Elektrik Enerjisi Üzerine Bazı Temel Kavramlar

Elektrik enerjisi hem sanayinin temel girdisi olması hem de kaynaklarının kısıtlılığı nedeniyle, hem sanayileşme açısından hem de ülkede gelişmişlik göstergesi olarak önemini korumaktadır.
Bu önem göz önüne alındığında elektrik enerjisi üzerine söylenecek her şey doğal olarak o ülkenin gelişmesi, sanayileşmesi ve toplumsal refahı üzerine bir şeyler söylemek anlamına gelmektedir.
Elektrik enerjisi kaynakları da tıpkı diğer doğal kaynaklar ormanlar, madenler, hava, su, denizler, akarsular vb gibi toplumların ortak kültürel varlıklarıdır. Kişilerin bu ortak varlıklardan ihtiyaçları oranında yararlanabilmesi bir haktır. Kimsenin bu hakkını kullanabilmesi engellenemez.
Kullanım kolaylığı, temizliği ve atık bırakmaması nedeniyle diğer enerji kaynaklarına göre elektrik enerjisi tüketiminin genel enerji tüketimi içindeki payı yıllar itibari ile artmaktadır. Şu anda dünyada genel enerji tüketimi içinde elektrik enerjisinin payı %35'in üzerindedir. Bu payın 2000'li yıllarda %40-50'ye yükselmesi beklenmektedir. Bu artış trendi elektrik enerjisinin bugün ne denli önemli olduğunu ve gelecekte de daha da önemli olacağının göstergesidir.
1970'li yıllarda dünyadaki genel ekonomik göstergelerde olduğu gibi enerjiye olan talepteki artış beklentilerin altında gerçekleşmiştir. 1973'teki petrol krizi ile başlayan süreç elektrik enerjisi üretiminde maliyetleri arttırdı. 1973'e kadar petrolün sınırsız ve ucuz olacağı gibi görünmez bir kural piyasaya hakimdi ve ancak durumun öyle olmadığı petrol krizi ile ortaya çıktı ve bu durum sanayi üretim sektörünü zorladı. Daha sonra petrol fiyatlarının düşmesine karşın petrole dayalı elektrik enerjisi üretimi riskli olarak kabul edildi ve petrole dayalı elektrik üretiminden bir kaçış yaşandı. Ancak dünyadaki otomotiv endüstrisindeki büyüme nedeniyle genel enerji tüketimi içinde petrolün payında bir azalma olmadığı gibi hızla arttı.
1973 petrol krizinin değişik olumlu etkileri de olmuştur. Bunlardan ilki elektrik enerjisi üretiminde güneş, rüzgar ve jeotermal gibi yeni seçeneklere yönelinmesi ve bu konudaki araştırma-geliştirme (AR-GE) çalışmalarının hızlanmasıdır. İkinci önemli etkisi ise enerjinin sonsuz olmadığı bu yüzden verimli kullanılması gereği ortaya çıkmıştır. Üçüncü bir etkisi de enerji kaynaklarının olabildiğince ulusal sınırlar içinden sağlanması fikrinin gelişmesidir. Dördüncü etki de diğer sanayi üretimlerinde olduğu gibi enerjinin de çevre boyutunun gündeme gelmesidir. Bütün bu etkiler birlikte değerlendirildiğinde enerjide planlama kavramı ön plana çıkmaktadır.
2. Elektrik Enerjisinde Verimlilik
Elektrik enerjisinin üretildiği anda tüketilmesi - depo edilememe özelliği vardır- gerekliliği nedeniyle elektrik enerjisi üretiminde, dağıtımında ve tüketimindeki verimlilik kavramları önem kazanmaktadır. Üretimde verimlilik, dağıtımda verimlilik ve tüketimde verimlilik ayrı ayrı değerlendirilmesi gereken kavramlardır.
Elektrik enerjisi -kalitesinden taviz verilmeden- olabilen en düşük maliyetle üretilmelidir. Yani teknik verimlilik kavramından olabildiğince yararlanılmalıdır. Bu kavram tamamen üretimde seçilen teknolojiyi bağlamaktadır. Son derece kritik bir seçimdir ve geriye dönüşü veya değiştirilmesi son derece pahalıdır.
