Hidroelektrik (Su) Enerji

HİDROELEKTRİK

Akarsuların ve çağlayanların hidrolik enerjisinden elde edilen elektrik enerjisi.

—ANSİKL. Coğ. Hidroelektrik üretimi, XIX. yy.'da gerçekleşen bir dizi teknik gelişmenin sonucudur. (BEYAZKÖMÜR.)

Hidrolik santrallar'ın toplam elektrik üretimi içindeki payı her zaman çok az olmuştur. (Bugün 1 500 TWsa dolayında yani toplam üretimin ancak % 20'si). Fabrikaların gücü, düzenlenen akarsuların debisine ve düşme yüksekliğine göre büyük farklılıklar gösterir. Üretkenlik güçleri de çok değişiktir: çok büyük sayıda küçük santralın yanı sıra, milyarlarca kWsa üreten birkaç fabrika da kurulmuştur (Bratsk 22).

Bu üretkenlik gücü aslında, yıldan yıla değişen çok büyük üretim farklılıklarını gizler; üretim, üretkenlik gücünden fazla olduğunda hidroliklik yüksek, tersi olduğunda düşüktür Barajlar, suyu biriktirerek yıllar arasındaki debi farklılıklarını ortadan kaldırmaya yetmez; bu farklılıklar, eriyen kar ve buzullarla beslenen akarsulara oranla yağmur sularıyla beslenen akarsularda (ve özellikle de kurak bölge yakınında) çok daha Delirgindir. Buna karşılık barajlar, mevsimlik debi değişmelerini büyük ölçüde azaltır. Kapasiteleri çok farklı baraj gölleri de oluşturulmuştur. Bu baraj göllerini doldurmak için gerekli zamana bağlı olarak göl fabrikaları (400 saatten fazla) ve alavere havuzlu fabrikalar (2-400 saat arası) yapılmıştır; su boyunda kurulan fabrikalarda (2 saatten az) aslında suyu tutan hiçbir tesis yapılmaz.

Bir hidrolik santralın yapımı pahalı (daha sonra su satıldığı için masrafları karşılar), ama işletme olarak çok avantajlıdır.

Ayrıca hidroelektrik, genellikle zengin ülkelerde üretilir: ABD dünya üretiminin % 39’unu, Batı Avrupa % 27'sini, Doğu Avrupa ve Rusya % 13'ünü ve Doğu Asya (özellikle Japonya) % 9'unu sağlar. Buna karşılık Güney Amerika'nın payı % 10, Zenci Afrika, Kuzey Afrika ve Ortadoğu'nun herbirinin payı % 2'dir.

Birçok sanayi ülkesinde hidroelektriğin toplam elektrik üretimi içindeki payı gene de çok düşüktür; Büyük Britanya’da % 2, Almanya'da % 5, ABD'de yaklaşık % 10, Rusya, Ukrayna, Avustralya ve Japonya'da bunun biraz üstündedir. Kuzeybatı Avrupa'da sadece dağlık alanlarda (iskoçya, Wales, Rheinisches Schiefergebirge) ya da akarsular üzerinde (Moselle, Main, Neckar) birkaç tesis vardır.

Eski SSCB ülkelerinde (Rusya, Ukrayna,Orta Asya cumhuriyetleri) 1 727 TWsa üretilir. Bu toplam üretimin üçte biri Avrupa kesiminde (Sen-Pe'tersburg bölgesi, Dniepr, orta Volga ve Kama), biraz daha fazlasıysa Doğu Sibirya'dadır (Angora, Yenisey). ABD'de, çoğu devlet ya da karma şirketler tarafından kurulan fabrikalarda yaklaşık 2 981 TWsa üretilir: akımın üçte ikisi batıda (Columbia, büyük Kaliforniya vadisi, Colorado), % 15’i güneyde (Tennessee) ve geri kalanı Midwest ovasındaki ırmaklardan (Mississippi, Arkansas) sağlanır.

