Yazar: Dr. Murat Durak / Denizüstü Rüzgâr Enerjisi Derneği Yönetim Kurulu Başkanı
- Avrupa Ülkeleri
1980’lerde yaşanan büyük endüstriyel ve teknolojik gelişmelere bağlı olarak özellikle Almanya ve Danimarka gibi ülkelerin öncülüğünde rüzgâr türbinleri gün geçtikçe gelişerek günümüze gelmiştir. Karaüstünde RT’ler kurulurken Danimarka denizüstüne RT kurmanın çalışmalarını başlatarak 1991 yılında ilk denizüstü rüzgâr elektrik santralını (DRES) Vindeby’de o zamanki adıyla Bonus marka 11 adet 450 kW’lık türbinler kullanarak 4.95 MW gücündeki proje ile başlamıştır. İzleyen sayfalarda sunulan veriler, WindEurope’den alınmıştır. 2021 yılında Avrupa’da 17.4 GW yeni RES kapasitesi devreye alınmıştır. Bu kapasitenin 14 GW’ı karaüstü; 3.4 GW’ı denizüstü RES olmuştur. Bu kapasite, 2917 yılındaki 17.1 GW olan kapasiteyi geçerek yeni bir rekor kırmıştır. Bununla beraber, bu kapasite EU-27 Ülkelerinin 2030 yılı %40 yenilenebilir enerji kaynakları hedeflerinin gerisindedir. Bu hedefe ulaşabilmek için yıllık 32 GW yeni RES kapasitesi gereklidir.
İngiltere 2021 yılında DRES kapasitesinin de yardımıyla RES kurulu gücünü en fazla artıran ülke olmuştur. İsveç ve Almanya onu izlemektedir. Bu üç ülke toplam kapasitenin %19’unu oluşturmuştur. Yeni eklenen 3.3 GW DRES kapasitesi toplam kapasitenin %20’sini oluşturmuştur. İngiltere, Danimarka, Hollanda ve Norveç yeni kapasite eklemiştir. Avrupa ülkelerinde 2012-2021 yılları arasında eklenen kapasiteler aşağıda görülmektedir.
İngiltere’nin 2021 yılında eklediği 2.6 GW kapasitenin %88’i denizüstü RES projeleri olmuştur. Danimarka 754 MW DRES kapasitesi eklemiştir. Kriegers Flak projesi dünyanın ilk hibrid DRES projesi olmuştur. Bu proje 0.6 GW kurulu güç ile Danimarka ve Almanya’ya bağlanmıştır. Avrupa’nın 2021 sonu itibarı ile 236 GW işletmede RES kurulu gücü bulunmaktadır. Bu kapasitenin %12’si DRES projelerine aittir. Almanya, Avrupa’nın en yüksek kapasitesine sahiptir. Almanya’yı; İspanya, İngiltere, Fransa ve İsveç takip etmektedir. Avrupa Ülkelerinde 2012-2021 yılları arasında kümülatif kapasiteler aşağıdaki şekilde verilmiştir. Kapasitenin %64’ü 64 GW ile Almanya’da işletmededir. Almanya’yı, İspanya (28 GW), İngiltere (27 GW), Fransa (19 GW) ve İsveç (12 GW), Türkiye ile İtalya (11 GW) ve Hollanda (8 GW) olarak sıralanmaktadır.
Avrupa’da 3 ülkede 8 adet DRES projesi işletmeye alınmıştır ve 4 projenin inşaatı devam etmektedir.
RES elektrik üretimine 2021 yılı sonu itibarı ile bakıldığında Danimarka %44 ile ilk sırada yer almaktadır. İrlanda %31, Portekiz %26 ile ilk üç sırayı paylaşmaktadır. Ülkelerin DRES kapasitesi arttıkça üretim oranı artacaktır. WindEurope 2022 raporuna göre Avrupa ülkelerinde 2022-2026 yılları arasında 28 GW’a yakın DRES kapasitesinin eklenmeksi beklenmektedir. Yıllık 5.6 GW ortalama yeni kapasite devreye alınması gerekmektedir. Bu kapasitenin %40’ının İngiltere’de, Almanya 5.4 GW, Hollanda 3.4 GW, Fransa 3.3 GW, Danimarka 1.3 GW, Polonya 0.7 GW, İrlanda 0.6 GW, Belçika ve İtalya 0.5 GW olarak kapasite eklemesi gerekmektedir.
