Enerji, bir cisim ya da sistemin iş yapabilme yeteneği, “yaratılan güç” anlamındadır. Doğrudan ölçülemeyen bir değer olup fiziksel bir sistemin durumunu değiştirmek için yapılması gereken iş yoluyla veya enerji türüne göre değişik hesaplamalar yoluyla bulunabilir. Sözcük, Eski Yunan dilindeki εν = aktif ve εργον = iş kelimelerinden türemiştir, bu açıdan anlam olarak ‘işe dönüştürülebilen’ bir şey olduğu söylenebilir. Fizikte kullanılmaya başlamadan önce genel anlamda güç kelimesi yerine kullanılmaktaydı. Enerjinin başka bir tanımı ise, iş ailesinden olup bir fiziksel sistemin ne kadar iş yapabileceğini ya da ne kadar ısı değiş tokuşu yapabileceğini belirleyen bir durum fonksiyonudur. Birimi, iş birimi ile aynıdır. (N.m=J)

Albert Einstein kütle ile enerjinin eşdeğer olduğunu çok bilinen E=mc² formülü ile göstermiştir. Enerji korunumlu bir büyüklüktür aynı zamanda biçim değiştirebilir. Bunun en sıradan örneği Hidroelektrik Santrallerinde elektrik enerjisine dönüştürülen, suyun potansiyel enerjisidir. Bu dönüşüm işlemi pratikte birebir olamaz, kayıplar oluşur. Enerji korunumlu bir büyüklük olmasına rağmen diğer biçime dönüştürülemeyen ve dolayısıyla ısı olarak etrafa yayılan enerji, teknik terimle kayıp olarak nitelendirilir. Enerjinin korunduğunu ilk gösteren James Prescott Joule’ dur. Joule, deneyinde m kütleli bir cismi, bir makaraya bağlayarak belirli bir yükseklikten aşağıya bırakmıştır. Makara aynı zamanda termal olarak yalıtılmış bir ısı kutusunun içindeki çarklara bağlıdır. Cisim aşağıya indikçe kutunun içindeki çarklar döner ve içerdeki sıvının sıcaklığını ölçen termometrede ΔT kadar bir artış gözlemlenir. Isı kutusunun özısısına ve makaranın sürtünmesine harcanan enerji bu dönüşümdeki kayıplar olarak varsayılırsa, enerjinin biçim değiştirebildiği ve korunumlu olduğu bu sayede gösterilmiş olur.

• Maddede var olan ve ısı, ışık biçiminde ortaya çıkan güç
• Organizmanın etkin gücü
• Manevi güç

Enerji her yerde bulunan, sezgisel olarak açıkça anladığımız, veya anladığımızı sandığımız kavramların bir bölümünü oluşturur. Yinede bu kavramlar, çok genel olması nedeniyle, ancak soyut (matematiksel) bir tanım alabilir. Pratik bakış açısından bizi daha çok bir enerji biçiminin bir başka enerji biçiminde dönüşümleri ilgilendirdiğinden ilk aşamada enerjinin “yaratılan güç” anlamına geldiğini söylemek yeterlidir.
Günlük yaşamımızda çok sayıda kuvvet türü ile karşılaşmamıza rağmen, yalnız iki temel kuvvet söz konusudur: çekimsel ve elektromanyetik kuvvetler.

Ne çekimsel nede elektromanyetik bir kuvvetin söz konusu olduğu nükleer enerji, gerçek bir istisna oluşturur. Bu kuvvet, diğer ikisine göre daha belirsiz gibi görünmektedir, ancak diğerlerinden çok daha şiddetlidir.

Enerji birimleri

Enerji kullanıldığı yerlere göre farklı birimlerde ele alınır.

