Raporun Tamamına Ulaşmak İçin Lütfen Tıklayınız

T.C. BATI KARADENİZ KALKINMA AJANSI
BAKKA
İÇİNDEKİLER
İÇİNDEKİLER........................................................................................................................... 1
ŞEKİLLER VE TABLOLAR LİSTESİ ..................................................................................... 2
ÖZET…………………. ............................................................................................................. 4
ABSTRACT ............................................................................................................................... 5
1. GİRİŞ……. ............................................................................................................................ 6
1.1.Hidrolik Döngü ................................................................................................................. 9
1.2.Hidroelektrik Enerji Türleri ............................................................................................ 10
1.2.1.Depolamalı Enerji Eldesi ......................................................................................... 10
1.2.2.Nehir Tipi Santrallerden Enerji Eldesi ..................................................................... 11
1.2.3.Pompajlı Rezervuarlı Hidroelektrik Santrallerden Enerji Eldesi ............................. 13
1.3.Hidrolik Türbin Çeşitleri ................................................................................................ 14
1.3.1.Aksiyon Türbinleri ................................................................................................... 15
1.3.2.Reaksiyon Türbinleri ............................................................................................... 16
2.HES İLE İLGİLİ MEVZUAT ............................................................................................... 17
3.HES PROJELENDİRMELERİ ............................................................................................. 20
3.1.İnşaat Öncesi................................................................................................................... 20
3.1.1.Keşif Çalışmaları ..................................................................................................... 21
3.1.2.Ön fizibilite Çalışmaları ........................................................................................... 21
3.1.3.Fizibilite Çalışmaları ................................................................................................ 22
3.2.Uygulama Aşaması ......................................................................................................... 23
3.3.Çalıştırma ve Devamlılık Aşaması ................................................................................. 23
4. KARABÜK’TE HES ........................................................................................................... 24
5.ZONGULDAK’TA HES ...................................................................................................... 30
6.BARTIN’DA HES ................................................................................................................ 33
7.SONUÇ. ................................................................................................................................ 36
KAYNAKLAR......................................................................................................................... 39
1
ŞEKİLLER VE TABLOLAR LİSTESİ
TABLOLAR
Tablo 1: 2010-2040 Yılları Arasında Dünya’nın Net Elektrik Üretiminin Kaynağına Göre Değişimi. 7
Tablo 2: Hidroelektrik Enerji Kullanımına Göre Ülkeler ......................................................... 9
Tablo 3: HES Mevzuatı İncelemeleri ...................................................................................... 17
Tablo 4 : Karabük’te Kurulan veya Kurulması Planlanan HES’ler ........................................ 24
Tablo 5: Karabük’teki HES’lerin Enerji Verileri .................................................................... 26
Tablo 6 : Zonguldak’ta Kurulan veya Kurulması Planlanan HES’ler .................................... 30
Tablo 7 : Zonguldak’taki HES’lerin Enerji Verileri ............................................................... 31
Tablo 8 : Bartın’da Planlanan HES’ler Listesi ........................................................................ 33
Tablo 9 : Enerji Kapasitelerine Göre Bartın’da Planlanan HES’ler ........................................ 34
2
ŞEKİLLER
Şekil 1: Dünya’da Elektrik Tüketimi ......................................................................................... 8
Şekil 2: Hidrolik Döngünün Şekilsel Gösterimi ...................................................................... 10
Şekil 3: Örnek Bir Nehir Tipi Santralin Gösterimi .................................................................. 12
Şekil 4: Su Canlıları İçin Geçiş Yolu ...................................................................................... 13
Şekil 5: Pompaj Depolamalı HES Kesit Örneği ...................................................................... 14
Şekil 6: Örnek bir Pelton Türbini ............................................................................................ 15
Şekil 7: Örnek bir Francis Türbini ........................................................................................... 16
Şekil 8: Aşamalarına Göre HES’ler ......................................................................................... 26
Şekil 9: Aşamalara Göre HES’lerin Kurulu Güçleri. .............................................................. 29
Şekil 10: Aşamalarına Göre HES’lerin Yıllık Toplam Enerji Kapasiteleri. ............................ 29
Şekil 11: Zonguldak’taki HES’lerin Aşamalarına Göre Dağılımları…………………...……31
Şekil 12: Zonguldak’taki HES’lerin Aşamalarına Göre Enerji Dağılımları………………….32
Şekil 13: Aşamalarına Göre Bartın’daki HES tesisleri………………………………………34
Şekil 14: Bartın’daki HES’lerin Aşamalarına Göre Enerji Dağılımları……………………...35
3
ÖZET
Yenilenebilir enerji kaynaklarının gün geçtikçe ön plana çıktığı ve ülkelerin karbon bazlı
yakıt içeren enerji üretim tesislerinin çevreye verdiği zararın ispatlanmasıyla temiz enerjiye
daha çok önem verdiği günümüzde, bilimsel ve teknolojik araştırmalar da temiz enerjinin
kullanımını kolay kılan bulgular elde etmeye başlamışlardır. Bu bulgular şüphesiz ki güneş,
rüzgâr, su gibi en temel enerji kaynaklarından daha fazla yararlanmaya yardımcı olacaktır.
Temiz enerji elde etme yöntemlerinden biri de Hidroelektrik Enerji’dir. Engel tanımaksızın
akıp giden bir nehir düşündüğümüzde bu nehrin barındırdığı gücü hayal etmek pek de zor
değildir. Bu enerjinin insanoğlunun kullanımına sunulması için araç olan Hidroelektrik
Santraller, nehrin hareket enerjisinden elektrik enerjisinin elde edilip şebekeye aktarılmasını
sağlarlar. Uygun planlama evresinden geçirilip, çevresel, sosyal, ekonomik verimleri en iyi
şekilde hesaplanarak kurulan Hidroelektrik Santrallerin doğal yaşama etkisi oldukça düşüktür.
Ancak yanlış uygulama yöntemi ve eksik planlama verileri ile kurulan bazı yapıların çevreye
geri döndürülemez büyüklükte zarar verebildikleri de bilinmektedir. Bu çalışmada
Hidroelektrik Santrallerin yapıları, çalışma prensipleri, doğru planlama aşamaları ve çevresel
etkilerinin araştırılmasının yanı sıra TR81 bölgesinde kurulu olan veya kurulması planlanan
HES’lerin analizleri, planlanan güçleri ve maksimum kapasiteleri elde edilecek ve
açıklanacaktır.
Anahtar Kelimeler: Enerji, Hidroelektrik, HES, Yenilenebilir.
4
ABSTRACT
As renewable energy supllies take vital importance day by day and states start to prove
damages of energy generation facilities where use carbon based fuels nowadays, scientific and
technological research also have findings to use clean energy easily. These findings will help
to benefit more from sun, wind and hydropower that are the most basic energy supplies,
undoubtedly. One of the method to obtain clean renewable energy is Hydroelectric Energy.
When we think a flowing river without impediment, it is not so difficult to dream how much
energy it has. Hydroelectric Power Plants are tools that present this power to use of human,
provide to generate electrical energy from kinetic energy of river and to transfer to network.
Hydroelectric Power Plants that built after calculations of environmental, social and
economical productivities and after suitable planing phase, have little impacts to natural
habitats. However it is known that some plants what built with incorrect application method
and missing data for planning, can harm to environment irreversibly. In this study,
constructions, operating principles, proper planning stages and environmental impacts of
hydroelectrical power plants will be investigated and also analysis, planned Powers and
maximum capacities of Hydroelectric Power Plants that are built or considered to be built in
TR81 region will be obtained and described.
Key Words: Energy, Hydroelectric, Hydroelectric Power Plant, Renewable.
5
1. GİRİŞ
Küreselleşen Dünya’da ekonomik ve sosyal hayata yön veren değerlerin başında enerji
faktörü gelmektedir. Evrenin var oluşu da dahil bütün doğal döngülerin sağlanması için
gerekli kavram olan enerji, aynı zamanda insanoğlunun yaşam standartlarını artırmak için
doğal döngünden ayrılabilmekte ve insan öngörülü döngüye uyarlanabilmektedir. Bu amaçla,
insanoğlu var oluşundan bu yana enerjiyi sosyal hayatına dahil etmek ve onu kontrol
edebilmek için çalışmalar ve araştırmalar yapmıştır.
18. ve 19. yüzyılda etkisini gösteren sanayi devriminden önce ısınma enerjisini kontrol etme
gayesinde olan insanoğlu tarafından, sanayi devriminden sonra başlangıç olarak buhar gücü
keşfedilmiş ve buharlı makinelerin, makineleşmiş endüstriyel bölgeleri oluşturmasının sonucu
olarak büyük ölçekli enerji yatırımlarına başlanmıştır. Artan nüfusla orantılı olarak teknolojik
gelişmeler, enerji talebinin de artmasına sebebiyet vermiştir. Enerji ölçeğinin büyümesi,
enerjinin dönüştürülmesi, depolanması yani kontrol edilmesi zorluğunu da büyütmüştür.
