ODTÜ Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü’nde yüksek lisans programını tamamlayan, uzmanlaşma isteği ile Temiz Enerji Teknolojileri alanında Almanya ve Fransa’da çalışmalarını sürdüren Yenilenebilir Enerji Mühendisi Can Serkan İbrahimoğlu, özellikle son on yıldır önemli ivme yakalayan ve enerji sektörünü kökten değişiklikler yapmaya iten yenilenebilir enerjinin, ergenlik dönemini geride bıraktığını belirtti. 

 

Önümüzdeki on yılda yenilenebilir enerji yeni ve zorlu hedefler ile karşı karşıya. Aslında açık olmak gerekir ise, burada yenilenebilir enerji kaynaklarından vurgu yapmak istediğimiz, çoktandır hakim olduğumuz hidroelektrikten ziyade, rüzgâr ve güneş enerjisini elektriğe dönüştüren teknolojiler ve kısmen biyogaz...  

 

Büyüme çağında, gücünü yerel hükümetlerin sabit fiyat garantilerinden alan ve ulusal şebekeye verilen elektrikte diğer kaynaklara göre öncelik hakkı verilen rüzgâr ve güneş santralleri, şebeke dengesini ve güvenilirliğini tümüyle geleneksel santrallerin sırtına yükledi. Bu konu, özellikle son yıllarda artan yenilenebilir enerji santralleri ile orantılı olarak sıklıkla dile getirilmekte. 2020 sonrası, öncelikle yenilenebilir enerjinin imtiyazlarının hızla azaldığını ve kademeli olarak geleneksel üreticiler ile denk koşullarda, serbest pazar dinamikleri içinde, kendi ayakları üzerinde durmak zorunda kalacağını öngörebiliriz. Doğrusunu söylemek gerekirse, yatırımcılar ve proje geliştiriciler bu duruma bir süredir hazırlar ve yönetimlerden tek istedikleri yenilenebilir projelerin önünü kesmemeleri. Diğer taraftan şebeke üreticilerinin endişelerini göz önünde bulunduran ve geleneksel elektik üretici lobilerinin baskısını ensesinde hisseden karar mekanizmaları, bu geçiş döneminde ayak sürüyen taraf gibi gözüküyor. 

 

2020 ve ötesi 

2015’ten beri aşamalı olarak birçok ülke, hükümetlerce belirlenen tarifelere dayanan destek programlarından uzun vadeli enerji alım anlaşmaları (PPA’lar) için rekabetçi açık artırmalara geçmekte. İyi tasarlanmış açık arttırmaların hem hükümetler hem de yatırımcılar için kazançlı bir durum yaratabileceği bir gerçek. Ancak, bu tür pazar mekanizmaları küçük şirketlerin ve yerel halkın pay sahibi olduğu projelerin gittikçe azalarak ölçek ekonomisinin (economies of scale) yani tedarik zinciri boyunca fiyat indirimlerinin önem kazanması anlamına da geliyor.  (Resim 2)

 

Rekabetçi ekonominin beşiği Kuzey Amerika’da çok yaygın olarak kullanılan PPA’lar, Avrupa’da da sadece hükümetler tarafından değil, enerjisini yenilenebilir kaynaklardan sağlamak isteyen büyük enerji tüketicileri tarafından da sıkça kullanılmaya başladı. 

Bloomberg New Energy Finance (BNEF) verilerine göre, kurumsal yenilenebilir enerji alımı 2017'den 2018'e iki katından fazla arttı. Küresel olarak şirketler, 2017’deki 6,1 gigawatt (GW)’lık önceki rekorla karşılaştırıldığında geçen yıl 13,4 GW kapasite satın aldı. (Resim 3)

 

Uzun vadeli sözleşmelere ihtiyaç azalıyor

Geleneksel olarak rüzgar ve güneş gibi sermaye yoğun yenilenebilir teknolojiler için uzun vadeli kontratların proje risklerini azaltarak finansman kolaylığı sağladığı doğru olsa da, yatırımcılar ve finans kuruluşları bu tür projeleri artık düşük risk grubunda değerlendiriyorlar.

