Hidroelektrik Enerji

Hidroelektrik enerji Hidroelektrik enerji, Alm Hydroelektrische Energie (f), Fr Energie (f) hydroèlectrique, İng Hydroelectric energy Hidroelektrik santralların (HES) (su kuvveti tesislerin) ürettiği elektrik enerjisi Esas prensip, suyun potansiyel enerjisini önce mekanik, sonra elektrik enerjisine çevirmektir Tabiî veya sun'î olarak mevcut belli bir seviyedeki su, daha düşük seviyedeki türbinlere iletilir Türbin çarklarına büyük bir hızla çarpan su, türbin milini döndürür ve dolayısıyla jeneratörü çalıştırır

Ortalama olarak, dünyâdaki elektrik enerjisinin 1/6'sı HES tarafından üretilmektedir Norveç ve İsveç'de kullanılan elektriğin tamamı HES ile elde edilmektedir 1972 yılına göre, kişi başına elektrik enerjisi tüketimi, Norveç'te 13200, İsveç'te 6400 kwh/yıl olmuştur Bu ülkeler ısınmayı bile elektrikle yapmaktadır Aynı yıla göre, Türkiye'de 450, ABD'de 5800, Sovyet Rusya'da 2200, Japonya'da 1900, İtalya'da 1600 ve Hindistan'da 100 kwh/yıl x nüfus olmuştur Türkiye'nin mevcut enerji üretimi, 1990 yılında 179 milyar kilovatsaattır Hâlen ülkemizde inşaatları süren 15 yeni hidroelektrik santralları devâm etmektedir (1992) Bunların tamâmının 1993 yılının sonuna kadar bitirilmesi planlanmıştır Bu zaman Türkiye'nin hidroelektrik enerji üretimi 35 milyar kilovatsaat'a çıkacağı hesap edilmektedir

Ülkemizin hidroelektrik enerji üretim potansiyeli, 100 milyar kilovatsaat olduğu tahmin edilmektedir Buna göre HES tarafından üretilen enerji, mevcut potansiyelin 1/10'i civârında olmaktadır Ayrıca, 12 büyük projeden ibâret Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) tamamlanınca çok sayıda hidroelektrik santralları ile yılda toplam 22 milyar kilovatsaatlık enerji üretimi yanında 18 milyon dönümlük arâzi sulaması da gerçekleşecektir GAP Türkiye'nin en büyük ve çok yönlü bir gelişme projesidir

Hidroelektrik santraller (HES): Hidroelektrik santraller, teknik, su yapıları, kurulu güç, topoğrafik ve düşüş yüksekliklerine göre sınıflandırılabilir Daha yaygın olarak, düşüş yüksekliklerine göre olanı kullanılmaktadır 25 m'den küçük olan HES alçak basınçlı, 25-100 m arasındakiler orta basınçlı, 100 m'den büyük olanlar yüksek basınçlıdır

Alçak basınçlı hidroelektrik santraller, daha ziyâde bir akarsu üzerine inşâ edilmiş hareketli bağlamada yapılır Medcezir (gelgit) olaylarından faydalanılarak yapılan HES'ler de alçak basınçlıdır Tek hazneli veya çift hazneli yapılabilir Tabiî veya sun'î bir koy hazne vazîfesini görebilir Koyun denizle olan irtibat ekseni üzerinde kapaklar ve santraller vardır Tek yönlü olabildiği gibi iki yönlü de olabilir Yâni hem med durumunda koya doğru, hem de cezir durumunda denize doğru suyun hareketi santrallerden geçirilebilir Fransa'daki Rance gelgit tesisinin yapımı 25 yıl sürmüş ve santral tamâmen otomatik olarak ve yalnız bir kişi ile işletilebilmektedir Tesisteki türbinler iki yönlü olarak çalışmakta ve 13,5 m seviye farkı ile yılda 544 milyon kilovatsaatlik enerji üretilmektedir Böyle tesisler 1000 MW civârındaki güçlerde ekonomik olabilir Kanada'da Fundy Körfezinde ve İngiltere'de Severn Nehri ağzında bu tip tesis çalışmaları vardır

Orta basınçlı tesisler, daha ziyâde baraj gövdesinde inşâ edilirler Gövdeye yerleştirilen basınçlı borularla baraj gölündeki su, türbinlere iletilir Yurdumuzda kurulan Karakaya ve Atatürk Barajlarında orta basınçlı sistem vardır Barajların gövdelerine kurulan bu sistemlerle yılda Karaka Barajından 7,5, Atatürk Barajının hemen eteğine kurulan aynı sistemle 8,1 milyar kilovatsaat enerji üretilecektir Karakaya'nın kurulu gücü 1800 MW, Atatürk'ün 2400 MW'dır Atatürk hidroelektrik santrali, kurulu güç bakımından dünyâda 17 sıradadır