Japonya’da, hidroelektriğin % 75'i, Honşu adasının ortasında orta büyüklükte barajların yanında kurulmuş birkaç küçük santralda üretilir.
Hidroelektriğin payı, Akdeniz, Alp veya Pirene ülkelerinde biraz daha fazladır: İtalya'da % 25; Ispanya'da % 35; Fransa’da toplam üretimin yaklş. % 25'i (azalma eğiliminde); Türkiye'de %37,6'sı.
1990 yılı rakamlarına göre hidroelektrik, birkaç tropikal ülkede (Brezilya’da % 80'den fazlası), Alp dağları ülkelerinde (Avusturya'da % 65, İsviçre'de % 70'ten fazla) ve yüksek enlemlerdeki bazı ülkelerde (Kanada’da % 65, Norveç’te % 95) büyük önem taşır. İsviçre'de (özellikle Valais ve Graubünden) 45 TWsa, Avusturya'da (özellikle Tirol ve Vorarlberg) 51 TWsa üretilir. Brezilya'da, % 70'i güneydoğuda Panama ve kollarıyla Sâo Francisco üzerinde olmak üzere, 235,8 TWsa’ten fazla hidroelektrik enerjisi elde edilir. Norveç'te 121 TWsa üretilir (% 60'ı ülkenin güney ve güney-batı’sında; iç ya da kıyı kesimlerinde yüksekten düşen suların kenarındaki fabrikalarda). Kanada’da (Ingiliz Kolombiyası, Ontario ve özellikle Cluöbec) 482 TWsa sağlanır.

Sonuç olarak, sanayi ülkelerinin potansiyeli büyük ölçüde değerlendirilirken, talebin çok düşük olduğu tropiklerarası ülkelerde çok büyük üretim olanakları vardır. Ama bu konuda, santral yapımının doğuracağı maliyet ve tüketim yerlerinden uzaklaşıldığı ölçüde nakil fiyatı hızla artacağı için üretimin en azından bir bölümünü üretim yerinde kullanma zorunluğu ortaya çıkmaktadır.

Türkiye'de

ilk hidroelektrik santralı (HES) olan Visera, 1929'da Trabzon’da işletmeye açıldı. Visera, yılda 3 milyon kWsa'lık hidroelektrik enerjisi üretimiyle 20 yıl ülkenin tek hidroelektrik santralı olarak kaldı. 1951-1956 arasında Dinar, Bünyan, Derme, Murgul, DefneHarbiye, Girlevik, Denizli ve Durucasu hidroelektrik santrallarının devreye girmesiyle, yıllık kapasite 83 milyon kWsa'a çıktı. 1956'da, yılda 400 milyon kWsa üretim kapasitesi olan Sarıyar HES ile 350 milyon kWsa kapasiteli Seyhan HES işletmeye açıldı.

Bu santralları, yılda 400 milyon kWsa kapasite ile Hirfanlı HES izledi (1959). 1972'ye kadar başlıcaları Doğankent I, Kadıncık I, Kovada II olmak üzere irili ufaklı birçok hidroelektrik santralı daha açıldı. 1972'de, 562 milyon kWsa kapasite ile o güne kadar açılan santralların en güçlüsü olan Gökçekaya HES üretime katıldı. 1975'te Keban'ın hizmete açılmasıyla yıllık hidroelektrik enerjisi üretim kapasitesinde 6 milyar kWsa artış sağlandı. Keban'ı, 1981 yılında Haşan Uğurlu ve Suat Uğurlu, 1984’te Aslantaş ve Oymapınar, 1987'de Karakaya ve nihayet 1992'de Atatürk hidroelektrik santralları izledi. Böylece Türkiye’de işletmeye açılmış 23'ü baraj santralı, 41'i nehir ve kanal santralı olmak üzere toplam 64 hidroelektrik santralından sağlanan yıllık elektrik enerjisi üretimi toplam 36 milyar kWsa'i buldu.

