Hidroelektrik Enerjisi Nedir ? Hidroelektrik Enerjisi Nasıl Üretilir ?

18.07.2022
Aydem Enerji bünyesinde bulunan hidroelektrik santrallerinin temsil edildiği görseldir. Görselde; dağların eteklerinde bulunan doğal kaynak suyunun hidroelektrik santral ile birlikte enerjiye dönüştüğünü temsil eden bir görüntü vardır.

Hidroelektrik enerjisi, fosil yakıtların azalması ile beraber enerji ihtiyacının karşılanması için kullanılan alternatif, yenilenebilir doğal kaynaklardan biridir. 

Dünyada sıklıkla tercih edilen hidroelektrik enerjisi, elektrik enerjisi üretiminde basit ve verimli bir yöntemdir. Hidroelektrik enerjisinin farklı kullanım alanları da bulunur. Geniş tarım arazilerinin sulanması, hidroelektrik enerjisi kullanımının örneklerinden biridir. Ayrıca, değirmenlerde, suyun oluşturduğu itme gücü kullanılarak tahıl öğütme işlemleri yapılabilir. Tarihteki en büyük medeniyetlerden biri olan Mısır Uygarlığı tarafından da sulama ve öğütme gibi işlemlerde hidroelektrik enerjisinden faydalanılmıştır. 

Hidroelektrik Enerjisi Nasıl Üretilir? 

Hidroelektrik enerjisi, yüksek seviyede bulunan rezervuarda biriktirilen suyun, yerçekimi etkisiyle alçak seviyelere geçmesinin sonucunda elde edilir. Rezervuardaki su, potansiyel enerji barındırır. Rezervuardan aşağı seviyelere ilerleyen suyun hareketi, kinetik enerjinin ortaya çıkmasına imkân tanır. Suyun ortaya çıkan kinetik enerjisi, türbinleri döndürerek elektrik enerjisi üretilmesini sağlar. 

Türkiye’nin sahip olduğu jeolojik yapı, engebeli arazi şekilleri ve akarsu kaynaklarının fazlalığı, hidroelektrik enerjisi potansiyelini artırmaktadır. Ülkenin toplam kurulu hidroelektrik üretim kapasitesi 2021 yılı itibarıyla 31 Mw seviyesine ulaşmıştır. Dünyada toplam kurulu üretim kapasitesi, rekor kırarak, 1,330 GW seviyesine ulaşmıştır. Türkiye coğrafyasında oldukça yüksek bir hidroelektrik enerjisi potansiyeli mevcuttur. Engebeli arazi yapısı ve akarsuların akış hızı sebebiyle, hidroelektrik potansiyeli en fazla olan bölge Doğu Anadolu’dur. Hidroelektrik enerjisi potansiyeli en düşük bölgemiz ise Marmara Bölgesi’dir. 

Hidroelektrik Enerjisi Yenilenebilir Mi? 

Hidroelektrik enerjisi, güneş ve rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklardan biridir. Kaynağı su olduğu için hammadde girdisine ihtiyaç duymadan elektrik üretimi yapılmasına imkân verir. Hidroelektrik santralleri ise üretilen atık miktarının çok düşük olması sayesinde, temiz enerji kaynağı kapsamında yer almaktadır. 

Hidroelektrik santralleri kurulumu için geniş alanlara ihtiyaç olsa da verimli ve düşük maliyetli enerji üretimine imkân sağlar. Yenilenebilir hidroelektrik enerjisi, önümüzdeki yıllarda gelişerek temel enerji üretiminde daha verimli ve daha az maliyetli hale gelebilir.  

Küresel ısınmayı kontrol altında tutabilmek için, ihtiyaç duyulan enerjinin sera gazı salınımı yapmayan kaynaklardan elde edilmesi gereklidir. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) tarafından yapılan öngörülerde, 2050 yılına kadar hidroelektrik enerjisinin baskın elektrik üretim yöntemi haline geleceği öngörülmektedir. 

Hidroelektrik Enerjisi ile Nasıl Elektrik Üretilir? 

