Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Gelecek için: HES Üzeri GES

Sosyal bilinçli liderler yetiştirmek vizyonuyla 2000 yılında Türkiye’de kurulan uluslararası liderlik okulu YGA’nın girişimleri bünyesinde faaliyet gösteren TYT, 2011 yılından bu yana güneş enerjisi sistemleri üzerinde çalışarak yenilikçi projeler üretiyor. Şirketin kurucu genel müdürü Cihan Özalevli ile projelerini, yüzer sistemlerin getirdiği avantajları ve Türkiye’nin potansiyelini konuştuk.
Nevra YARAÇ

Güneş enerjisi alanında Türki­ye ve dünyada ilklere imza atan TYT, bugüne kadar TÜBİTAK’ın desteklediği iki projeyi tamamladı. Aydın’ın Germencik ilçe­sinde bulunan Gümüşköy Jeotermal Enerji Santralı’na dünyanın ilk Hib­rit Jeotermal-Yoğunlaştırılmış Gü­neş Enerjisi Sistemi’nin kurulduğu GeoSolar projesi, Geothermal Reso­urces Council 2015 Konferansı’nda yılın en iyi projesi seçildi. Daha önce EKOIQ sayfalarında tanıttığı­mız bu yenilikçi projenin mimarı ve şirketin kurucu genel müdürü Ci­han Özalevli de MIT’nin Innovators Under 35 ödülünü almıştı.
TYT’nin diğer projesi, Mersin’in Mut ilçesinde bulunan Azmak 2 Hidroe­lektrik Santralı’na yapılan Hydro­Solar kurulumu da Türkiye’nin ilk yüzer güneş enerjisi sistemi oldu. Kaynakların hem sürdürülebilir hem de yenilenebilir olduğu bir geleceğe ulaşmak için farklı ener­ji üretim sistemlerini birleştiren teknolojiler geliştirmeye devam eden Özalevli ile projelerini, yüzer sistemlerin getirdiği avantajları ve Türkiye’nin potansiyelini konuştuk.

TYT’nin faaliyet alanlarından ve bugüne kadar uygulamaya geçir­diği projelerden bahsedebilir mi­siniz?
TYT olarak rejeneratif, yani kaynak­ların hem sürdürülebilir hem de yenilenebilir olduğu bir geleceğe ulaşmak için farklı enerji üretim sistemlerini birleştiren teknolojiler geliştiriyoruz. Odağımızda bulunan güneş enerjisi sistemlerinin yaşadığı en büyük problem, güneşin olmadı­ğı zamanlarda üretim yapılamama­sı. Bu sorunu çözmek için dünyada yaygın olarak çalışılan iki alan var: Birincisi güneş enerjisi ile birlikte çalışarak, enerji üretimini daimi kılan sistemler. İkincisi ise, güneş enerjisi sistemleri ile üretilen elekt­riği ya da ısıyı depolayan sistemler. Biz bu iki alanda da çalışmalar yü­rütüyoruz.
TÜBİTAK desteği ile tamamladığı­mız ilk projede, jeotermal enerji ile güneş enerjisini birlikte kullanarak dünyada bir ilke imza attık. İkinci projemiz ise fotovoltaik (PV) panel­lere alternatif kurulum alanları ya­ratmak üzerine olan, yüzer güneş enerjisi sistemleriydi. Kurduğumuz sistem Türkiye’de türünün ilk örne­ği oldu.
Enerji depolama alanında ise, ısı enerjisi depolama üzerine bir proje yürütüyoruz. Bu proje sonucunda çıkacak ürün, güneş enerjisi sistemi yardımı ile üretilen enerjiyi termal batarya içerisinde ısı enerjisi ola­rak depolayabilecek. Soğutma veya ısıtma için kullanılabilen bu sistem, süt soğutma merkezlerinden soğuk hava depolarına kadar birçok alanda fayda sağlayacak. Bu ürünü ilk kez YGA’nın Birlikte Bir İlke (www.bir­liktebirilke.org) projesi kapsamında kullanacağız. Kaynağı kitlesel fon­lama ile yaratılan projenin ilk fazı tamamlandı, ikinci fazının ise Nisan 2016’da tamamlanması bekleniyor.
Çalıştığımız üç alanın da iki ortak özelliği var. Birincisi, hepsinde gü­neş enerjisini kullanıyoruz. İkinci­si ise farklı bir teknoloji ile güneş enerjisini destekliyoruz. Güneş enerjisinin eksik kaldığı yerde, di­ğer teknolojiler tamamlayıcı rol üst­leniyor.