Avrupa ülkelerinde İngiltere, Almanya, Danimarka ve Belçika’nın DRES projelerine ağırlık verdiği görülmektedir. 2021 yılı içinde İngiltere 2317 MW, Danimarka 605 MW, Hollanda 392 MW ve Norveç 6 MW devreye almıştır. Tablo 1 ile Avrupa ülkelerinde 2021 yılı sonu itibarı ile DRES ve DRT sayıları ile kurulu güç değerleri görülmektedir. Toplam DRES kurulu gücünün 28.333 MW’a ulaştığı Avrupa’da İngiltere 12.739 MW ile ilk sırayı almaktadır; onu 7.713 MW ile Almanya ve 2.986 MW ile Hollanda izlemektedir. Avrupa ülkelerinde önümüzdeki yıllarda DRES projelerine ağırlık verileceği öngörülmektedir.
Tablo 1. Avrupa ülkeleri DRES durumu.
Ülke | Toplam Kurulu Güç (MW) |
İngiltere | 12 739 |
Almanya | 7713 |
Hollanda | 2986 |
Danimarka | 2308 |
Belçika | 2261 |
İsveç | 192 |
Finlandiya | 71 |
İrlanda | 25 |
Norveç | 6 |
İspanya | 5 |
Fransa | 2 |
Norveç | 2 |
Toplam | 28 333 |
2021 yılı sonu itibarı ile deniz havzaları bağlamında işletmeye alınan DRES kurulu gücü Şekil 12.3 ile verilmiştir. Kuzey Denizi işletmedeki bütün DRES projelerinin 16.908 MW ile %77’ine ev sahipliği yapmaktadır. Kuzey Denizi’ni, İrlanda Denizi %13; Baltık Denizi %10 ve Atlantik Okyanusu %1’den küçük bir oranla takip etmektedir.
DRES’lerin kurulduğu proje sahasının su değinliği ise 2019 yılında 33 m olmuştur; 2018 yılında bu derinlik 30 m idi. DRES proje sahaları sahilden gittikçe uzaklara doğru kaymaktadır. Derinlikteki artış farklı temel çözümlerini de beraberinde getirmektedir.
Proje sahalarının kıyıya uzaklığı ise, 2021 yılında 78 km olmuştur. Bir önceki yıl bu uzaklık 59 km idi. Almanya’da EnBW’nin Albatros ve İngiltere Hornsea One DRES projelerinin kıyıya uzaklığı 100 km’yi geçmiştir. Kıyıya uzaklığın artışı özellikle temel ve kablo maliyetini etkilemektedir. İşletme ve bakım maliyeti de etkilenmektedir.
Kullanılan temel çözümlerine bakıldığında yaklaşık ise 2021 yılında inşaatı bitirilen DRT’lerde %70 ile tek kazıklı temel (monopile foundation) en fazla kullanılan temel çözümüdür. Avrupa bugüne kadar işletmeye alınan DRES’lerdeki DRT temellerine bakıldığında ise 4258 DRT temeli %81 ile ilk sıradadır. Kafes temel (jacket) %8.9, ağırlık temel (gravity) %5.7, grup kazıklı temel (Tripod) %2.4 ile sıralanmaktadır. Şekil ile DRT’lerde kullanılan temel çözümü sayıları görülmektedir.
DRES projelerine finansman açısından bakıldığında ise, 2019 yılında 6 milyar Avro yatırım yapıldığı görülmektedir. Finansal kapaması yapılan 480 MW Saint Nazaire (Fransa) ve 450 MW Neart na Gaoithe (İngiltere) en dikkat çeken yatıırmlar olmuştur. Saint Nazaire Fransa’daki ilk yatırımı olup MW başına 5 milyon Avro olarak; Neart na Gaoithe ise MW başına 5.1 miyon Avro olarak maliyetlendirilmiştir. Su derinliğinin yüksek ve kıyıya uzaklık bu iki projenin maliyetini etkileyen faktörler olmuştur.
