Hidrolik Enerji Nedir?

Hidrolik enerjinin oluşumuna etki eden temel öğe sudur. Ancak su durağan vaziyette tek başına herhangi bir enerji üretemez. Hidrolik enerjinin ortaya çıkması ise potansiyel bir enerji barındıran suyun hareketiyle birlikte gerçekleşir. Bu durum kontrollü bir şekilde yapılabileceği gibi, doğal süreçlerle de meydana gelebilir. Su denildiğinde akla ilk gelen şeylerden birisi deniz ve okyanuslardır. Deniz ve okyanuslarda meydana gelen dalgalar ortaya doğal bir şekilde hidrolik enerji çıkartmaktadır. Bu durumun meydana gelmesinde en büyük faktörlerden birisi rüzgardır. Ancak hava durumu, mevcut sudaki tuzluluk seviyesi ve Coriolis kuvvetinin yanı sıra basınç gradyan kuvveti, sürtünme kuvveti ve merkez kaç kuvveti gibi unsurlar da hidrolik enerjinin açığa çıkmasında önemli etkiye sahiptir.

Deniz ve okyanuslar üzerinde esen rüzgara bağlı olarak yüzeyde küçük ve büyük çukurlaşmalar meydana gelir. Bu çukurlaşmalar, dalgaların tetikleyicisi olarak düşünülebilir. Daha sonra bu çukurlaşma sürtünme veya merkez kaç kuvveti ile birlikte dalga oluşumuna yol açar ve hidrolik enerjiyi ortaya çıkartır. Alternatif enerji kaynakları arasında yer alan hidrolik enerji, çeşitli düzenekler yardımıyla suyun kontrollü bir şekilde bir yerden bir yere akıtılması veya düşürülmesi gibi yapay unsurlarla da açığa çıkartılabilir.

Hidrolik enerjinin üretimi esasen suyun harekete geçirilmesiyle gerçekleşir. Su doğal yollarla harekete geçebileceği gibi yapay müdahalelerle de harekete geçebilir. Hareket halindeki suyun barındırdığı enerji hidrolik enerji olarak tanımlanır. Hidrolik enerjiden faydalanılması içinse bu hidrolik enerjinin kinetik enerjiye çevrilmesi gerekir. Bu işlem su türbinleri vasıtasıyla yapılır. Suyun akıtılması veya düşürülmesi gibi yöntemlerle döndürülen su türbinleri, hidrolik enerjinin kullanılabilir ve faydalanılabilir hale gelmesini sağlar. Bir su kaynağına eğimli bir açı verilerek kurulacak olan düzenekten akıtılan su, düzeneğin diğer ucunda bulunan su türbinlerine düşerek türbinleri çevirir. Bu durum, hidrolik enerjinin kinetik enerjiye çevrilerek istenilen amaç doğrultusunda kullanılabilmesini sağlar. Bu işlemin en çok yapıldığı yerler ise hidroelektrik santralleridir. Hidroelektrik santrallerinin amacı hidrolik enerjiyi kullanarak elektrik üretimi yapmaktır.

Hidrolik enerjisiyle elektrik üretimi, dünyada elektrik üretmek için en çok kullanılan yöntemlerden biridir. Hidrolik enerji ile elektrik üretmek için hidrolik enerjinin temeli olan suya ihtiyaç vardır. Bu nedenle hidrolik enerjisini, elektrik enerjisine çevirecek olan düzeneği barındıran tesisler su kaynaklarına son derece yakın bölgelerde kurulur. Deniz, okyanus, göl veya dere yatağı gibi yerlerde kurulan hidroelektrik santralleri, su kaynağının su türbinlerinden geçirerek türbinlerin dönmesini sağlayacak düzeneklere sahiptir. Türbinlerin dönmesiyle birlikte türbinlere bağlı olan bir mil yardımıyla kinetik enerji jeneratöre aktarılır ve elektrik üretimi gerçekleştirilmiş olur. Ortaya çıkan elektrik enerjisi, dağıtım kanallarıyla trafolara ve trafolardan da şehre verilir.

Dünyanın ilk hidroelektrik santrali 1882 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde, Türkiye’in ilk hidroelektrik santrali ise 1902 yılında Tarsus’ta kurulmuştur. Hidroelektrik santralleri, yüksek elektrik üretim güçleriyle özellikle deniz ve okyanusa kıyısı olan ülkelerde elektrik üretimi için en çok tercih edilen santrallerdendir. Hidroelektrik santrallerinin yaygınlaşmasında ve ilk kurulumlarının yapılmasında büyük etkisi olan Kanadalı politikacı Sir Adam Beck aynı zamanda adını Kanada’nın en önemli hidroelektrik santraline vermiştir.

