1.1 Daha önceki bir dizi yazımda (1 – 2 – 3 ) Savaş gemilerindeki enerji sistemleri ve sistem gereksinimleri üzerinde durmuştum. Ayrıca yine Savaş gemilerinde tüm elektrik sistemlerinin hangi önemli nedenlerle artık tercih edilmeye başlandığını belirtmiştim 1.2 Savaş gemilerinde Entegre Elektrik Sistemlerine (EES) geçiş klasik sistemlerin yerini alan yeni bir aşama olmuştur. Ancak teknolojinin getirdiği yeni silah sistemleri ve sensörler işlevlerini yerine getirebilmek için büyük ve çok kısa süreli enerjiye gereksinim duymaktadırlar. Üstelik bu yüksek enerji talebi gelecekte daha da artacak gözükmektedir 1.3 Bu yazı dizimde ise ; depolama sistemlerinin fonksiyonları, çeşitleri, tekil olarak avantaj ve dezavantajları ile bir örnek uygulama ve konunun Türk Bahriyesi bakımından kısa bir değerlendirmesini yapacağım. 2. ENERJİ DEPOSUNUN İŞLEVLERİ 2.1 Yeni silah ve sensör sistemlerinin yüksek enerji taleplerini karşılamak 2.2 Geminin mevcut enerji sisteminde kaynaklardan birinin (dizel jeneratör/Gaz türbini ) devreden çıkması halinde eksik gücü kesintisiz bir şekilde sağlamak 2.3 Enerji sistemindeki anormal dalgalanmalar da tampon görevi görmek 2.4 Gemi enerji sisteminin maksimum yük yerine daha düşük çalışma değerleri için tasarımına olanak vermek 3. YENİ SİLAH VE SENSÖRLERİN GEREKSİNİMLERİ 3.1 Daha önceki bir yazımda belirttiğim gibi yeni silah ve sensör sistemleri şimdiye kadar görülmemiş miktarlarda yüksek enerji desteğine gereksinim duymaktadırlar. Örneğin ANSP 6 arama radarı uzun mesafe arama modunda 2.8 megawatt, bazı lazer silahları averaj olarak 2 megawatt enerji gerektirmektedir. Daha detaylı fikir edinmek üzere buradaki tabloya tekrar göz atılabilir.
4. DEPOLAMA SİSTEMLERİ
4.1 Çeşitleri 4.1.1 Bugünkü teknoloji ile Savaş gemilerinde kullanılabilecek enerji depolama sistemleri;
BATARYA
SÜPER KAPASİTÖRLER
DÖNER ROTOR
Sistemleridir.
4.1.2 Döner Rotorlu sistemlerde enerji kaybı%1 bulabilirken bataryalı sistemler haftalarca dayanabilmektedir. Buna karşın kapasitörlü sistemler çok kısa zaman aralığında çok yüksek enerji verebilmektedirler. 4.1.3 Kurşun-asit ortamlı bataryalar bahriyelerde şimdiye dek temel depolama sistemi idi. Yakın zamanlarda lityum Ion bataryalar yaygınlaştı. Bunlar kurşun asit bataryalara göre enerji ve güç yoğunluğu, kullanım ömrü ve dönüşümlü verimlilik bakımında daha avantajlı durumdalar.
(Dönüşümlü verimlilik – cihazdan alınan enerji/verilen enerji) Ancak bu bataryalar çalışma koşullarına bağlı olarak alevlenme hatta patlama potansiyeli taşıyorlar. 4.1.4 Süperkapasitörler çok yüksek güç verebilmekte. Ömürleri daha uzun, enerji yoğunlukları yüksek. Ancak şarj zamanları yetersiz. Yüksek maliyetli ve ilave destek ekipmanları gereği bulunuyor. 4.1.5 Döner rotorlar (FLYWHEEL) Uzun ömür, yüksek dönüşüm verimi bakımlarından avantajlı, ancak maliyet ve yardımcı ekipmanlar gereksinimi bakımlarından dezavantajlı bu sistemler 20 yılın üzerinde kullanım ömrüne sahipler. Rotor malzeme direnci ve yüksek dayanıklılığa sahip yataklama gereksinimleri nedenleriyle dönüş hızında sınırlama gerektirmekte. Malzeme teknolojisindeki gelişimler ile bunların hızlarında artırım sağlanmakta.
