M. Sencer ÖZEN
Uzman
Yatırım Destek Ofisi
sencer.ozen@izka.org.tr

Küresel ısınma, iklim krizi, çevre kirliliği ve su kıtlığı gibi kavramlar her geçen gün daha büyük gündemler haline gelirken; sürdürülebilir çevre yaklaşımları, yeşil ekonomi, temiz enerji ve temiz teknolojiler konularına olan ihtiyaç da aynı doğrultuda artış göstermektedir. Bu ihtiyaçlara paralel olarak, temiz enerji yatırımlarına artan ilgi sonucunda rüzgâr enerjisi sektörünün pazar büyüklüğü de katlanarak artmaktadır. Küresel Rüzgâr Enerjisi Konseyi (GWEC)’ne göre küresel ölçekte son 10 yılda yaklaşık 4 kat artan Rüzgâr Enerjisi Santrali (RES) kurulu gücü 2020 yılı itibariyle 651 GW seviyelerine ulaşırken, küresel rüzgâr enerjisi kurulu gücü, son 5 yılda her yıl ortalama yüzde 12 artış göstermiştir. Bu artışla beraber rüzgâr türbini teknolojilerindeki gelişmeler de dikkat çekmeye başlamıştır.

Rüzgâr enerjisi sektörünün tarihsel gelişimi incelendiğinde, yatırımcıların öncelikle rüzgâr potansiyeli yüksek, lojistik imkânları güçlü alanlarda yatırımlarını gerçekleştirdiği görülmektedir. Potansiyeli yüksek, kolay erişilebilir yatırım alanlarının giderek azalması sebebi ile artık yatırımcılar daha verimsiz, kurulum operasyonu zor alanlara yönelmek zorunda kalmaktadır.

Bugüne kadar gerçekleştirilen yatırımlarda kullanılan türbinler incelendiğinde ise türbin teknolojisindeki tarihsel gelişmelerden kaynaklı olarak enerji üretimi açısından verimli alanların daha önce kullanılmaya başlanmıştır. Bu sebeple daha eski teknolojideki veya daha düşük kapasitedeki türbinler ilk olarak bu alanlarda kullanılmıştır.  

Bu nedenle günümüzde rüzgâr enerjisi sektöründeki Ar-Ge çalışmaları daha çok aşağıdaki iki alana odaklanmaktadır:

• Kurulduğu alandaki koşullara göre en fazla verim alınacak rüzgâr türbinlerin geliştirilmesi,
• Coğrafi olarak henüz kullanıma tam anlamıyla açılmamış denizlerde ve okyanuslarda kullanılacak rüzgâr türbinlerin geliştirilmesi.

Artan Rüzgâr Türbini Kapasiteleri

Son dönemde rüzgâr türbini üreticilerinin ardı ardına yeni türbin modeli/platformunu tanıttığı görülmektedir. Tanıtımları yapılan türbin modelleri incelendiğinde karasal rüzgâr türbinlerinin 6 MW kapasiteye ulaştığı, deniz üstü rüzgâr türbinlerinin ise 15 MW kapasiteye ulaştığı görülmektedir. Bu kapasite artışının arka planında her ne kadar mekanik ve elektronik aksamda yaşanan teknolojik gelişmeler rol oynasa da türbin bileşenlerinin büyüklüklülerinde yaşanan değişim çok daha fazla göze çarpmaktadır.

Süpürme alanını genişletmek amacıyla daha geniş rotor çapına ulaşılmaya çalışılmakta, bu sebeple de karasal rüzgâr türbinlerinde kanat boylarının 85-90 metreye, denizüstü rüzgâr türbinlerinde ise 120 metreye ulaştığı görülmektedir.

Rüzgâr yoğunluğunun ve hızının deniz seviyesinden yukarıya çıktıkça artması sebebiyle türbin üreticileri daha yüksek kulelerin kullanılabileceği türbinler tasarlamaktadır. Bu anlamda 160 metreyi bulan türbin kuleleri kullanılmaya başlanmıştır.

Denizüstü Rüzgâr Türbinleri

Türbin bileşenlerinin ebatlarındaki artışla beraber bu bileşenlerin santral yatırımının gerçekleştirileceği alana ulaştırılması, montajı ve lojistiği önemli bir problem haline gelmiştir. Bu noktada denizel alanlardaki uygulamalar bir çözüm olarak öne çıkmaya başlamıştır. Lojistiği limanlar üzerinden gerçekleştirilen bu büyük ölçekli bileşenleri, denizel alanlardaki yatırım sahalarına doğrudan iletilebilmektedir. Bu sayede daha yüksek kapasiteye sahip türbinlerin kurulumlarının yapılabilmesi denizel alanlarda mümkün hale gelmiştir.

Bununla birlikte denizel alanlardaki deniz tabanları farklı konumlarda farklı özellikler taşımaktadır. Bu farklılıklara yönelik olarak türbin üreticileri yatırımın gerçekleştirileceği alandaki deniz tabanının özelliklerine göre türbin temeli uygulamalarına ilişkin farklı çözümler üretmektedir. Bu noktada yatırım sahasının jeolojik ve jeofizik özellikleri seçilecek temel uygulamasının belirleyicisi olmaktadır.

Genel olarak deniz suyu derinliğinin 50 metreden az olması halinde sabit temelli denizüstü rüzgâr türbinleri tercih edilirken, 50 metrenin üzerindeki derinliğe sahip alanlarda yüzer denizüstü rüzgâr türbinleri tercih edilmektedir. Buna ilave olarak bu iki teknoloji kendi içinde alt uygulamaları da barındırmaktadır.