Enerjinin kontrolü ve depolanması amacıyla yapılan ve gelecek vadeden çalışmalar, daha
fazla enerji üretimine yol açmıştır. Bu kapsamda karbon bazlı, bir başka değişle fosil
kaynaklara dayanan enerji üretimi hız kazanmıştır. Böylece üretilen enerji, sanayide ihtiyaç
duyulan enerji talebini karşılamaya kısa vadeli olarak yetmiştir. Ancak gelişen sanayi
kültürünün de etkisiyle daha da artan enerji ihtiyacı, karbon bazlı enerji santrallerinin yanı sıra
nükleer enerji santrallerinin de kullanımı artırmıştır.
Böylece teknolojik anlamda enerji arzı, insanoğlunun ihtiyaç duyduğu talebi yakalamış veya
yakalayabilecek düzeye gelmiş olsa da, çevreye olan olumsuz etkileri sebebiyle yöntemsel
olarak tartışma konusu olmuştur. Bu durum yakın geçmişte yaşanan hava kirliliğinin
sebebiyet vermiş olduğu iklimsel değişikliklerin olumsuz etkileri ve nükleer felaketlerle,
enerji üretimi politikasının yeniden gözden geçirilmesine sebebiyet vermiştir. Yeni odak
noktası çevreye zarar vermeyerek elektrik üretimini mümkün kılan yenilenebilir enerji
kaynaklarının enerji üretimindeki payını artırmak, karbon bazlı enerji üretimini bırakarak
hidrojen bazlı enerji üretimine geçmek olmuştur [1].
6
Çevreye etkisi göz önünde bulundurulduğunda mevcut şartlarda en temiz ve en uygun
enerjinin elde edilebileceği yenilenebilir enerji çeşitleri; güneş enerjisi, hidroelektrik enerji,
rüzgar enerjisi, biyokütle enerjisi, hidrojen enerjisi ve jeotermal enerji olarak öne çıkmaktadır.
Bahsi geçen enerji kaynağı çeşitlerinden biri olan ve özellikle bulunduğumuz coğrafyada son
zamanda daha çok ön plana çıkan hidroelektrik enerji ve çevresel-elektriksel etkisi bu
çalışmada incelenecektir.
Bir ülkede, ülke sınırlarına veya denizlere kadar bütün doğal akışların %100 verimle
değerlendirilebilmesi varsayımına dayanılarak hesaplanan hidroelektrik potansiyel, o ülkenin
brüt teorik hidroelektrik potansiyelidir. Türkiye’nin brüt teorik hidroelektrik potansiyeli 433
milyar kWh olup, Dünya’daki toplam teorik potansiyelin yaklaşık %1’ine, Avrupa’daki
potansiyelin ise yaklaşık %16’sına karşılık gelmektedir. Mevcut teknolojilerle bu potansiyelin
tümünün kullanılması mümkün değildir. Teknik olarak kullanılabilir potansiyelin, brüt
potansiyelin yaklaşık yarısı olduğu öngörülmektedir [2].
Dünyada enerji kullanımına baktığımızda ise, yaklaşık yenilenebilir kaynaklara dayalı enerji
üretimine yönelik projelerin %80 oranında arttığını ve bu artışın özellikle de hidroelektrik ve
rüzgar enerjisi tesislerine dayalı olduğu görülmektedir. 5,4 trilyon kWh’lik yenilenebilir enerji
üretiminin içinde 2,8 trilyon kWh enerji üretimi ile %52’lik pay hidroelektrik enerjide, 1,5
trilyon kWh enerji üretimi ile de %28’lik pay rüzgar enerjisindedir. Artan teknoloji ve
yenilenen tesislerle birlikte yenilenebilir enerjinin payının yıllar içerisinde hızla artacağı
öngörülmektedir. Tablo 1’de 2010 yılı ile 2040 yılları arasında trilyon kWh birimi cinsinden
enerji kaynaklarına göre elektrik üretimi belirtilmiştir [3].
Tablo 1: 2010-2040 Yılları Arasında Dünya’nın Net Elektrik Üretiminin Kaynağına Göre
Değişimi [3].
Yıllar
Kömür
Doğal Gaz
Nükleer
Hidroelektrik
2010
8,1
4,5
2,6
3,4
2015
9,2
5,0
2,9
3,8
2020
10,1
5,5
3,6
4,5
2025
11,3
6,2
4,3
4,8
2030
12,3
7,2
4,8
5,2
2035
13,2
8,3
5,1
5,7
2040
13,9
9,4
5,5
6,2
7
Tablo 1’de belirtilen değerlerin grafiksel gösterimi Şekil 1’de belirtilmiştir. Buna göre artan
enerji ihtiyacına bağlı olarak diğer enerji kaynakları gibi hidroelektrik enerji kullanımı da
zamanla artacağı öngörülmektedir [3].
Şekil 1: Dünya’da Elektrik Tüketimi [3].
Ülkeler bazında mevcut hidroelektrik güçlerinin elektrik üretimindeki oranları Tablo 2’de
belirtilmiştir. Tabloya göre Norveç elektrik ihtiyacının %99,4’ünü, Avusturya ise %70,4’ünü
hidrolik kaynaklardan karşılamaktadır. Türkiye’de ise bu oran %25,21’dir [4].
8
Tablo 2: Hidroelektrik Enerji Kullanımına Göre Ülkeler [4].
Ülke
Elektrik Üretiminin
Mevcut Hidroelektrik
Hidroelektrik’ten
Kurulu Gücü (MW)
Karşılanma Oranı (%)
Norveç
27.569
99,4
Fransa
25.200
15
İspanya
20.076
20
İsveç
16.200
55
İtalya
15.267
18,4
İsviçre
13.240
57,9
Avusturya
11.700
70,4
Romanya
5.860
34,8
Ukrayna
4.732
6,7
Almanya
4.525
2,6
Portekiz
4.394
27,0
Yunanistan
3.080
9,6
Yugoslavya
2.910
35
Bosna-Hersek
2.380
46
Finlandiya
2.340
21,5
TÜRKİYE
12.494
25,21
1.1.Hidrolik Döngü
Suyun enerji üretim potansiyeli ve hidroelektrik santrallere geçmeden önce, doğal ortamda
mevcut hidrolik döngüden bahsedilecektir. Hidrolik döngü; atmosfer, göl, deniz, okyanus,
kara, yeraltı suları, nehir arasında suyun döngüsel taşınması işlemine verilen isimdir (Şekil 2).
Buharlaşma ve yoğunlaşmada, güneş enerjisi ve yer çekimi kuvveti en etkili rolleri
oynamaktadır. Güneş enerjisi ve mevsimsel koşulların etkisiyle yer yüzünde bulunan su
birikimleri, buharlaşma ve terleme yöntemlerini tetikleyerek atmosfere su buharı geçişine
sebebiyet verir. Atmosferde yoğunlaşan su buharı bulutları, uygun koşullar altında
yoğunlaşıp, yağış olarak yeryüzüne geri döner. Yeryüzüne inen su taneciklerini bir kısmı
9
düştüğü kara tarafından emilirken diğer kısmı yüksek yüzeyden alçak yüzeye doğru hareket
eder. Aynı durum benzer şekilde kendini tekrar eder ve döngüyü canlı tutar. Hidrolik döngü,
zaman, mevsimsel hava durumu ve toprak şartları, jeolojik konum vb. birçok bilinmeyeni, ve
çok sayıda parametresi olan bir döngüdür [5].
Şekil 2: Hidrolik Döngünün Şekilsel Gösterimi [5].
En eski enerji kaynaklarından biri olan hidrolik enerji, hidrolik döngüde de bahsedilen, belirli
yükseltideki su birikintisinin alçak yüzeye hareketi esnasında sahip olduğu mekanik enerjiyi
elektrik enerjisine dönüştürmeyi amaç edinir. Kanal ya da borular içine alınan su, türbinlere
doğru akarak, elektrik üretimi için türbinlerin dönmesini sağlar. Türbinlere bağlı olan
jeneratörler de böylece hareket enerjisinden elektrik enerjisinin teminini sağlarlar.
1.2.Hidroelektrik Enerji Türleri
Hidroelektrik santraller, depolamalı, doğal akışlı ve pompajlı rezervuarlı olmak üzere üç
grupta değerlendirilebilir [6]. Bunların dışında düşülerine göre, ürettikleri enerjinin karakter
ve değerine göre, kapasitelerine göre, yapılışlarına göre ve üzerinde kuruldukları suyun
özelliklerine göre de sınıflandırmak mümkündür.