Geliştirdiğiniz “Hibrit Jeotermal Yoğunlaştırılmış Güneş Enerjisi Sistemi” hangi özellikleriyle dün­yada bir ilk? Jeotermal enerji ile entegre modelin avantajları neler­dir?
GeoSolar projemizde dünyada ilk kez, farklı teknolojiler olan Yoğun­laştırılmış Güneş Enerjisi sistemle­ri ve Jeotermal Enerji Santralları birlikte kullanıldı. Aydın’ın Germen­cik ilçesinde bulunan Gümüşköy Jeotermal Enerji Santralı’na, TÜBİ­TAK destekli proje ile güneş ener­jisi sistemi entegre ettik. Ben de MIT’nin Innovators Under 35 ya­rışmasında bu proje ile ödül aldım.
Yoğunlaştırılmış Güneş Enerjisi sistemlerinden elektrik üretimi yapabilmek için türbin, jeneratör gibi birçok cihaza yatırım yapılması gerekiyor ve bu da Güneş Enerjisi Sistemi’nin maliyetini yükselterek geri ödeme sürelerinin uzamasına neden oluyor. Bir diğer problem, tek başına güneş enerjisi, güneş ışığına bağlı bir teknoloji olduğu için tüm yıl boyunca ve 24 saat, depolama olmadan elektrik üreti­mi sağlanamıyor. Ayrıca jeotermal enerji santralında yaz aylarında ve­rim kayıpları yaşanıyor. GeoSolar projesinde Güneş Enerjisi Sistemi, kurulu olan bir termal enerji santra­lına eklendiği için yatırım maliyetle­rinin düşük seviyelerde tutulmasını sağladık. Jeotermal kaynak, elektrik üretiminin devamını sağlarken ek olarak kullanılan güneş enerjisi ve­rim kayıplarını telafi ederek daha yüksek bir üretim elde edilmesine imkan tanıyor. Yaz aylarında yük­selen güneş potansiyeli, jeotermal enerjinin yaşadığı verim kaybını te­lafi ederek daha yüksek bir enerji çıktısı yaratıyor.

HydroSolar projesinin prototipi olan Mersin’deki ilk yüzer güneş enerjisi sistemi hakkında bilgi ve­rebilir misiniz? Süreç nasıl ilerle­di, sistem ne zaman faaliyete geç­ti?
HydroSolar’ın ilk prototipi olarak Mersin’in Mut ilçesinde bulunan Azmak 2 HES’te kurulan sistemi TÜBİTAK desteği ile geliştirdik. Ar-Ge çalışmalarına Eylül 2013’te baş­ladığımız ve Ekim 2014’te devreye aldığımız HydroSolar Türkiye’de kurulan ilk yüzer güneş enerjisi sis­temi oldu. Kurulum sırasında edin­diğimiz deneyimler doğrultusunda, HydroSolar tasarımımızı yeniledik ve çok daha maliyet etkin ve çevre­ye duyarlı bir tasarım ortaya çıkar­dık. Bu tasarım ile de Türk Patent Enstitüsü’ne patent başvurumuzu yaptık.

