Yüzer (Floating) Enerji Santralleri

Türkçeye yüzer olarak çevrilmiş “Floating” kavramı, karadan bağımsız olacak şekilde su  üzerinde yüzmeyi ifade etmektedir. Su üstleri, son zamanlarda enerji santralleri için de çekici  hale gelmeye başlamıştır. Su üstü olarak şekilde rüzgâr, güneş ve dalga enerjisi sistemleri su  üstlerine yerleştirilerek yüzer enerji santralleri meydana getirilmektedir. Kara üstü santralleri  bakımından coğrafi kısıtlar ile kuruluma ilişkin kısıtlar, bir taraftan, üreticileri iterken diğer  taraftan su üstünde sağlanan daha yüksek kapasite faktörleri, üreticileri, yüzer yenilenebilir  enerji santrallerine çekmektedir. Bundan dolayı, yakın gelecekte yüzer santrallerin daha da  yaygınlaşması beklenmektedir. 

1. Yüzer Rüzgâr Enerji Santralleri 

Yüzer rüzgâr enerji santralleri (“YRES”), denize kıyısı olan ülkelerde yaygınlaşmaya  başlamıştır. YRESler, daha yüksek kurulum maliyetine sahip olmasına karşılık kapasite faktörü  bakımında kara üstü rüzgâr santrallerine göre daha avantajlıdır.  

Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA)’nın Paris uyumlu senaryolarına göre küresel  olarak su üstü rüzgâr kapasitesinin 2030 yılında 228 GW, 2050 yılında da 1.000 GW seviyesine  ulaşacağı ön görülmektedir. YRES’lerin 2050 yılından itibaren Asya’da %60’lık bir pay ile  küresel kurulumlara liderlik etmesi ön görülüyor. Asya’yı, %22 ile Avrupa, %16 ile de Kuzey  Amerika’nın takip etmesi tahmin edilmektedir.

Yukarıdan Aşağıya Kurulu Güç, Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti, Kurulum Maliyeti ve Kapasite Faktörleri

2. Yüzer Güneş Enerji Santralleri 

Yüzer GES’ler, göl veya deniz üzerine kurulabilen santrallerdir. Suyun dip noktasından  sabitlenen ve su üzerinde yüzen bir platform üzerine güneş panelleri yerleştirilir. Hatta yine  yüzen bir platform üzerine invertör merkezi de yerleştirilerek kurulum yapılır.

Yukarıda gösterilen örnek, yüzer GES için genel bir görünümdür. Daha farklı kurulum  platformları ve zemin sabitleme yöntemleri de bulunmaktadır. Bu santrallerde paneller, su  üstünde olduğundan kara üstündeki santrallere göre daha az ısınır. Yani sıcaklık ile verim  kaybı daha düşük olmaktadır. Ayrıca güneş ışını sudan yansıma yaparak panellere ulaşabilir  ve bu şekilde de elektrik üretim miktarı artar. Tüm bu ve benzeri durumlar ile yüzer santralin  kapasite faktörü artmaktadır.

Yüzer GES’ler, maliyet bakımından değerlendirilecek olursa panel maliyeti toplam maliyetin  yarıdan fazlasına karşılık gelmektedir. Diğer maliyetler, enerji nakil hattı, trafo, kablolama,  duba, fiber altyapı gibi giderlerdir. 1 MW’lik bir GES kurulumunun maliyeti yaklaşık 1.000.000  Euro civarındadır. 

Türkiye’de Büyükçekmece Gölü Yüzer Güneş Enerji Santrali, Türkiye’nin ilk Yüzer GES’i  olmuştur. Nisan 2017’de kurulumu tamamlanan sistem, İSKİ ve İstanbul Enerji AŞ işbirliği ile  yapılmıştır. Kurulu gücü 240 kW’dir. Kurulum alanı 2900 m2 olan Yüzer GES sistemi, 260 kWp  gücünde 960 adet polikristal fotovoltaik panelden bulunmaktadır. 

3. Yüzer Enerji Santrallerinin Avantajları

Yüzer santraller açısından halihazırda keşfedilen yahut öngörülen avantajlar, başlıca şu  şekildedir: 

➢ Su üstüne kurulabilecek yenilenebilir enerji güç santralleri ile kara üstündeki alan  sıkıntısının büyük ölçüde önüne geçilebilecek. Özellikle rüzgar ve güneş enerji  santrallerinin her bölgeye ve araziye kurulamama problemi de bu şekilde ortadan  kalkmış veya en azından önemli ölçüde azalmış olacak. 

➢ Rüzgar santralleri açısından bakıldığında su üzerinde, kara üstünde olduğu gibi doğal  ve yapay engeller olmadığından, rüzgar hızı daha yüksektir. Dolayısıyla yüzer rüzgar  enerji santrallerinin kapasite faktörleri kara üstü rüzgar santrallerine göre daha  yüksektir. 

➢ Kara üstünde güneş santrallerinin toz, ışınım, sıcaklık gibi faktörlerden dolayı verimi  düşmektedir. 

➢ Deniz veya göller üstüne kurulan güneş enerji santrallerinde güneş ışınları sudan  yansıdığı için sistemin yansıma katsayısı ve dolayısıyla enerji üretim kapasitesi artar. Bu sistemin önemli özelliği ise karada herhangi bir yere kurulan bir güneş enerjisi  sistemine göre (aynı teknoloji kullanıldığında) yüzer güneş paneli sisteminin kapasite  faktörünün %7,6 ile %13,5 arası daha fazla olmasıdır. (Young-Kwan Choi, 2014). 