• Newton metre (Nm); 1 Nm =kg m2/sn2
• Joule (J); 1 Nm = 1 J
• Kalori (cal); 1 J = 0.239 cal, 1 cal=4, 18 J, 1 kcal=4184 J
• Elektronvolt (eV)
• British Thermal Unit (BTU); 1 BTU=1, 055 J, 1 kWh=3412 BTU, 1 BTU=0.0002931 kWh
• Watt-saat (Wh) 1Watt hours (Wh) = 3, 600 J,
• Kilo Watt-saat (kWh)1 kWh = 1, 000 Wh, 1 kWh = 3, 600, 000 J
• erg (Yunanca ergon: iş) 1 erg= 1 g cm2 s−2, 1 erg = 1.0×10−7 J.
• Foot – pound (ft lb), 1 ft lb = 1.356 Nm
• litre-atmosfer (l.atm)

Başlıca Enerji Türleri

Enerji çeşitli şekillerde bulunabilir. Fakat bu şekillerin tamamı iki ana başlığa indirgenebilir. Bunlar kinetik enerji ve potansiyel enerjidir. Pratik açıdan enerjinin işletilmesini mümkün kılan enerji biçimlerinin kaynaklarının ve bir enerji biçiminden diğerine geçiş imkanlarının çeşitliliğidir. Enerji yaygın olarak mekanik enerji, ışık enerjisi veya ısı enerjisi biçiminde kullanılır; yanma tepkimelerinden, Güneş ışınlarından, yüksekten düşen su kulelerinden, rüzgardan, gelgitlerden, radyoaktif maddelerden elde edilir. Bitkiler klorofil sayesinde güneşin ışık enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürür. Hayvanlarda bunu vücutlarının oluşturduğu çok karmaşık kimya fabrikası sayesinde ısı ve harekete dönüştürür; patlamalı bir motor yanma yoluyla benzinin kimyasal enerjisini ısıyla, sonra bu ısıyı harekete dönüştürür. Olayların bu çeşitliliği karşısında bir birlik aramak ilginç bir çalışmadır.

Çekimsel ve elektromanyetik kuvvetler son çözümlemede göz önüne alınması gereken tek kuvvet türleridir; aynı şekilde gelgit enerjisi, volkanlar (daha genel olarak jeotermik enerji) ve nükleer enerji dışında diğer tüm enerji biçimleri güneş ışımasından kaynaklanır. Gerçekte besinlerden aldığımız enerji bitkilerin büyümesinden, yani gene Güneşten kaynaklanmaktadır; rüzgar, güneş’in yol açtığı sıcaklık farkları nedeniyle atmosferde ortaya çıkan basınç farklılıklarından doğar; hidroelektrik enerjisinin kaynağı su düşüşleridir ve su da okyanuslarla çeşitli yeryüzü sularının buharlaşması ve rüzgarla taşınması sonucu oluşan bulutlardan kaynaklanır. Petrolün içerdiği kimyasal enerji, milyonlarca yıl önce yaşamış olan mikroorganizmaların, güneş sayesinde ayrışmasından ve fosilleşmesinden meydana gelir. Bütün bunlar hiç kuşkusuz, her gün Güneşten aldığımız olağanüstü miktardaki enerjiyle mümkün olabilmektedir. (bu enerjinin gücü yaklaşık 4.10 kw’tır) Böylece, ilke olarak bir kaynak, yani Güneş ve iki olarak, bir kaynak yani Güneş ve iki kuvvet, yani çekimsel ve elektromanyetik kuvvetler sayesinde, yeryüzündeki enerji dönüşümüne ve dolaşımına ilişkin hemen hemen bütün temel süreçler incelenebilecektir. Günümüzde, nükleer enerji dışındaki diğer enerji kaynaklarının kullanım alanları pek azdır. Bu güne kadar ancak parçalanma (füzyon) enerjisine egemen olunmuştur. Ama bu enerji de çevreyi kirletmek riski ve maliyeti yüksek ve verimi düşük bir enerji türüdür. Oysa Güneş’in kendi iç enerjisinin bile kaynağı olan ve kaynaşma (füzyon) enerjisi denen, çok üstün bir başka nükleer enerji türü daha vardır; ama bunun denetimli bir şekilde işletilmesi henüz mümkün değildir.