Genel olarak yüzer sistemler kara kurulumlarına göre nasıl bir avan­taj sağlıyor?
HydroSolar projesi, güneş enerjisi alanında yaptığımız çalışmalar sıra­ sında sahada karşılaştığımız prob­lemlere çözüm ararken ortaya çıktı. İlk problem panellerin sıcaklık artışı ile verim kaybı yaşaması. PV güneş panelleri, teknolojisinden dolayı 250C’de optimum verimde çalışıyor. Özellikle yaz günlerinde, panellerin sıcaklığı 500C’nin üzerine çıkıyor ve verimlilik %17’den %13’lere kadar düşüyor. Işınımın en yüksek olduğu yaz dönemlerinde, düşük verimde enerji üretimi sağlanıyor.
İkinci problem ise uygun arazi bulma zorluğu. Türkiye’nin %36’sı tarım arazisi. Bu arazilere doğal ola­rak güneş enerjisi sistemi kurulumu mümkün değil. Kalan arazilerin de çoğunlukla dağlık, engebeli alanlar­da ve elektrik iletim hatlarına uzak olduğunu gördük. Birçok şirkette çalışan mühendislerin, sahada arazi aramak için mesai harcadığını bili­yoruz.
Üçüncü problem ise, güneş enerjisi sistemleri ile ilgili değil ama bizce daha önemli. Dünyanın yaşadığı su problemi günden güne büyü­yor. Coğrafyamızdaki birçok ülke­de yaşamı daha güç hale getiriyor. The New York Times’tan Thomas Erdbrink’in yaptığı habere göre Suriye’nin 10 yıl önce yaşamaya başladığı gibi, İran da bugün su problemi yaşamaya başlıyor. Sade­ce yerüstü değil aynı zamanda ye­raltı su kaynaklarının da azalması, büyük bir probleme yol açabilir. Sadece Ortadoğu değil ABD’de de bu problem mevcut. Los Angeles’ta bulunan içme suyu rezervuarında buharlaşmayı %80 oranında azalt­mak için, plastik gölge topları kul­lanıldı, proje için 34,5 milyon dolar harcandı.

HydroSolar ise tüm bu problemlere çözüm sunuyor:
– Su yüzeyine kurulan güneş panel­leri, su kaynaklı soğutma sayesinde tasarım veriminde çalışıyor ve elekt­rik üretimi, kara kurulumlarına göre yıllık %15’e kadar artış göste­riyor.
– Hidroelektrik santral, arıtma tesis­leri, sulama havuzları gibi tüm su rezervuarlarına kurulabilen Hydro­Solar, arazi gereksinimini ortadan kaldırıyor. Bu aynı zamanda, arazi tesviyesi ve konstrüksiyon kurulu­mu gibi maliyetleri de ortadan kal­dırmış oluyor.
– Kurulan yüzer güneş enerjisi sis­temi güneş ile direkt teması kestiği için, kurulu olduğu alanda buhar­laşmayı %60 azaltıyor.
– Sistemin en önemli katkılarından biri de kurulum sürelerinin, kara kurulumlarına göre üç kat daha kısa sürmesi. Böylece sistem yatırım maliyetleri düşüyor.

Pilot uygulamanızın güç kapasitesi ve yıllık üretim miktarı ne kadar? Ne kadarlık bir karbon salımının önüne geçiliyor?
Sistemin ilk faz kurulumunu 10kW kapasitesinde gerçekleştirdik. Sis­tem bir yılda toplam 16MWh’lik üre­tim yaptı ve kara kurulumuna göre %8 oranında daha fazla üretim sağ­ladı. Daha sıcak iklimlerde, soğutma etkisi daha yüksek olacağı için bu üretim oranı %15’e kadar artış gös­teriyor. Sistem yılda 11 tonluk bir karbon salımını engelliyor.

Japonya, göller ve baraj gölleri üzerinde yüzer güneş paneli tarla­ları oluşturarak bu alanda liderliği üstlenmiş durumda. Dünyada ben­zeri uygulamalara dair örnekler nelerdir?
Aslında TYT olarak Mersin’de kur­duğumuz sistem, dünyada baraj gölü üzerine kurulan ilk yüzer gü­neş enerjisi sistemi. Ekim 2014’te devreye aldığımız sistemin dünyada­ki ikinci örneği de Güney Kore’de Ochang Barajı’nda Şubat 2015’te uygulandı. Ama dediğiniz gibi şu anda yüzer güneş enerjisi sistem­leri konusunda liderlik Japonya’da. Dünyada 12MW’ı Japonya’da olmak üzere toplam 15MW civarında yü­zer güneş enerjisi sitemi bulunuyor.
2011 yılında Fukuşima’da gerçek­leşen nükleer felaketten sonra, Ja­ponya hükümetinin yenilenebilir enerji aksiyon planına göre, nükleer enerji üretimi sıfıra indirilerek, kar­bondioksit emisyonu 2050 yılında %80 oranında azaltılmak isteniyor. Bunu yapabilmek için de yenilene­bilir enerji kullanımını 2030’a kadar %24’e çıkarma hedefindeler. Arazi problemi bulunan Japonya için, yüzer güneş enerjisi sistemleri çok kullanışlı bir seçenek ve son iki se­nede yapılan projeler ile bu alanda dünyada lider konuma geldiler. Bu sistemlerin en büyük kazanımı, bu­günü koruma ve daha iyi bir gelece­ğe ulaşmak amacına hizmet etmesi.

