Ne kadar enerji üretebiliriz?

Akan sularımızın ortalama olarak %33üne dokunmuyoruz. Bu kadar suyun, yatağında her ay eşite yakın miktarda akmasını güvence altına alıyoruz. Bu, bizlerin çevreye karşı, insani ve dini sorumluluğumuzdur. Bütün akarsuların yatağında, her ay, yılda akan suyun %2,5 ile %3’ünü her ay akmasını sağlamış oluyoruz. Bu orandaki sulara, içinde ve kenarında yaşayanların yaşam haklarını güvence altına aldığı için dokunulmaz su diyoruz.

Bizim ülkemizde akan suların 60 milyar metreküpü bu tanıma giren sudur. Bu kadar suyun her hal ve koşulda akması gereken su miktarıdır. Bu kadar su, Vatandaş Mustafa ile Yurttaş Kazım’ın ve su içinde ve kenarında yaşayan canlıların hayat sahasıdır. Onların yaşamının ve huzurunun güvencesidir. Bu suya dokunmak çevre katliamına köklü bir şekilde başlamak demektir. Bütün derelerimiz, akarsularımız, Ekim ayındaki gibi akmalıdır; akacaktır. Böylelikle, yurttaşlarımız, vadilerimizde huzur içinde olacaklar; akarsu içinde yaşayanlar da güvence altına alınmış olacaktır. Su üzerinde plan yapanların öncelikle korumaları, sağlamaları gereken husus budur.

Dokunulabilir sudan ne kadarını enerjide kullanmalıyız?

Akan sulardan 60 milyar metreküp dokunulmaz suyu düşersek (186 - 60 =) 126 milyar metreküp dokunulabilir, yüksek suyumuz olduğunu yazmıştım. Kullanacağımız, üzerinde oynayabileceğimiz su miktarı bu kadardır.

Bu suların bir bölümünü, mesela 20 milyar metreküpünü, ileride bir kısmını kullanıma açmak üzere zemine yükleyelim. Bu durumda taşkın suları da dizginlemiş, taşkını önlemiş hatta o suları yararlı hale getirmiş oluruz. Zemine yüklediğimiz sulardan yarıdan fazlası, 8-12 milyar metreküpü, aşağı rakımlarda vadiye döner. Yararlanacağımız sulara katılırlar. (Bu rakam bir gözlem sonucu kestirmedir)

Demek ki: elimizde, yüksek sulardan kullanabileceğimiz, yönetebileceğimiz, düzensiz, 115 milyar metreküp kadar suyumuz olacaktır.

Bu sudan, ilkyazımızda hesabını verdiğimiz, ülkemizin yıllık ihtiyacı olan 12 milyar metreküp suyu düşelim: kalan, 103 milyar metreküp. Enerji üretiminde kullanmayı planlayacağımız su miktarı 103 milyar metreküptür.

Yıllık ihtiyacımız için ayırdığımız suyun bir kısmını da çerez parası kazanmak için enerjide kullanılabilir.

Kullanacağımız 103 milyar metreküp suyun ağırlığı kaç kg’dır?

103 milyar metreküpü yuvarlatalım, hesap kolay olsun. 100 milyar metreküp diyelim. Bu kadar su, kaç kilogram eder: 100 000 000 000 000 kg kuvvet (10¹⁴kg kuvvet) Yani enerji üretiminde kullanacağımız akışkanın ağırlığı bu kadardır.

Peki, bu kadar sudan ne kadar enerji üretebiliriz?

Önce potansiyel enerji dediğimiz ham maddemiz ne kadar onu bulmalıyız.

Ne kadar hidrolik potansiyel enerjimiz var?

Önce genel enerji formülünü, lise yıllarından hatırlayalım: Potansiyel enerji = ağırlık x yükseklik’dir. Fizik dersinde yazılışı, E = m x g x h. Burada m, kg kütle olarak düşen akışkanın kütlesini, g, m/s² olarak yerçekimi ivmesini, h metre (m) olarak ise düşüyü yani düşme yüksekliğini gösterir. Bu formülü su için yazar ve mg yerine ağırlık (kg kuvvet) olarak düşecek olan su miktarını gösterirsek sadeleşir ve E = Q x h ( kg kuvvet x metre) şekline dönüşür. Q, ağırlık (kg kuvvet) olarak su miktarıdır.(1 kg kuvvet, 1 litre suyun ağırlığıdır) Düşen suyun ağırlığı yükseklikle çarpılırsa enerjinin potansiyel değerini buluruz. 100 000 000 000 000 (10¹⁴) kg kuvvet. Demek ki düşürmeyi, türbinlerden geçirmeyi planladığımız suyun ağırlığı bu kadar.