➢ Güneş panelleri, üzerinde bulunduğu su düzlemi için doğal bir soğutma akışkanı olarak  görev yapar. Çevresel açıdan bakıldığında ise Yüzer GES’ler, güneş ışınlarından zarar  görebilen deniz veya göl habitatını da bir nevi korumuş olur. 

➢ Yüzer güneş panelleriyle kaplanmış alan suyu güneş ışınlarından bir nebze de olsa  uzak tutacağı için o yüzeydeki buharlaşma %80’e kadar azalabilmektedir. Bu sayede  barajlarda su seviyesinin daha yavaş azalması, sulama kanallarında daha fazla su  taşınması ve su arıtma tesislerine ekstra enerji sağlanması da mümkün olabilmektedir.

➢ Yüzer GES’lerinin diğer avantajları ise kamulaştırma maliyetleri olmadığından yatırım  maliyetlerinin daha düşük olması, güneş ışınını engellediği için durgun sularda yosun  gelişimini azaltarak suyun temiz kalmasını sağlaması, ayrıca modüler yapısı ve zemine  temel atılma gereği olmaması sayesinde daha hızlı kurulum yapılabilmesidir. 

4. Yüzer Enerji Santrallerinin Dezavantajları 

Yukarıda sayılan avantajlarının yanında yüzer sistemlerin az da olsa bazı dezavantajları  mevcuttur. Şöyle ki; 

➢ Yüzer GESler, diğer güneş sistemlerine göre hidrolik ve hava koşullarına çok daha  fazla maruz kaldığı için bu santrallerde elektrik üretimi diğer sistemlere kıyasla biraz  daha dengesizdir. Ek olarak, yüzer donanım ne kadar dayanıklı ve doğaya zararsız bir  maddeden yapılsa da zamanla suyun sistemi aşındırması ve sistemin ömrünü  kısaltması muhtemeldir.  

➢ Deniz gibi tuzlu su üstü sistem kurumları, baraj gölleri gibi tatlı su üstü sistem  kurulumlarına göre daha fazla paslanma ve yıpranmaya maruz kalacaktır. Bu durumda  tatlı su gölleri, barajlar ve büyük sulama kanalları öncelikli tercihlerdir. 

➢ Akıntı hızı fazla olan yerlerde Yüzer GES kurulumu daha zor ve maliyetli olmaktadır.  Daha durgun su rezervuarları veya su kanalları üzerine asılı kurulum tercih edilebilir. ➢ Son olarak da kurulduğu yere bağlı olarak yüzer sistemler, bazı balıkçılık ve ulaşım  aktivitelerini engelleyebilir.  

5. Türkiye’de Su Üstü Sistemlerini (Bilhassa Yüzer GES’leri) İçeren Birleşik  Tesislerin Hukuki Mevzuatı 

Türkiye’de hibrit tesis veya Yüzer GESler için ayrıca bir hukuki düzenleme bulunmamakla  birlikte 8 Mart 2020 tarihli Resmi Gazete’de yayımlanan “Elektrik Piyasası Lisans  Yönetmeliğinde Değişiklik Yapılmasına Dair Yönetmelik” ile söz konusu tesislerin hukuki  altyapısı oluşturulmuştur. Yayınlanan yönetmelik değişikliği ile birden fazla kaynağa dayalı  elektrik üretim tesislerinin kurulması mümkün hale gelirken Yüzer GES kavramı da mevzuata  eklenmiştir. Mevzubahis yönetmelik değişikliği şu şekildedir; 

➢ Düzenlemeye göre şebekeye aynı bağlantı noktasında bağlanmak kaydıyla birden  fazla enerji kaynağından elektrik üretilebilecek tesisler kurulabilecek. 

➢ Bu tesislerdeki yardımcı kaynak, ana kaynağa dayalı ünite ile tek bir önlisans veya  lisans kapsamında değerlendirilecek. 

➢ Bununla birlikte, hiçbir koşulda yardımcı kaynak ana kaynağa dönüştürülemeyecek.

➢ Diğer bir kural ise önlisansa konu üretim tesisinin birden çok kaynaklı elektrik üretim  tesisine dönüştürülmesi kapsamında yapılan tadil başvurusu, önlisansa derç edilmiş olan sahanın dışına çıkılmaması ve yine önlisansa derç edilmiş tesisin toplam  elektriksel kurulu gücü ve mevcut bağlantı şekli ile bağlantı noktası ve gerilim  seviyesinin değişmemesi kaydıyla uygun bulunabilecektir. Hidroelektrik kaynaklara dayalı önlisans tadili için özel bir şart ise DSİ tarafından uygun görüş verilmesi  gerektiğidir. 

➢ Tadil başvurusu kapsamında, ayrıca, Yüzer GES’ler veya hidroelektrik kaynaklara  dayalı tesislerin kanal yüzeylerinde veya rezervuar alanında azami su kotu ile işletme  kotu arasında kalan yerlerde kurulacak güneş enerjisine dayalı üniteler için DSİ ile  kiralama sözleşmesi imzalanması için başvuru yapıldığına ilişkin belgenin Kuruma  sunulması kaydıyla önlisans tadili yapılır. 

➢ Yönetmelik’te Yüzer GES, “rezervuarlı veya regülatörlü hidroelektrik üretim tesisleri  santral sahaları kapsamındaki su yüzeylerine kurulan güneş enerjisine dayalı elektrik  üretim ünitelerini” ifade etmektedir. Şu halde, kanunkoyucu, Yüzer GESlerinin varlığını hidroelektrik üretim santralleri içerisinde kabul etmektedir.