SOURCE : REF (6)
4.2 Seçim kriterleri
Değişik enerji depolama sistemleri değişik karakteristikleri taşıdıklarından gereksinimlere tek bir sistemle cevap vermek olası değildir. Gemideki hacim ve ağırlık kısıtlamaları nedeniyle gemi üzerine konuşlandırılacak dün sistemlerde enerji ve güç yoğunluğu en önemli kriterlerdir. Değişik depolama sistemleri arasında seçim yapabilmek için ana kriterler şöyledir;
Hacim ve ağırlık (M3- KG) Enerji yoğunluğu (KWH / KG) Güç yoğunluğu (KW / KG) Dönüşümlü enerji verimliliği (SİSTEMDEN ÇIKAN ENERJİ / GİREN ENERJİ) Enerji kaybı hızı (YÜKLÜ ENERJİNİN % EKSİLMESİ / SAAT) Max şarj / deşarj adedi Kullanım ömrü
Ancak bu kriterler genel anlamda olup uygulamadaki işlevsel gereksinimlere göre bazıları diğerlerine göre ağırlık kazanacaktır.
1. Küresel olarak ENERJİ konusunun önemini ve kaynaklar durumunu bu yazımda , Türkiye özelindeki durumunu ise bu yazımda derlemeye çalışmıştım.
2. Ülkelerin Sanayi, yerleşim ve ekonomilerinin gereksinim duyduğu enerjiyi Zamanında ve yeterli miktarda sağlayabilmek savunma ve savaşların her yönünde etkili olmuştur. Konu savaşan tarafın olduğu kadar karşı tarafın bu alandaki desteklerinin kaldırılması bakımından da önem arz eder.
3. Herhangi bir ülkenin endüstri, ulaşım, evsel ve askeri ihtiyaçlarını karşılamak üzere yeterli, tedarik edilebilir ve tutarlı bir şekilde enerji kaynaklarını karşılayabilmesine enerji güvenliği denir. Enerji ihtiyacı enerjinin değişik formlarını kapsadığı için bu bağlamda enerji güvenliği bütün bu değişik enerji kaynaklarına erişebilmeyi kapsar. Enerji bağımlılığı ise toplam enerji tüketimi içinde ithal enerji miktarının oranın belirtir. Bunun yüksek olması enerji güvenliğinin tersine düşük olduğu anlamına gelir. (1)
4. .Enerji güvenliği bu bakımlardan ülkeler için yaşamsal değerde olup savunma stratejileri içinde ayrı bir yere sahiptir.
Silahlı kuvvetlerin enerji üzerindeki kararlarını etkileyen iki önemli faktör vardır. Birincisi enerjinin maliyetlerinin giderek artar bir hale gelmesi aynı zamanda Petrol fiyatlarındaki öngörülemeyen dalgalanmalar ikincisi de birincisine bağlı olarak enerji verimliliğinin arttırılması ile yenilenebilir enerjilerin daha çok kullanılması ve enerji yönetimine geçilmesidir. (2)
5. Askeri alanda enerji tüketimi iki yönlü olmaktadır.
Tesislerde ve operasyonel olmayan araçların kullanımında tüketilen enerji Eğitimde, operasyonda ve silah yüklü platformları tükettiği enerjiler.
Bu iki yöndeki enerji tüketiminin azaltılabilmesi için;
5.1 Gereksinimlerin saptanarak tedarik programlaması yapılması
5.2 Teknolojinin geliştirilmesi
5.3 Önceliklerin saptanması
5.4 Yatırımlara kaynaklarının ayrılması
5.5 Personelde Kültür değişimi
5.6 Ölçümleme
5.7 Eğitim unsurlarıyla bir planlama yapılması gereklidir.
Bu bağlamda kullanılabilecek uygulama unsurları şöyle olabilir;
5.8 Enerji kaynaklarının çeşitlendirilmesi
5.9 Sahil tesisleri için şebeke enerjisine bağımlılığın azaltılması
5.10 Enerji talebinin düşürülmesi
5.11 Enerji verimliliğinin attırılması
5.12 Enerjiye ilişkin faktörlerin planlama süreçlerinde dikkate alınması.
Bu önlemlerin alınmasıyla elde edilecek bir diğer sonuç çevre kirliliğinin azaltılması olacaktır
6. BAHRİYE ALANINDA
6.1 Dünya üzerindeki malların dolaşımı % 80 deniz üzerinden yapılmaktadır. Taşımanın %75 ise Petrol bazlı ürünlere aittir. Bu bakımdan Deniz ulaşımının sürdürülebilirliği ve güvenliği ülkelerin birçoğu için büyük önem arz etmektedir. Ülkelerin Bahriye oluşturma ve idame ettirme zorunluluğu içinde işte bu iki kritik neden de yer alır. (3)
6.2 Tarihsel Sürece baktığımızda ülkelerin Bahriyelerinin bu 2 görevi karşılamak üzere savaşların kaderini değiştirebilecek önemli görevler yaptıklarını görürüz. Örneğin 1. Dünya Savaşı’nda İngiltere’nin W.Churchill in önerisi ile gemi sevk sistemlerinde kömürden petrole geçme kararı, çok önemli kritik bir avantaj sağlamıştır. İngiliz donanmasının petrole geçiş kararı sonrası savaş sözcüsü Maurice, Mezopotamya petrolünün kontrol edilmesinin 1 derecede harp amacı olduğunu ifade etmiştir
6.3.Petrol kullanımı ile gemilerdeki sürat artımı ve baca dumanının koyu renk azalması bu kritik kazanımın en önemli göstergeleridir. Yine 1916 da İngiliz donanmasının Almanya’nın Baltık çıkışlarını bloke etmesiyle Almanya’nın yiyecek ve Petrol ikmali ile diğer endüstriyel madde akımı kesintiye uğratmıştır. İkinci Dünya Savaşı sırasında Hitler’in Sovyet Petrol kaynaklarına ulaşmak üzere başlattığı Doğu harekâtı, öte yandan Pasifik Denizi’nde 1941 yılında Amerika’nın Japonya’ya uyguladığı Petrol yolları blokajı iki büyük örnektir General Patton un ordusunun Berlin’e 100 mil kalmasına rağmen şehre girişinin gecikmesi, ordusunun enerji kaynaklarının yeterli şekilde sağlanmamasındandır.