Doğal veya yapay olarak yükseklik kazandırılmış suyun akışıyla, türbin ve miller döndürülür. Millerin dönüşüyle oluşan mekanik enerji üreteçlere aktarılır ve elektrik enerjisi elde edilir. Hidroelektrik enerjisi kullanarak elektrik üreten tesislere, hidroelektrik santrali ya da kısaca HES adı verilmektedir. HES’ler, diğer elektrik üretim yöntemlerine göre, düşük maliyetli ve daha uzun işletme ömürleriyle verimli elektrik üretimine imkân tanırlar. 

Hidroelektrik enerjisi, iklim koşullarındaki değişimlerden etkilenebilir. Enerji üretiminde kullanılan ana madde su olduğu için, hidroelektrik santralinin verimliliği farklılıklar göstermektedir. Elektrik üretimi için farklı şekillerde inşa edilen hidroelektrik santralleri de bulunmaktadır. 

Hidroelektrik Santral Çeşitleri Nelerdir? 

Hidroelektrik santral çeşitleri, farklı yöntemlerle elektrik üretseler bile genel olarak çalışma prensipleri birbirlerine yakındır. Temel olarak 3 tip hidroelektrik santralinden söz edilebilir. 

  • Doğal akışlı hidroelektrik santrali, akarsuların üzerine kurulur ve suyun doğal akış gücü kullanılarak elektrik üretimi yapar. 

  • Depolamalı baraj tipi hidroelektrik santrali, en çok tercih edilen HES çeşididir. Suyu bir rezervuarda tutmak için baraj inşa edilir. Su, yerçekimi etkisi ve rezervuarda oluşan basınç ile üreteçlere yönlendirilir. 

  • Pompalı rezervuarlı hidroelektrik santrali, barajların çalışma prensiplerine çok benzerdir. Santral kurulurken ikinci bir rezervuar inşa edilir. Bu rezervuarda daha sonra kullanılacak su depolanır. Gerekli durumlarda alt rezervuardaki su, yukarıda bulunan asıl rezervuara pompalanır. 

Türkiye’de en çok kullanılan HES tipleri, doğal akışlı ve depolamalı baraj tipi olanlardır. Ülke coğrafyasında bulunan en büyük 10 hidroelektrik santrali ve konumları ise şu şekildedir. 

  • Atatürk Barajı (Şanlıurfa-2.405 MW) 

  • Karakaya Barajı (Diyarbakır-1.800 MW) 

  • Keban Barajı (Elazığ-1.330 MW) 

  • Ilısu Barajı (Mardin-1.209 MW) 

  • Altınkaya Barajı (Samsun-703 MW) 

  • Birecik Barajı (Şanlıurfa-672 MW) 

  • Deriner Barajı (Artvin-670 MW) 

  • Yukarı Kaleköy (Bingöl-627 MW) 

  • Beyhan Barajı (Elazığ-582 MW)  

  • Oymapınar Barajı (Antalya-540 MW) 

Hidroelektrik Enerjisinin Avantajları Nelerdir? 

  • Temiz, doğal ve yenilenebilir bir kaynak olduğu için sera gazı salınımı yapmaz.  

  • Hidroelektrik santral kurulumu ve bakım masrafları daha azdır. 

  • İnşaat projeleri tamamen yerli kaynaklarla yapılabilir. 

  • Uzun ömürlü işletme süresine sahiptir. 

  • Kurulum maliyeti dışında işletme ve bakım giderleri düşüktür. 

  • Elektrik üretimi dışında, bulunduğu bölgede su ve sulama ihtiyaçları da karşılanabilir. 

Sonuç Olarak 

Hidroelektrik santralleri, kurulumunda çevreye olan etkileri dışında, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı açısından çok önemli bir yere sahiptir. Geleneksel elektrik üretiminde oluşan; atık, sera gazı salınımı, yüksek maliyetli işletme ve bakım masrafları bulunmaz. Aydem Enerji, toplam 20 adet hidroelektrik santrali ile yılda 3,347 Gwh elektrik üretimi yapmaktadır. Hidroelektrik santrallerinin kurulu olduğu bölgelerde istihdam sağlarken, yerli kaynakların kullanımı ile enerjide dışa bağımlılığı azaltır. Yerli kaynaklarla üretilen elektrik, ülke ekonomisine katma değer sağlamaktadır. Tüketicilere sunulan, yenilenebilir kaynaklardan üretilen elektrik, karbon salınımını da önemli ölçüde azaltmaktadır.