DRES projelerine maliyet açısından bakıldığında CAPEX’in (capital expenditure) 2015 – 2018 yılları arasında düşüş gösterdiği görülmektedir. Bu düşüşün önümüzdeki yıllarda süreceği öngörülmektedir. 2010 yılından bu yana İngiltere, 43 milyar Avro yatırım yaparak Avrupa’daki toplam DRES yatırımlarının %48’ini oluşturmuştur. Almanya, 28 milyar Avro ve %33’lük pay ile ikinci sırayı almıştır.
2019 yılında yeni yatırımlara ek olarak refinansman işlemleri gerçekleştirilmiştir. DRES projesi işletmeye alındığında riskin profili değişmektedir. İnşaat dönemi boyunca olan riskler, artık projenin işletmedeki risklerine geçmektedir. Bu süreçte krediyi geri ödeyebilme ile ilgili riskler başlamaktadır. Finansörler, projenin geliştirme ve inşaat aşaması ile ilgili risklerin ortadan kalkarak işletme dönemi ile ilgili riskler olduğunu bilmekte ve refinansman yolunu tercih etmektedir. Bu yüzden DRES projelerinde refinansman yöntemi 2015 yılından itibaren uygulanmaktadır. Bankalar veya kreditörler, ilk önce DRES projelerinin inşaat dönemini kapsayacak şekilde 2- 3 yıllık kredi vermektedirler. Bu süre boyunca DRES herhangi bir gelir üretmez ve ek olarak hava koşulları, kazalar vb. gibi nedenlerden dolayı projede gecikmeler yaşanabilir. DRES işletmeye alındıktan sonra ise risk faktörleri azaldığından dolayı daha uygun şartlarda kredi faiz oranlarında refinansman imkanı mümkün olabilmektedir. Borcun bu yeniden yapılandırılmasına refinansman denilmektedir. 2019 yılında Avrupa’da DRES projelerinde 10.2 milyar Avro’luk finansman yapılmıştır. Aşağıdaki şekilde 2018 ve 2019 yıllarında yapılan finansman ve refinansman görülmektedir.
- Dünyada Son Durum
Avrupa ülkelerinin yanında Asya ve ABD’de DRES projeleri gerçekleştirilmektedir. Son yıllarda Çin, Tayvan ve ABD’de DRES proje geliştirme faaliyetleri artış göstermiştir. 2021 yılı itibarı ile Dünyada bulunan DRES kurulu gücüne ait ülkelere göre kurulu güç değerleri aşağıda verilmiştir.
Tablo 2. Dünyada 2021 yılı sonu itibarı ile DRES durumu.
Ülke | 2021 Yılı Sonu Toplam Kurulu Güç (MW) |
Çin | 19 747 |
İngiltere | 12 739 |
Almanya | 7700 |
Hollanda | 3010 |
Belçika | 2263 |
Danimarka | 2345 |
Belçika | 2263 |
Avrupa Diğer | 310 |
Tayvan | 237 |
Güney Kore | 194 |
Asya Diğer | 25 |
Amerika | 42 |
Toplam | 48 200 |
- Avrupa 2030 Yılına Kadar Olan Kapasite Projeksiyonu
Dünyada DRES piyassındaki aktif ülkeler 2030 yılına kadar çeşitli kapasite projeksiyonları hazırlamıştır. Burada belirtilen rakamlar Global Wind Energy Council (GWEC) tarafından hazırlanan Global Offshore Wind Report 2020 raporundan alınmıştır.