6.4.Harp sonrası gelişen nükleer enerji teknolojisi ile Balistik füzeler taşıyan ve su altında aylarca kalabilecek kapasitede denizaltıların tasarımı mümkün olmuştur. Ardından bunların kullanımına ait doktrinler geliştirilmiştir. Tepki olarak denizaltılara karşı kullanılmak üzere nükleer atak denizaltılarının geliştirilmesine yol açmıştır.
6.5 Enerji konusunun Bahriye bakımından taşıdığı önemi iki ana başlık altında görebiliriz.
Birincisi; Bahriye’nin Asli görevlerinden bir tanesi, ülkenin ekonomik varlığını sürdürebilmek ve koruyabilmek için Deniz ticaret yolları ile denizden enerji tedarik kanallarının açık tutulması ve güvenliğinin sağlanması ulusal stratejik bir gereksinimdir.
İkinci olarak Bahriye, tüm asli görevlerini yerine getirebilmek için gerek sahil tesis ve üstlerinin gerekse yüzer ve uçar kuvvet unsurlarının harekât kabiliyeti sürdürebilmek üzere enerji kullanmak ve tüketmek zorundadır.
6.6 Bahriye açısından bakıldığında enerji güvenliğinin anlamı , gerekli enerjinin güvenilir kaynaklardan tedariki ile yüzer birlikler ve sahil tesislerine yeterli miktarda gönderilebilmesi ve bunun korunabilmesidir.
6.7 Bahriyenin jeopolitik olarak birinci asli görevi, bunun karşılanma şekilleri ve Türk bahriyesi bakımından değerlendirilmesi Dz. Kur.Alb( E) Cenk Özgen(4) tarafından detayı ile ele alınmıştır. Ayrıca Amiral (E) Cem Gürdeniz (5) ve Tümamiral (E) Cihat Yaycı (6) konunun Akdenizdeki Türkiye alaka ve deniz stratejisi bakımından önemini özel olarak değerlendİrmişlerdir..
6.8 Konunun çıkış noktası olan MÜNHASIR EKONOMİK BÖLGE kavramı aşağıdaki şekillerle daha net anlaşılabilir.
7. Yazılarımda konu JEOPOLİTİK yönü ile değil yukarda açıklanan ikinci ana görev, enerjinin bahriye tarafından kullanımı, bakımından ele alınmıştır.
8. Enerjinin belirtilen bu stratejik yönlerinin yanı sıra Bahriye gemi sistemlerinin tekil ihtiyaçları da taktik ve operasyonel alanda özellikler arz etmektedir. Uzakta görev yapan kuvvetlere yakıt ulaşımının ve güvenliğinin sağlanması ( lojistik) iki önemli planlama faktörüdür.
Ayrıca Yeni silah sistemlerinin yüksek güç ihtiyacı başlı başına ayrı bir aktör olacaktır.
9. Bu bağlamda ( ENERJİ) bahriyeler şu KRİTİK görevleri karşılamak durumundadır;
Ülkenin enerji kaynaklarına erişiminin korunması
Stratejik planlamalarda enerji gereksiniminin dikkate alınması
Platform ile sistem tedarik ve geliştirmede enerji gereksinimlerinin dikkate alması
Enerji verimliliğinin bir kaynak olarak değerlendirilmesi
Yenilenebilir enerjiler sektörünün uygulanabilirlik açısından izlenmesi
Enerji TEKNOLOJİSİNİN GELİŞİMİ ve bunların deniz kuvvetlerinde kullanılabilmesi alanında Deniz Kuvvetleri, Devlet birimleri, Endüstri ve Akademitopluluğu ile iş birliği.