2.1. Dinamik(Dağıtımda) Verimlilik
Dinamik verimlilik, bu kavram bütünüyle elektrik enerjisinin depo edilememe özelliğinden hareketle üretim, iletim veya dağıtımın yatırımını ihtiyaç duyulacağı zamandan geriye doğru giderek, yatırım sürelerini de dikkate alarak zamanında yapmayı gerektirir. Zamanından önce yapılmış yatırımlar karşılığında kullanım olmadığı için karşılıksız bir yatırım olarak maliyetleri yükseltici bir etkendir. Yine İhtiyaç olduğu halde gerekli üretim yoksa bu durum da başta sanayi üretimini olmak üzere yaşamımızdaki her şeyi olumsuz etkileyecektir.
2.2 Tüketimde Verimlilik
Tüketimde verimlilik ise büyük oranda sanayileşmeye bağlıdır. Bu yüzden sanayi üretiminde seçilen teknolojiler son derece önemlidir. Yani çok yoğun enerji tüketen teknolojilerden az yoğun enerji tüketen teknolojilere doğru bir geçiş yapılmalıdır. (Fransa'nın kendi ülkesindeki çimento fabrikalarını tasfiye ederek başka ülkelerde çimento fabrikası alması veya kurması tamamen enerji tasarrufuna yöneliktir.) Aliağa'da sadece ark ocaklı demir çelik üretimine yönelik olarak 4.500 MVA'lık bir kurulu güç vardır. Bugün demir çelik teknolojisindeki gelişmeler değişik ebattaki profillerin doğrudan demir-çelik fabrikasında üretilmesini olanaklı kılmaktadır. Aliağa'daki tesislerin ekonomikliği çok iyi etüt edilmelidir.
Tüketimin diğer önemli boyutu da konutlar ve ticarethanelerdir. Ofis ve ev cihazlarında, aydınlatma ampullerinde az enerji tüketen teknolojiler gittikçe yaygınlaşmaktadır. Bu gelişmelerden yararlanılmalıdır.
Elektrik Enerjisi bir Kamu Hizmetidir ve Kamu Hizmetlerinde Esas Olan Hizmetin Düzenli Sağlanmasıdır.
Elektrik enerjisinde etkinlik ülke genelinde her yerde ihtiyaç duyulduğunda elektriğin aynı kalitede ve yeterli miktarda olması anlamına gelmektedir. Yani, elektrik enerjisinde verimlilik kavramı salt bir teknik verimlilik - yani kar/zarar - esasında değil, ülke içi dengeler ve sosyal etkiler de dikkate alınarak bir değerlendirme yapılması anlamına gelmektedir.
3. Satışa Esas Elektrik Enerjisi Maliyeti Nasıl Hesaplanır?
Üretim noktalarının yaygınlığı, dağıtım ağının yaygınlığı veya iletim hatlarının uzunluğu gibi etkenlerden dolayı maliyet üzerine etkileri azalsa bile, bugün dünya genelinde kabul görmüş elektrik enerjisi maliyetlerine bakıldığında; ortalama maliyetin %50'si üretimden, %20'si iletimden ve %30'u da dağıtımdan kaynaklanmaktadır. Yani üretimde, iletimde ve dağıtımda maliyetleri düşürmek için verimlilik ayrı ayrı değerlendirilmelidir.
4. Elektrik Enerjisi Üretiminde Teknoloji Seçimi
Elektrik enerjisi ikincil bir enerji kaynağıdır. Yani başka enerji kaynakları kullanılarak elde edilir. Elektrik enerjisi üretimi yapılırken yaşanılan sorunlar, maliyetleri ve elektrik enerjisinin yaşamsal önemi düşünüldüğünde üretim teknolojisi seçiminde son derece dikkatli davranılması gereklidir. Çünkü yapılan yatırımlardan geriye dönüş son derece pahalıdır. Bu açıdan üretim teknolojisi ve bu teknolojilere uygun kaynaklar seçilirken aşağıdaki etkenler dikkate alınmalıdır.
