Jeotermal Enerji
ÖZET
Artan enerji ihtiyacı, fosil enerji kaynaklarının gün geçtikçe azalması ve bunların
kullanımından kaynaklanan çevre sorunları nedeniyle jeotermal kaynakların aranması ve
geliştirilmesine yönelik araştırmalar oldukça önem kazanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynağı
olarak jeotermal enerji, ülke içi enerji potansiyelinin kapasite genişlemesi açısından fırsatlar
sunmaktadır. Ulusal enerji politikamız gereği enerji tedarik portföyünün genişlemesi için son
yıllarda jeotermal enerji kaynakları da değerlendirilmeye başlanmış ve söz konusu
kaynakların özelleştirilmesiyle bu kaynaklardan daha fazla faydalanma yoluna gidilmiştir.
Mayıs 2009 itibariyle, Türkiye’deki keşfedilmiş mevcut bütün jeotermal oluşumlar
değerlendirilerek Türkiye’nin tahmini görünür kapasitesi referans sıcaklığının 15°C olması
durumu için yaklaşık 4800 MW olarak hesaplanmıştır[1]. Bu durum jeotermal enerjinin
Türkiye için alternatif enerji kaynağı olabilecek konumunu kuvvetlendirmektedir.
Yenilenebilir enerji türlerinden biri olan jeotermal enerjinin inceleneceği bu çalışmada,
jeotermal enerjinin tanımı yapılarak, Türkiye’de ve Dünya’daki örnekleri, faydalanma türleri
ve TR81 bölgesindeki uygulanabilirliği hakkında araştırmalar yapılmıştır.
1
1.GİRİŞ
Jeotermal Enerji, jeotermal kaynaklardan ve bunların oluşturduğu enerjiden doğrudan veya
dolaylı yollardan faydalanmayı kapsamaktadır. Jeotermal enerji yeni, yenilenebilir,
sürdürülebilir, tükenmez, ucuz, güvenilir, çevre dostu, yerli ve yeşil bir enerji türüdür.
Türkiye gibi jeotermal enerji açısından zengin ülkeler için bir kaynak teşkil etmesi; temiz ve
çevre dostu olması; yanma teknolojisi kullanılmadığı için sıfıra yakın emisyona sebebiyet
vermesi; konutlarda, tarımda, endüstride, sera ısıtmasında ve benzeri alanlarda çok amaçlı
ısıtma uygulamaları için ideal şartlar sunması; rüzgâr, yağmur, güneş gibi meteoroloji
şartlarından bağımsız olması; kullanıma hazır niteliği; fosil enerji veya diğer enerji
kaynaklarına göre çok daha ucuz olması; arama kuyularının doğrudan üretim tesislerine ve
bazen de re-enjeksiyon alanlarına dönüştürülebilmesi; yangın, patlama, zehirleme gibi risk
faktörleri taşımadığından güvenilir olması; % 95'in üzerinde verimlilik sağlaması; diğer enerji
türleri üretiminin (hidroelektrik, güneş, rüzgâr, fosil enerji) aksine tesis alanı ihtiyacının
asgari düzeylerde kalması; yerel niteliği nedeniyle ithalinin ve ihracının uluslararası
konjonktür, krizler, savaşlar gibi faktörlerden etkilenmemesi; konutlara fuel-oil, mazot,
kömür, odun taşınması gibi sorunlar içermediği için yerleşim alanlarında kullanımının
rahatlığı gibi nedenlerle büyük avantajlar sağlamaktadır.
1.1.Jeotermal Kaynakların Oluşumu
Dünyamızda ısı akışı, yerküre merkezinin çok sıcak olmasından dolayı (yaklaşık 4000 °C)
yüzeye doğrudur. Bu nedenle sıcaklık yüzeyden merkeze doğru inildikçe artış gösterir (Şekil
1 ). Bu
ısı akışı yerkürenin farklı
kısımlarında jeotermal alanlar oluşturarak kendisini
göstermektedir [2].
TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Jeotermal Enerji Raporu
2
Şekil 1: Yerküre sıcaklık dağılımları
Jeotermal alanlar, birbirini takip eden karmaşık olaylar zincirinin sonucunda meydana
gelmektedirler. Çeşitli meteorolojik olaylarla yeryüzüne düşen sular alt katmanlara doğru
ilerler. Süzülen sular yollarının sonlandığı
(geçirgen olmayan kayaca ulaştıkları zaman)
bölgelerde birikirler ve bir rezervuar oluştururlar. Yer merkezindeki magmanın ısıttığı
kayaçlar da bu suların ısınmasına ve basınçla tekrar yeryüzüne ulaşmasına sebep olurlar
(Şekil 2). Oluşan bu kaynaklar çoğunlukla doğal yollarla yeryüzüne ulaşırken, bazı
durumlarda da sondajla çıkarılmaktadır [2]. Bu bölgelerde oluşan termal sular yeryüzüne
ulaşırken kat ettikleri yol boyunca (yolları üzerindeki kayaları yıkayarak) çevrede bulunan
doğal mineral, oligo - elementler ve mikro organizmalarla zenginleşirler. Bu nedenle fiziksel
ve kimyasal özellikleri yüzey sularından çok farklıdır. Farklı alanlarda yeryüzüne ulaşan
termal suların bu özellikleri de kendi aralarında değişmektedir.
Şekil 2: Jeotermal Alanların Oluşumu
TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Jeotermal Enerji Raporu
3
1.2.Jeotermal Enerjinin Elektrik Üretiminde Kullanılması
Çeşitli araştırma tekniklerinin uygulanması sonucunda, jeotermal enerjinin oluştuğu uygun
jeolojik koşullarda yapılan sondajlarla aşırı derecede ısınmış sular, yaş ve kuru buhar olarak
yeryüzüne çıkarılmaktadır. Bu jeotermal akışkan, üzerindeki basıncın azalması ile su ve buhar
fazlarına ayrılmaktadır. Ayrılan buhar, jeotermal santrallere gönderilerek, elektrik enerjisine
dönüştürülmekte, atık su ise, diğer ısıtma sistemlerinde kullanılmakta veya yeraltına
basılmaktadır. Yaş buhar, buhar yüzdesinin ve entalpisinin yüksek olması durumunda elektrik
üretimi için daha verimli olmaktadır. Yerkabuğunun derinliklerinden elde edilen kızgın kuru
buhar ise, doğrudan jeotermal santrallere gönderilerek elektrik enerjisine dönüştürülmektedir.
1985 yılı sonunda Yerküre üzerindeki jeotermal santrallerin toplam kapasitesi 4763MW
(Megavat) dolayında bulunmaktaydı. Yapımı sürdürülen jeotermal santrallerle birlikte 2010
yılında 50853 MW elektrik enerjisi kurulu gücü elde edilmiştir [3]. Bu veriler, jeotermal
enerjinin ileride önemli bir güç kaynağı haline geleceğini ve konvansiyonel fosil enerji
kaynaklarının yerini alacağını göstermektedir.
TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Jeotermal Enerji Raporu
4
2.Dünyada Jeotermal
Dünyada; 1995'den 2000 yılına kadar, jeotermal elektrik üretiminde % 17, jeotermal elektrik
dışı uygulamalarda ise % 87 artış olmuştur. Filipinler'de toplam elektrik üretiminin % 27'si,
Kaliforniya Eyaleti'nde % 7'si, İzlanda'da toplam ısı enerjisi ihtiyacının % 86'sı jeotermalden
karşılanmaktadır. Dünyada jeotermal elektrik üretiminde ilk 5 ülke sıralaması: ABD,
Filipinler, İtalya, Meksika ve Endonezya’dır. Dünyada jeotermal ısı ve kaplıca
uygulamalarındaki ilk 5 ülke sıralaması: Çin, Japonya, ABD, İzlanda ve Türkiye şeklindedir.
2010 yılı itibariyle, dünyadaki jeotermal elektrik üretimi 10715 MW elektrik kurulu güç olup,
67,246 GWh/yıl üretimdir. Jeotermalin doğrudan kullanımı ise 50.583 MW termal olup,
121696 GWh/Yıl değerinde yıllık enerji kullanımına sahiptir[3]. Dünyada 10 bin dönüm,
Türkiye'de is 500 dönüm jeotermal sera vardır.
