Hidroelektrik enerji nedir?
Hidroelektrik enerji, hidroelektrik santrallerden (HES) elde edilen, akan suyun elektrik enerjisine dönüştürülmesidir. Hidroelektrik santrali, barajlarda biriktirilen suyun yer çekimi ile potansiyel enerjiye dönüştürülme işlemidir. Su, belirli bir yükseklikten düşerken enerji dönüşüm yasasına göre yer çekimi kütleye bağlı olarak potansiyel enerjiyi tribünler sayesinde elektrik enerjisine dönüştürmektedir. Potansiyel enerji formülü fizikte Ep=mgh’dır. Çalışma prensibi ise, nehirlerde akan büyük su kütleleri aynı zamanda büyük enerji miktarı taşımaktadır. Bu büyük enerji miktarları barajlar sayesinde belirli bir alana doldurulur, daha sonra doldurulan bu su kütleleri belirli bir yükseklikten aşağıya salınım gösterilerek potansiyel enerji dönüşümü sağlanır. Bu potansiyel enerjinin, elektrik enerjisine çevrilmesinde iki farklı yöntem kullanılır. 1. Sistem kanallar ile üretimdir. 2. Borular ile üretimdir. Her iki üretim şeklinde de alınan su baraj tribünlerine doğru akar ve elektrik enerjisi üretimi için pervanelere doğru ilerleyerek tribünlerin itiş gücüyle dönmesi sağlanır. Buradaki trübünler jenaratörlere bağlıdır. Böylece mekanik enerji tamamen elektrik enerjisine dönüştürülmüş olur.
Hidroelektrik santraller yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde en yaygın kullanılan enerji sistemidir. Hidroelektrik santraller kırsal kesimlerde ekonomik yapıyı canlandırmada en önemli geçim kaynağıdır. Hidroelektrik santrallerin en büyük avantajları, yenilenebilir bir enerji kaynağı olmasıdır. Fosil yakıtlarda olduğu gibi sera gazı etkisi yaratmamasıdır. Teknik ömrünün uzun olması. Büyük oranda istihdam ihtimali yaratmasıdır. Hidroelektrik santraller, aşağıdaki şekillere göre sıralandırılır.
1.Kurulu güçlerine göre.
2.Depolama yapılarına göre.
3.Düşülerine göre.
4.Baraj gövde tipine göre.
5.Santral binasına göre.
6.Ulusal elektrik sisteminin yükünü karşılamalarına göre.
Bir baraj yapımı öncesinde baraj yapım maliyetlerinin yüksek olması nedeniyle Ar-Ge çalışmaları büyük bir titizlikle sürdürülür. Bu Ar-Ge çalışmaları içerisinde baraj yapılacak olan çevrenin uzun süreli jeolojik yapısı, akar su durumu ve yağış oranı irdelenmelidir. Ayrıca doğal kaynaklara, kültürel ve tarihi miraslara oluşturulabileceği etkileri göz önüne alarak minimal düzeyde zarar vizyonu amaçlanmalıdır. Türkiye baraj yapımı açısından hem avantajlı hem de dezavantajlı değerlendirilebilir. Bunun en büyük sebebi, Türkiye akarsu bakımından zengin fakat akarsu debisi bakımından düşük bir ülkedir. Baraj, hidroelektrik santrali ilk yatırımı yapıldıktan sonra üretim maliyeti çok ucuz olmaktadır. Hidroelektrik santralin yıllık üretimi, insan tekelinde olmayıp miktarı tam olarak öngörülemeyebilir. Sonucunda da tam kapasite çalıştırılamayabilir. Hidroelektirik santralinin tam çalışma kapasitesi, o yıl bölgeye yağan yağışlara, nehirden akan suyun hacmine, kar sularının erime oranına, bölgedeki dağlık yapıya, enerji tribünlerinin çalışma kapasitesine bağlı olarak değişmektedir. Türkiye’de en çok kullanılan yenilenebilir enerji kaynağı hidroelektrik enerji santalidir.
Hidroelektrik enerjisi üretimi için sağlanan enerji akan suyun belirli bir miktarını suyun akış hızı ya da düşüş hızı ile belirlenen akarsu ya da nehir içerisinde olan su miktarıyla belirlenerek büyük oranda enerji ile beslenmesinden oluşan enerji kaynağıdır. Bu sayede su ile ortaya çıkan enerji tribünleri döndürür ve böylece enerji üretilmiş olur. Pervane benzeri olan kollar bu şekilde suyun dönmesini sağlarlar. Türbinler jeneratörlere enerji aktarırlar. Bu sayede hidroelektrik enerjisi de ortaya çıkar. Hidroelektrik enerji santralleri ve barajlar ülkemiz adına çok önemlidir, yenilenebilir enerji kaynaklarını su üzerinden elde etmeleri, sera gazına karşı emisyona karşı muhafaza taşımaları, inşaat ya da diğer projelerde tamamen yerli kaynaklardan faydalanması, teknik ve uzun ömürlü olarak yakıt giderlerinin olmaması için sürecin uzatılması gibi bir çok alternatif konuda sağladığı verim yüzünden halen daha en çok tercih edilen enerji üretim şeklidir. İlk kurulumunun maliyetinin hemen ardından sonrasında sadece bakım ve personel masrafı dışında ekstra bir gideri de yoktur. Çevreye istihdam olanakları sağlar ve bölgeye ekonomik gelişim sağlatır. Kırsal kesimlerde özellikle sosyal yapıya büyük katkıda bulunur.
Hidroelektrik santralleri sınıflandırmak için yapılması gereken belirli başlı 6 nitelendirme şekli vardır. Depoloma yapıları, düşüş hızı, kurulu güç, ulusal elektrik sisteminin yükünü karşılama kapasitesi, baraj gövdesi ve tipolojisi ve son olarak da santral binasının konumuna göre başlıkları sıralamak mümkün olur.
Dünya’da en çok bilinen hidroelektrik santralleri genel anlamda enerjinin yenilenebilir bir kaynağı olduğunun bilinciyle vizyoner ülkeler tarafından tercih edilerek dünya üzerinde olan enerjinin %69’una tekabül edecek kadar yüksek oranda bir enerji üretimi sağlamaktadır. Dünyanın en büyük santralleri arasında Three Gorges Dam Hidroelektrik Enerji Santrali ilk sırayı almaktadır. 22.50 MW kapasitesinde olan bu enerji santrali, en yakın rakibine yaklaşık iki katı fark atmıştır. İkincisi ise İtaipu Dam Hidroelektrik Enerji Santrali’dir. Brezilya-Paraguay ortak yapımı olan bu santral 14.00 MW kapasitesinde olup, Güney Amerika’nın en büyük enerji kaynağıdır.
Türkiye’de ki başlıca hidrolektrik enerji santralleri: Atatürk barajı, Keban barajı, Deriner Barajı, Altınkaya barajı, Karakaya barajı, Berke barajı, Hasan Uğurlu barajı diyerek örneklendirebiliriz. En büyüğü olan Atatürk barajı 2.405 MW ile enerji üretmektedir. Türkiye’de özellikle potansiyel hidroelektrik santral yapımlarının gerçekleştirilebileceği alanlar düşünüldüğünde, gelecekte hükümetin bu alanlara daha sık yatırım yapacağını öngörmek çok da hatalı olmaz.