- Seçilen teknoloji güvenli olmalıdır,
- Kullanılacak kaynak olabildiğince ulusal olmalıdır,
- Seçilen teknoloji ucuz olmalıdır,
- Yenilenebilir ve çevreci olmalıdır.
Bu kriterler düşünüldüğünde üretimde ulusal kaynaklara dayalı bir seçimin yapılması ve başta çevresel etkiler olmak üzere diğer toplumsal maliyetlerin ve getirilerin dikkate alınması gereklidir.
4.1. İlk kuruluş Maliyetlerinin Karşılaştırılması
Kilowatt başına kuruluş maliyetleri açısından değerlendirildiğinde aşağıdaki tablo ile karşılaşılır.
- Hidro Elektrik Santraller (baraj gövdesine bağlı olarak değişir) =750 - 1.200 US$
- Linyite Dayalı Termik Santraller =1.600 US$
- İthal Kömür Dayalı Termik Santraller =1.450 US$
- Doğalgaza Dayalı Termik Santraller =680 US$
- Nükleer Santraller =3.500 US$
- Rüzgar Santraller =1.450 US$
- Petrole Dayalı Termik Santraller =2.000 US$
- Fotovoltaik Piller (Güneş Enerjisine Dayalı Santraller, henüz rekabet edebilir bir teknoloji geliştirilmedi) =?.???? US$
4.2. Marjinal Maliyetlerin Karşılaştırılması
Elektrik enerjisinde kuruluş maliyetlerinin yanı sıra elektrik enerjisinin marjinal maliyeti önemlidir. Yani bir birim elektrik enerjisi üretimi için gerekli girdi miktarının maliyeti önemlidir. Dolayısıyla salt kuruluş aşamasındaki maliyetlere bakarak ucuzluk veya pahalılık değerlendirmesi yapılması doğru değildir.
Marjinal maliyetler açısından değerlendirildiğinde en ucuz elektrik enerjisi üretimi hidrolik santrallerdedir. İkinci en ucuz üretim ise ulusal kaynaklara dayalı linyit santrallerıdır. Daha sonra doğal gazlı santraller, ithal kömüre dayalı santraller, rüzgar santrallerı, petrole dayalı santraller, nükleer santraller ve fotovoltaik piller gelmektedir.
Hidro Elektrik Santrallerde=0.0005 US$
Linyite Dayalı Termik Santrallerde=0.0250 US$
Doğalgaza Dayalı Termik Santrallerde=0.0300 US$
İthal Kömüre Dayalı Termik Santrallerde=0.0350 US$
Rüzgar Santrallerinde=0.0450 US$
Petrole Dayalı Termik Santrallerde=0.0600 US$
Nükleer Santrallerde=0.0750 US$
Fotovoltaik Piller=0.2500 US$
4.3. Üretim Kaynaklarının Ulusal Olmasının Karşılaştırılması
Kaynakların ulusallığı yani kaynağın her an kullanıma hazır olması düşünüldüğünde sıralama hidrolik, rüzgar, güneş ve linyit santralleri şeklinde belirlenmektedir.
4.4. Seçilen Teknolojinin Güvenilirliğinin Karşılaştırılması
Teknolojinin güvenilirliği sıralaması yapıldığında; hidrolik, termik teknoloji ve rüzgar santralleri ilk sıraları oluşturmaktadır. Güvensizlik sıralamasında ise Nükleer Teknoloji ilk sırada yer almaktadır.