1.2.1.Depolamalı Enerji Eldesi
Depolamalı sistemde suyun önü bir set ile kapatılarak oluşturulan barajın gerisinde bir
birikinti oluşturulur. Böylece, yağışlı sezonda akar suyun debileri bu birikintide depolanır.
Yağışsız ve kurak sezonda ihtiyaç duyulan su eksiği bu birikmiş su hacminden temin edilir.
10
Ayrıca, biriken sular baraj yüksekliğine yakın bir düşüş mesafesi de kazanarak potansiyel
enerjilerini artırmış olurlar. Bilindiği gibi enerji üretimi, yükseklik ve debi ile doğru
orantılıdır. Debi ve düşü ne kadar artarsa, üretilecek enerji de o kadar artar.
Barajların en büyük avantajı debi düzenlemesidir. Depolamalı hidroelektrik santrallerde,
zaman içinde rasgele bir değişken niteliğinde olan akım, depolama yapılmak suretiyle
düzenlenmekte ve bu düzenli debiyle akarsudan elde edilen güvenilir enerji büyük ölçüde
artmaktadır. Debi düzenlemesi yalnız enerji barajlarının değil, içme suyu ve sulama maksatlı
barajların da sağladığı önemli bir faydadır. Barajlardan başka bu hizmeti sağlayacak bir tesis
yoktur. Barajlar debi düzenlemesini mevsimler arasında (yağışlı mevsimde biriktirip kurak
mevsimde su vermek) yaptıkları gibi, yıllar arasında da (yağışlı yıllarda biriktirip kurak
yıllarda su temin etmek) yapabilirler [6].
1.2.2.Nehir Tipi Santrallerden Enerji Eldesi
Nehir tipi santrallerde akarsuyun üzerine yapılan bir regülatör ile su seviyesi bir miktar
kabartılır. Böylece debilerin su alma yapısı tarafından daha kolay su alınması sağlanır ve bir
miktar düşü kazanılmış olur. Bu tip tesislerde debi düzenlemesi olmaz. Santralin üreteceği
elektrik enerjisi mevsimlere bağlı olarak değişir. Üretilecek güvenilir enerji akarsuyun doğal
şartlarda gelen minimum debisi ile sınırlıdır ve küçük bir miktardır. Üretilen elektriğin büyük
bir kısmı ikincil enerjidir. Oysa depolamalı baraj tesislerinde, tam tersine, üretilen elektriğin
büyük bir kısmı güvenilir enerji olur. Eğer nehir tipi santrallerin güzergâhında büyük barajlar
varsa, o barajların depolarında sağlanan debi düzenlemesinden su güzergâhındaki nehir tipi
santraller de istifade ederler. Bu durumda onların ürettiği güvenilir enerji de büyük miktarda
artar. Nehir tipi santrallerin ilk yatırım masrafları düşüktür. Yakıt masrafları olmadığı gibi,
işletme ve bakım masrafları da oldukça düşüktür. Bu sebeplerden dolayı ürettikleri enerjinin
maliyeti de düşük olur [7].
11
Şekil 3: Örnek Bir Nehir Tipi Santralin Gösterimi
Dere yatağındaki doğal hayatın devamlılığını sağlamak için, en kurak zamanda bile dere
yatağına bir miktar su bırakması zorunludur. Halk dilinde “can suyu” denilen bu miktarın ne
kadar olacağı ülkemizde yönetmeliklerle belirlenmiştir. Yönetmelikte, dere yatağına
bırakılacak can suyu miktarı, HES projesine esas alınan son on yıllık ortalama akımın en az
%10’u olarak saptanmıştır. ÇED sürecinde ekolojik ihtiyaçları tespit ederek bu miktarın
artırılıp artırılmaması gerektiği ise şirketlerin inisiyatifine bırakılmıştır. Kamu kurumu olsun,
özel sektör olsun herkes bu yönetmeliklere uymak mecburiyetindedir [8].
12
Nehir tipi santrallerde dikkat edilmesi gereken bir diğer husus da akarsuda bulunan ekoloji
yaşamın devamı için gerekli su kanallarının imarıdır. İklimsel değişimlerin önüne
geçilebilmesi amacıyla yenilenebilir enerji kaynağı olarak öne sürülen bu yapıların, ekolojik
yaşama en az tesirle aynı amaca hizmet edebilmesi için bu tür yapılandırmalara dikkat
edilmelidir. Örnek bir su kanalı Şekil 4’te belirtilmiştir.
Şekil 4: Su Canlıları İçin Geçiş Yolu [9].
1.2.3.Pompajlı Rezervuarlı Hidroelektrik Santrallerden Enerji Eldesi
Hidroelektrik santrallerin bir çeşidi de pompajlı depolamalı santraller olup, amaçları enerji
talebinin düşük olduğu saatlerde şebekeden aldıkları enerji ile suyu pompalayarak bir üst
rezervuarda depolamak ve enerji ihtiyacının fazla olduğu saatlerde biriktirilmiş suyu üst
rezervuardan alt rezervuara akıtırken türbinleyerek hidroelektrik enerji elde etmektir.
Gerçekte pompajlı depolamalı santraller ülkenin toplam enerji üretimini artırmazlar, sadece
kullanılmayan, ziyan olan enerjiyi enerjinin en kıymetli, en pahalı olduğu zamana taşıyarak
arz-talep dengesini sağlamaya hizmet ederler. Özellikle zaman dilimine göre fiyat
uygulamalarının olduğu bölgelerde kurulmasının oldukça uygun olduğu bu sistemler, elektrik
enerjisinin ucuz olduğu saat diliminde suyun yüksek zemine pompalanması, elektrik
enerjisinin pahalı olduğu dilimde ise suyun yüksek zeminden alçak zemine bırakılarak
elektrik enerjisi üretimini hedefleyen ekonomik sistemlerdir [10].
13
Şekil 5: Pompaj Depolamalı HES Kesit Örneği [11].
1.3.Hidrolik Türbin Çeşitleri
Hidrolik türbinler, suyun hidrolik enerjisini döner çarklar (rotorlar) yardımı ile mekanik
enerjiye çeviren hidrolik makinelerdir. Bu makineler, su türbinleri ve su çarkları olmak üzere
ikiye ayrılırlar. Hidrolik türbinlerde, türbin rotorunun kanat aralıklarından geçirilen suyun
basıncı, dönen türbin rotorunun kanat aralıklarında mekanik enerjiye dönüştürülürken, su
çarklarında suyun mevcut potansiyel enerjisi, suyun çark kepçelerine dolması ve ağırlık tesiri
ile çarkı döndürmesi suretiyle mekanik enerjiye dönüşür. Her iki yöntemde de mekanik
enerjisinin elde ediliş metodolojisi aynıdır. Kullanılabilir güç “P=η.ρ.g.Q.H” formülüne göre
hesaplanır. Yani güç, η türbin verimi, ρ suyun yoğunluğu, g yerçekimi ivmesi, Q su debisi ve
H net yükseklik ile doğru orantılıdır [12].
İşletme tarzlarına, yapılış şekillerine, hidrolik düşüye ve hidrolik akımın rotordaki yönüne
göre, hidrolik türbinleri çeşitli sınıflandırmalara tabi tutmak mümkündür. Ancak genellikle
hidrolik türbinler aksiyon türbinleri ve reaksiyon türbinleri olmak üzere iki ana gruba
ayrılırlar [12].
14
1.3.1.Aksiyon Türbinleri
Aksiyon türbinleri genel olarak Pelton Türbinleri, Turgo Türbinleri ve Banki (MichellOssberger) Türbinleri olmak üzere üçe ayrılır. Pelton Türbinleri genellikle büyük
hidroelektrik sistemlerde 150 metre brüt düşünün üzerinde uygulamaya konulmasına rağmen
mikro hidrolik sistemlerde daha alçak düşülerde de kullanılabilir. Bu tip türbinlerde suyun
enerjisi, önce uygun şekle sahip bir borudan geçirilip, çıkış ağzında su jeti haline getirilerek
kinetik enerjiye dönüştürülür. Daha sonra bu jet, kap şeklindeki rotor kanatlarına püskürtülür.
Pelton Türbinleri, düşey veya yatay olarak konumlandırılabilir. Jetlerin sayısını artırmak
suretiyle, tek bir rotordan sağlanan gücü arttırmak mümkündür. Yatay konum için genellikle
iki olan jet sayısı, dikey konumlar için çoğunlukla dört veya daha fazla olabilir. Çalışma
prensibi bakımından Pelton Türbinlerle aynı sayılabilecek Turgo tipi türbinlerin kepçe
yapıları farklılık göstermektedir. Ayrıca daha ucuz maliyet, daha hızlı devir sayısı ve aynı
boyuttaki bir Pelton Türbinden daha fazla su tutabilme gibi daha üstün özellikleri de vardır.