Yenilenebilir projelerin ömrünün %75’inden fazlasını kapsayan uzun vadeli sözleşmeler, halen hakim ekonomik işletme modeli. Ancak önceden bahsettiğimiz gibi, rüzgar ve güneş santralleri daha fazla piyasa ve fiyat riskine maruz kalmaya başladı. Genel olarak, sözleşme sürelerinin, elektrik piyasalarının, kısmen veya tamamen serbestleştirildiği ve rekabetçi finansmanların bulunduğu çoğu ülkede 20 yıl ve daha uzun sürelerden 10-15 yıllara indiği görülüyor. Bu gelişmelere bağlı olarak, bu tip pazarlarda, proje geliştiricilerin kurumsal PPA’lardan, açık artırmalardan ve satıcı faaliyetlerinden oluşan birden fazla gelir akışına dayalı bir aktiviteye geçtiği dikkat çekiyor. Biyogaza dayalı sözleşmeler ise, yakıt maliyeti değişkenliği nedeniyle genellikle diğer yenilenebilir teknolojilere göre daha kısa süreli olarak yapılmaya devam ediyor. (Resim 4)

 

Yüksek kazanç ve şebeke güvenliği için enerji depolama

Artan güneş ve rüzgar kapasitesi, şebeke açısından bakıldığında, kesintisiz çalışan fosil santrallerinden, üretimi değişken ve kesintili yenilenebilir kaynaklara dayalı bir üretim modeline geçiş anlamına geliyor. Şebeke işletmecisi, sürekli değişken talebi karşılamak, rüzgar düştüğünde veya güneş batarken bile gücün mevcut olmasını sağlamaktan sorumlu. Yenilenebilir santral işletmecisi ise, özellikle artan serbest market baskısı ile gelirini garanti altına almak durumunda. Örneğin, Alman Enerji Borsası’nda, özellikle rüzgârın ülke çapında kuvvetli estiği kış aylarında negatif elektrik fiyatları sıklıkla görülebiliyor. Bu yatırımcı için, en çok para kazanabileceği, santrallerin tam kapasite çalıştığı dönemlerde santralin durdurulması ve ciddi maddi kayıplar anlamına geliyor. Aynı durum, güneşin tepede olduğu yaz aylarında Türkiye, İtalya ve İspanya gibi ülkelerde fotovoltaik santraller için gelecekte kolaylıkla yaşanabilir. 

Bu engeli aşmak ve şebeke güvenliğini sağlamak için önerilen çözümler arasında en dikkat çekeni, enerji depolama teknikleri ve Lityum teknolojisinin gelişmesine paralel olarak, bataryalar. 

Şebeke tipi bataryalar, gün geçtikçe katılaşan şebeke kodu ve dengeleme gerekliliklerine uymayı garanti altına alırken, açık enerji pazarında işlem gören santraller için elektriğin depolanarak, ihtiyacın ve fiyatların daha yüksek olduğu dönemlerde satılmasını sağlayabilir. 

Büyük ölçekli şebeke uygulamaları için en büyük örnek, TESLA tarafından kurulan ve Aralık 2017’den beri Güney Avustralya’da faaliyet gösteren, 100MW/ 129MWh lityum iyon batarya kapasitesi ile Hornsdale Güç Rezervi... Hornsdale Güç Rezervi enerji arbitrajı için 30 MW ve 119 MWh kapasiteyi doğrudan piyasaya sunabilirken, diğer yedek jeneratörler çevrimiçi hale getirilene kadar beklenmedik kesintiler sırasında şebeke frekansını korumak için geri kalan kapasiteyi saklı tutmaktadır. Lakin, 2017 yılında büyük bir kömür santrali beklenmedik bir şekilde çevrimdışı duruma geçtikten sonra, Hornsdale Güç Rezervi milisaniyeler içinde şebekeye birkaç megavat güç enjekte etmiş ve bir gaz jeneratörü yanıt verene kadar şebeke frekansındaki düşüşü durdurmuştu. (Kaynak: NREL)

 

Elektrik sektörü, son yıllarda güneş ve rüzgar enerjisinin katlanarak büyümesi ve hidroelektrik üretiminin önemli katkısına dayanarak, yatırımcılar için bir çekim noktası olmaya devam ediyor. Ancak, yenilenebilir enerjinin şebekede artan payı ve buna bağlı engeller, şebeke işletmecilerinin, karar mekanizmasında söz sahibi olanların ve yatırımcıların sürekli kendilerini yenileyerek alternatif modeller ve çözümler bulmalarını zorunlu hale getiriyor. Bu durumda karar vericilerin oyunun kurallarında şeffaf davranmaları ve oyun esnasında kuralları değiştirmemeleri, yatırımcının ise değişen ortama iyi bir öngörüyle hızla uyum sağlayabilmesi enerji sektörünün geleceği için önem taşıyor.