KAYNAKÇA:
ENERJİNİN İKTİDARI. Necdet Pamir.Hayykitap
Energy and the military: Convergence of security, economic, and environmental decision-making Constantine Samarasb,[1], William J. Nuttalla, Morgan Bazilian
Rota. Deniz Kuvvetleri ve enerji güvenliği.Cenk ÖZGEN.Gece kitaplığı
Mavi Vatan Yazıları.Cem GÜRPINAR.Kırmızı Kedi kitapevi
Sorular ve cevaplarla münhasır ekonomik bölge (MEB). Tümamiral(E) Cihat YAYCI. Boyut yayın gurub
1.Öncelikle enerji güvenliği açısından baktığımızda özellikle dışa bağımlı enerjinin temin edilebilir olması, ambargo, fiyat değişimleri ve yasal değişimlerden etkilenmemesi gerekmektedir. Bu kritik etkenlerin yanı sıra yakın zamanlarda gündeme gelen bir diğer etken Enerji verimliliği konusudur. Çünkü enerji verimliliği başlı başına bir enerji kaynağı olarak düşünülebilir. Verimi arttırmakla Savaş gemilerinin daha az yakıt tüketmesi ,böylece operasyon sürelerinin ve seyir sıalarının artması mümkün olur. Bu bölümde bahriyelerde enerji verimliliğinin kısaca ne gibi yöntemlerle sağlandığını ve HİDRODİNAMİK ÖNLEMLERİ göreceğiz.
2.Ticaret gemilerinde Enerji verimliliği konusunda IMO tarafından uluslararası yönlendirici hedefler ve yöntemler belirlenmiştir. Bahriye gemilerinin fiziksel yapıları ve operasyonel profilleri Ticaret gemilerinden farklı olmakla birlikte bu sektörde belirlenen önlemlerin çoğunluğu Bahriye gemileri içinde geçerlidir.
Ticaret gemileri ile donanma gemileri arasında kullanım amaçları bakımından önemli farklar vardır. Ticaret gemileri taşıdıkları yüke göre belirli sınıflara bölünmüştür ancak donanma gemileri çeşitli görevler bakımından çok daha geniş bir yelpazeye sahiptir aynı zamanda donanma gemilerinin operasyonel kullanımları Ticaret gemilerinden çok farklıdır. Bu farklılıklara rağmen Ticaret gemileri için geliştirilmiş olan enerji verimliliğini arttırıcı teknolojik önlemler donanma gemilerinde kullanılabilir niteliktedir
3. Bu önlemleri şu şekilde gruplayabiliriz;
3.1 TEKNE FORMU OPTİMİZASYONU
Uygun pervane ve tekne tasarımı, tekne formunu Optimize ederek ıslak yüzeydirencinin düşürülmesi. Tekneye ek düzenleyicilerin montesi ile dalga ve rüzgâr etkilerinin değerlendirilmesi. Tekne profiline uygun balp tasarımı.
3.2 ENERJİ TASARRUFU CİHAZLARI MONTESİ
Pervane verimini arttırıcı olanlar, tekne direncini düşürücü olanlar ve güneş ile rüzgâr enerjisi gibi yenilenebilir kaynaklarının değerlendirilmesi
3.3 TEKNE İNŞAATI OPTİMİZASYONU VE AĞIRLIK DÜŞÜRÜCÜ ÖNLEMLER
Üretim yöntemlerinin optimizasyonu. Yüksek dirençli malzeme kullanımı ile ağırlıkların azaltılması yoluyla güç gereksinimin düşürülmesi
3.4 MAKİNE TEKNOLOJİSİ GELİŞİMİ
Gemi makine sistemlerinin daha az enerji tüketmesi verimli çalışabilmesi için üreticilerce geliştirilen yenilikler. Sistemlerden gelen atık ısıların tekrar kullanılması.
3.5 OPERASYONEL ÖNLEMLER
Optimum seyir rotası planlaması. Tekne ve pervane bakımları. Gemi enerji tüketicisi sistemlerinin Optimize edilmesi ve tümsel enerji yönetimi. Trim ve balast optimizasyonu.
4. KÜLTÜREL DÖNÜŞÜM
Yukarda belirtilen çeşitli teknolojik gelişim ve önlemler , bunları uygulayacak ekipler olmadıkça bir katkı sağlayamayacaktır. Temelde gerekli olan uygulayıcılarda farkındalık ve bilinç değişimi yaratarak önlemlerin sürekli kılınabilmesidir.Bu konu teknoloji dışında ayrıca ve önemle irdelenmelidir.
5. Enerji verimliliği acısından baktığımızda gemi hidrodinamiği, tekne ve tekne- pervane etkileşimi bakımlarından büyük önem arz eder. Tekne hareketi iki şekilde enerji tüketir. Tekne ıslak yüzeyinin viskoz rezistansı ile dalga direnci. Viskoz direnç teknenin ıslak alanının uzunluğunun karesi ile doğru orantılıdır. Teknenin kargo kapasitesi ise uzunluğun küpü ile değişmektedir. Bu nedenle taşıma kapasitesine göre teknenin güç gereksinimi daha yavaş yükselir Böylece büyük teknelerinhidrodinamik Enerji verimliliği daha fazla olacaktır.