Yüksek basınçlı tesislerde baraj haznesinin uygun bir yerinden alınan su, açık kanal, serbest yüzeyli veya basınçlı galeri ile yükleme odası veya denge bacasına kadar getirilir Su iletim tesisinin eğimi azdır Buna mukabil uzunluğu kilometrelerce olabilir Emniyet tesisi de denen yükleme odası veya denge bacasından alınan su, eğimi daha büyük fakat uzunluğu az olan bir veya daha fazla sayıdaki birbirine paralel basınçlı (cebrî) borularla santral binâsındaki türbinlere iletilir Santral binâsından çıkan su, tekrar akarsuya verilir

Alçak basınçlı ve yüksek basınçlı HES'lerde suyun alınıp iletim tesisi ile türbinlere iletilmesinden dolayı bunlara çevirmeli tesisler de denir Alçak basınçlı ve orta basınçlı HES'ler, doğrudan doğruya kabartma yapımı üzerinde olduğundan böyle tesislere çevirmesiz tesisler de denir Bunların yanısıra bir de depresiyon tesisleri vardır Bunlar genellikle, çöl iklimi olan yerlerde yapılır Depresiyon tesislerine en güzel örnek, Mısır'daki Kattara tesisidir Akdeniz'den alınan su, saniyede 600 m3 su ileten bir tünelle yaklaşık 80 km ötedeki Kattara çukuruna götürülmektedir Bu çukur deniz seviyesinden 135 m daha aşağıdadır Çukurda 75 m derinlikteki su seviyesi sabit tutulmaktadır Deniz seviyesinden 60 m aşağıda kalan çukurdaki su seviyesinde meydana gelen göl alanı 12000 km2dir Yılda 19 milyar metreküp su, tabiî olarak buharlaşıp (-60 m) seviyeli su sâbit kalmaktadır Böylece santral 60 m'lik düşüş altında çalışmaktadır Santral yeraltında olup türbin, pompa olarak da hizmet görmektedir Deniz seviyesinden 215 m yükseklikte 50 milyon metreküplük bir hazneye su pompalanarak, ihtiyacın çok olduğu saatlerde kullanılmaktadır Bu şekilde suyun, ihtiyaç olmadığı zamanlarda daha yukarlardaki hazneye pompalanıp, ihtiyaç durumlarında bu hazneden santrale su alınarak enerji üretimi yapan bu tesislere pompajlı tesisler denilmektedir

Suyun alındığı yerdeki su seviyesi ile santrala verildiği yerdeki su seviyesi arasındaki düşüş yüksekliği, sürekli ve tabiî kayıplarla azalır Böylece hesaplanan net düşüş yüksekliği H (m) ile, işletme debisi Q (m3/sn) yardımıyla, santralden elde edilecek güç N (KW) türbin, jeneratör ve transformatörün ortalama randıman katsayılarının da gözönüne alınması sonucu elde edilmiş olan aşağıdaki formülle bulunur:

N = 8 QH

N güç değeri, santralin işletmede bulunduğu süre t (saat) ile çarpılırsa gözönüne alınan sürede elde edilecek toplam elektrik enerjisi E (KWh=kilovatsaat) olarak bulunur En çok kullanılan birimler şöyledir:

Buhar beygiri1 BB = 0,736 KW
Kilovat1 KW=1000 W
Me*****1 MW=1000 KW=106W
Gi*****1 GW=1000 MW=106KW=109W

Enerji , Hidroelektrik Enerji Tanımı Ve Çevreye Etkisi

Enerji deyince akla çok fazla şey geliyor Çünkü, enerji çok fazla çeşitten oluşuyor Konuşmak, hareket etmek ve aklımıza gelen ne varsa bütün bunları yapabilmek için enerjinin gerekli olduğunu biliyoruz


Bütün bu ihtiyaçları karşılayabilmek için de daha fazla enerjiye ihtiyacı var Enerji elde etmek için, bir dizi santraller kuruyor Hidroelektrik santralleri, termik santraller, hatta nükleer santraller Hidroelektrik santraller ile elektrik üretimi, dünyada toplam elektrik üretimine yaklaşık %23 oranında katkıda bulunmaktadır Hidroelektrik santralleri ile enerji üretimi için uygun coğrafi koşulların sağlanması gerekmektedir Günümüz koşullarında kullanılabilir hidroelektrik kapasitenin büyük bir bölümü hali hazırda kullanılmaktadır Türkiye açısından enerjinin durumu ele alındığında, bazı kaynaklar açısından şanslı bir ülke olduğumuz ortaya çıkmaktadır Özellikle Güney ve Doğu Anadolu bölgelerimizde hidroelektrik santraller sayesinde üretilen elektrik enerjisi küçümsenemez Kurulması planlanan veya inşaatı süren birçok hidroelektrik santralleri, Türkiye’nin geleceğine damga vuracaktır Hidroelektrik santraller, temiz enerji kaynakları arasında değerlendirmek gerekir