GWEC’e göre son 20 yıllık rüzgâr enerjisi yatırım verileri incelendiğinde, 621 GW’lık karasal RES kurulu gücüne ilave olarak, 29.1 GW’lık denizüstü RES kurulu gücünün 651 GW’lık toplam kurulu güç içindeki payının %4.5 seviyesine ulaştığı ve yıllar itibari ile artış gösterdiği görülmektedir.

2021 yılında ise 6 GW’lık ilave denizüstü RES yatırımı gerçekleşmiştir. Yeni denizüstü RES yatırımlarının 5,9 GW’lık kısmı sabit temelli rüzgâr türbinlerden oluşurken 74 MW’lık kısmı yüzer rüzgâr türbinlerden oluşmaktadır. Günümüzde yüzer uygulamaların toplam denizüstü uygulamaları içindeki payı çok küçük olsa da, özellikle Akdeniz,  Karadeniz ve okyanuslar bu teknolojinin gelecekte kullanılabileceği önemli alanlar arasında yer almaktadır.

Küçük Ölçekli Rüzgâr Türbinleri

Küçük ölçekli rüzgâr türbinleri, halihazırda ticari rüzgâr türbinlerinin aksine mikro elektrik üretimi için kullanılan bir rüzgâr türbini çeşididir ve 1 kW’dan 300kW’ya kadar kurulu güce sahip türbinler bu kategoriye dahil edilmektedir.

Megawatt(MW) ölçekli rüzgâr türbinlerinin aksine kurulum sahası ile ilgili alan ihtiyacının çok daha az olması ve kentsel alanlarda uygulamasının rahatlıkla yapılabilmesi sebebi ile gelecek dönemde farklı eksenlerde tasarlanmış küçük ölçekli rüzgâr türbini uygulamalarının da yaygınlaşacağı ön görülmektedir.

Yeni Teknolojilere Üretim Alt Yapısının Uyumu

Halihazırda küresel rüzgâr enerjisi pazarındaki hakim teknolojinin MW ölçekli türbinlerden oluşması, her geçen gün kurulu güçleri daha fazla olan türbinlerin ve denizüstü rüzgâr türbinlerinin kullanılmaya başlanması sebebiyle, türbin bileşenlerinin üretimi için gerekli altyapı ihtiyaçları ve lojistik ihtiyaçlar bu doğrultuda artmaktadır.

Dünyada, türbin bileşeni üreticilerinin sektöre özel ve büyük ölçekli ekipman üretilen üretim tesislerini hedef pazara yakın, liman altyapısı güçlü bölgelere yakın alanlarda kurdukları görülmektedir. Bu anlamda ülkemizde de rüzgâr sanayiinin özellikle İzmir ve çevresinde konuşlandığı görülmektedir. Avrupa Rüzgar Enerjisi Birliği (WindEurope) tarafından hazırlanan “Rüzgar Enerjisi ve Avrupa Ekonomik İyileşme” raporuna göre; ülkemiz rüzgar türbini ekipman üretimi yapan 12 büyük ölçekli tesisiyle listede 5. sırada yer almıştır. Bu tesislerin çoğunun İzmir’de yer aldığı görülmekte ve söz konusu tesislerde üretilen ürünler incelendiğinde tümünün karasal rüzgâr enerjisi pazarına yönelik bileşen ürettiği görülmektedir. Bununla beraber İzmir’in hâlihazırda mevcut teknolojilerin üretimi konusunda gerek Avrupa’nın gerekse ülkemizin en önemli üretim üslerinden birine dönüştüğü rahatlıkla söylenebilir.

İzmir’in rüzgâr türbini ekipmanlarının üretiminde, diğer bir ifadeyle rüzgâr sanayiindeki bu güçlü konumunun, sektördeki gelecek teknolojiler de dikkate alarak korunması gerekmektedir. Gelecekte yeni yeşil işlerle İzmir’de çok daha fazla istihdam yaratma; İzmir’in ihracat rakamlarını yükseltme ve İzmir’e daha fazla katma değer sağlama potansiyeli olan bu sektöre yönelik adımlar atılması faydalı olacaktır.

Burada ilk adım olarak, İzmir’de yatırım alanlarımızın, limanlarımız dahil olmak üzere mevcut lojistik altyapımızın rüzgar enerjisi sektörünün,  gelecek trendlerine ve ihtiyaçlarına uyumunu arttırmamız gerekmektedir.

Bu kapsamda İzmir Kalkınma Ajansı’nın gündeme getirdiği Çandarlı Limanı Bağlantılı Rüzgar Sanayii İhtisas Bölgesi önerisi bu konuda ilk önerilerden birisi olarak karşımıza çıkmaktadır. İzmir Kalkınma Ajansı, bu konudaki çalışmalarını, İzmir’in yeşil ve mavi büyüme yaklaşımlarına uygun olarak özel devam etmektedir.

Kaynakça:

• CanWEA (2010) Small Wind Market Survey
• Enercon
• Goldwind
• GWEC (2019). Global Offshore Wind Report
• Huvaj Huvaj Sarıhan, N., Caceoğlu, E., & Baidol, Y. (2019). Deniz Üstü Rüzgar Türbinleri: Temel Tipi Seçimi ve Deniz Tabanı Zemin Araştırmaları.
• Kaya, B., & Oğuz, E. (2019). Tekil Kazık Temelli Açık Deniz Rüzgar Türbinlerinin Avrupa’daki Gelişimi.
• Nordex-Acciona
• Siemens Gamesa
• TÜREB (2020a), Türkiye Rüzgar Enerjisi İstatistik Raporu – Temmuz, 2020
• TÜREB (2020b), Türkiye Rüzgar Enerjisi Santralleri Atlası – Temmuz 2020
• Vestas
• WındEurope (2020). Wind Energy and Economic Recovery in Europe