Potansiyel enerji: Bir nesnenin konumundan dolayı, diğer nesnelere bağlı olan enerjisidir. Depolanmış enerji Isı sebebi ile oluşan enerji olup, aslında molekül ve atomların kinetik enerjisi olarak da adlandırılır.

• Yer çekimi Potansiyel Enerjisi: Bir kütle, bulunduğu yerden düşey konumdaki alt bir noktaya göre yüksekte ise, sahip olduğu enerjiye Yer çekimi Potansiyel Enerjisi denir.
• Isı (Termal) Potansiyel Enerji: Kömür, petrol, linyit, doğalgaz gibi yakıtların yakılmasıyla ısı enerjisi ortaya çıkmaktadır. Elde edilen ısı enerjisi ilk önce türbinler yardımıyla mekanik enerjiye, daha sonra da jeneratörler yardımıyla elektrik enerjisine dönüştürülebilmektedir. Evlerimizde, kışın ısınmak, mutfak ve banyoda sıcak su elde etmek, yemek pişirmek için ısı enerjisinden sıkça faydalanmaktayız.
• Elektrik Potansiyel Enerjisi: Elektrik yüklemesi sebebi ile ortaya çıkan enerjidir. Yüklenmiş partiküllerin hareket enerjisidir.
• Kimyasal Potansiyel Enerji: Kimyasal tepkime sonucunda ortaya çıkan enerjiye kimyasal enerji adı vermekteyiz. Günlük hayatımızda sıkça kullandığımız pil ve aküler kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklerdir. Pil ve akülerde elektrik enerjisinin depolanması kimyasal yöntemlerle yapılmaktadır. Kimyasal enerji; mekanik, ısı ve ışık enerjisine dönüştürülebilmektedir.
• Nükleer Potansiyel Enerji: Atom çekirdeklerinin kararsızlığı nedeni ile oluşan enerjidir. Bu durumdaki nesne, elektromanyetik dalga veya ışık yaydığı için yayınım enerjisi olarak da adlandırılır. Atom çekirdekleri tarafından depolanmış enerjidir.
• Manyetik Potansiyel Enerji: Mıknatısın manyetik kuvvetinden dolayı oluşan enerjidir.

Elastik Potansiyel Enerji

• Kinetik Enerji: Hareketin sebep olduğu enerjidir.
• Mekanik Enerji: Faydalı iş yapabilen hareket enerjisidir. Hareket enerjisi (kinetik enerji) bir iş yaptığında mekanik enerji olarak ortaya çıkmaktadır. Elektrik santrallerinde türbine çarpan suyun mekanik enerjiye dönüştüğü gibi pense ile kablo keserken, tornavida ile vida sıkarken vb. durumlarda da mekanik enerji üretilmiş olmaktadır. Elde edilen mekanik enerji ile her hangi bir iş yapılabileceği gibi elektrik enerjisi de üretilebilmektedir.

Enerjinin Niteliği

Bazı enerji çeşitleri diğerlerinden daha kolay kullanılabilir. Bunlar gerek azalabilir. (Enerji Krizleri) Ama toplam miktar değişmez.