Banki Türbinleri ise özellikle küçük ve orta güçlü su kuvvetlerinde rahatlıkla kullanılır. Bu tip
türbinlerin ise en büyük özelliği suyun döner çarktan iki kez girip çıkmasıdır [13].
Şekil 6: Örnek bir Pelton Türbini [14].
15
1.3.2.Reaksiyon Türbinleri
Reaksiyon türbinleri grubuna, Francis tipi hidrolik türbinler ile Kaplan tipi hidrolik türbinler
girmektedir. Bu tip türbinlerde, türbin rotoru kanatçıkları arasındaki suyun giriş basıncında bir
düşüş meydana gelir. Su basıncında meydana gelen bu düşüş, suyun hızının artmasına neden
olur. Hidrolik düşünün ve türbinden geçecek su debisinin değerlerine göre, hidrolik
türbinlerin kullanım alanları değişmektedir. Kaplan tipi hidrolik türbinler büyük su
debilerinde küçük düşülerde kullanılırlar. Francis tipi hidrolik türbinler ise, genel olarak orta
yükseklikteki su düşülerinde ve orta değerlerdeki su debilerinde kullanılırlar [13].
Şekil 7: Örnek bir Francis Türbini [14].
16
2.HES İLE İLGİLİ MEVZUAT
Tablo 3: HES Mevzuatı İncelemeleri

Elektrik Tesisleri Proje ve Kabul Yönetmeliği

Taslağı

Elektrik Tesisleri Proje Yönetmeliği

Elektrik
tesislerinin
tasarımı
ve
projelendirilmesi, yapım ce kontrolü, kabulü,
işletmeye alınması ve işletilmesi, bakım ve
onarımı,
tesislerde
asgari
emniyetin
sağlanması ile ilgili standart ve dokümanlar
belirtilmiştir.
Hidroelektrik santral projelerinde lisansa
işlenen maksimum su seviye kotu ile kuyruk
suyu kotu dikkate alınır. Lisansa işlenen ve
DSİ tarafından belirlenen memba ve mansap
sınırları kullanılır.
Hidroelektrik
santralların
inşaat
ve
montajında görevlendirilen KDF (Kontrol ve
Denetim
Firması),
DSİ
tarafından
belirlenerek yetkilendirilir.
Hidroelektrik santrali ve yardımcı tesisleri
proje onayı için sunulması gereken klasör ve
klasörde bulunması gereken belgeler açık bir
şekilde belirtilmiştir.

Mikro
kojenerasyon
tesisleri
hariç
hidroelektrik tesisler için DSİ’den gerekli
görüş alınarak proje onayı ve kabul işlemleri
Bakanlık veya Bakanlığın yetki verdiği
kuruluş ve/veya tüzel kişilikler tarafından
yapılır.
Elektrik
Piyasasında
Üretim
Faaliyetlerinde 
Bu
yönetmeliğin
amacı,
tüzel
kişiler
Bulunmak Üzere Su Kullanım Hakkı Anlaşması
tarafından hidroelektrik enerji üretim tesisleri
İmzalanmasına İlişkin Usul ve Esaslar Hakkında
kurulması ve işletilmesine ilişkin lisanslar
Yönetmelik
için
DSİ
ve
tüzel
kişiler
arasında
düzenlenecek Su Kullanım Hakkı Anlaşması
imzalanması işlemlerinde uygulanacak usul
ve esasları belirlemektir.

Su kullanım hakkı anlaşmasında yer alması
gereken
hükümler,
anlaşmanın
17
imzalanmasına, yenilenmesine, tadiline ve
sona
ermesine
ilişkin usul
ve
esaslar
belirtilmiştir.
Bazı Yatırım ve Hizmetlerin Yap-İşlet-Devret 
Kamu kurum ve kuruluşlarınca yapılan, ileri
Modeli Çerçevesinde Yaptırılması Hakkında
teknoloji
Kanun
gerektiren bazı yatırım ve hizmetlerin, yap-
veya
işlet-devret
yüksek
maddi
modeli
kaynak
çerçevesinde
yaptırılabileceği belirtilmiştir.

Bu kanun baraj, sulama, içme ve kullanma
suyu, artıma tesisi, elektrik iletim ve dağıtım
işletmeleri ve benzeri hizmetlerin işletilmesi
ve devredilmesi konusunda, yap-işlet-devret
modeli çerçevesinde sermaye şirketlerinin
veya yabancı şirketlerin görevlendirilmesine
ilişkin usul ve esasları şeklindedir.
Elektrik Piyasasında Lisanssız Elektrik Üretimine 
Bu
İlişkin Yönetmelik
lisanssız üretim için gerekli usul ve esaslar
yönetmelik
yenilenebilir
enerjide
belirtilmektedir.

Hidrolik kaynakları dayalı üretim tesisi
kurmak isteyen gerçek veya tüzel kişiler
sisteme bağlantı ve su kullanım hakkı edimi
amacıyla, yönetmelikte belirtilen belgeleri
hazırlayarak tesisin kurulacağı yerin İl Özel
İdaresi’ne başvuruda bulunur.

İl Özel İdaresi görüş almak için alınan
başvuruları DSİ’ye gönderir. DSİ’nin olumlu
görüşünün olması halinde, İl Özel idaresi
bağlantıya ilişkin başvuruyu ilgili şebeke
işletmecisine iletir.

DSİ tarafından çıkarılan mevzuatta istenen
bilgi veya belgeler tamamlanmadan hidrolik
kaynaklara dayalı üretim tesisi kurmak
amacıyla başvuru yapılamaz.

DSİ tarafından uygun görülmesi halinde İl
Özel İdaresi Su Kullanım Hakkı İzin Belgesi
18
düzenlemeye yetkilidir.

İlgili
şebeke
işletmecisi
başvurunun
kendilerine ulaşmasına müteakip bağlantı
noktalarının
uygunluğunu
kontrol
eder.
Bağlantı noktasının uygun olmaması halinde
sorunların giderilmesi için başvuru sahibine
bildirimde
bulunur.
Uygunluk
verildiği
takdirde kendi internet sitesinde yayınlamak
suretiyle
başvuru
sahibini
sözleşme
imzalamaya davet eder.
Yenilenebilir Enerji Kaynak Belgesi Verilmesine

İlişkin Usul ve Esaslar Hakkında Yönetmelik
Yenilenebilir
enerji
kaynaklarına
dayalı
üretim tesisleri için üretim lisansı sahibi tüzel
kişilere Yenilenebilir Enerji Kaynak Belgesi
verilmesine
ilişkin
usul
ve
esaslar
belirlenmiştir.
Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından Elektrik 
Yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik
Enerjisi Üreten Tesislerde Kullanılan Aksamın
enerjisi
Yurt İçinden İmalatı Hakkında Yönetmelik
bütünleştirici parçaları ile birlikte yurt içinde
üreten
tesislerde
kullanılan
ve
imal edilen aksamın, kanun kapsamında
belirlenen
cetvele
belirlenmesi,
göre
ilave
belgelendirilmesi
fiyatının
ve
denetlenmesi ile ilgili usul ve esaslar
belirtilmiştir.
19
3.HES PROJELENDİRMELERİ
Türkiye yenilenebilir enerji kaynaklarının çeşitliliği açısından elverişli bir coğrafi konuma ve
iklimsel özelliklere sahiptir. Başlıca yenilenebilir enerji kaynakları arasında hidrolik,
biyokütle, rüzgar, jeotermal ve güneş enerjisini bulunduğu Türkiye’de elektrik üretiminde
yenilenebilir enerjinin payı yeterli düzeyde değildir. Diğer taraftan Türkiye’de yenilenebilir
enerjinin payının artırılabilmesi için hidroelektrik enerji yatırımlarına önem verilmektedir.
Hidroelektrik enerji planlamaları geniş bir aşama başlıklarını kapsamaktadır. Bir çok denetim
metotlarından en uygun olanları hidroelektrik projelerin planlama ve uygulama safhalarında
yer almalıdır. Teknik yönden, finansal, çevresel ve sosyal bakış açılarıyla en uygun dizayn
yöntemlerinin geliştirilebilmesi için, inşaat mühendisleri, makine mühendisleri, jeoloji
mühendisleri, ekonomistler, ekolojistler, sosyologlar ve daha birçok konusunda uzman
personelin uyum içerisinde kendi yeteneklerini proje formatına uyarlamaları önerilmektedir.
Bu aşamada hidroelektrik enerji projelerinin yapılandırılması inşaat öncesi, uygulama
aşaması, çalıştırma ve devamlılık aşaması olarak sınıflandırılabilir [15].