Türkiye'de, hidroelektrik potansiyelinin önemi, ülkenin öteki enerji kaynakları değerlendirildiğinde daha iyi ortaya çıkmaktadır. Petrol, doğal gaz ve taşkömürü bakımından zengin kaynakları olmayan ülkede, linyit yatakları da düşük kalorilidir ve büyük bölümü Elbistan'da toplanmıştır. Oysa ki Türkiye, 110 milyar kWsa’i bulan hidrolik enerji potansiyeli bakımından Avrupa'da Rusya ve Norveç'ten sonra üçüncü ülke durumundadır. Bu potansiyelin ise, 1992 sonunda, çalışmakta olan 64 hidroelektrik santralında üretilen yılda 36 milyar kWsa elektrik enerjisi ile, yalnız % 21 ’lik bir bölümü değerlendirilebilmektedir.

Bununla birlikte, 1993 başında inşaatları süren ve 2 000 yılına kadar devreye girmesi planlanmış olan yeni hidroelektrik santrallarla Türkiye’deki hidroelektrik enerji üretiminin 40 milyar kWsa'e çıkacağı hesap edilmektedir. Kesin projeleri yapılan, ancak henüz inşaatlarına başlanmamış olan hidroelektrik santrallarının gerçekleşmesi ile de bu miktar 50 milyar kWsa'e çıkacaktır. Kuşkusuz, bu projelerin en önemlisi, kısaca GAP diye adlandırılan Güneydoğu Anadolu projesi'dir.

9 milyar kWsa kapasiteli Atatürk HES’nın bir ünitesi ile 7 milyar kWsa kapasiteli Karakaya HES işletmeye açılmıştır. Toplam 18 hidroelektrik santralının yapımının planlandığı bu projenin tümü gerçekleştiğinde, yılda 22 milyar kWsa elektrik enerjisi üretilecektir. Bu değer, Türkiye'de bugün üretilen hidroelektrik enerjiye yakındır. Türkiye'de 50 milyar kWsa hidroelektrik enerjisi üretildiğinde geriye, değerlendirilmeyi bekleyen 60 milyar kWsa’ lik bir hidrolik potansiyel kalmaktadır.

BAKINIZ
Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP)
Alternatif Enerji Kaynakları

hidroelektrik enerji

düşen ya da hızla akan suyun enerjisiyle döndürülen elektrik üreteçlerinden (jeneratör) elde edilen elektrik.

Hidroelektrik enerji santradan içme, kullanma ya da sanayi suyu sağlama amacıyla ırmaklann önü kesilerek oluşturulan baraj göllerinde kurulur. Bir hidroelektrik santrahn ana bölümleri cebri borular, hidrolik türbinler, üreteçler, transformatörler ile su akışını ve elektrik enerjisi dağıtımını denetleyen yardımcı donanımlardır. Cebri borular suyu aşağı doğru türbinlere ileten büyük borular ya da tünellerdir. Türbinler akan suyun enerjisini üreteçleri döndüren mekanik enerjiye çevirir. Transformatörler, üreteçlerden elde edilen alternatif gerilimi uzak mesafelere iletilmek üzere çok yüksek gerilim değerlerine yükseltmekte kullanılır.

Elektrik enerjisi talebinin günün değişik saatlerinde büyük farklılıklar gösterdiği bölgelerde pompayla depolanmış su kullanan hidroelektrik santrallardan yararlanılır. Talebin düşük olduğu zaman aralıklarında elde edilen fazla enerjinin bir bölümü özel bir hazneye suyu pompalamakta kullanılır. Sistemin gereksindiği gücün taban güç değerini aştığı (talebin tepe değeri dolaylarına ulaştığı) zamanlarda ise gereken ek enerji, pompalanarak depolanmış suyun aşağı akıtılması yoluyla elde edilir. Bu sistemler genellikle yüksek verimle çalışırlar ve tepe yüklerin karşılanmasında en ekonomik çözümü oluştururlar.

Bazı kıyı bölgelerinde (örn. Bretanya’da Rance Irmağının halicinde) gelgit yükselmesinden ve çekilmesinden yararlanan hidroelektrik santrallar kurulmuştur. Gelgit yükselmesi sırasında özel haznelere dolan suyun önü kesilerek haznede kalması sağlanır. Sonradan serbest bırakılan su türbinleri, türbinler de elektrik üreteçlerini döndürür.