Enerji dönüşümlerinin yer aldığı sistemlerin büyük karmaşıklığı, çoğu zaman bir dizi temel süreç biçiminde açıklanan matematiksel bir incelemeden vazgeçilmesini gerektirdiğinden, bunun yerine daha genel tanımlar benimsenir. Karşılıklı olarak ısıl enerjinin mekanik enerjiye ve mekanik enerjinin ısıl enerjiye dönüşmesini inceleyen fizik dalına termodinamik adı verilir. Bu bilim dalının temelini oluşturan ikinci ilke, bir enerji biçimine dönüşmesi üzerine temel bir kısıtlama getirmektedir, buna göre, mekanik enerji tümüyle ısıya dönüştürülebilse de (mesela sürtünmeyle), bunun tersi işlem, %100 bir verimle gerçekleştirilemez. Bu sınırlama, teknolojik düzeyde bir sınırlama değildir, çünkü ne kadar ileri bir teknoloji kullanılırsa kullanılsın, bu durum, aşılmaz bir engel olarak karşımıza çıkacaktır. Ayrıca dönüşüm sırasında bir enerji kaybı da yoktur, çünkü enerji konumlu bir niceliktir; yani bir biçimde mesela mekanik enerji biçiminde kaybolsa bile, aynı miktarda bir başka biçimde, mesela ısı enerjisi olarak gene ortaya çıkacaktır. Mekanik enerji – ısıl enerji dönüşümü sırasında kaybolan, enerjinin belli bir ‘niteliği’dir; işte bu yüzden ısı, enerjinin diğerinden kaybetmiş şekli olarak nitelendirilir. Buna göre aslında bir ‘enerji krizi’ değil olsa olsa biz enerji kalitesi krizi söz konusu olabilir. Gene de enerji üretmek için harcadığımız çabalar, aslında daha düşük nitelikli enerji biçimlerinin aleyhine olarak asil bir enerji biçimi, mesela elektrik enerjisi elde etmeye yöneliktir. Kuşkusuz bu dönüşüm yalnız termodinamiğin ikinci ilkesiyle değil, aynı zamanda sahip olduğumuz teknolojiyle de sınırlıdır. İkinci ilke ayrıca Evren’in geri kalan bölümünden yalıtlanmış bir sistemin, toplam enerjisinde değer kaybından başka bir şey olmayacağını ileri sürer: kısa veya çok uzun sürede, bütün enerjinin, başlangıçtaki miktarı korumasına karşılık maksimum değer kaybına uğrayacağı bir ‘termodinamik ölüm’ e mahkumdur. Bu durum elbette Dünya için söz konusu değildir, zira dünyamız Evrenden yalıtlanmış değildir ve sürekli olarak Güneşten enerji alır.

Enerjinin Korunması

Ele gelmeyen ama kaçınılmaz bir gereklilik olan enerji, hesaplanmasında kullanılan tüm nesneler (Somut) dönüşüme uğrasa da değişmeyen bir sayıdır.

Enerjinin ve mümkün dönüşümlerinin bazı özellikleri bir kere tanımlandıktan sonra, kökenini ve korunumunu anlamak amacıyla, bunun daha kesin bir tanımı verilebilir. Mekanik enerji en bilinen örnektir. Bir ipin ucuna bağlı bir bilyenin durumunu göz önüne alalım ve ipin diğer ucundan çektiğimizi varsayalım, anlaşabileceği gibi, çekmek için uyguladığımız kuvvet ne kadar büyükse ve yer değiştirme miktarı ne kadar uzunsa, harcadığımız güç o kadar fazla olacaktır.

Enerji = (Kuvvet X Yol)