Bu sistemlerin Türkiye’de yaygın olarak kullanılmamasının sebeple­ri nedir sizce?
Geliştirdiğimiz sistem, devlete ekstra bir maliyet çıkarmadan, ye­nilenebilir enerji alanındaki iki önemli engeli ortadan kaldırıyor. Türkiye’nin mevcut elektrik iletim ve dağıtım altyapısı ne yazık ki ye­nilenebilir enerji kaynaklarındaki süreksizliği kaldırabilecek düzeyde değil. Aynı zamanda trafo merkez­lerinin mevcut kapasitesi daha yük­sek kurulumlara imkan sağlamıyor.
Altyapının ve trafo merkezlerinin yenilenmesi için gereken kayna­ğın yüksek olması da, yenilenebilir enerji kapasitesinin artışını sınırlan­dırıyor. Fakat Türkiye’de yenilene­bilir enerji alanında özel şirketlerin büyük bir iştahının bulunduğunu biliyoruz. Geçtiğimiz yıl içerisinde açılan 600MW’lık lisans çağrısı­na gelen 9000MW’lık başvurudan bunu kolaylıkla görebiliyoruz. Yani trafo merkezi kapasitesi problemi çözüldüğünde ve mevcut altyapının kullanımı verimli hale getirildiğinde yenilenebilir enerji sistemi kullanı­mı kesinlikle artacaktır.
Bugün Türkiye’de kurulu olan HES’lerin tamamını inceledik. Su rezervuarı olan ve yüzeyine Hydro­Solar kurulabilecek santralların toplam kapasitesi 18.000MW. Bu kapasitenin tamamı için de trafo merkezi kapasitesi ayrılmış ve altya­pısı tamamlanmış. Son 10 yılın veri­lerini incelediğimizde, bu HES’lerin yıl boyunca %40 oranında kullanıl­dığını görüyoruz. Yani su olmadı­ğında HES’ler çalışmıyor ve su yaz aylarında olmuyor. Bizim önerimiz, GES’leri farklı arazilere kurmak ye­rine, HES rezervuarlarına kurup, mevcut altyapıyı kullanmak. Bu şekilde iletim hattı ve trafo merke­zi kapasitesi kullanımını %40’tan %60’a çıkarmış olacağız.
Bu kolay çözüm, devlete de enerji yatırımcılarına da büyük kazanımlar getiriyor. Bu sistem sayesinde iletim hatlarındaki kararsızlık azaltılmış olacak ve yenilenebilir enerji uygu­lamalarının önü açılacak. Bunun yapılabilmesi için, EPDK, Enerji Bakanlığı ve TEİAŞ tarafından bazı mevzuatlarda değişikliğe gidilmesi gerekiyor. Bu konuda da yetkili ki­şilere görüşlerimizi bildirdik.

Bu sistemi Türkiye içinde ve dışın­da nerelere yaygınlaştırmayı plan­lıyorsunuz?
Dünyadaki yüzer güneş enerjisi sistemlerinden en büyük farkımız, HES’leri odak noktasına koymamız. Tüm sistem HES’lerdeki su seviyesi değişimine ve bahar aylarında ya­şanabilen taşkınlara uygun şekilde tasarlanıyor. Türkiye’de bulunan 18.000MW’lık HES kapasitesi, as­lında 18.000MW’lık GES kapasitesi demek. Kapasite faktörünü %40’tan %60’a çıkaracak olan bu sistem, devleti de 2,5 milyar lira yatırım yapmaktan kurtarıyor.
Gördüğünüz gibi Türkiye’de ina­nılmaz bir potansiyel var. Biz orta vadede Türkiye’de bu sistemlerin sayısını artırmayı ve Türkiye’ninenerjide bağımsızlığını kazanması için elimizden gelen katkıyı vermeyi hedefliyoruz. Uzun vadede ise, coğ­rafyamızda su problemi yaşayan ve yenilenebilir enerji yatırımlarını ar­tırmak isteyen ülkelere HydroSolar’ı ihraç etmeyi amaçlıyoruz.