6. Savaş gemileri görev gereği yüksek süratlere çıkmakla birlikte kullanım ömürleri içinde çoğunlukla crusing süratlerinde seyretmektedirler. Bu süratlerde yüzey sürtünmesi ise direncin çoğunluğunu oluşturur. Bu nedenle direncin azaltılması yakıt ekonomisi ile eşdeğerdir. Tekne üzerinde alınan önlemlerin başlıcaları aşağıda belirtilmiştir.
5. DEĞİŞİK BALP TASARIMLARI.Tekne pruvasında balp kullanımı ile hidrodinamik performansın artırılması çok uzun zamanlardan beri bilinen ve özellikle genelde Ticaret gemilerinde kullanılan bir yöntemdir. Ancak savaş gemilerinde sürat gereksinimi nedeniyle yakın zamana kadar bu yöntem kullanılmıyordu. Fakat yakıt ve enerji maliyetlerinin yükselmesi ile balp kullanımı tekrar gündeme gelmiştir Örneğin Alman tasarımı MEKO sınıf firkateynlerinin yeni yapılanlarında kullanılmakta olup Cezayir bahriyesine verilen gemilerde bulunmaktadır. Bu şekilde maksimum surette düşme olmakla birlikte yakıt tasarrufukompanze eder oranda artmaktadır. Bu yöntemde baş taraftaki Sonar’ın montajı sorun yaratmakla birlikte Sonar’ın balp içerisine alınabilmesi ile sorun çözülmüştür. Örneğin ABD DDG 51 firkateynler için 50 gemide ömür boyu kullanımda toplam 200 milyondolarlık Bir tasarruf sağlanabileceği öngörülmüştür
7. TEKNE ÜZERİ EKLENTİLER.Tekne ve pervanenin etkileşimi yoluyla enerji kaybına azaltmak üzere pervanelerin önünde ilave parçalar monte edilir ya da değişik dümen yelpazesi şekilleri kullanılır. Bu tip yöntemlerin amacı, su akışının pervaneye düzgün bir şekilde gelmesini sağlayarak pervane verimini arttırmaktır. Yöntemlerden birisi kıçta karinaya flaplar ve üçgen yapılar monte etmektir. Flapların ya da üçgen yapıların kullanılmasıyla kıç tarafta yukarı doğru ekstra kaldırıcı basınç sağlanmakta böylece form direnci ile emme direnci önemli ölçüde azalmaktadır. Böylece %5- 12 güçtasarrufu sağlanabilmektedir.
8. DDG 51 sınıfı firkateynler de bu şekilde monte edilen flapların bir yıldan daha az bir sürede amorti edildiği görülmüştür. Flaplar İngiliz Bahriyesinin Tip 23firkateynleri de ve TİP 42 destroyerlerinde de başarıyla kullanılmaktadırlar.
ŞEKİL 1. Kıç Flap montajı örneği
9. Bir diğer teknoloji PERVANE BOSASI ÜSTÜNE MONTELİ FİNLER kullanmaktır. Bu finler vortex kayıplarını düşürerek pervane direncini azaltmakla birlikte gürültü ve titreşimi de düşürmektedir. Pervane göbeğinin arkasında oluşan kayıpları düşürmek üzere pervane başlığının dümen yelpazesi ile entegrasyonu bir başka yöntemdir.
ŞEKİL 2. Bosa uzatmalı Dümen Yelpazesi
10. SCHNEEKLUTH KANALLAR MONTESİ. Bunlar pervane baş tarafına monteli dairesel kanallardır. Hydrofoil kesitleri ile su akışını minimum dirençle pervane merkezine doğru yönlendirmektedirler. Etkileri üçgen Finlerdeki gibidir.
.
ŞEKİL 3. Schneekluth Çember montajı
11. DÜMEN YELPAZESİ TASARIMI. Pervane verimini arttırmak üzere dümen yelpazesiyle bağlantılı olarak örneğin, bir Ford traktör kombinasyonu asimetrik bunlarda yelpazenin aerofoil kesiti Pervane ekseninin üstünde ve altında ayrı ayrı optimize edilerek pervane akışının en uygun şekilde olması sağlanır. Bir diğeri balık Pervane bosası Finleri monte edilmesidir. Bu eklentiler kullanmak yoluyla pervane arkasındaki akışın radyal dağılımı iyileştirilerek yüksek devirde oluşan kayıplar azaltılarak kuvvetli vorteks lirin oluşumu önlenir
12. GRIMM WHEEL ÇARKLARI. Pervanenin hemen arkasına montajlı kanatların kullanılmasıyla Pervane arkasında oluşan rotasyonel akıştaki enerjinin bir kısmının geri alınması Hedeflenmektedir.