Başlangıçta hareketsiz halde olan m kütleli bir bilye, bir v hızı alıncaya kadar çekilirse (kinetik) enerjinin 1/2 mv2 olduğu gösterilebilir. Bununla birlikte, bu nicelik ille de korunumlu değildir, çünkü bilye bir v hızıyla yukarıya doğru atılırsa, bunun hızı düşmeden önce azalarak sıfırlanacaktır. Bunda da şaşılacak bir yan yoktur, çünkü bir güç yani bilyenin ağırlığı, bilyenin üzerine etki yapmış ve önceki tanıma uygun olarak enerjisini değiştirmiştir. Bu enerji de aslında kaybolmamıştır, çünkü bilye yere düşerken atıldığı noktadan tümüyle aynı v hızıyla (ters yönde) geçecek ve bu yüzden aynı kinetik enerjiye sahip olacaktır. Her şey, sanki bilyeyi Dünya’ya bağlayan bir yay varmış gibi oluşmuştur ve burada yay rolü oynayan çekim alanıdır. Bir enerjinin korunumu yasasını bulabilmek için çekim alanı kavramını işin içine sokmak gerekir. Bu yasa şöyle ortaya konabilir: bilye yükseldikçe ve hızı azaldıkça, çekim alanı içinde enerji depolanır (yay gerilir) ve bilye yere düşmeye başladığında da geri verilir. Böylece bilyenin yukarı çıkışı sürerken durmaksızın kinetik enerjinin çekim enerjisine (buna potansiyel çekim enerjisi denir) dönüşümü, iniş sırasındaysa ters dönüşüm söz konusudur. Kinetik enerjiyle potansiyel enerjinin toplamı olarak tanımlanan, bilyenin toplam enerjisinin korunumlu olması için, bu durumda potansiyel çekim enerjisinin tanımını iyice belirlemek gerekir (bu enerji, mgz’ye eşittir, burada g yer çekimi ivmesi ve z belirli bir düzeye göre verilmiş yükseltidir). Potansiyel enerji, korunumlu olacak şekilde hesaplandığından pek de yararlı gibi görünmeyen bu yasa, bununla birlikte bilyenin yörüngesi üzerinde tahminler yapmaya imkan verir, çünkü potansiyel enerji yalnız çekim alanına bağlıdır ve bilyenin hareketiyle ilgili değildir. Buna göre, çekim potansiyel enerjisi kesin olarak hesaplanabilir ve toplam enerjisinin korunumlu olduğu yazılarak, bilyenin hareket denklemi elde edilebilir.

Enerji ve Zaman

Bir enerji yok olmuşsa, bir şey onu birlikte götürmüş demektir. Bu büyük buluşlara yol açabilecek bir gerçekliktir.

Daha genel olarak, bir sistemin maruz kaldığı her etkileşim için, toplam enerjinin korunumu yasasını kurtarmak için gerekli miktarda enerjiyi eklemek gerekir. 1930′lu yıllarda, enerjinin korunumu yasasını ihlal eder nitelikte nükleer tepkimeler bulunduğunda, fizikçi W. Pauli enerjinin bütün bunlara rağmen her zaman korunumlu olduğunu ve eksilen enerjiyi birlikte götüren şeylerin nötrino (denen birkaç yıl sonrasında algılanacak olan) yeni parçacıklar olduğu varsayımını öne sürdü. Bu bakımdan enerjinin korunumu temel bir ilkedir ve şöyle açıklanabilir: her fiziksel sistem için, zaman içinde korunumlu bir nicelik tanımlanabilir ve buna enerji adı verilir. Çok genel olmasına rağmen bu açıklama, nötrinoların öngörülmesinde olduğu gibi, hiç de basit sayılmayacak tahminlere yol açmıştır. Bu korunum yasasında dikkat çeken özellik, mekanik kimyasal veya başka bir sistemin zaman içinde evrimi ne kadar karmaşık olsa da ve her şey değişiyormuş gibi görünse de, toplam enerjinin her an aynı olması için bu sistemin, çeşitli parçalarının her zaman kendi aralarında bir uyum içinde davranmaları gereğidir. Fiziksel simetri üzerindeki düşünceler; enerjinin korunumunun, gerçekte daha derin bir nedenin (zamanın homojenliği) gözlemlenebilir sonuçlarından biri olduğunu ortaya koymuştur.

Enerji Kaynakları

Enerji kaynağı, yakıt olarak tanımlanır. Yakıt; kömür, odun, petrol, gaz gibi yanabilen maddelerdir. Bu tanım, uranyum ve diğer nükleer enerji üreten maddeleri de içine alacak şekilde genişletilebilir.
Dünya toplam eneri gereksinimi 15 trilyon KWs’dır. Bu enerji ihtiyacının %80’lik bölümü kömür, petrol ve doğalgaz gibi yakıtlardan, geri kalan %20’lik kısmı ise hidrolik, nükleer enerji, rüzgar enerjisi, güneş enerjisi, jeotermal enerji, bitki ve hayvan atıkları (biyokütle) tarafından karşılanmaktadır. Türkiye’de ise elektrik enerjisi üretiminde kaynakların payları;

• Doğalgaz – %38
• Hidrolik – %31
• Kömür – %25
• Petrol – %6, 5
• Diğer – %0, 5 (rüzgar, güneş, jeotermal, biyokütle) olmuştur.