Yenilenebilir enerji kullanımı çerçevesinde Türkiye’nin mevcut durumunu nasıl değerlendiriyor­sunuz?
Türkiye 2023 yılında, HES’leri (%25) de hesaba katarak yenilene­bilir enerji kullanımını %30’a çıkar­mak istiyor, mevcut ve planlanan yatırımlar göz önünde bulundurul­duğunda bu hedefe ulaşacağımız konusunda umutluyuz. Mevcut mevzuatlarda küçük değişiklikler yapılarak, konulacak yeni hedefe ulaşmak çok kolay hale getirilebi­lir. Çünkü bizi oraya ulaştıracak yenilikçi teknolojilerin Türkiye’den de çıktığını görüyoruz. Bence en büyük sorumluluğumuz, yarına re­jeneratif, yani hem sürdürülebilir hem de yenilenebilir kaynakların olduğu bir gelecek bırakmak. Bu geleceğe katkıda bulunacak kişiler de bizleriz. Bugün harekete geçmek için hâlâ geç değil.

YGA ve/veya TYT ile önümüzdeki dönemdeki projeleriniz neler ola­cak?
TYT bünyesinde çalışmalar yapan bütün arkadaşlarımız ile YGA sa­yesinde buluştuk. Hatta TYT’nin vizyonu YGA sayesinde oluştu. YGA daha iyi bir Türkiye, daha iyi bir dünya için sosyal bilinçli ve dona­nımlı liderleri sahada sorumluluk vererek yetiştiriyor. Bizler de o sa­hadan çıkan YGA mezunları olarak daha iyi bir dünya hedefine güneş enerjisi ile ulaşmak istiyoruz. YGA ve TYT’nin örtüşen vizyonunda projeler üretmeye devam edeceğiz. Birlikte Bir İlke projesiyle YGA’da bulunan liseli gönüllülerin hayal ettiği projeye teknik konulardaki çalışmalarımız ile destek verdik. Bu proje kapsamında kitlesel fonlama kampanyası başlattık. Gönen’de bulunan iki süt toplama merkezi­nin elektrik tüketimini karşılayacak bir termal depolama destekli güneş enerjisi sistemi projesi geliştirdik. Termal depolama sistemi sayesinde, güneşsiz günlerde ya da gece saat­lerinde soğutma devam edecek. Bu iki teknolojinin birlikte kullanımı sayesinde enerji tüketimi %30 daha az gerçekleşecek. Bu kapsamda 100 bin liralık bir kaynak yaratıldı. Günaydın Tarım da projenin ka­lan finansmanı, Gönen’de bulunan merkezlerin ayarlanması, sahadaki ihtiyaçların belirlenmesi konusun­da önemli destekler verdi. İlk faz olan güneş enerjisi sitemlerinin ku­rulumu Eylül ayında tamamlandı. İkinci faz kurulumun Nisan ayında tamamlanması planlanıyor. Böylece dünyada ilk kez bir termal depola­ma sistemi ile PV güneş enerjisi sis­temi birlikte kullanılmış olacak.

Paris’te Aralık ayında gerçekleşti­rilen COP21 zirvesini nasıl değer­lendiriyorsunuz?
COP21’e katılan tüm ülkeler, dün­yada 1900’den bu yana gerçekleşen ortalama hava sıcaklığı artışını 2 derecenin altında tutmak için hare­kete geçme zamanının geldiği ko­nusunda anlaştılar. Bilim insanları bugünün harekete geçmek için hâlâ geç olmadığını söylüyor ama gelece­ğin değişmesi için bizim neslimizin elini taşın altına koyması gerekiyor.
COP21’de, destekçileri arasında Bill Gates, Jeff Bezos ve Mark Zuckerberg gibi birçok teknoloji liderinin yer aldığı Breakthrough Energy Coalition isimli bir oluşum tanıtıldı. Bu oluşumun ana amacı laboratuvarda geliştirilen yenilikçi enerji teknolojilerinin endüstriyel­leşmesini sağlayıp kullanımını ar­tırmak, güvenli, temiz ve rejeneratif bir geleceğe ulaşmak. Bu geleceğe ulaşmak için de, bu alanda umutla çalışacak bilim insanlarına, girişim­cilere ve bu insanları cesaretle des­tekleyecek yetkililere, yatırımcılara ihtiyaç var. Biz yarından umutluyuz ve istiyoruz ki bu umudu taşıyan insanlarla, çığır açacak teknolojileri birlikte geliştirelim.