DRES projelerinin doğduğu yer olan Avrupa DRES projelerine büyük önem vermektedir. Özellikle İngiltere konu ile ilgili olarak ciddi hedefler koymuştur. Diğer Avrupa ülkeleri de 2030 yılına kadar kapasite projeksiyonları belirlemiştir. Özellikle ana marketler olan İngiltere, Almanya, Danimarka ve Belçika net hedefler belirlemiştir. İlk DRES projesinin yapıldığı 1991 yılından bu yana geçen 30 yıl içerisinden DRES projeleri piyasa ile rekabet edebilir hale gelmiştir. Şekil ile Avrupa ülkelerinde 2030 yılına kadar olan kapasite projeksiyonu görülmektedir. 2025 yılına kadar piyasa büyümesi yıllık olarak %25; 2025-2030 arasında ise %11 civarında büyüme beklenmektedir. Avrupa’da 2025 yılında 8.7 GW kurulu güce ulaşılması beklenmekte; 2030 yılına kadar ise 15 GW hedeflenmektedir. Ayrıca AB Komisyonunun öngörüsüne göre, 2050 yılında 240 GW DRES kapasitesine ulaşılması belirtilmiştir.
İngiltere, Avrupa’da DRES piyasa liderliğini sürdürmeyi devam ettirerek 2030 yılına kadar 40 GW kapasite hedefi koymuştur. Almanya, WindSee Gesezt Kanunu kapsamında DRES projeleri için yeni düzenlemeler getirmiştir. DRES kapasite projeksiyonu 2030 yılında 20 GW; 2040 yılına kadar ise 40 GW olarak hedeflemektedir. Danimarka, 2020 yılında onayladığı Climate Action Plan kapsamında Baltık ve Kuzey Denizinde 2 adet enerji adası belirlemiştir. Bu enerji adalarına 5 GW DRES kapasitesinin 2030 yılına kadar kurulması planlanmıştır. Hollanda, sıfır teşvik ile 760 MW DRES projesi ihalesini bitirmiştir. Fransa, Multiannual Energy Program kapsamında 2020-2028 yılları arasında 9 GW DRES kapasitesi belirlemiş ve 2030 yılına kadar 6.2 GW DRES işletme kapasitesi hedeflemiştir.
GWEC tahminlerine göre Avrupa 2030 yılına kadar 102.5 GW proje kurulu gücü ile piyasa liderliğini sürdürecektir.
- Asya Ülkeleri 2030 Yılına Kadar Olan Kapasite Projeksiyonu
Japonya, 2003 yılında Asya’daki ilk DRES projesini 2 adet V47-660 kW ile devreye almasına rağmen; Asya DRES piyasasının başlangıcı 2014 yılında olmuştur. Çin Hükümeti, 2014 yılında National Offshore Wind Development Plan açıklayarak ilk adımı atmıştır. 2017 yılında 1 GW DRES kurulu gücüne ulaşan Çin, 1 yıl sonra da İngiltere’yi geçmiştir. Asya pazarında ikinci büyük DRES piyasası ise Tavyan’dır. 2030 yılına kadar Asya’da DRES yıllık olarak %8.4 oranında büyümesi öngörülmektedir. Aşağıdaki şekilde Asya ülkelerinde 2030 yılına kadar olan kapasite projeksiyonu verilmiştir. GWEC tarafından yapılan kapasite projeksiyonuna göre, ilk 5 Pazar Çin (52 GW), Tavyan (10.5 GW), Güney Kore (7.9 GW), Japonya (7.4 GW) ve Vietnam (5.2 GW) olarak sıralanmaktadır. Çin haricindeki diğer Asya ülkelerinde DRES piyasası başlangıç evresindedir.
GWEC tahminlerine göre, 2030 yılında Asya Ülkeleri, %42 pazar payına sahip olacaktır.
Kuzey Amerika’da ilk DRT 2013 yılında Maine kıyısında deneme amaçlı olarak kurmuştur. 6 MW kurulu güçlü bir DRT’nin 1/8 oranında küçültülmüş prototipi kurularak çalışmalara başlanmış ancak istenilen düzeyde ilerleme sağlanamamıştır. Ticari ilk DRES 30 MW kurulu gücünde ve Aralık 2016 tarihinde Rhode Island’da kurulmuştur.
ABD, 2030 yılına kadar 38.5 GW hedef belirlemiştir.
