölgesel ısıtma ve sera ısıtması gibi pek çok farklı alanda fayda sağlayabiliriz. Bu projeyle amacımız, jeotermal santrallerin re-enjeksiyon sıcaklığını düşürerek, santralden olabilecek en verimli bir şekilde yararlanmak.
Sanırım bir de elektrikli araçlarla ilgili bir projeniz var…
Elektrikli araçlarla ilgili eCharge4Drivers projemiz bulunuyor. Bu projemiz ZES (Zorlu Energy Solutions) markamız tarafından destekleniyor. Bildiğiniz gibi 2017-2018 yıllarından bu yana ZES çatısı altında şarj istasyonları ağı kurulumu yapıyoruz. Türkiye’de bugün itibariyle 81 ilde 1000’den fazla sokete ulaştık. Ülkemizde elektrikli araç sayısı yaklaşık 3000 civarında, aslında oldukça düşük. Buna rağmen bizim bu alanın ülkemizde de gelişeceğini öngördüğümüz için, her geçen gün soket sayımızı artırmaya devam ediyoruz. eCharge4Drivers projesinde 12 farklı AB ülkesinden proje ortaklarımız var. Avrupa’nın 10 farklı ülkesinin, 12 farklı şehrinde de demo çalışmalarımız olacak.
Bununla birlikte elimizdeki bilgi birikimini paylaşırken yeni yöntemler de deneniyor. Örneğin bir taşıt tanıma sistemini düşünün, benzin alınırken pompa takıldığı anda benim aracımı tanıyor. Şu an elektrikli araçlar üzerinde öyle bir sistem yok. Entegre olmanız gerekiyor yani elinizde ZES kartı olacak, o şarj istasyonuna gidip kartı okutacaksınız. Bu alanda yeni standartlar çıkıyor ve çıkmaya devam edecek. Biz de ilk etapta demo sahamızda bunlardan bir tanesini deneyeceğiz. Oradaki istasyonda şarj fişini taktığım anda aracınız tanınacak, hangi tedarikçiyle çalışıldığı bilgisinin öğrenilmesinin yanında fatura işlemlerinin de tamamlanacağı bir uygulama olacak.
Onun haricinde kullanıcı memnuniyetini artırmak amacı ile paydaş odaklı işbirlikleri geliştiriyoruz. Az önce bahsettiğim bütün Avrupa ülkelerinde anketler yaptık, kullanıcılara gittik, elektrikli araç üreticilerine gittik, istasyon sahiplerine gittik, hepsinin görüşlerini topladık. Bu verilere göre proje içerisinde oradan gelen geri bildirimlerden beslemelere göre de bazı geliştirmelerimiz olacak. Kiralama servisleri bunlara verilecek güzel bir örnek olur. Bu uygulama ilk çıktığında çoğunlukla platformlar ve uygulamalar üzerinden rezervasyon yapamıyordunuz. Boş mu dolu mu ne zaman boşalacak göremiyordunuz. Uzun şarj süreleri nedeni ile diğer kullanıcılara bekledikleri hizmeti sağlayamıyordunuz.
Tüm bu rezervasyon taleplerinin doğru yönetilmesi adına çalışmalar yürüttük ve bunu da teknolojik altyapı sağlayıcıları ile geliştirmeye devam ediyoruz. Bu anlamda harita uygulamaları üzerine entegrasyon konusu da önemli. Yandex, Google Maps gibi ya da araçların kendi sistemlerindeki haritaların entegrasyonu gibi çalışmalar yapılmaya devam ediliyor. Ülkemizin 2030’a kadar 1 milyon elektrikli araç hedefi var. Biz de zaten ZES ekibimiz ile beraber bu doğrultuda çalışmalarımızı yürütüyoruz. Bu tarz projelerle hem tanınırlığımızı artırıyoruz hem de Avrupa’da bu işe bizden çok önce başlamış olan ülkelerin bilgi ve tecrübelerinden yararlanıyoruz. Mesela Norveç’te 2021 yılında yeni satışların %85’i, Almanya’da %23’ü, Hollanda’da ise %21’i elektrikli araç satışlarından geliyor ve her yıl bu oranlar artmaya devam ediyor.
Ar-Ge çalışmalarınız içinde iki tane de rüzgâr projesi görüyorum…
Rüzgâr alanında SmartWind ve SmartPDM olmak üzere iki projemiz bulunuyor. SmartPDM projesine biraz daha erken başladık. SmartPDM, (smart predictive maintance) yani akıllı kestirimci bakım isminden geliyor. Bizim kestirimci bakım dediğimiz tam olarak şudur: Ekipmanı var olan bir türbin üzerinden döndürerek mekanik sürtünmeden dolayı oluşan sıcaklık takip ediliyor ancak anlamlandırılamıyor. Sıcaklık 50 derecenin üzerine çıktığında sistem ikaz veriyor, biraz daha yavaşlatılması gerektiğini söylüyor ancak ne zaman arıza vereceğini ve soruna yol açacağı hakkında bilgi vermiyor.