Bir ülkenin elektrik enerjisi tüketimi o ülkenin kalkınmışlığının bir göstergesidir. 2004 yılında Türkiye’de kişi başına yıllık elektrik tüketimi 2 100 kWh (kilovatsaat) iken, dünya ortalaması 2 500 kWh, gelişmiş ülkelerde 8 900 kWh, Çin’de 827 kWh, ABD’de ise 12 322 kWh civarındadır. Ülkemizin ekonomik ve sosyal bakımdan kalkınmasının sağlanması için endüstrileşme bir hedef olduğuna göre bu endüstrinin ve diğer kullanıcı kesimlerin ihtiyacı olan enerjinin, yerinde, zamanında ve güvenilir bir şekilde karşılanması gerekmektedir.

Türkiye’de 1950’lerde yılda sadece 800 GWh (gigavatsaat) enerji üretimi yapılırken, bugün bu oran yaklaşık 190 misli artarak yılda 151 000 GWh’ e ulaşmıştır. 37 500 MW (megavat)’ a ulaşan kurulu güç ile yılda ortalama olarak 220 000 GWh enerji üretimi mümkün iken; arızalar, bakım-onarım, işletme programı politikası, ekonomik durgunluk, tüketimde talebin azlığı, kuraklık, randıman vb. sebeplerle ancak 151 000 GWh enerji üretilebilmiştir. Yani kapasite kullanımı %69 olmuştur. Termik santrallerde kapasite kullanım oranı %59 iken hidroelektrik santrallerde %105 olmuştur. Enerji üretimimizin %31’ı yenilenebilir kaynak olarak nitelendirilen hidrolik kaynaklardan, %69’u ise fosil yakıtları olarak adlandırılan termik (doğal gaz, linyit, kömür, fuel oil gibi) kaynaklardan üretilmektedir.

Son zamanlarda rüzgar ve jeotermal şeklinde alternatif kaynaklara önem verilmekte, nükleer enerji kullanımı için de çalışmalar yapılmaktadır. Gelecekte yenilenebilir enerji kaynaklarına verilecek önemle temiz enerjinin enerji üretimine katkısı arttırılmalıdır.

Özellikle son yıllarda Türkiye’de doğal gaz kullanımının yaygınlaşması ile, gerek evlerde kullanımı artmış gerekse sanayinin artan enerji ihtiyacını karşılamak üzere “Doğal Gaz Çevrim Santraları” kurulmuştur. Bu itibarla son yıllarda hidroelektrikten üretilen enerjinin payı azalmış termik enerji üretiminin payı artmıştır. Ancak Avrupa Birliği Topluluğu enerji politikalarında temiz enerjiyi (hidroelektrik, rüzgar, güneş ve biyokütle) destekleme tezini benimsemiştir. Bu durumda Türkiye’ de yürürlükte bulunan enerji politikaları ve ilgili hukuki mevzuat ile Avrupa Birliği mevzuatı arasındaki farklılıkların giderilmesi zorunlu hale gelmiştir. Netice olarak Türkiye’ deki toplam enerji üretiminde hidroelektrik enerjinin payı artırılmalıdır.

Ekonomik durgunluklar dikkate alınmazsa, Türkiye’de elektrik tüketimi her yıl %8-10 oranında artmaktadır. Bu talebi karşılamak için ülkemiz yeni enerji projeleri için her yıl 3-4 milyar ABD Doları ayırmak zorundadır. Bütün dünyada olduğu gibi ülkemizde de enerji yaşamsal bir konu olduğundan, kendine yeterli, sürekli, güvenilir ve ekonomik bir elektrik enerjisine sahip olunması yönünde başta dışa bağımlı olmayan ve yerli bir enerji kaynağı olan hidroelektrik enerjisi olmak üzere bütün alternatifler göz önüne alınmalıdır.