Hidrolik türbin, hidrolik enerjinin mekanik enerjiye çevrilerek istenilen amaç doğrultusunda kullanılmasına yardımcı olan bir tür aksamdır. Bir mil üzerine yerleştirilen spiral kanatlardan meydana gelen hidrolik türbin, suyun üzerine akıtılması ile dönmeye başlar. Dönüşle birlikte bağlı olduğu mili de harekete geçiren hidrolik türbin, hidrolik enerjinin mekanik enerjiye çevrilmesini sağlar. Hidrolik türbinlerin yapısı ve imal edildiği malzemeler, üzerinden geçecek olan sıvının içeriğine bağlı olarak değişkenlik gösterebilir. Hidrolik türbin 19. yüzyılın sonlarına doğru İngiliz – Amerikan inşaat mühendisi James Francis tarafından icat edilmiştir. Hidrolik türbinin icadından sonra çok daha efektif bir şekilde kullanılabilen hidrolik enerji sayesinde sanayide pek çok gelişme yaşanmıştır.

Hidrolik enerjinin avantajları şunlardır:

• Yenilenebilir bir enerji kaynağıdır.
• Sürdürülebilirdir.
• İstikrarlıdır.
• Özellikle deniz veya okyanusa kıyısı olan ülkeler için yüksek oranda elektrik üretimi sağlar.
• Elektrik üretimi için kullanılan santraller atık oluşturmadığı için çevreye zararı daha azdır.
• Hidroelektrik santralleri ile istihdamın artmasına katkıda bulunur.
• Doğal bir kaynak olduğu için elektrik üretim maliyeti düşüktür.

Hidrolik enerji ile elektrik üretimi bazı kaynaklarla elektrik üretmeye göre daha ucuzdur. Ancak hidrolik enerjisi ile elektrik üretmek için su kaynağına ihtiyaç vardır. Bu nedenle hidrolik enerjisi ile elektrik üreterek elektrik fiyatlarını azaltmak, deniz ve okyanuslara kıyısı olan ülkeler için daha olası bir durumdur.

Hidrolik enerjisinin dezavantajları şunlardır:

• Yalnızca su kaynaklarının olduğu bölgelerde kullanılabilir.
• Su kaynaklarının olduğu yerlere belirli tesisler kurulmasını gerektirir.
• Tesislerin kurulumu için ağaç kesimi, su yönünün değiştirilmesi ve dere yataklarının doğal akışlarının kesilmesi gibi durumları beraberinde getirir.
• Su altında yaşayan canlılar için olumsuz etkilere sahiptir.
• Son derece büyük inşaat alanları ve barajlar gerektirir.
• Elektrik üretim maliyeti düşük olsa da yatırım maliyeti yüksektir.

Hidrolik enerjisine yatırım yapılıp yapılmaması, coğrafi konumdan ihtiyaca kadar pek çok sebebe göre değişkenlik gösterebilir. Özellikle deniz ve okyanusa kıyısı olan veya içerisinde çok sayıda göl, nehir, dere veya akarsu bulunduran ülkeler için hidrolik enerjisine yatırım yapılması önemlidir. Hidrolik enerjisi; yenilenebilir, sürdürülebilir ve atık oluşturmayan yapısıyla en önemli enerji üretim kaynakları arasında yer alır. Aynı zamanda en eski kaynaklardan biri olması nedeniyle hidrolik enerjisiyle ilgili pek çok konu aydınlatılmıştır. Bu nedenle son derece istikrarlı ve aynı zamanda güvenli bir kaynaktır.

Dünyadaki elektrik üretiminin %16’sı hidrolik enerji ile karşılanıyor. Dünyada hidrolik enerji ile üretilen elektriğin %32’si ise Asya-Pasifik bölgesinde üretiliyor. Hidrolik enerji sektöründe dünya genelinde ortalama elektrik maliyeti 0,047 dolar/kWh olarak belirlenmiştir.