ŞEKİL 4. GRIM WHEELS ÇARKLARI
Belirtilen Önlemlerin çoğu teknelerin ilk inşaasında uygulanabilecek niteliktedir.
Ancak örneğin kıça flap montesi yepılacak hidrodinamik bir model yada CFD
analizi sonrası hizmetteki uygun savaş gemilerine de uygulanabilir. Nitekim Yunan donanmasında uygulanmıştır (2).
Sonraki yazıda , YÜZEY DİRENCİNİ DÜŞÜREREK enerji verimini arttırma konusu ele alınacaktır.
KAYNAKÇA :
Ship Energy Efficiency Measures .ABS Guide
2. Energy saving measures for Naval Vessels. G. Gougoulidis, PhD . MIT
3.Ways to energy Efficiency.SSPA 2016
4. EU REPORT – Study on energy efficiency technologies for ships
1.1 Evren ile dünyamızın Makro ve mikro düzeyde karmaşık ama harmoni içinde çalışan bir mekanizma olarak işleyişi ve sürdürülebilirliği temelinde enerji dediğimiz gizil güç yer almaktadır. Çeşitli formları ile kendini gösteren bu büyük kaynağın yer yüzeyinde kullanılabilir olan şekillerinin sınırları bulunduğu artık anlaşılmıştır
1.2 Öncelikle gelişmiş ülkeler enerji kaynaklarını daha verimli kullanmak ve yenilenebilir Enerji kaynaklarından paylarını arttırmak üzere önlemler almaktadırlar. Ülkemiz de bu bağlamda Enerji Bakanlığı öncülüğünde bir dizi önlem geliştirmiştir.
1.3 Dünya Bahriyeleri gerek ülke enerji güvenlikleri gerekse önemli bir enerji tüketicisi olmaları bakımından enerji yönetimine özel bir önem vermektedir. Bu makale ve takip edecek diğerlerinde konu teknolojik yönüyle ele alınarak dünyadaki uygulamalar hakkında bilgi aktarılması amaçlanmıştır.
2.GİRİŞ
2.1 Evrenin ve dünyamızın kurulu düzeninin bitmek tükenmek bilmeyen işleyişinin kaynağıdır enerji. Yaradılıştan bu zamana o harika makinenin işleyişini sağlayan enerji ve onun değişik görünümleri, günümüze kadar insanların hep ilgisini çekerek bilimsel gelişmeler ve keşiflerle onun gücünden birçok yolla yararlanmaya çalışmıştır.
2.2 Bu güç algılanan boyutlarıyla neredeyse sonsuz bir varlık olarak görülmüştür. Ancak bilimsel gelişmeler ve tüketiminin giderek artması ile dünyamız üzerindeki varlığının tükenebileceği bir günün geleceği anlaşılmıştır. Bu bilimsel gerçeğin yanı sıra, enerjinin başlı başına ekonomik bir girdi olarak değeri daha da önem kazanmıştır. Bu iki gerçekle birlikte dünyadaki siyasal çekişmeler, güç mücadeleleri ve alışılagelmiş yaşam standartlarının korunabilmesi, enerjiyi en önemli stratejik faktör haline getirmiştir. Ayrıca çevre kirliliği ile oluşan büyük İklim değişikliklerinin kapıya gelmiş olması
2.3 Ülkelerin enerji sürdürülebilirliği ve arz güvenliği konularını, milli savunma stratejileri ile politikaları içinde en üst sıralara yükseltmiştir. Konunun bahriyeler için taşıdığı önemi ele almadan önce Dünya ve Türkiye’deki enerji durumuna panoramik bir göz gezdirme yararlı bir zemin oluşturacaktır.
3.ENERJİNİN KÜRESEL ÖZET GÖRÜNÜMÜ
3.1Kaynakların durumu:
Dünya üzerinde kanıtlanabilir temel birincil enerji ( doğrudan kullanılabilir ) rezervlerinin durumu şu şekildedir ; ( 1 ).
PETROL 9.84 Trilyon varil Beklenen ömür 55 YIL
DOĞALGAZ 850.000 km3 “ 100 – 250 YIL
KÖMÜR (Linyit +Taşkömürü) 909 Milyar Ton Beklenen ömür 155 YIL
Bu değerler ülkelerin mevcut yıllık ekonomik büyüme oranları ve tüketim miktarları üzerinden hesaplanmıştır.
Toplam enerji arzı değişik enerji kaynakları için ve bölgesel olarak Şekil.1 de verilmektedir.
Şekil 1. Toplam Enerji arzı ( Exajoule : e-18 joulle )
( Birleşmiş Milletler İstatistikleri 2015 ) (2)
Yine aynı yıl için birincil enerji üretimi şekil 2. de yansıtıldığı gibidir.