3.1.İnşaat Öncesi
Araştırma, planlama ve tasarlama çalışmalarının büyük bir bölümü bu aşamada tamamlandığı
için, inşaat öncesi aşaması, proje geliştirme çalışmalarının en önemli bölümünü
oluşturmaktadır. Projelendirmede, geliştirilmeye açık birkaç alternatif proje önerisi daha
olması ve her birinin değerlendirilmesi gereken farklı özelliklerinin bulunması muhtemeldir.
Bu alternatif uygulamalar, artırılan detaylandırmalara, önemine ve gerçekçiliğine dayanan
sıralı aşamalarla değerlendirilirler.
İnşaat öncesi aşamasının bölümleri keşif çalışmaları, ön fizibilite çalışmaları ve fizibilite
çalışmaları olarak sıralanmaktadır. Her bir basamakta, alternatif örnekler, belirlenen amaca
göre en derin çözüm önerisini sunabilecek, sürdürülebilir olup olmadıkları denenerek
araştırılır. İlgili basamakta gereksinimleri karşılayamayan alternatif örnekler elenir ve geride
kalanları daha detaylı araştırmalara, projenin kaldırabileceği maksimum ölçütlere göre
değerlendirmelere maruz kalacağı yeni aşamaya geçerler. Bu eleme prosedürleri ihtiyaç
20
fazlası ve ilgi çekmeyen seçenekleri barındıran alternatif örneklerin erken aşamada
elenmesine sebebiyet verdiği için, ekonomik anlamda para kurtarıcıdır [16].
3.1.1.Keşif Çalışmaları
Bu çalışmalar proje planlaması için yapılan ilk adım olup, ana teması alternatif projelerin
tanılandırılması ve değerlendirilmesidir. Planlamanın ilk aşamasında alternatif projeler için
yapılacak başarılı bir tanılandırılma ve değerlendirilme çalışması, denetimli hidroelektrik
plancılara dayanmaktadır. Araştırmalara genellikle hidroelektrik projelerin inşaatı ve
planlamasında oldukça tecrübeli bir mühendis başkanlık etmektedir. Ücretlendirme ve
ölçümleri bütçeleştirme için müteahhitlik deneyimine de ihtiyaç duyulur. Deneyimli
mühendislerin uyumu, daha fazlı pratik mühendislik çözümü kazanmış dengeli bir projeyi
formüle etmeye yardım eder.
Keşif çalışmalarında ilk adım olarak enerji pazarı, hidroloji, jeoloji, topografi, çevresel ve
sosyo-ekonomik veriler vb. bütün ilgili bilgi ve veriler toplanır. Uygun veriyi kullanarak,
plancı, proje için akış hızı, tepe noktası ve çevresel etki değerleri gibi temel parametreleri
kurgulandırmaya çalışır. Bunlar kesin parametreler olmamakla beraber planlama işlemleri
boyunca gelecek revizyon ve ayarlamalara konu olacaktır. Belirlenen geçici parametrelerle ilk
proje planlaması başlar. Saha turlarıyla ortaya çıkan birkaç tasarı hazırlanır, bu tasarıların
proje alanı içerisindeki sürdürülebilirliği değerlendirilir ve uygun olmayan seçeneklerden
arındırılır. İlk yatırım tahminleri de sabit parametreler ve projenin kaldırabileceği ekonomik
esneklik etkeni dikkate alınarak hazırlanır. Alternatif proje tasarıları genel kapasitelere (birim
kWh başına yıllık elektrik üretimi bütçesi) dayanarak karşılaştırılır. Keşif çalışmaları
sonucunda, çalışma bulgularıyla beraber projenin uygulanabilirliği ile ilgili planlamacıların
görüşlerini yansıtan bir rapor hazırlanır [16].
3.1.2.Ön fizibilite Çalışmaları
Bu aşamada, tanılanan projeler planlama işlemlerinde bir adım daha öteye taşınır. Daha
gerçekçi sonuçlar elde etmek için daha detaylı araştırmalar yapılır. Belirsizlikler maliyet
üzerindeki ana etkinler olduğu için, kuruluş belirsizliklerinin bulunduğu alanlarda denemeyanılma, örnekleme ve test işlemlerini içeren jeolojik incelemeler yaygınlaştırılır. Bunun
dışında, inşaat materyallerinin ve geçici depo bölgesinin uygunluğu incelenir, kurulu kapasite
ve proje tipi (nehir tipi veya depolamalı olup olmadığı) gibi ana proje özelliklerinin başlangıç
seçimleri anlaşılır, alternatif tasarılara göre mümkün çevresel ve sosyal etkiler tanımlanır.
21
Ön fizibilite araştırmasının yapılması ve daha detaylı verilerin temininden sonra, alternatif
projeler üzerinde çalışılır ve proje planlarını geliştirebilmek için sırasıyla test edilir.
Gereklilikler ve fiyatlar, temel niceliklere ve artık anlaşılan alternatif projelerin
karşılaştırmalarına bağlı olarak tahmin edilir. Ön fizibilite çalışmasının sonunda ise kapsamlı
bir rapor oluşturulur. Bu rapora dayanarak, proje sahipleri yatırıma devam edip
etmeyeceklerine karar verir. Bu durum proje sahiplerine, eğer yatırıma devam etmeye karar
verirlerse bütçedeki temel bir ödenek planını da görme fırsatını mümkün kılar [16].
3.1.3.Fizibilite Çalışmaları
Fizibilite çalışmaları, öne sürülen projenin kapsamlı analizi ve detaylı bir çalışmasıdır. Olası
bir yatırımın teknik, ekonomik ve çevresel yönden uygulanabilir olup olmadığını ve tahmini
ekonomik durum için mantıklı olup olmadığını anlamaya yönelik araştırmaları içerir.
Fizibilite çalışmaları, yanılgı tahminlerini, tasarım ve olası maksimum taşkınları, yükseltiye
ve uygun görülen proje için kurulu kapasiteye göre potansiyel güç miktarı kararlarını, ana
yapının ilk tasarımlarını, deprem etkisi analizlerini, proje uygulama bölgesinin uygunluğunu,
su seviyesi ve ekipmanlarını, ayrıntılı maliyet tahminlerini, nakdî akış tablosu gelişimini,
uygulama ölçümlerinin ve geliştirme planlarının üretimini, ekonomik ve finansal analizlerin
yanında çevresel etki-tepki mekanizmasını içerir.
Fizibilite çalışmasının sonunda bir fizibilite raporu hazırlanır. Bu rapor, yatırımcı kuruluşa,
yatırımcı proje yatırımı için devam edip etmeyeceğine karar vereceği için, ayrıntılı ve
güvenilir bilgileri sağlamaktadır. Ayrıca, rapor proje fonlaması için de önemlidir. Destek
sağlayıcı kurumlar projenin maliyetlerinin uygun ve güvenilir kaynaklara dayanıp
dayanmadığına karar verebilmek için bu fizibilite raporlarını talep ederler. Fizibilite çalışması
raporu, aynı zamanda yatırım lisansı için gerekli başvuru dokümanları için de gereklidir.
Türkiye’de hidroelektrik enerji projeleri için yatırım yapma isteğinde olan firmalar, kendi
bağımsız enerji üretim lisanslarını alabilmek için DSİ’ye yapacağı başvurudan çok daha önce
fizibilite raporu hazırlamak ve sunmak zorundadır [16].
22
3.2.Uygulama Aşaması
Projenin uygulama safhası 3 basamağa dayanır. Birinci basamakta planlama çalışması
belirlenir. İkinci basamakta ihale ve kontrat işlemleri yapılır ve son basamakta yapım işine
geçilir. Bu basamakların birbirinde ayrı tasarılar gibi gözükmesine rağmen, çoğu kısımları
proje işleyişindeki gibi simultane olarak ortaya çıkar.
Belirli plan çalışmasında, projenin en son formülasyonları ve yapılandırması ele alınır. Proje
ekipmanlarının
ayrıntılı
tasarımları
sonuçlandırılır.
İhale
çizimleri
hazırlanır.
Elektromekaniksel ve iletimsel çalışmalarla birlikte bütün mühendislik detaylarına karar
verilir. İhale prosedürlerine bağlı olarak yol yerleşim tasarımları, nicel fatura ve özellik
miktarları, inşaat ve kaynak listeleri ve finansal planlamalar hazırlanır. İhale ve kontrat kısmı
ihaleyi alan firmayla birlikte başlar ve yüklenici belirlenir. Nihayetinde pazarlıklar sonucunda
kontrat imzalanır. Kontratların imzalanması sonrasında inşaat başlar. İnşaat aşamasında da
bazı tasarım işleri devam eder. Sergi çizimleri, yarı tasarı çizimleri, uygulama ve süreklilik
işlemleri, çalışan personellerin eğitimi de inşaat işi süresince devam eder. İnşaat işi, bütün
mühendislik, mekanik, elektriksel ve iletimsel işler tamamlandığında sonuçlanır [17].