Projemizde beş farklı ülkeden 10 farklı şirketin kullanımına yönelik bir sistem geliştiriliyor. Her ülkenin teknoloji sağlayıcıları ve sistem entegratörleri veri sağlayıcılar ile birlikte çalışarak sistem geliştiriyorlar. SmartPDM ile birlikte aslında kestirimci bakım yapacağız. Yani rüzgâr türbinlerinin belirli sensörlerinden aldığımız veriyi alıp Netaş, Bitnet ve Enforma Bilişim işbirliğinde bu verinin daha anlamlı bir hale getirilmesini sağlayacağız. Yakın geçmiş olan 2-3 yıllık veriyi Netaş’ın IOT platformlarına alarak, bu verinin daha anlamlı hale getirilmesini sağlıyoruz. Bu sayede hangi dönemde sıcaklık ne kadar artmış, ne kadar düşmüş gibi konularda bilgi sahibi oluyoruz. Sistem günün sonunda, rüzgâr türbininin yatağının ne zaman arıza vereceği konusunda önceden bilgi alınmasını sağlıyor.
SmartWind projemizde de rüzgâr enerjisi özelinde uzun yıllar bilgi birikimi bulunan büyük bir konsorsiyumun parçasıyız. Yine kestirimci bakım alanında yürütülecek bir karar destek sistemi kurulmasını planlıyoruz. SmartPDM projesine kıyasla daha karışık bir yapı kurularak, türbin konumlarının birbirleri üzerindeki etkisi konusunda analizler yapılacak. SmartWind projesinde biraz daha makine öğrenmesi hâkimiyeti söz konusu olacak. Her iki projemizde de demo sahamız olan Gökçedağ Rüzgâr Enerji Santralimizin verilerini kullanıyoruz.
Projelerinize baktığımda güneş enerjisi ile ilgili bir proje göremiyorum. Gün yüzüne çıkmamış olsa bile bu alanda çalışmalar var mı?
Güneş enerjisi alanında aktif bir projemiz olmasa da bu alandaki gelişme ve yenilikleri yakından izliyoruz. Örneğin güneş alanında, Yoğunlaştırıcılı Güneş Enerjisi Sistemleri (CSP) denilen bir santral tipi var. Aynaları kullanarak odakladığınız sıcaklığı 500-600 dereceye kadar çıkartıyorsunuz ve buradan sağlanan buhar ile enerji üretimi yapıyorsunuz. Ar-Ge birimi olarak aynı zamanda CSP teknolojileri de üzerinde çalıştığımız sistemler arasında yer alıyor.
Biliyorsunuz projeler çoğunlukla spesifik çağrı başlıklarıyla ortaya çıkıyor. Biz de faaliyet alanlarımıza odaklı spesifik çağrı başlıklarına yöneliyoruz. Yani bizim direkt şöyle bir fikrimiz var demek, tek başına Ar-Ge ve inovasyon projesini fonlamak için yeterli olmuyor. Belirlenen çağrı başlığına hizmet etmemiz gerekiyor.
Zorlu Enerji olarak güneş enerjisi ile baz yük santrallerini bir araya getirme alanında çalışmalarımız var. Alaşehir’deki jeotermal santralimizin yanına güneş enerjisi santralıyla birlikte Hibrid bir sistem kurmak üzere çalışmalarımıza başladık.
Tabii Ar-Ge birimi olarak henüz üç yıllık bir tecrübemiz bulunuyor. Bu anlamda daha çok yeniyiz ama hedefimiz sadece elimizdeki portföye odaklanmak değil. Enerji alanındaki tüm yenilikleri ve gelişmeleri çok yakından takip ediyoruz. Örneğin portföyümüzde olmadığı halde hidrojen alanındaki çalışmaları izliyor ve uygulanabilirliklerini kendi açımızdan gözden geçiriyoruz.
Elimizde portföyü olmayan alanlara, küresel Ar-Ge anlayışı ile uyumlu olarak “ilk etapta Ar-Ge tarafında konuyu anlayalım, sonra inovatif bir çözüm olarak sahada uygulamasını görelim ve sonunda da bunu bir iş fikri olarak hayata geçirilebilirliğini ölçelim” stratejisi ile yaklaşıyoruz. Çünkü Zorlu Enerji olarak küresel bir enerji şirketiyiz. Bu küresel bakıştan aldığımız güçle de Ar-Ge birimimizi kısa zamanda büyüttük, epey hızlı bir gelişim gösterdik. Şu an için Ar-Ge ve inovasyon şirketimizin gelecek vizyonu için ana gündem konularından biri diyebiliriz.
About Post Author