Şekil 2 Bölgelere ve cinslerine göre Enerji arzı ( Birleşmiş Milletler İstatistikleri )
3.2 Tüketim
Enerjinin sektörler bazında kullanımının 2040 yılına kadarki beklenen projeksiyonu Şekil 3 te görüldüğü gibidir.
Şekil 3 Enerjinin sektörel bazda kullanım beklentisi( Birleşmiş Milletler İstatistikleri )
3.3 Ana noktalar ve gelecek
Güncel olarak dünya geneline baktığımızda enerji bakımından ana hatlarıyla şunları belirleyebiliriz. ( 3 ). ( Aşağıdaki değerlendirmelerde, raporda EVOLVING SCENARIO olarak adlandırılan ve ülkelerin mevcut enerji politikaları ve kısıtlamalarında değişiklik olmayacağı varsayımı esas alınmıştır.) * Dünya GDP ( Gayrisafi Hâsıla) 2040 yılına kadar, 2’ye katlanacak * Enerji talebinde yaklaşık %30 artış olacak * Enerji talebenin 3’te 2’si binalar ve sanayiden kaynaklanacak * Ulaşım sektörü enerji talebinde teknolojik gelişmeler nedeniyle azalma yaşanacak
3.4 Süratle Gelişmekte olan yenilenebilir enerji kaynakları 2040 a kadar enerji arzının yarısını karşılayabilecek. Güneş enerjisi panellerinin ve rüzgâr enerjisinin üretim maliyetleri azalmakta. Yanı sıra elektrik ağlarında ani yükselmelerin karşılanmasında gerekli sistem birimi durumuna gelen depolama cihazlarının da fiyatları düşüş göstermekte. Böylece bu enerjiler halen kullanılmakta olan gaz yakıtlı destek santralleri ile rekabet edebilir hale gelmektedir.
3.5 Mevcut güç üretim sistemleri içinde % 10 payı olan Nükleer santrallerin gelişmiş ülkelerde ortalama yaşları 30 dur. Bunların geleceği, yeni santrallerin kurulması bakımından, ülke politikaları ve enerji balansını önemli şekilde etkileyecektir. ÇİN, 2030 yılında ABD ve AVRUPA üleşkelerinin toplam kapasitesi üzerine çıkmış olacaktır.
3.6 Petrol ve yarı sıvı yakıtlara olan talep İlk yarıda artacak ondan sonra yatay seyredecektir. Ulaşım sektöründe 220 milyon ton artış beklenmekte ve bu artışın ağırlıkla Denizcilik ile Havacılık sektörlerinde olacağı öngörülmekte.
Özellikle LNG gelişimiyle birlikte doğalgaz arz ve talebi artmaya devam edecekse de petrol ve doğal gazın tedarik güvenliğinde riskler devam edecek. Çin ve OECD ülkelerinde azalmasına rağmen, kömür talebi Hindistan ve diğer Asya ülkelerinin etkisiyle artacak.
3.7 Gelişmekte olan ülkelerin elektrik gereksinimi ikiye katlanacak ve bu durum elektrik enerjisine ayrı bir değer vermeyi gerekli kılacak. Bu nedenle Enerji yatırımlarının üçte biri elektrik alanına olmaktadır.
3.8 Öte yandan küresel enerji sistemi, başta nüfus artışı olmak üzere ( ki 2040 a kadar 1,7 milyar artış beklenmekte ) , diğer faktörlerle daha fazla enerjiye talep yaratmaktadır. Enerji kullanımı ile oluşan karbondioksit salınımı da paralel bir şekilde artmakta ve bu durum dünyayı çözülmesi kaçınılmaz bir çelişki ile karşı karşıya bırakmaktadır. CO2 salınımı 2040 yılına kadar yüzde on daha da artacaktır. Yukarıda temel alınan ES senaryosu bu zıt gelişmeye de çözüm getirememektedir.
3.9 Enerji talebi 1/3 artmakla beraber Dünya nüfusunun 2/3 ü hala 100GJ / Kişi enerji tüketmektedir. (Gigajoulle =e-9 joulle )
Enerji verimliliği üzerinde sağlanan farkındalık ve gelişmelerle birlikte tüm sektörlerdeki enerji tüketimi giderek azalmaktadır. Bu durumun en etkili olduğu sektör ise ulaşım sektörü. Gelişmekte olan ülkelerdeki refah düzeyi artışına paralel olarak, bina sektöründe ise, enerji talebi giderek artmakta.
3.10 Küresel olarak enerji talebinde başrolü Çin oynamakta. Ancak bu ülkenin 2020 yılından sonra enerjiye duyarlı sektörlerden diğer sektörlere yönelmesi ile birlikte enerji talebi başta Hindistan olmak üzere diğer Asya ülkelerine kayacaktır. Endüstri alanındaki enerji talebinin 3’te 2’si Elektrik ve doğalgaz kaynaklarında karşılanacaktır.
