Makale o Enerji, Enerji Verimliliği ve Yenilenebilir Enerjiler Prof.Dr.Fevzi Yılmaz Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi Mühendislik Fakültesi 1. Giriş 2013 yılı Dünya enerji tüketiminin yakl aşık %80'i fosil yakıtlar (%32,9'u petrol, %30, l 'i kömür, %23,Tsi doğalgaz) , %4,4 nükleer, %6,7 su kaynakları (hidroelektrik), %1,1 rüzgar, %0,9 Jeotermal ve %0,2 güneş enerjisi şeklindedir. Bu rakamlar, insan yaşamının çok dezavantajları olan fosil yakıtların üzerinde temellendiğini vermektedir. Kömür en kirli ve ucuz yakıt olup küresel emisyonu arttırır. Petrol jeopolitik şoklara açıktır ve fiyat istikrarı yoktur. Boru hatlarıyla iletilen doğalgaz ciddi politik yükleri de taşır. Nükleer enerji de politik güçlükleri yanında taşır, ayrıca 201 1 Japon Fukushima Santralı kaza sonrası bu enerjiye karşı halk duyarlılığı da artmıştır. Hidroelektrik jeneratörler kayda değer gücü düşük fiyatla üretir ve bunların payını artırmak oldukça zordur. Dalga enerjisi maliyetlidir. Biyomos (ağaç), biyoyakıt gibi büyük alan gerektirir. Rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynakları ise marjinal önemi aşamamışlardır. Jeotermal lokaldir. Ulaşım, ısıtma, soğutma, endüstri ve elektrik üretimi için yeterli ve sürdürülebilir enerji kaynağı mevcudiyetinin olup olmaması hep ana kaygı olmuştur. Bu kaygıya bugün, küresel ısınma ve küresel iklim değişikliği eklemlenmiş olup, enerji tasarrufu, enerji verimliliği ve yenilenebilir enerji konuları öne çıkmıştır. Bugün, enerjide yeni aktörler devreye girmiş, OPEC (Petrol İhracatçı Ülkeler Birliği) zayıflamış, Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) güçlenmiştir. IEA fosil yakıt ithal eden ülkelerin teşkilatıdır. Roller değişmeye başlamıştır. Hep ithalatçı olan ABD enerji ihracatçısı olmuş, kaya gazı ve sıvılaştırılmış doğalgaz ticareti büyümüştür. Orta Doğudaki sıkıntılara rağmen petrol arzı büyümüş ve fiyatlar şaşırtıcı oranda (%50-altı ) düşmüştür. Enerji verimliliği konsepti ve buna gösterilen küresel ilgi, yenilenebilir enerji kaynakları ve kaya gazı umutlandırmaktadır. Bu çalışmada enerji kaynakları, kayıplar, enerji verimliliği ve yenilenebilir enerji konuları ele alınmıştır. 44 ENERJi ve ÇEVRE DÜNYASI TEMMuzıA<ıusrns201s 2. Enerji Verimliliği ABD'de üretilen elektrik enerjisinin büyük kısmı (%63) üretim sırasında kaybolmakta, yaklaşık o/o I S'i ticari işletmelerde, diğer o/o I S'lik kısmı yerleşim bölgelerinde, %7'1ik kısmı ise endüstride kullanılmaktadır. En büyük kayıp ulaşımdadır ve bunu ticari işletmeler ve konutlar izlenmektedir. Ulaşım için kullanılan enerjinin yaklaşık %73'ü kaybolmaktadır. Aydınlatmada LED yerine eski teknoloji tungsten 0N) ampul kullanımı en yüksek enerji kaybını veriri. İster birincil (doğalgaz) ister ikincil (elektrik) olsun toplam faydalı enerji kayıp enerjinin hep altındadır (%40/%60). Enerji tasarrufu için iki yol vardır. Bunlardan birincisi yüksek verimlilik, yerel üretim ve depolama ikincisi ise milyarlarca yeni cihazı ve enerji iletim hatlarını internetle birbirine bağlama, üretim ve tüketimi yönetmedir. Sensörler, büyük veri, İnternetli bilgisayar ağı ve geliştirilen algoritmalar talep-üretim kontrolü ilişkisi sağlayacaktır. 2 100'de küresel sıcaklık artışını + 2 °C'nin altında tutmak hedefi için, geleceğin elektriğini "dekarbonize" etmek ve cihazlarla network ağı oluşturmak zorunludur. Enerjide en önemli inovasyon onsuz gitmektir. l 970'ten beri Uluslararası Enerji Ajansı üyesi 1 1 ülke enerji verimliliği çalışması yapmaktadır. Bu 11 ülke, 201 1 yılında 1,4 milyar ton petrol eşdeğeri enerji tasarrufu yapmışlardır (parasal değer 743 milyar ABD Doları). Tasarruf, 3 önemli kaynaktan (1. petrol, 2. kömür ve 3 . doğalgaz) birinin tüketimine eşit miktarda olmuştur. Nükleer ve hidroelektrik enerji birlikte 4. enerji kaynağı olarak düşünülebilir. Enerjide 5. kaynak enerji verimliliğidir ve en ucuzdur. "Enerji Verimliliği eşittir görünmeyen yakıt" standart sözcük olmuştur. 2012 yılında Dünya'da toplam 320-360 milyar ABD Doları seviyesinde enerji verimliliği yatırımı yapılmıştır[ 1 ]. Son enerji tüketiminin %31'i binalarda olup en çok ısıtma ve soğutmayı kapsar. Burada enerjinin çoğu kayıptır. Örneğin binalarda uzun, dar, 90° dönmeli borular, kısa, kalın ve doğ-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=