Termik Santraller

Elektrik enerjisini, yakıt yakıp suyu ısıtarak, oluşan sı buharının türbinleri döndürmesiyle elde eden santral türüdür. Yakıt olarak linyit, taşkömürü, fuel-oil, motorin, doğalgaz ve jeotermal ısıyı kullanırlar.

Hidroelektrik Santraller

Hidrolik enerji, suyun potansiyel enerjisinin kinetik enerjiye dönüştürülmesiyle sağlanan bir enerji türüdür. Suyun üst seviyelerden alt seviyelere düşmesi sonucu açığa çıkan enerji, türbinlerin dönmesini sağlamakta ve elektrik enerjisi elde edilmektedir. Hidrolik potansiyel, yağış rejimine bağlıdır.
Elektrik üretiminin yanında birçok amaca hizmet ederler:

• Taşkın ve baskınları önleme
• Sulama işlerini düzenleme
• Balıkçılığı geliştirme
• Ağaçlandırmayı sağlama
• Turizmi geliştirme
• Ulaşımı kolaylaştırma

Hidroelektrik santraller diğer üretim tipleri ile kıyaslandığında en düşük işletme maliyetine, en uzun işletme ömrüne ve en yüksek verime haizdirler. Türkiye’nin diğer enerji alternatifleri karşısında milli kaynak olan suyu kullanan hidroelektrik santrallere öncelik vermesi ve teşvik etmesi için ekonomik, çevresel ve stratejik birçok sebep vardır.

Türkiye’nin Hidroelektrik Potansiyeli

Bir ülkede, ülke sınırlarına veya denizlere kadar bütün doğal akışların %100 verimle değerlendirilebilmesi varsayımına dayanılarak hesaplanan hidroelektrik potansiyel, o ülkenin brüt teorik hidroelektrik potansiyelidir. Ancak mevcut teknolojilerle bu potansiyelin tümünün kullanılması mümkün olmadığından mevcut teknoloji ile değerlendirilebilecek maksimum potansiyele teknik yapılabilir hidroelektrik potansiyel denir. Öte yandan teknik yapılabilirliği olan her tesis ekonomik yapılabilirliği olan tesis demek değildir. Teknik potansiyelin, mevcut ve beklenen yerel ekonomik şartlar içinde geliştirilebilecek bölümü ekonomik yapılabilir hidroelektrik potansiyel olarak adlandırılır. Türkiye’nin teorik hidroelektrik potansiyeli dünya teorik potansiyelinin %1’i, ekonomik potansiyeli ise Avrupa ekonomik potansiyelinin %16’sıdır.

Güneş Enerjisi

Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli açısından birçok ülkeye göre şanslı durumdadır. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğünde (DMİ) mevcut bulunan 1966-1982 yıllarında ölçülen güneşlenme süresi ve ışınım şiddeti verilerinden yararlanarak EİE tarafından yapılan çalışmaya göre Türkiye’nin ortalama yıllık toplam güneşlenme süresi 2640 saat (günlük toplam 7, 2 saat), ortalama toplam ışınım şiddeti 1311 kWh/m²-yıl (günlük toplam 3, 6 kWh/m²) olduğu tespit edilmiştir. Aylara göre Türkiye güneş enerji potansiyeli ve güneşlenme süresi değerleri ise:

Güneş enerjisinden; su ısıtmada, konut ısıtmada, pişirmede, kurutmada, soğutmada ve elektrik enerji eldesinde faydalanılır.

Güneş enerjisinin kullanılabilmesi için toplanması gereklidir. Bu toplama işlemi ısıl (güneş kolektörleri) ve elektriksel (fotovoltaikler) olmak üzere iki değişik yol ile yapılır. Güneş panelleri, güneş ışığını direkt olarak elektriğe çevirirler. PV (photovoltaic) hücreler, güneş ışığını emdiği zaman, elektronlar bulundukları atomlardan ayrılarak madde içinde serbest kalırlar ve böylece bir elektrik akımı oluşur. Gelen enerjinin ancak 1/6 oranında bir kısmı elektrik enerjisine dönüşebilir.