Özellikle 1986 Çernobil faciasına kadar sorunsuz olduğu, kaza riskinin sıfır olduğu ve atık sorunu olmadığı gibi ön koşulsuz kabul edilen nükleer teknolojinin hiçte güvenli olmadığı ve geçmişte çok fazla sayıda ölümlü kazaya neden olduğu ve santral çevresinde ve çalışanlarında kanser riskinin yüksek olduğu artık bilinmektedir. 1950'lerde insanlığı kurtaracağı iddiasıyla sunulan nükleer teknolojiden bugün insanlık kurtulmaya çalışmaktadır. Nükleer santrallerle ilgili bir diğer gerçeklik ise nükleer santral teknolojisi ile nükleer silah teknolojisinin paralel yürüdüğü gerçeğidir. Soğuk savaşın sona ermesi ile nükleer silah teknolojisindeki gerileme nedeniyle nükleer atıkların artık devlet tarafından alınmaması (daha önceden atıklar silah vb teknolojilerde kullanılmak üzere devlet tarafından satın alınmaktaydı.) atıkların ortalıkta kalması saklanamaz boyuta gelmesi daha önceden gizlenen felaketin en önemli boyutunu oluşturmaktadır. Nükleer santrallerden çıkan ve yarılanma süreleri binlerce yıl olan radyoaktif atıkların güvenli bir şekilde depolanabilmesi bugün teknolojik olarak olanaklı değildir.
4.5. Çevresel Etkiler Açısında Karşılaştırma
Çevresel etkiler sıralamasında ise rüzgar, güneş, hidrolik, termik ve nükleer santraller şeklinde bir sıralama oluşmaktadır.
4.6. Yenilenebilir Olma Özelliği
Yenilenebilir olma özelliği ise sadece hidrolik, rüzgar ve güneş için geçerlidir.
5. Elektrik Enerjisi Planlamasında Esas Alınması Gereken Parametreler
5.1. Elektrik Enerjisi Yapısı Gereği Merkezi Planlamayı Zorunlu Kılar
Elektrik enerjisi temel bir maldır ve depo edilemezliği nedeniyle üretildiği anda tüketilmek zorundadır. Bu yüzden üretiminden, iletimine ve dağıtımına kadar merkezi bir planlamayı zorunlu kılar. Merkezi planlama ihtiyacın tespiti ve buna yönelik yeni üretim merkezlerinin, yeni iletim hatlarının kurulmasının yanı sıra maliyetlerinin düşürülmesi ve tüketiciye ulaşmada gerekli teknolojik yeniliklerin yapılmasını zorunlu kılar.
Yani büyümenin getirdiği ek yatırımların yanı sına yıpranmaya karşı yenileme ve yeni teknolojilere uygun alt yapıların yapılması zorunludur. Bu da ancak ve ancak merkezi bir planlama ile olanaklıdır.
5.2. Elektrik Enerjisi Verimli Kullanılmalıdır
Elektrik enerjisi kaynaklarının kısıtlılığı ve yeni seçeneklerin (rüzgar, güneş vb) henüz büyük ölçekte uygulanma şansının olmadığı bir dünyada (nükleer enerjiyi başka atık sorun olmak üzere bir dizi teknolojik sorunu çözemediği ve çevre ve insan sağlığı açısından taşıdığı riskler nedeniyle seçenek olarak görmezsek) tüm ülkeler enerjilerini son derece verimli kullanmak üzerine planlar yapmaktadır. Yani yoğun enerji tüketen sektörlerden az enerji tüketen sektörlere bir geçiş yapılmaktadır. Böylelikle diğer sektörlere daha ucuz ve daha fazla enerji verilmektedir. Yine gelişmiş ülkeler elektrik enerjisi ile çalışan tüm cihazlarında az enerji tüketen teknolojilere yönelmektedirler.
5.3. Elektrik Enerji Politikaları Sanayileşme Politikalarına ve Nüfus Planlamasına Bağlıdır
Sanayinin temel girdisi olması nedeniyle elektrik enerjisi üzerine söylenecek her şey ülkenin sanayileşmesi ve kalkınması üzerine bir şeyler söylemek anlamına geldiği için bu konuda atılacak adımlar bu enerjiyi tüketecek olan sanayide de paralel adımların atılması anlamına gelecektir. Ya da daha doğru bir deyişle önce sanayide doğru bir planlama yapılmalı ve buna uygun elektrik üretim, iletim ve dağıtım planı yapılmalıdır. Yine elektrik enerjisi tüketimi nüfus artışıyla ilgilidir. Dolayısıyla yıllar itibariyle nüfus artışı ve artış trendi, nüfus planlaması dikkate alınmalıdır.