- Tüm Dünya Ülkelerindeki DRES 2030 Kapasite Projeksiyonu
GWEC 2020 DRES Kapasite Projeksiyon raporouna göre, dünyadaki ülkeler de 2030 yılına kadar bir hedef belirlemişlerdir. 2030 yılına kadar dünyada 205 GW DRES kapasitesi olacağı öngörülmüştür. 2019 yılında işletmeye alınan dünyadaki toplam RES kapasitesinin %10’unu DRES kapasitesi oluştururken; 2025 yılından sonra bu oran %20’ye çıkacağı beklenmektedir.
DRES için hazırlanan ülkelere örnek olarak Türkiye, Brezilya, Hindistan, Sri Lanka, Avustralya ve Meksika örnek verilebilir.
- Sonuç
Sonuç olarak, ülkelerin 2030 yılına kadar kapasite projeksiyonlarına incelendiğinde toplam 275 GW DRES projesi işletmede olacağı öngörülmektedir.
Avrupa DRES 2030 Kapasite Projeksiyonu : 102.5 GW
ABD DRES 2030 Kapasite Projeksiyonu : 38.5 GW
Çin DRES 2030 Kapasite Projeksiyonu : 98 GW
GWEC Dünya 2030 DRES Projeksiyonu : 275 GW DRES
Durak, M. ve Küpeli, G., D. 2022. Denizüstü Rüzgar Elektrik Santralları, Basım Aşamasında.
Global Wind Report, 2020. GWEC Market Report, Brussels.
Global Offshore Wind Report, 2021. GWEC Market Report, Brussels.
Offshore Wind Power in Europe, 2019 Key Trends and Statistics, Wind Europe, 2020.
Offshore Wind Power in Europe, 2020 Key Trends and Statistics, Wind Europe, 2021.
Wind Energy in Europe, 2021 Statistics and Outlook for 2022-2026, WindEurope, Feb 2022.
1 yorum
DR. M. Durak bey merhaba ,
yukaridaki yazinizi dikkat ile okudum, cok guzel akademik bir yazi .. sokaktaki , esas kullanicilarin anlama seviesinin ustunde , zengin devletlerin mali gucleri boylesi mukemmel devasa projeleri uygulayabilirler. Kanimca bizim cografi sartlarimiza gore bu yesil, temiz enerjiye yaklasmamiz ve daha ekonomik cozumler getirmemiz lazim. Turkiyemiz cografi konumu itibari ile sans eseri uc tarafi denizler ile kapli ,bu gercegi bir cok avantajinin yaninda deniz dalgalarindan bosa giden mekanik enerjinin kaybi olarak ta gormek lazim. aciklarda dogan her deniz dalgasi yuklendigi enerjiyi sahile vurarak birakir. bu bir enerji kayibidir . her dalgayi bir baska takip ettigine gore , bir baska deyim ile sinus hareketi dogururlar … iste isaret etmek istedigim , bu salinim bir duzenek ile duzgun dairesel harekete cevrilip bu kontrol edilemeyen faydalinilanamiyan mekanik enerji Elektrik enerjisine donusturulemezmi? uzerinde calistigim hatta patentini aldigim bir projem var. calisma prensibi kisaca soyle . sahile dalgalarin en fazla oldugu yere ,bir karavan buyuklugunde demirlenen tam kapali bir tekne salinmaya birakiliyor , icindeki , salingaclar salnim siddetine gore salnirken ozel sanzuman sayesinde bu salinim duzgun dairesel harekete donduruluyor… bu gunki electromekanik kontrol sistemleri ile donatilan enerji teknesi , bagli oldugu kontrol merkezine saniyesi saniyesine performansini bildiriyor… imalati karada olacagi ve bakimida eger gerekiyorsa , bir yedegi ile dakilar icinde degistirilip karaya alinabilinir olacagi icin bakim masrafi da dusuk olacak. .. boylesine mukemmel; deniz dalgalarindan enerji elde etme imkanini degerlendirmemiz gerekiyor . tek basina MWatt vaat etmiyor ama , seri imalata gecilip yuzlerce imal edilip sahil seritlerine monte edildiginde gun ve gun enerji sorununu cozecegine inaniyorum. saygilarim ile I.Sevim