3.3.Çalıştırma ve Devamlılık Aşaması
Çalıştırma ve devamlılık aşamasının ana fikri başarısızlık riskini azaltmak ve tesisin düzgün
çalışmasından emin olmaktır. Bunu başardıktan sonra koruyucu bakım programları önceden
hazırlanmış olmalıdır. Hidroelektrik projenin her bir ekipmanın ekonomik bir ömrü vardır.
Dikkatli bakım ve onarım sağlanarak bu ekipmanların ömrü uzatılabilir, böylece dikkate
değer miktar nakit tasarrufu sağlanabilmektedir. Bununla beraber bazı durumlarda bazı
ekipmanları yenilemek daha uygundur. Örneğin bir santralin rehabilte edilme durumu ve
türbinlerinin yenilenmesi gündemde olsun. Bu yenileme çalışmalarının giderleri, artan
verimlilikle birlikte tesisin yıllık gelirine denk bir rakama tekabül edebilir. Bu da yenilemenin
bir veya iki yılda kendini amorti edeceği ve şirketi kâra geçireceği anlamına gelmektedir.
Hidroelektrik santraller genellikle otomasyona dayalı ve uzaktan kontrol edebilecek şekilde
tasarlanır. Dolayısıyla çok fazla çalışan gerektirmez. Periyodik bakımları ve küçük tamir işleri
şirkette çalışan elemanlar tarafından çözülebileceği gibi, büyük ölçekli görevler, bakım ve
onarımlar genellikle elektrik üretim ekipmanlarının üreticilerine yaptırılmaktadır [18].
23
4. KARABÜK’TE HES
Özellikle ilçelerinde mevcut bulunan Soğanlı, İncedere, Banaz, Karakaya gibi akarsu
zenginliklerine sahip Karabük, son zamanlarda aldığı HES yatırımları ile adından sıklıkla söz
ettirmektedir. Zaman zaman toplumsal tepkiler de görmesine rağmen, şuana kadar toplam 21
HES projesi hazırlanmış ve bu HES’lerden inşaata başlanan 1 adet proje durdurulmuştur.
Tablo 4 : Karabük’te Kurulan veya Kurulması Planlanan HES’ler [19].
Projenin Adı
Akarsu
Aşaması
Bitiş Tarihi
Yalnızca HES
Filyos/Yenice
İşletmede
2009
Kadıbükü HES
Filyos/Araç
Fizibilite
Filyos HES
Filyos/Yenice
Ön Rapor
Aktaş HES
Soğanlı/Filyos/Yenice
Planlama
İkiler HES
Soğanlı/Gerde/Filyos/Yenice
İnşa Halinde
2015
Eren HES
Soğanlı/Filyos
İnşa Halinde
2014
Karakaya HES
Karakaya/Filyos/Yenice
FizibiliteSKHA
Pirinçlik HES
Filyos/Soğanlı
İnşa Halinde
Şimşir HES
Şimşir/Filyos/Yenice
FizibiliteSKHA
Suçatı HES
Filyos/Yenice
İnşa Halinde
Filyos/Yenice/Araç/Eflani
FizibiliteSKHA
Suçatı II HES
Filyos/Yenice
SKHA
Doğan HES
Soğanlı/Filyos
Fizibilite
Han Regülatörü
ve HES
2014
Durdu
24
Eskipazar Çayı
Çalkaya
Regülatörü
ve
Soğanlı/Filyos/Yenice/Eskipazar
Ön Rapor
ve
Soğanlı/Filyos/Yenice/ Eskipazar
Ön Rapor
ve
İncedere /Filyos/Yenice
FizibiliteSKHA
İncedere/Filyos/Yenice
Fizibilite
Çatacık HES
Banaz/Filyos/Yenice/Eskipazar/
Ön Rapor
Yenice HES
Şimşir/Filyos/Yenice
Fizibilite
Buldan/Filyos/Yenice/Araç
Ön Rapor
İncedere/Filyos/Yenice
FizibiliteSKHA
Cemal
Ovası
HES
Alacıkgüney
Regülatörü
HES
Alaboğa
Regülatörü
HES
Alel
Regülatörü
5
ve
HES
Mağara
Regülatörü
ve
HES
Uzunburun
HES
Tablo 4’ta belirtilen değerlerin grafiksel gösterimi Şekil 8’de belirtilmiştir. Şekil 8’e göre
Karabük’teki HES’lerin büyük bir çoğunluğu fizibilite aşamasında olup, işletmede bulunan
bir adet HES, 2009 yılından bu yana işletmede bulunan Yalnızca tesisleridir. Bu özelliği ile
Yalnızca HES diğer yatırımlara da örnek teşkil etmektedir. İşletmede bulunan HES sayısının
2015 yılı sonunda en az dörde çıkması beklenmektedir. Bununla beraber toplam 10 adet
santral fizibilite aşamasındadır veya DSİ ile arasında Su Kullanım Hakkı Anlaşması (SKHA)
25
kabul görmüştür. Mevcut kapsamda bir adet santral planlama aşamasında olup, beş adet tesis
için ise DSİ’ye ön rapor iletilmiştir.
Şekil 8: Aşamalarına Göre HES’ler
Karabük’te kurulu olan, kurulmakta olan ve kurulması planlanan santrallerin kurulu
güçlerinin yanında sağladıkları yıllık toplam enerji miktarları tabloda belirtilmiştir. Tablo 5’e
göre Karabük’te işletmede bulunan ve işletmeye alınması planlanan bütün santrallerin toplam
kurulu güç miktarı 217,61 MW’a tekabül etmektedir. Bu santrallerin yıllık toplam enerji
üretimi ise 713,703 GWh olacaktır. Bu rakamlara inşa aşamasında durdurulan 32,5 MW’lık
kurulu güç ve 85,34 GWh toplam yıllık enerji üretimi kapasitelerine sahip olan Suçatı I HES
de dahil edilmiştir. Bütün santraller içinde işletmede bulunan Yalnızca HES, 15,3 MW kurulu
güce sahiptir ve toplam yıllık enerji üretimi miktarı 56,88 GWh’tir.
Tablo 5: Karabük’teki HES’lerin Enerji Verileri [19].
Toplam Enerji
Projenin Adı
Kurulu Güç (MW)
Yalnızca HES
15,3
56,88
Kadıbükü HES
8,27
26,36
Filyos HES
10,4
53,6
(GWh)
26
Aktaş HES
12,5
37,74
İkiler HES
3,3
11,38
Eren HES
37,038
141,898
Karakaya HES
4,6
14,27
Pirinçlik HES
22,5
76,85
Şimşir HES
4,9
15,75
Suçatı HES
32,5
85,34
Han Regülatörü ve HES
6,14
16,21
Suçatı II HES
10,5
24,36
Doğan HES
8,55
29,07
Cemal Ovası HES
10
29,5
Alacıkgüney Regülatörü ve HES
0,7
3,6
Alaboğa Regülatörü ve HES
4,73
18,41
Alel 5 Regülatörü ve HES
2,84
7,75
Çatacık HES
1,15
4,81
Yenice HES
7
21,54
Mağara Regülatörü ve HES
1,24
6,3
Uzunburun HES
13,45
32,084
Eskipazar Çayı Çalkaya Regülatörü ve
27
Tablo 5’te belirtilen santrallerin aşamalarına göre kurulu güç miktarları Şekil 9’da
belirtilmektedir. Şekilden daha net bir biçimde anlaşılabileceği gibi, işletmede bulunan
santralin sahip olduğu kurulu güç miktarı bütün santrallerin kurulduğu varsayımı yapıldığında
toplam kurulu gücün %7’sine tekabül etmektedir.
Şekil 9: Aşamalara Göre HES’lerin Kurulu Güçleri.
28
Şekil 10’da tüm aşamalardaki santrallerin yıllık toplam enerji kapasiteleri belirtilmiştir. Bu
şekilde inşa halindeki santrallerin kapasitelerinin fizibilite ve Su Kullanım Hakkı Anlaşması
aşamasında olan santrallere göre daha yüksek olduğu görülmektedir. Bu duruma bulundukları
bölgedeki akarsu hatlarının kotları, yoğunluğu gibi çeşitli etkenler sebebiyet vermektedir.
Burada da işletmede bulunan santralin sahip olduğu yıllık toplam enerji üretimi kapasitesi,
bütün santrallerin işletmeye alındığı varsayımı yapıldığı takdirde toplam üretimin %8’ine
tekabül etmektedir.
Şekil 10: Aşamalarına Göre HES’lerin Yıllık Toplam Enerji Kapasiteleri.
29
5.ZONGULDAK’TA HES
Zonguldak’ta kurulan veya kurulması planlanan HES’lerin büyük bir bölümü Filyos üzerinde
kümelenmiştir. Kurulu oldukları yere göre HES’lere ait liste Tablo 6’da belirtilmektedir.
