Konu: Hidroelektrik Santraller Çarş. Tem. 22, 2009 5:00 pm
Suyun, potansiyel ve kinetik enerjisinden yararlanılarak elektrik enerjisi üretilen santrallerdir. Akmakta olan suyun kinetik enerjisi veya bir göldeki durgun suyun potansiyel enerjisi hidroelektrik santrallerde elektrik enerjisine dönüştürülür. Bir barajda oluşturulan yapay veya doğal bir gölden gönderilen su, elektrik üreten alternatörlere bağlı bir türbinin çarklarını döndürmekte kullanılır.
Elektrik üretmede kullanılan kaynağın dışa bağımlı olmaması, tükenirlik sorununun bulunmaması ve doğaya atık bırakmaması en büyük avantajlarıdır. Bu nedenle hidroelektrik santraller, dünyada çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Türkiye hidroelektrik potansiyeli yüksek, akarsuyu bol bir ülkedir.
Bunun yanında enerji üretimi için yapılan barajlar, sulama, taşkın kontrolü, içme suyu temini, akarsu debisinin düzenlenmesi, balıkçılık, taşımacılık, su sporları (turizm) gibi çeşitli yan faydalar da sağlar
Hâlen, dünya elektrik üretiminin %23′ü hidroelektrik santrallerden temin edilmektedir. Ülkemizde, elektrik enerjinin önemli bir kısmı (%47) hidroelektrik santrallerden sağlanmaktadır.
Hidroelektrik santrallerin, bazı olumsuz tarafları da yok değildir. Kuruluş maliyetleri yüksektir, yapım süreleri uzundur. Bunun yanında kuruldukları yerlerdeki tarım alanlarının bir kısmının yok olmasına neden olurlar. Su altında kalan topraklar bataklığa dönüşür ve metan gazı üretimine neden olur.
Hidroelektrik santralleri; üzerine kuruldukları suyun özelliğine, suyun düşü yüksekliğine, baraj yapım malzemesine, santral kapasitesine, santral yapım yerine ve üretilen enerjinin karakter ve değerine göre çeşitlere ayırabiliriz. Hidroelektrik santrallerin üzerine kuruldukları suyun özelliğine göre çeşitleri;
Akarsu tipi (Barajsız) hidroelektrik santraller,
Depo tipi (Barajlı) hidroelektrik santraller,
Med-cezir (Gel-git) hidroelektrik santraller,
Depresiyon hidroelektrik santraller.
Akarsu Tipi (Barajsız) Hidroelektrik Santraller
Elektrik üretmek için baraj yapılmaz. Akarsu, bir kanal veya tünele alınarak belli bir meyil kazandırılır. Türbin ise bir köprü gibi kanalın üzerine kurulur. Barajsız hidroelektrik santrallerin kurulacağı akarsuyun türbin milini çevirebilecek potansiyele ve yıllık debisinin asgari elektrik üretimine yetecek kadar olması gerekir.
Akarsu tipi santrallerde, pik (en yoğun) saatlerdeki yükü karşılamak için yükleme havuzları yapılır. Bu havuzlara yükün az olduğu saatlerde su pompalanır, daha sonra pik saatlerinde bu havuzlardaki su ek enerji üretmede kullanılır. Dicle Nehri Botan kolu üzerinde 1 MW gücünde santral kurulmuştur.
Depo Tipi (Barajlı) Hidroelektrik Santraller
Akarsu üzerine barajlar yapılarak, önce büyükçe bir yapay göl meydana getirilir ve burada su biriktirilir. Bu suyun belli bir potansiyel enerjisi vardır. Dolayısıyla, kurak geçen yıllarda bile bu tip hidroelektrik santrallerde elektrik üretilebilir.
Barajlı hidroelektrik santraller enterkonnekte sisteme uyum sağlarlar ve pik yüklerini çok rahat karşılarlar. Çünkü her an yeterli su potansiyeline sahiptir. Santralin kuruluş maliyeti pahalıdır ve yapımları uzun zaman gerektirir. Hâlen, dünyada en yaygın kullanılan hidroelektrik santral çeşitidir. Türkiye’de bugüne kadar uluslararası ölçütlere göre baraj niteliğinde olan 504 adet depolama tesisinin yapımı gerçekleştirilmiştir. ******, Keban, Altınkaya, Karakaya Hidroelektrik Santralleri ülkemizin önemli depo tipi (barajlı)santrallerindendir.
Med-cezir (Gel-git) Hidroelektrik Santraller
Okyanuslarda meydana gelen gel-git olayından yararlanılarak elektrik enerjisi üreten santrallerdir. Yükselen denizin suyu bir koya (haliç) alınır. Su alma işi kapaklar yardımıyla yapılır. Su yükselirken (hazneye dolarken) türbin çalışmaya başlar. Yükselme tamamlanınca, su alma kapağı kapanır ve tutulan su kanal yardımıyla türbine verilir. Su çekilirken de türbin çalışır ve elektrik üretir. Yani hazneye su dolarken de boşalırken de türbin çalışır ve elektrik üretir. Suyun çekilmesi tamamlanınca, kapaklar tekrar açılır ve su girişine hazır tutulur.
Ülkemiz, gel-git enerjisi bakımından uygun değildir. Ancak dünyada uygulamaları vardır.
Fransa’nın, Atlantik sahilinde (Resim 1.20) her biri 10 MW gücünde 24 adet santrali vardır. Elektrik üretiminin sürekli olmaması gel-git enerjisi santrallerinin dezavantajıdır.
Depresiyon Hidroelektrik Santraller
Çalışma Prensibi: Sıcak bölgedeki uygun bir koy, duvarlar vasıtasıyla denizden ayrılır. Denizden ayrılarak oluşturulan göldeki su, sıcaklığın etkisiyle hızla buharlaşır ve su seviyesi deniz seviyesinin altına düşer. Günlük ölçümlerle, buharlaşan su miktarı tespit edilir. Daha sonra, günlük olarak buharlaşan su miktarına eşit debide deniz suyu, bu koya (göle) tünel yardımıyla akıtılır. Tünelden gelen su, belli bir düşü ile türbine verilerek
elektrik üretilir. Oluşturulan suni gölün, zamanla deniz suyundan toplanacak tuzu da alabilecek kapasitede olması gerekir.
Bir diğer yöntem ise; çöllerdeki deniz seviyesinden alçakta bulunan çukurlara, deniz suyunun taşınmas ve aynı yöntemle elektrik üretilmesidir. Uygulanması planlanan en büyük proje, Kattara çukurunda bu yöntemle elektrik üretme projesidir. Kattara çukuru (Mısır- Kahire) deniz seviyesinden 135 m alçaktadır. Akdeniz’in suyu, 80 km uzunluğundaki tünellerle bu çukura taşınacak ve 60 m düşü yüksekliği ile elektrik üretilebilecektir.