Sıra, metreyle ölçeceğimiz yüksekliği belirlemeye geldi.

Bu kadar ağırlığı ne kadar yükseklikten düşürebiliriz?

Enerjinin diğer çarpanı yükseklik (h), ne kadar? Kaç metre olacak? Ülkemizde enerjide kullanabileceğimiz yüksek sular, ortalama kaç metre düşürülebilirler? Bunun için bu suların ortaya çıktıkları rakımları bilmemiz gerekir. Bu kolay. Akıl yürütme işi.

Tahmin etmeye çalışalım. Ben söyleyeyim siz itiraz ediniz. Bu yüksek sular, hangi aylarda akıyor? Mart ile temmuz ayları arasında. Neden bu aylarda akıyor? Karlar bu aylarda eridiği için. Peki, bu aylarda karlar nerede? Söyleyelim: 1800, 2000, 2500 rakımlarında ve daha yukarılarda. Demek ki enerjide kullanacağımız yüksek suların ortaya çıktıkları rakımlar, 1800, 2000, 2500 metreler ve daha yukarılardır.

Bu suların enerjide kullanmak üzere denetim altına alınabilecek bu rakımları, ortalama olarak 2 100 mt alalım. Bu bir ön kabuldür. Peki, bu sular ülkemizi, bizi, en son, nerelerde, hangi rakımlarda terk ederler. Onları da söyleyelim, tahmin edelim. Karadeniz, Marmara, Ege, Akdeniz’e dökülenler (0) rakımında; Fırat, Dicle ve Zap suyu, 350-400 rakımında bizi terk ediyor. Aras ve Kura ise 800 rakımlarında.

Bütün akarsuların akıttığı sular ve terk ettikleri yükseklikler ayrı ayrı hesaplanmalıdır. Bizim burada bu hesapları yapmamıza imkân ve gerek yok. Amacımız o değil. Tahminle gerçeğe yaklaşmaya çalışalım. Akarsu hacimlerini, çıktıkları ve terk ettikleri rakımları göz önüne aldığımızda enerjide kullanabileceğimiz yüksek suların ortalama olarak 1800-2100 metre arasında düştüğünü, yani yüksekliği terk ettiğini kabul edebiliriz. Ortalama düşü yüksekliğini 1900 metre olarak almamız, bizi güvenli tarafta tutacağını düşünüyorum.

Bu yaklaşımı güvenli bulmayanlar kendi yaklaşımlarını ortaya koymalıdır.

Bu durumda Potansiyel enerjimiz ne kadar olur?

Devam edelim: h = 1900 metre; ağırlık ise 100 000 000 000 000 kg kuvvet’dir. Ep = Q x h = 100 000 000 000 000 x 1900 kg kuvvet x m metre. Ham maddemiz yani potansiyel enerjimiz, eder: E_p = 190 x 10¹⁵ kg kuvvet x m metre. (E_p =190 000 000 000 000 000 kg kuvvet x m metre)

Peki. Bu kadar potansiyel enerjiden Ne kadar elektrik üretebiliriz?

Kaç kWh elektrik enerjisi üretilebilir?

Bu ne demektir? 1800-2500 ve daha yukarı rakımlarda denetime alacağımız yüksek suların büyük bir kısmından, bu kadar potansiyel enerjisinden, ne kadar elektrik enerjisi üretiriz? Bunun hesabı daha kolaydır.

Liseyi okuyanlar, enerjiyle meşgul olanlar, 1 kwh elektrik enerjisinin 367000 kg kuvvet x m metre’lik potansiyel enerjiye denk olduğunu bilirler. Açıklama istemeyiniz; yerimiz zamanımız azdır. Fizik dersini hakkıyla vermiş bir lise talebesine veya hafızasını, aklını para-pul işiyle fazla doldurmamış bir mühendise sormanız yeterlidir.

Eğer yukarıdaki potansiyel enerjiyi, 367000 ne bölersek teorik olarak ne kadar elektrik üretebileceğimizi buluruz; ama bu teoriktir. Pratik olarak bulmak için zayiat ve randıman katsayılarıyla bu rakamı büyütmemiz veya toplam potansiyel enerjimizi bu katsayılarla küçültmemiz, azaltmamız gerekir.

Potansiyel enerji zayiatımızın oranı ne kadar olur?

Bu katsayı ne kadar olur?