Tablo 6 : Zonguldak’ta Kurulan veya Kurulması Planlanan HES’ler [19] .
Projenin Adı
Akarsu
Aşaması
Bitiş Tarihi
Gülüç Irmağı
Fizibilite
Aralık HES
Alaplı
SKHA
Devrek HES
Devrek/Filyos
Fizibilite
Çayaltı I HES
DevrekFilyos
İnşa Halinde
Buldan HES
Devrek / Buldan / Filyos
Ön Rapor
Çay HES
Devrek / Filyos
Planlama
Tefen HES
Yenice / Filyos
İşletmede
2011
Eğerci HES
Devrek / Eğerci / Filyos
İnşa Halinde
2014
Devrek / Filyos
İnşa Halinde
2015
Kızılcapınar
HES
Çayaltı II HES
2015
Tablo 6’da isimleri belirtilen HES’lerin grafiksel olarak gösterimi şekil 11’de belirtilmiştir.
Grafiğe göre Zonguldak’ta mevcut durumda işletmede bulunan 1 adet tesis, inşa halinde 3
adet, fizibilite ve Su Kullanım Hakkı Sözleşmesi imzalanma aşamasında 3 adet, ön rapor ve
planlama aşamasında ise toplam 2 adet olmak üzere dağılımını göstermektedir.
30
Şekil 11 : Zonguldak’taki HES’lerin Aşamalarına Göre Dağılımları.
Kurulu güçlerine göre Zonguldak’taki HES’ler dikkate alındığında 30,5 GWh firm, 110,7
GWh sekonder olmak üzere toplam 141,2 GWh’lik enerji seviyesi ile dikkat çeken ve mevcut
durumda da işletmede olan Tefen HES, 30,5 MW’lık kurulu güce sahiptir. HES tesislerinin
tamamı aktif duruma alındığında Zonguldak 106,75 MW kurulu güce ve 427,26 GWh’lik
toplam enerji kapasitesine sahip olacaktır. Kapasitelerine göre Zonguldak’ta bulunan HES
listesi Tablo 7’de belirtilmektedir.
Tablo 7 : Zonguldak’taki HES’lerin Enerji Verileri [19] .
Projenin Adı
Kurulu Güç (MW)
Toplam Enerji
(GWh)
Kızılcapınar HES
5,25
18,33
Aralık HES
8,2
27,13
Devrek HES
9
52,37
Çayaltı I HES
4,98
14,5
Buldan HES
4
20
Çay HES
33
127,72
31
Tefen HES
33
141,2
Eğerci HES
2,53
6,09
Çayaltı II HES
6,79
19,92
Aşamalarına göre Zonguldak’taki santrallerin kurulu güç miktarları ve toplam enerji
kapasitesi dağılımları Şekil 12’de belirtilmektedir. Şekle göre mevcutta işletmede olan santral
tarafından elde edilen enerji miktarı diğer aşamalardaki santrallere göre daha fazladır. Ancak
aşamalarına göre sıralanan bütün santrallerin işletmeye alınmasıyla elde edilen enerji, mevcut
kapasitenin iki katından daha fazla olacaktır.
Şekil 12 : Zonguldak’taki HES’lerin Aşamalarına Göre Enerji Dağılımları.
32
6.BARTIN’DA HES
Gökırmak, Arıt, Kozcağız gibi ırmak ve akarsu bölgelerine sahip olan Bartın’da herhangi bir
HES inşaatı bulunmamaktadır. Bunun dışında Kirazlıköprü Barajı inşaatına başlanacak olup,
baraj inşaatının bölgesinde HES tesisi bulunmamaktadır. Kurulu oldukları yere göre
Bartın’daki HES’ler Tablo 8’de listelenmektedir.
Tablo 8 : Bartın’da Planlanan HES’ler Listesi [19] .
Projenin Adı
Akarsu
Aşaması
Orsa I HES
Gökırmak/Ova
SKHA
Bartın HES
Bartın Irmağı
Planlama
Nazire HES
Gökırmak/Ulus
Fizibilite
Kozcağız/Kumluca
Fizibilite
Kozcağız/Kumluca/DeğirmenUluköy
SKHA
Arıt
SKHA
Ulus II Regülatörü ve HES
Gökırmak/Ulus
SKHA
Ulus I Regülatörü ve HES
Gökırmak/Ulus
SKHA
Kozcağız/Kumluca/Katırova
Fizibilite
Gökırmak
Proje
Kozcağız/Güney
Ön Rapor
Kumluca HES
Karataş HES
Kayadibi HES
Katırova HES
Kirazlıköprü HES
Güney HES
Tablo 8’de belirtilen tesislerin aşamalarına göre grafiksel gösterimi Şekil 13’te belirtilmiştir.
Bartın’da henüz tesisi inşaatına başlanmış olan mevcut bir tesis bulunmadığı için, projelerin
bitiş tarihlerinde netlik belirlenememektedir.
33
Şekil 13 : Aşamalarına Göre Bartın’daki HES tesisleri.
Kurulu güçlerine göre Bartın’daki HES tesisleri öngörüleri incelendiğinde, 19,56 MW
kapasite ile Kayadibi HES ve 12,3 MW ile Kirazlıköprü HES dikkat çekmektedir. Tesislerin
tamamı işletmeye alındığında, Bartın’da HES’lerin sahip olduğu kurulu güç miktarı 75,67
MW’a, bu tesislerden elde edilebilecek yıllık toplam enerji miktarı ise 264,89 GWh’e
ulaşacaktır. Enerji getirilerine göre Bartın’daki HES tesisleri Tablo 9’da belirtilmiştir.
Tablo 9 : Enerji Kapasitelerine Göre Bartın’da Planlanan HES’ler [19].
Projenin Adı
Kurulu Güç (MW)
Toplam Enerji
(GWh)
Orsa I HES
8,41
32,53
Bartın HES
8,68
37,17
Nazire HES
3,75
11,72
Kumluca HES
2,1
7,77
Karataş HES
2,1
7,61
19,56
42,67
Kayadibi HES
34
Ulus II Regülatörü ve HES
3,7
18,68
Ulus I Regülatörü ve HES
4,11
21,21
Katırova HES
6,46
24,53
Kirazlıköprü HES
12,3
41,2
Güney HES
4,5
19,8
Tablo 9’da belirtilen tesislerin aşamalarına göre sahip oldukları enerji dağılımları da Şekil
14’te belirtilmektedir. Böylece en yüksek enerji dağılımlarının mevcut durumda fizibilite
aşamasında olduğu görülen Bartın’da, bütün tesislerin işletmeye alınması durumunda yeterli
bir hidroelektrik potansiyelin mevcut olduğu görülmektedir.
Şekil 14: Bartın’daki HES’lerin Aşamalarına Göre Enerji Dağılımları.
35
7.SONUÇ
Mevcut durumda çevreyi kirleten fosil yakıt kaynaklı enerji üretim tesisleri Türkiye’de hâlen
birincil ve en yüksek enerji girdisi sağlayan kaynak durumundadır. Avrupa ve Dünya
politikalarının da çevresel ve iklimsel değişimleri gözeterek uyguladıkları yeni enerji
politikalarından Türkiye de etkilenmiş olup, yenilenebilir ve çevreci enerji uygulamalarına
daha fazla önem verilmeye başlanmıştır. Suyun hareket enerjisinin de elektrik enerjisine
çevriminin
mümkün
olduğu
Hidroelektrik
Enerji
de
uygun
ve
verimli
şekilde
konumlandırıldığında çevreye en az zarar veren çevrimsel enerji yöntemlerinden biridir. Bu
çalışmada da Karabük, Zonguldak ve Bartın’da kurulu ve kurulması planlanan HES
yatırımları incelenmiş olup, HES yatırımları hususunda dikkat edilmesi gereken durumlar
hakkında araştırmalar yapılmıştır.
İklimsel özellikleri benzerlik gösteren bölge illeri, yıl boyunca ortalama düzeyde yağmur alan,
güneş enerjisi kullanımı ve rüzgar enerjisi potansiyeli anlamında yüksek sürdürülebilirlik
vadetmeyen, genellikle sanayi kültürüyle anılan illerimizdendir. Bazı ilçelerinde yaygın tarım
uygulamaları ve verimli ovaları bulunan illerde, yeterli düzeyde akarsu potansiyeli vardır.
Yeni enerji düzenlemeleriyle enerji üretimi lisansının özel firmalara verilmesine yönelik
kanuni uygulamaların hayata geçmesi sonucunda bölgede bazı özel firmalar enerji
yatırımlarında bulunmaktadır. Bu yatırımlardan aynı zamanda araştırma konumuz olan HES
üzerine 2009 yılında işletmeye geçen Yalnızca santralleri ve 2011 yılında işletmeye geçen
Tefen santralleri bölgedeki örnek durumundadır.