5.4. Elektrik Enerjisi Büyük Ölçekli Yatırımları Gerektirir
Enerji sanayinin vazgeçilmez ve en önemli girdisi olduğundan enerjideki her çeşit dalgalanma ve kesinti sanayide maliyetlerin artmasına ve sanayi ürünlerinin dünya ölçeğinde rekabet şansının azalmasına neden olmaktadır. Yani enerjide üretim maliyetinin son derece düşük olması gerekmektedir. Enerjide maliyet düşürmenin en temel yolu da büyük ölçekli yatırımlara gidilmesidir. Yani ölçek ekonomisinden yararlanılır.
5.5. Elektrik Enerjisi Tüketimi Bir Ülkenin Gelişmişlik Göstergesidir
Enerjinin tüketimi diğer göstergeler yanında bir ülkenin en önemli gelişmişlik göstergelerinden birisidir. Bu göstergenin anlamlı olabilmesi için ülke genelinde bir bütünlük göstermesi gerekmektedir. Bu da ülke genelinde yaygın, düzenli bir iletim ve dağıtım ağının kurulmasını zorunlu kılar. Ülkenin her kesiminde okul, hastane, konut vb. zorunlu tüketim merkezleri olduğu düşünülürse, fiziki büyüklüğe bakılmaksızın elektrik enerjisinin ülkenin her kesimine aynı şekilde ulaştırılması zorunluluktur. Bu da elektrik enerjisinin temelde hizmet amaçlı bir mal olduğunun en önemli göstergesidir.
5.6. Elektrik Enerjisi Dağıtımı Yapısı Gereği Rekabete Uygun Değildir Enerji üretim, iletim ve dağıtım teknolojisinin dünyada ulaştığı boyut henüz aynı bölge içerisinde birden fazla iletim ve dağıtım şebekesi kurulmasına olanak vermemektedir. Birden fazla iletim ve dağıtım hattı tesisinin maliyeti getirisi yanında çok fazladır. Bu da elektrik enerjisi iletim ve dağıtımında rekabete açık bir yapı olmadığı anlamına gelir. İletim ve dağıtımın rekabete uygun olmaması, yani tekel olması üreticilerinde tek alıcısının bu tekel olacağı anlamına gelmektedir. Bu da üretimde bir rekabet ortamının olmadığı anlamına gelir.
5.7. Elektrik Enerjisi Yapısı Gereği Kamu Tekelini Zorunlu Kılar Elektrik enerjisi üretimi, iletimi ve dağıtımı yapısı gereği doğal bir tekeldir. Bu özellik elektrik enerjisinin bir kamu hizmeti olması gerçeğiyle birleştiğinde kamu tekelinin zorunluluğu ortaya çıkar.
5.8. Elektrik Enerjisinde Ticari Karlılık Değil, Toplumsal Yarar ve Katma Değer Önemlidir Elektrik enerjisi diğer tüm kamu hizmetlerinde olduğu gibi ticari karlılığıyla değil toplumsal yararı ve katma değeri dikkate alınarak değerlendirilmelidir.
6. Ülkemizde Elektrik Enerji Göstergesi
Ülkemizde ilk elektrik enerjisi santralı 1902 yılında Tarsus'ta kurulan 2 kilowatt (kW) gücündeki su değirmeni ile çalışan dinamodur. 1923 yılında cumhuriyetin kurulduğu yıldaki kurulu gücümüz 33 Megawatt (MW) ve toplam elektrik enerjisi üretimi de 45.000.000 kwh'tır.
TEK kurulana kadar düzenli ve güvenilir istatistik yoktur. 1970 yılından sonraki veriler aşağıdadır.
6.1. Yıllara Göre ; Kurulu Güç - Puant Güç -Kurulu Güç / Puant Güç Oranı

6.2. Yıllara Göre ; Brüt Üretim ve Tüketim