Tesislerin seçilen yerleriyle, tesisin sebep olacağı, hidrolik yük kaybı dediğimiz, kayıpların toplamıdır. Topoğrafik ve hidrolik yük kaybını %20 olarak alıyorum. Her tesisin su kullanırken yer zorlukları ve suyun iletildiği hatlardaki sürtünmeyle düşme yüksekliği azalmaktadır. Anlamı şudur: net düşü, bürüt düşünün %80’ni kadar oluyor; yani h, yükseklik çarpanımız, %20 azalıyor.
Bir de teknolojik kayıplar, yani tesis randımanı dediğimiz olay var. Bu değer, türbin tiplerine göre değişse de benim bilgilerime göre %11-12 civarındadır. Bunu da %15 alacağım; (Sebebini açıklayabilirim; yerimiz yok) .

Bu durumda, toplam potansiyel enerjimizi önce %20 oranında azaltmalıyız:

Bölelim: 190 000 000 000 000 000 x 0,80 = 152 000 000 000 000 000 kg kuvvet x m metre eder. Potansiyel enerjimiz, türbinlerimizin kanadına kinetik enerji olarak çarpıncaya kadar bu kadara indi. Türbin kanadına çarpan suyumuzun kinetik enerjisinden ne kadar elektrik enerjisi elde ederiz? Bu rakamın %85 i kadarını elektrik enerjisine çevirince çıkan rakam kadar. Hesaplayalım: 152 000 000 000 000 000 x 0,85 / 367 000 = 352 000 000 000 kWh.

Demek ki ülkemizdeki akarsular, bana okutulan bilimin ve tekniğin ışığında planlanırsa; havza insanlarını, vadilerde ve akarsu içinde yaşayanları rahatsız etmeden, huzur içinde yaşamlarına devam etmelerini sağlayarak, yıllık su ihtiyaçlarını da güvence altına alarak; sadece yüksek suları kullanarak, toplamda bürütten %35 zayiatla, 352 000 000 000 kWh, -yazıyla: üç yüz elli iki milyar kilovatsaat- enerji üretilebilir.

Bu rakam daha yukarılara çıkabilir. Zemine yüklediğimiz suları da enerjide kullanabiliriz. Yer altı sularından ve başka amaçla kullanılan sularından da enerji elde edilebilir.

Bu sonucu eleştirmek isteyenleri görev başına çağırıyorum. Eleştiriler, başımızın üzerinedir. Bu konuyla ilgilenenler ve özellikle sorumluluk yüklenip ülkenin akarsularının başına çöreklenenler… Gelin, bu rakamı eleştirin. Yükseklikten kesin, suyu azaltın. Azaltın bu rakamı… indirin 300’e, 250 ye ama ne olur gerekçelerini de yazın, söyleyin. Çünkü ben sizin önünüze bir hesap koydum; hem de %35 zayiatla. Siz zayiatı artırın. ‘O kadar suyumuz yok’ demeyin; çünkü DSİ ‘var’ diyor. Siz, ‘o kadar yükseklikten düşüremeyiz’ deyin. ‘1500 metreden düşer’ deyin; ama lütfen gerekçesini söyleyin ve hesabınızı yapınız. Hesabıma güveniyorum ve devam edeceğim.

Bu kadar enerjinin elde edilmesi için nasıl ve ne güçte santrallar kullanılmalıyız ve ne kadar harcama yapmamız gerekeceğini anlatmaya çalışacağım.

Bu arada bir hatırlatma yapayım: Ülkemizin bir yılda kullandığı elektrik enerjisi 220-230 000 000 000 kWh (ikiyüzyirmi-ikiyüzotuz milyar kilovatsaat)tır. Bunun sadece 60 milyar kWh’ı şimdiye kadar yapılan barajlı ve barajsız HES’lerde üretiliyor!

---

Önceki Bölümler

I - Konuya girerken...
II - Konumuz, Su ve Su Krizi… Algılatılan Endişe…
III - Su Yönetiminin Alfabesi

Sonraki Bölümler

V - 352 milyar kWh Enerji Nasıl Üretilmeli?
VI - Bu Kadar Enerjiyi Yamaç Santrallarıyla Kaç Paraya Üretiriz?
VII - Ülkemizdeki Sulama projelerinin, Barajlı ve Barajsız HES’lerle Enerji Üretiminin Durumu Nasıldır?
VIII - Her iki anlayışla yapılan planlama ve projelendirme sonuçlarını karşılaştırırsak ne görürüz?