Rüzgar Enerjisi

Rüzgarın şiddetinden yararlanılarak elde edilen bir enerji türüdür. Rüzgar türbinleri aracılığıyla enerji üretilir. Son 20 yıl içinde dünyada çok önemli bir enerji üretim aracı olarak kabul edilmiş ve çalışmalar hızlandırılmıştır. Avrupa Birliği ülkeleri, 2010 yılına kadar enerji tüketimlerinin %12’sini rüzgardan sağlamayı hedeflemişlerdir.

Türkiye, özellikle kıyı bölgeleri ile rüzgar enerjisinden faydalanabilecek konumdadır. 10m yükseklikteki ortalama rüzgar şiddeti 4-5 m/s olan bölgelerimizde 50-60m yükseklikteki güç yoğunluğu 500W/m2’yi aşmaktadır.

• Rüzgar jeneratörleri,
• Çiftlikler, villalar, dağ evleri
• Sanayi tesisleri
• Tarım, sulama-pompalama tesisleri
• GSM santralleri
• Telekomünikasyon, radyo ve TV istasyonları
• Yatlar ve deniz fenerleri
• Turistik işletmeler

gibi birçok alanda kullanılmaktadırlar.

Ülkemizde rüzgar enerjisi potansiyeli yüksek olan bölgeler;

• Marmara
• Ege
• Akdeniz
• Karadeniz
• bölgeleridir.

Özellikle Çeşme ve Bozcaada, rüzgar enerjisi potansiyeli bakımından çok verimlidirler. Türkiye’nin kurulu rüzgar gücü 200MW’tır. Yeni kurulacak santrallerle 475 MW’lık rüzgar gücü planlanmaktadır.

Jeotermal Enerji

Suyu ısıtmak ve buharlaştırmak için fosil yakıt yerine kullanılır. Bu nedenle jeotermal enerji, çevre dostu olarak bilinir. Türkiye, jeotermal zenginlik bakımından dünyanın 7. ülkesidir. Yüzey sıcaklığı 40oC’ın üzerinde olan alanlar, merkezi ısıtma, sera ısıtması, endüstri ve kaplıcalarda ve elektrik üretiminde kullanılmaktadır.

Türkiye’de 140 jeotermal sahadan sadece 4 tanesi elektrik üretimine uygundur:

• Denizli – Sarayköy (240 derece)
• Aydın – Germencik (230 derece)
• Aydın – Salavatlı (170 derece)
• Çanakkale – Tuzla (170 derece)

Biyokütle Enerjisi

Hayvansal ve bitkisel organik atık/artık maddeler, çoğunluklaya doğrudan doğruya yakılmakta veya tarım topraklarına gübre olarak verilmektedir. Bu tür atıkların özellikle yakılarak ısı üretiminde kullanılması daha yaygın olarak görülmektedir.

Bu şekilde istenilen özellikte ısı üretilemediği gibi, ısı üretiminden sonra atıkların gübre olarak kullanılması da mümkün olmamaktadır. Biyokütle teknolojisi ise organik kökenli atık/artık maddelerden hem enerji eldesine hem de atıkların toprağa kazandırılmasına imkan vermektedir.

Biyokütle enerjisi, klasik ve modern biyokütle enerjisi olmak üzere ikiye ayrılır. Klasik biyokütle enerjisi, ormanlardan elde edilen yakacak odun, bitki ve hayvan artıklarıdır. Bunlar doğrudan yakılarak enerji elde edilebilir. Fosil yakıtlara göre daha az zararlıdır. Modern biyokütle kaynakları ise orman ve ağaç endüstrisi atıkları, tarımsal endüstri atıklarıdır. Bazı bitkilerden dizel yakıtı yerine kullanılabilen yağlar elde edilebilmektedir.