Karabük’te işletmede bulunan mevcut santral dışında, toplam 20 adet, Zonguldak’ta işletmede
bulunan mevcut santral dışında toplam 9 adet ve Bartın’da toplam 11 adet enerji üretimi
lisansı almış şirket ve yatırım planı mevcuttur. Bunlardan 7 adet firma inşaat aşamasında olup,
inşaat aşamasındaki firmalardan 1’i inşaatı durdurma kararı almıştır. Bunun dışında planlama
aşamasında bulunan 3 adet, DSİ’ye ön raporlarını sunma aşamasında olan ise 7 adet HES
yatırımı mevcuttur. 21 adet yatırım ise Su Kullanım Hakkı Anlaşması aşamasında veya
fizibilite hazırlığındadır. Mevcut yatırım planlarının tamamı işletmeye alındığı takdirde,
Karabük’te 217,61 MW kurulu güce ve 713,703 GWh toplam yıllık enerji üretim miktarına,
Zonguldak’ta 106,75 MW kurulu güce ve 427,26 GWh toplam yıllık enerji üretim miktarına
ve Bartın’da 75,67 MW kurulu güce ve 264,89 GWh toplam yıllık enerji üretim miktarına
ulaşılmış olacaktır.
36
Bölgede kurulması planlanan HES’lerin üretme potansiyelinde oldukları yıllık enerji
miktarlarının yanı sıra, doğal yaşama ve çevresel döngülere etkileri de birçok HES projesinde
de olduğu gibi tartışılmaktadır. Bu tartışmalar, projenin uygulama bölgesi olan kırsallarda
yaşayan bölge insanı tarafından protestolara dönüşebilmektedir. Özel firmalar projelerini
uygulamadan önce projenin uygulanacağı ilin Özel İdare birimlerince gerekli izinleri almanın
yanı sıra DSİ ile Su Kullanım Hakkı Sözleşmesi imzalamalı, fizibilite çalışmalarını iletmeli,
projenin ilerleyişi hakkında DSİ’ye gerekli bilgi ve dokümanları sunmalıdır. Ancak yeterli
denetimlerin yapılmadığı veya eksik bilginin verildiği durumlarda HES’lerin inşaat ve işletme
sürecinde bir takım çevresel etkiler meydana gelmesi kaçınılmaz olacaktır.
İnşaat ve işletme sürecindeki etkiler projeden daha yüksek verim elde etmek adına yapılan
bazı uygulamaların detaylı araştırma yapılmaması durumunda sonuçlandıracağı olumsuz
etkilerdir. HES’lerde kot farklarının yüksek olması gerekli düşü yüksekliğinin elde edilerek
daha fazla enerji sağlanması adına tercih sebebidir. Buralardaki faaliyetler dik yamaçların yol,
cebri boru, tünel, veya iletim kanalı kurulabilmesi için yarılmasına erozyon ve toprak kayması
riskinin artmasına sebebiyet verebilir. Buralardan çıkarılan hafriyat atıkları da uygun
alanlarda depolanmak zorundadır. Ayrıca doğal hayatı sürdürülebilir kılmak için su
canlılarına ilave kanal yapılarak ilgili tesisten etkilenmemeleri sağlanmalı, akarsu yatağı
daraltılarak ilgili su debisinde yaşamaya adapte olmuş su canlılarının ölümüne sebebiyet
vermemeli, inşaat sürecinde kullanılan patlayıcıların çevresel etkileri iyice analiz edilmelidir.
Bunun dışında planlama aşamasında enerji nakli detaylarıyla planlamalı, nakil için gerekli
ekipmanların taşınımında ağaçlık alanlar göz ardı edilmemelidir.
Su Kullanım Hakkına Dair Yönetmelik gereğince, hidroelektrik üretim tesisi kuran şirketler,
doğal hayatın idamesini sağlayacak miktarda suyu dere yatağına bırakmakla yükümlüdür. Can
suyu olarak bilinen ve HES projesine esas alınan son on yıllık ortalama akımın en az %10’u
olarak saptanan bu su miktarı, o bölgeye yatırım yapacak firma tarafından, doğal hayatı
döngüsü düşünülerek zorunlu olduğu durumlarda artırılmalıdır. Kamu eliyle veya özel firma
eliyle çevresel akış sisteminin devreye alınması ekolojik anlamda önemli gelişmeler
sağlayacaktır. Çevresel akış, temelde nehrin su kalitesini korumaya yöneliktir ve bir nehir için
çevresel akış metodu belirlerken, nehrin sağlığının ne derecede muhafaza edileceği, çevresel
varlıkların koruma gereklilikleri, nehrin insana sunduğu hizmetlerde kabul edilebilir risk
boyutu ve suyun tarım ve hayvancılık gibi diğer kullanımlarına verilecek öncelikler göz
önüne alınır. Böylece çevresel akış sadece nehir ekolojisini korumaya yönelik değil, aynı
zamanda sosyoekonomik koşulları da muhafaza etmeyi amaçlar. Çevresel akış planlaması
37
farklı coğrafi ve iklimsel özelliklere sahip olan ülkemizde, her bir iklim bölgesi için ayrı ayrı
yapılacak bilimsel çalışmalarla ve uygun çevresel akış metotları ile saptanmalıdır.
Belirli tedbirlerin alınması şartıyla bölgede sürdürülebilir Hidroelektrik Enerji yatırımının
mümkün olduğu öngörülmektedir. Bu tedbirlerin önemle dikkate alınması, su kaynakları
yönetiminin, suyu, içme ve kullanma gibi temel ihtiyaçları karşılamada ve elektrik üretiminde
kullanılırken, aynı zamanda ekosistem hizmetlerini, devamlılığını, tatlı su türleri ve
habitatlarının korunmasını da güvence altına alan bir anlayış çerçevesinde yapılandırılması ve
uygulanması
gerekmektedir. Bu süreçte HES işletim aşamalarında çevresel akış
uygulamalarına dikkat çekilmesi, uygulayıcıların ve yüklenicilerin de bu konuda
kapasitelerinin geliştirilmesi oldukça önemlidir. Bu uygulamalar, bölgemize herkes tarafından
kabul gören temiz enerji kaynaklarının kazandırılmasında etkili olacaktır.
38
KAYNAKLAR
1- A. Akçakaya, H. Atay ve Ö. Demir, 6th Atmospheric Science Symposium (ATMOS),
2013.
2- Enerji Sektörü Raporu, Barajlar ve Hidroelektrik Santraller Daire Başkanlığı, DSİ,
Ankara, 2004.
3- www.eia.gov/forecasts/ieo/more_highlights.cfm, International Energy Outlook, 2013.
4- www.eie.gov.tr, Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü Resmi İnternet Sitesi,
2009.
5- J. P. Harvey, Water Quality, Sediment, Benthos and Fisheries Baseline Survey: River
Don Water Injection Dredging, Report to British Waterways, 1998.
6- Blue Energy for a Green Europe: Strategic Study fort he Development of Small Hydro
Power in the European Union, Universita Commerciale Luigi Bocconi, Milano, İtaly,
2000.
7- E. Kossler, Installed and Planned Minihydro Power, Osstructiron, 1992.
8- M. Aksungur, O. Ak ve A. Özdemir, Nehir Tipi Hidroelektrik Santrallerinin Sucul
Ekosisteme Etkisi, Trabzon, 2011.
9- Nationalencyklopedin, Binding 19, 1996.
10- N. S. Yorgancılar ve H. Kökçüoğlu, Pompaj Depolamalı Santrallerin Türkiye’de
Geliştirilmesi, EİE Genel Müdürlüğü.
11- M. G. Jog, Hydro Electric and Pomped Storage Plants, 1989.
12- Layman’s Guidebook On How to Develop a Small Hydro Site (Second Edition),
European Small Hydropower Association, 1998.
13- İ. Çallı, Hidrolik Makinalar Ders Notları, Sakarya, 2007.
14- http://www.hydro-turbines.com
15- R. Mutlu, Feasibility Study of a Hydropower Project, Final Thesis, Ankara, 2010.
16- Planning and Implementation of Hydropower Projects, Norwegian Institute of
Technology, Division of Hydraulic Engineering, 1992.
17- RETScreen International, Small Hydro Project Analysis, Canada, 2004.
18- A.F. Karamustafaoğlu, “Küçük ve Orta Ölçekli Hidroelektrik Santraller için KontrolKumanda, Ölçme ve Koruma Sistemi Tasarımı, Geliştirilmesi ve Prototip Üretimi
Projesi, TEMSAN, 2010.
19- Hidroelektrik Enerji Şubesi, DSİ 23. Bölge Müdürlüğü, Kastamonu.
39