3.11 ES Senaryosuna göre ulaşım sektörü ihtiyacı artmakla birlikte Enerji verimliliğinde sağlanan gelişmelerle bu artış sadece % 20 ile sınırlanabilecektir.
Şekil 4 de görüleceği üzere, ulaşım sektöründe 220 Mtoe( Milyon ton ham petrol eşdeğeri enerji ) artış beklenmekte ve bu artışın ağırlıkla Denizcilik ile Havacılık sektörlerinde olacağı öngörülmekte.
Şekil 4 Ulaşım sektörleri tüketim beklentisi ( BP Energy outlook 2019 Report )
3.11 Dünya giderek daha fazla Elektrik enerji kullanmakta ve üretilen birincil enerji artımının dörtte üçü güç üretimine sarf edilmekte.
3.12 Daha uzun yıllar boyunca Petrol Temel enerji kaynağı olmaya devam edecektir. 2040 yılında Petrol gereksinimi 80 – 130 milyon varil / gün olacağı öngörülmektedir ve ilave yatırım yapılmadıkça o tarihlerde üretimi 35 milyon varil / gün olacaktır. Doğalgazın Önümüzdeki dönemde gerek üretimi gerekse tüketimi tutarlı bir şekilde %1,7 / YIL hızla artmaya devam edecektir. Küresel olarak yaygın bu talebin nedeni doğalgazın hem güç üretiminde hem de sanayide kullanılmasıdır. Üretim ağırlıklı olarak Amerika Birleşik Devletleri ile Ortadoğu’da Katar tarafından sağlanmaktadır. Doğalgaz talep, üretim ve tüketim beklentilerini Şekil 5 ve 6 da görmekteyiz.
Şekil 5 Doğalgaz talep ve üretim beklentisi ( BP Energy outlook 2019 Report )
3.13 yenilenebilir enerjiler payı kömür, nükleer ve hidroelektrik enerjilerinin yanında yükselmektedir. Küresel güç üretimi artışının yaklaşık yüzde otuzu yenilenebilir enerjilerle karşılanmakta.
OECD ülkelerindeki düşük büyüme hızları, yenilenebilir enerjilerin güç santralleri kullanımında paylarını artırmalarını sınırlamakta ise de, maliyetlerinin, mevcut santrallerle ticari olarak rekabeti mümkün değil. Mevcut santraller kullanımdan çıktıkça onların yerine yenilenebilir enerji alacaktır. Buna karşın Gelişmekte olan ekonomilerde yenilenebilirlere daha büyük fırsatlar bulunmakta ise de bunların üretimi, talebi karşılayacak derecede değildir.
Yenilenebilir enerjilerin güç üretimi içindeki payı giderek önemli ölçüde artmaktadır. Yaklaşık yıllık %7,6 artım hızıyla bunlar küresel enerji üretim artışı içinde üçte ikilik pay alırken, özellikle rüzgâr ve güneş enerjisi başı çekmekte ve bunların üretim maliyeti giderek artan bir hızla düşmektedir.
Burada küresel bazda bakıldığında EU ülkeleri pazarında paylarının en yüksek olduğunu görmekteyiz. Bununla birlikte kullanımları Çin ve Hindistan başta olmak üzere Asya ülkelerinde de sürekli artmaktadır.
3.14 Enerji üretimi ve tüketiminin bir çıktısı olan karbondioksit emisyonu konusu dünyamız için başlı başına ele alınması ve çözüm üretilmesi gerektiren bir konudur. Karbondioksit emisyonu ES senaryosuna göre 2040 da % 7 artmış olacaktır. Dünya nüfusunun artışı bunun ana nedeni olmakla birlikte enerji yoğunluğunun (birim kitle ya da hacim başına enerji miktarı ) düşmesi ve yakıtların daha verimli kullanılması ile bu etki azalmaktadır. Nüfus artışının dışında bakıldığında en önemli artım nedeni elektrik tüketiminin de artmasıdır.
Şekil Sektörel bazda CO2 emisyonu beklentisi (BP Energy outlook 2019 report)
Karbondioksit emisyonunun azaltılabilmesi yönünde özellikle güç üretim için yenebilir enerjilerin payının artırılması, enerji depolama sistemlerinin geliştirilmesi ve enerji talep tarafının daha etkili bir şekilde yönetilmesi gerekmektedir. Bu bağlamda hidrojen üretiminin artmasıve biyoenerji nin daha çok kullanılması katkı sağlayacaktır.
Türkiyede ENERJİNİN GENEL GÖRÜNÜMÜ nasıl ? Kaynaklarımız ? Devletin yaklaşımı nedir ?