3.Türkiye’de Jeotermal Enerji Kullanımı
Ülkemiz 31.500 MW'lik jeotermal potansiyel ile dünyada ilk 10 ülke arasındadır. Türkiye
jeotermal kullanımında dünyada 5., Avrupa'da 1.’dir. Genç tektonizma ve volkanizma
etkilerinin yoğun bir şekilde gözlendiği ülkemizde yaklaşık 1000 civarında doğal çıkış halinde
sıcak su ve doğal mineralli su kaynağı bulunmaktadır. Bunlardan 170 adedinin sıcaklığı
40°C’nin üzerindedir. Bu kaynakların % 79’u Batı Anadolu’da (Denizli, Aydın, İzmir,
Çanakkale, Afyonkarahisar, Kütahya vb.), % 8,5’i Orta Anadolu’da, % 7,5’i Marmara
Bölgesinde, % 4,5’i Doğu Anadolu’da ve % 0,5’i diğer bölgelerde yer almaktadır. Jeotermal
kaynaklarımızın % 94’ü düşük ve orta sıcaklıklı olup, doğrudan uygulamalar (ısıtma, termal
turizm, mineral eldesi v.s.) için uygun olup, % 6’sı ise dolaylı uygulamalar (elektrik enerjisi
üretimi) için uygundur. Ülkemizin jeotermal ısı potansiyeli yaklaşık 31.500 MW termal
olarak kabul edilmektedir [4]. 2009 yılı itibariyle Türkiye’deki bütün keşfedilmiş jeotermal
oluşumlar değerlendirilerek Türkiye’nin tahmini görünür kapasitesi yaklaşık 4.800MW
(potansiyelin %15,2’si) olarak belirlenmiştir [1].
TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Jeotermal Enerji Raporu
5
Şekil 3: Türkiye’de Jeotermal Kaynaklar Haritası [5].
6
2010 yılı itibariyle Türkiye’nin kurulu jeotermal enerji üretim kapasitesi 120MWe ve
doğrudan kullanım kapasitesi ise 850MW’tır [6]. Bu değerin 395MW’ı konut ısıtmacılığı,
207MW’ı seraların ısıtılmasında ve 250MW’ı ise balneolojik uygulamalarda kullanılmıştır.
Türkiye’de jeotermal enerjinin kullanımına yönelik en önemli uygulamalar çizelge 1’de
özetlenmiştir.
Çizelge 1: Türkiye’de jeotermal uygulamalar
Jeotermal Saha
Sıcaklık (°C)
2013 Tahmini Değerleri
(MWe)
Denizli-Kızıldere
200-242
80
Aydın-Germencik
200-232
130
Manisa-Alaşehir-Kavaklıdere
213
15
Manisa-Salihli-Göbekli
182
15
Çanakkale-Tuzla
174
80
Aydın-Salavatlı
171
65
Kütahya-Simav
162
35
İzmir-Seferihisar
153
35
Manisa-Salihli-Caferbey
150
20
Aydın-Sultanhisar
145
20
Aydın-Yılmazköy
142
20
İzmir-Balçova
136
5
İzmir-Dikili
130
30
TOPLAM
550
7
4.Jeotermal Enerjinin Elektrik Üretimi Dışında Kullanılması
Isıtmada, soğutma sistemlerinde, jeotermal akışkanlardan kimyasal maddelerin elde
edilmesinde, ziraat sektöründe, balinoterapide, seraların ısıtılmasında ve turizmde jeotermal
enerjiden oldukça önemli ölçüde yararlanılmaktadır. Bu tür kullanımlar için düşük entalpili ve
25C-180C arasındaki sıcak sular, yeterli olmaktadır. Bunlar az miktarda çözünür madde
içermekte, ekonomik (kolaylıkla elde edilebilir, yüksek yatırıma gerek olmayan) derinliklerde
yer almaktadır. Bu nedenle orta sıcaklıktaki jeotermal kaynaktan bu tür enerjinin elde
edilmesi kolay ve ekonomiktir. ABD’de tüketilen enerjinin % 15-% 20’, sıcaklığı 100C150C arasında değişen jeotermal akışkanlardan karşılanmaktadır. Jeotermal enerjinin
kullanılmasıyla bu ülkede, önemli ölçüde petrol ve doğal gazdan tasarruf sağlanmaktadır.
Jeotermal enerjinin elektrik enerjisi dışında kullanım alanları çok yaygın olup, enerji
dönüşümündeki etkinliği, elektrik enerjisi üretiminden daha fazladır. Ayrıca ısı depolaması,
yüksek sıcaklıklı jeotermal sistemlerin yüz katını aşmaktadır. Çünkü elektrik dışı uygulamalar
için gerekli olan düşük ve orta sıcaklıklı jeotermal kaynaklar, sayı ve potansiyel bakımından
yerküre üzerinde elektrik üretimi için kullanılan yüksek sıcaklıklı jeotermal kaynaklardan
daha fazla bulunmaktadır. Bu nedenle, jeotermal enerjinin elektrik enerjisi eldesi dışında
kalan alanlardaki kullanımı, gelecekte bu enerjiden elde edilen elektrik enerjisi üretimini
aşacaktır.
TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Jeotermal Enerji Raporu
8
5.TR81 Bölgesi’nde Jeotermal Enerji
Jeotermal enerji yönünden Karabük, pek elverişli gözükmese de Eskipazar-Akkaya’da kaplıca
amaçlı kullanılmaya uygun 26-33 C sıcaklıkta ve 4,8 lt/sn debili kaynak vardır. Sondajlarda
37 C sıcaklık, 40 lt/sn debi ve 0,33 MWt termal güce sahip akışkan görünür hale
getirilmiştir. Belediye ve mahalli idareler eliyle bu kaynağın tesisleştirilmesi projeleri
hazırlanmakta olup, onun dışında enerji üretiminde faal bir rol üstlenen bir birim yoktur.
Zonguldak’ta da Kokaksu’da 27°C ve 6,5 lt/sn debili ve Kozlu’da 29,5°C ve 23 lt/sn debili
görünür jeotermal kaynaklar söz konusudur. Bölge’de küçük ölçekli jeotermal projeler için
araştırmalar yapılmaktadır. Bartın’da ise mevcut durumda yapılan araştırmalarda gözle
görünür bir jeotermal kaynağa rastlanmamıştır [7].
TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Jeotermal Enerji Raporu
9
SONUÇ
Enerji talebinin artmasıyla karbon bazlı fosil yakıtların daha fazla kullanılarak enerji
ihtiyacının karşılanması Dünya’da küresel iklim değişikliklerine sebebiyet vermiştir. İklim
değişikliklerinin insan hayatı üzerindeki olumsuz etkisiyle ülkelerin enerji politikalarında
değişiklik yapmaları, enerji üretim metotlarına ayrı bir boyut kazanmıştır. Bunun sonucunda
yenilenebilir enerjinin önemi artmış olup, teknolojik araştırmalar mevcut kaynaklarla nasıl
daha verimli enerji elde edilebileceğinin sorusuna çözüm bulmaya çalışmaktadır. Bu konuda
değerlendirilebilecek yenilenebilir enerji kaynaklarından bir tanesi de jeotermal enerjidir.
Türkiye jeotermal enerji kaynakları yönünden oldukça zengin bir ülkedir. Bu kaynaklar çok
iyi ele alınarak Türkiye’nin enerji üretimine daha aktif katkı sağlanması gerekmektedir.
Türkiye’de jeotermal enerjinin görünür rezerv alanları özellikle batı kesimlerde daha fazla
olduğu görülmektedir. Bununla beraber, TR81 bölgesi içerisinde yer alan Karabük,
Zonguldak ve Bartın’da elektrik enerjisi üretilebilecek kadar verimli jeotermal kaynaklar
olmasa da küçük ölçekli planların hayata geçirilebileceği öngörülmektedir. Özellikle ısınma
enerjisinin turizm sektöründe başarıyla kullanılabildiği ülkemizde, bölgenin de yeterli
yatırımla bu fırsattan yararlanabileceği öngörülmektedir.
TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Jeotermal Enerji Raporu
10
KAYNAKLAR
1. Başel, E.D.K., Serpen,U. Ve Satman, A., Jeotermal Rezerv Mühendisliği 34. Çalıştayı, 2009,
Amerika.
2. Çağlar, İ., Taymaz, T., Yolsal, S., Avşar, Ü., Aktif Tektoniğin İkramı Sıfır Zararlı Jeotermal Enerji,
2012.
3. Lund, J.W., World-Wide Direct Uses of Geotermal Enerrgy, 2010, Japonya.
4. Dağıstan, H., Yenilenebilir Enerji ve Jeotermal Kaynaklarımız, 2008, Afyonkarahisar.
5. www.mta.gov.tr, Türkiye Jeotermal Enerji Potansiyeli, MTA., 2012.
6. Serpen, Ü., Aksoy, N., ve Öngür., N., Jeotermal Enerjinin Türkiye’deki Mevcut Durumu, 2010.
7. Türkiye’nin Jeotermal Enerji Envanteri, MTA., 2005.
TR81 Bölgesi (Zonguldak, Bartın, Karabük) Jeotermal Enerji Raporu
11
Download

Raporun Tamamına Ulaşmak İçin Lütfen Tıklayınız.