Dünyanın en fazla hidrolik enerjisi üreten ülkeleri şunlardır:

• Çin (8 bin 540 MW)
• Brezilya (3 bin 866 MW)
• Hindistan (2 bin 487 MW)

Türkiye ise yılda 1.085 MW üretimiyle Avrupa’nın hidrolik enerjisi ile en çok elektrik üreten ülke iken, dünyada ise hidrolik enerji ile en çok elektrik üreten sekizinci ülke konumundadır.

Türkiye enerjisinin %33,25’i hidrolik enerjisi ile karışlanıyor. Türkiye, elektrik üretimi için hidrolikten rüzgara, termikten güneş enerjisine kadar pek çok yöntem kullanıyor. Bu yöntemlerden yüzdesel olarak Türkiye’nin elektrik üretimine en çok katkısı olan yöntem ise %33,25’lik payıyla hidrolik enerjisidir.

Hidrolik enerjisi ile elektrik üretimi, Türkiye’de elektrik üretmek için en çok kullanılan sistemdir. Türkiye’de üretilen elektriğin %33,25’lik bölümü hidrolik enerjisi ile üretilmektedir. Bu oran, elektrik üretim araçları içerisinde en çok yüzdeye sahip olan yöntemin hidrolik enerjisi olduğunu göstermektedir. Hidrolik enerjisi ile elektrik üretmi, Türkiye için son derece önemlidir. Türkiye’nin hidrolik enerji potansiyeli oldukça yüksektir. Bunun sebebi ise coğrafi konuma bağlı olarak Türkiye’nin üç tarafı denizlerle çevrili bir ülke olma özelliği taşımasıdır. Buna ek olarak Türkiye’de çok sayıda akarsu, ırmak, dere ve nehir yer almaktadır. 2022 yılı itibariyle Türkiye’de 478 hidroelektrik santrali, elektrik üretimi için çalışmaktadır. Bu özelliğiyle Türkiye, Avrupa kıtasında hidrolik enerjisini kullanarak en fazla elektrik üretimi gerçekleştiren ülkedir.

Hidrolik enerjisi şirketleri şunlardır:

• Değirmenüstü Enerji
• Aydem Yenilenebilir Enerji
• Aslancık Elektrik
• Kargı Enerji
• Bilsev Enerji
• Senerji Enerji
• Elektrik Üretim A.Ş. (Eüaş)
• Sanko Enerji
• Gül Enerji Elektrik
• Coşkun Elektrik
• Hameka Hidro Elektrik Enerji
• Sukom Enerji Elektrik
• Dark Enerji Ticaret
• Assu Elektrik Enerji
• Vasfi Enerji Elektrik
• Fazlı Enerji Elektrik
• Kuyuma Elektrik
• Adasu Enerji
• Bahser Enerji Elektrik
• Elestaş Elektrik
• Karaca Hes Enerji
• Eser Enerji
• Arsin Enerji
• Batıçim Enerji
• Meral Elektrik
• Bucak Yenilenebilir Enerji
• Karel Elektrik
• Ado Madencilik
• Kılıç Enerji
• Aycan Enerji
• Maraş Enerji Yatırımları
• Nek Elektrik
• Bta Elektrik Enerji
• Çanakçı Hes Elektrik
• Öztay Enerji Elektrik
• Pamuk Elektrik
• Nur-En Enerji
• Etken Elektrik
• Fazlı Enerji Elektrik
• Turhal Enerji
• Sultanmurat Enerji
• Akpınar Enerji
• Baro Elektrik
• Ambarlık Elektrik
• Enerjisa Enerji
• Tkd Kuzey Enerji
• Pelin Enerji Yatırım
• Çamlıca Hes Elektrik
• Çanakçı Hes Elektrik
• Limak Yatırım Enerji
• Enerjisa Enerji

Yukarıda kapasite büyüklüğüne göre ilk 51 şirket listelenmiştir.

Hidrolik enerjisi, bazı enerji kaynaklarına göre çok daha çevreci bir enerji kaynağı olsa da en çevreci enerji kaynağı değildir. Bunun sebebi, hidroelektrik santrallerinin yapımı için ağaç kesilmesi, geniş şantiye alanları ayrılması ve sucul ekosistemin doğrudan olmasa da dolaylı olarak zarar görebilme ihtimalinin bulunmasıdır. Hidroelektrik santrallerinin bulunduğu yerlerde, suyun doğal akışı dışında yapılan işlemler nedeniyle bazı su altı canlıları zarar görebilmektedir. Fakat hidroelektrik santrallerinin insan sağlığı açısından herhangi bir zararı bulunmamaktadır.