Santrallerin kurulması için, İlk önce santralin kurulacağı alanda bulunan bitki örtüsü tamamen ortadan kaldırılıyor Çünkü, başka türlü bu mümkün olmamaktadır İçlerinde en zararsızı olan, hidroelektrik santralleri için bile bu şart geçerlidir Hidroelektrik santralı kurulacaksa, bir de baraj sorunu oluşuyor Yani suyun biriktirileceği devasa havuzların bulunması, binlerce hatta milyonlarca metre küp suyun biriktirilmesi gerekiyor Hidroelektrik santrallerin çevre ile etkileşimlerine gelince, büyük su rezervuarlarının oluşması nedeni ile ortaya çıkan toprak kaybı sonucu doğal ve jeolojik dengenin bozulabilmesi olasıdır Bu rezervuarlarda oluşan bataklıklar da, metan gazı oluşumu için uygun bir ortam teşkil ederler Bir de dere yataklarının bozulması ve buna bağlı olarak bir dizi deformasyon meydana geliyor Ancak hidroelektrik santrallerin toplam getirisi yanında, küçük dezavantajlarından söz etmemek gerekir Sonuçta, Bir şeylere sahip olurken, başka şeylerden vazgeçmemiz gerekiyor


Hidroelektrik Enerji

MÖ 3000-2000 yıllarından itibaren Mezopotamya ve Çin'de, Mısır ve Anadolu 'da suyun potansiyel ve kinetik enerjisinden faydalanılmıştır Buhar makinasının icadına kadar bir cismi hareket ettirmek için kuvvet kaynağı olarak sadece su ve rüzgardan yararlanılıyordu Rüzgarın süreksiz olması nedeniyle daha çok su kullanılmıştır

Suyun Potansiyel ve kinetik enerjisinden faydalanılarak çeşitli tipte hidroelektrik tesisler yapılabilir Çöllerde ve sıcak ülkelerde suyun buharlaşmasından faydalanmak suretiyle yapılan depresyon tesisleri, gel-git olayından ve dalga enerjisinden faydalanılarak yapılanlarla akarsular üzerinde kurulan sistemler buna örnek verilebilir


Ülkemizdeki akarsuların hidroelektrik potansiyelinin geliştirilmesi amacı ile 485 adet hidroelektrik santral (HES) projesinin geliştirilmesi planlanmış bulunmaktadır Bu çalışmalar sonucunda ülkemizin akarsularının toplam kurulu gücü 34592 MW, hidroelektrik enerji potansiyeli ise 122332 GWh olarak hesaplanmıştır 1999 yılı sonu itibariyle geliştirilerek işletmeye açılan 113 adet HES projesinin toplam kurulu gücü 10631 MW olup, enerji üretim kapasitesi yılda ortalama 38493 GWh’dır Bu ise toplam hidroelektrik potansiyelin ancak %31’inin geliştirildiğini göstermektedir Bu oran halen inşaatı devam etmekte olan toplam 4246 MW kurulu gücünde ve 14020 GWh enerji üretecek olan 38 adet HES projesinin tamamlanarak işletmeye alınması ile %43’e ulaşacaktır

DSİ Türkiye’de su kaynaklarını geliştirme projelerini, gerçekleştirmekten sorumlu kurumdur Hidroelektrik enerji üretecek projeleri geliştirmektedir Türkiye’de bugüne kadar 125 hidroelektrik santral işletmeye alınmıştır Türkiye’de bugüne kadar işletmeye alınan 11643 megawatt kurulu güçteki hidroelektrik santrallerde yılda ortalama 422 milyar kilowatt saat enerji üretmektedir DSİ tarafından inşa edilen hidroelektrik santrallerin toplam kurulu gücü 9912 megawatt’dır DSİ tarafından inşa edilen hidroelektrik santrallerde yılda ortalama 35,7 milyar kilowatt saat enerji üretilmektedir 40,5 milyar kilowatt saat enerji üretecek 102 hidroelektrik santralın inşaatı DSİ yatırım programında bulunmaktadır DSİ dünyanın en büyük su projelerinden biri olan GAP’ı da gerçekleştiriyor GAP ‘da 22 baraj, 19 hidroelektrik santral inşa edilecek olup, 9 baraj ve 5 hidroelektrik santralın inşası tamamlanmıştır GAP‘da tamamlanan hidroelektrik santrallerde, 20 milyar kilowatt saat enerji üretilmektedir Devam eden projeler ile 7 milyar kilowatt saat daha enerji üretileceği bildirilmektedir

__________________