Hidroelektrik Enerjisi Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Hidroelektrik enerjisi akan sudan yararlanmak suretiyle elektrik enerjisinin üretilmesi anlamına gelir.  Jeotermal enerji, biyokütle enerjisi, rüzgar enerjisi ve güneş enerjisi gibi hidroelektrik enerjisi de yenilenebilir, sürdürülebilir bir enerji kaynağıdır. Bu kapsamda HES adı verilen hidroelektrik santraller kurulur. Sürekli olarak bir devinim içerisinde olan su akışı sayesinde elektrik her daim üretilebilir. Akan suyun gücüne göre üretilen enerji miktarı değişiklik gösterir. Nehirden akan su ne kadar yüksekten dökülüyorsa üretilen enerji miktarı da o kadar fazla olur. Su aynı zamanda kanal veya borulara da aktarılabilir. Bu şekilde türbinlere yönelen su ile türbinler dönerek elektrik üretilir. Dönen pervaneler sayesinde açığa çıkan mekanik enerji elektrik enerjisine çevrilir. Bu suretle hidroelektrik enerjiden yararlanılmış olur. 

Hidroelektrik Enerjisi Nedir?

Hidroelektrik enerjisi de rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilebilir bir enerji kaynağıdır. Diğer yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde en köklü teknolojiye sahip olan enerji türü hidroelektriğe aittir. Suyun gücünden medeniyetin ilk dönemlerinden itibaren yararlanıldığı bilinmektedir. Su değirmenleri ve kayık sayesinde hidroelektrik enerjisinden insanlar istifade etmiştir. Özellikle 19. yüzyılda meydana gelen sanayi devrimine kadar su değirmenlerinden elde edilen güç sayesinde pek çok üretim faaliyeti yerine getirilmiştir. Ancak teknolojik yetersizlikler nedeniyle üretilen enerjinin depolanamaması ve endüstrileşmeye yetersiz gelmesi insanları kömür başta olmak üzere diğer fosil yakıtlara yöneltmiştir.

Hidrolik enerji ile modern tarım, sulama, turizm, spor aktiviteleri gibi çeşitli alanlarda fayda elde edilir. Ancak hepsinden önemlisi elektrik üretilmesidir. Günümüzde su türbinleri sayesinde suyun gücünden kinetik enerji elde edilir. İlk hidroelektrik santral 1882 yılında Amerika’da kurulmuştur. 2016 yılında ise dünyanın en büyük çaplı hidroelektrik santrali Çin’de kurulmuştur. Bu santralin 22.400 MW üretim kapasitesine sahip olduğu bilinmektedir.

Hidroelektrik Santrallerin Sınıflandırılması Nasıl Yapılır?

Hidroelektrik santraller 6 ayrı kıstasa göre sınıflandırılır. Bu kıstaslar şöyledir:

• Depolama şekline göre
• Kurulu güce göre
• Baraj gövdesinin tipolojisine göre
• Ulusal elektrik sisteminin ihtiyacını karşılama kapasitesine göre
• Santral binasının bulunduğu yere göre
• Düşüye göre

Hidroelektrik Santral Çeşitleri Nelerdir?

Su Tutma Tesisleri: Barajlar kurularak büyük çaplı bir su rezervuarı elde edilir. Hidroelektrik santralden en yaygın yararlanma biçimi baraj kurulumu şeklinde yapılır. Barajdaki türbinlerden geçen su sayesinde elektrik enerjisi üretilir.

Pompalama Tesisleri: Kurulan barajların alt kısmında ikinci bir su rezervuarı olarak pompalama tesisleri kurulur. Pompalama tesisleri su tutma tesisleri ile büyük benzerlikler gösterir. İleriki zamanlarda kullanılmak üzere depolanan su gerek duyulduğunda üst rezervuara pompalanabilir.

Akarsu Tesisleri: Doğal su debisinden elde edilen elektrik enerjisidir. Akarsuyunun bir kısmı türbinlerden geçer. Baraj kurulumu söz konusu değildir.

Hidroelektrik Santrallerin Kullanım Alanları Nelerdir?

Elektrik Üretimi: Hidroelektrik enerjisinin esas kullanım amacı elektrik enerjisi üretimidir. Diğer kaynaklara göre daha düşük maliyetli ve çevreye daha az zarar vermesi nedeniyle hidroelektrik santralleri tercih edilir. Fosil yakıtlar ve nükleer enerji santrallerinin kurulumundaki gibi doğa ile insan yaşamı için ciddi boyutlar tehditler içermemesi sebebiyle hidroelektrik santral kurulumu artış göstermektedir.

Tarım: Hidroelektrik enerji sayesinde geniş tarım alanları sulanabilir. Suyun gücüyle kurulan değirmenler ile tahıl öğütülerek un üretilebilir. Tarihte tarımsal sulama faaliyetlerinin yerine getirilmesi amacıyla hidroelektrik santral kurulumu yapan ilk medeniyet Mısır uygarlığıdır.

Endüstriyel Kullanım: Eski medeniyet çağlarında hidroelektrik tesislerin kurulmasıyla körük sürüldüğü biliniyor.

Enerji Açığının Kapatılması İçin Kullanımı: Benzin, kömür ve doğalgaz gibi fosil yakıtların tükenmeye yüz tutması ile beraber enerji ihtiyacının karşılanması için diğer doğal kaynaklara yönelim artmıştır. Bu kapsamda güneş ve rüzgar enerjisine ek olarak suyun gücünden de yararlanılmaktadır. Hidroelektrik santrallerden elde edilen elektrik Türkiye’de büyük bir yer tutmaktadır.

Hidroelektrik Enerjinin Sağladığı Avantajlar Nelerdir?

• Benzin, mazot veya kömür gibi fosil yakıtlara olan ihtiyaç ortadan kalkar. Bu sayede hava ve çevre kirliliği azaltılır.
• Hidroelektrik enerjisi temiz bir enerji türüdür. Kaynak tükenmesine neden olmaz.
• Su temiz, doğal ve yenilenen bir kaynaktır. Enerji üretimi için değerlendirilirken tarım alanlarının sulanması, tahıl öğütülmesi gibi çeşitli amaçlara da hizmet eder.
• Ozon tabakasının delinmesi, sera gazı oluşumu ve küresel ısınma gibi sorunlara yol açmaz.
• Hidroelektrik enerjisinin üretilmesi için tesis kurulumu ve bakım masrafları oldukça az miktardadır.
• Medeniyetin en eski zamanlarından beri yararlanılan bir enerji üretim biçimi olması sebebiyle kanıtlanmış ve güvenilir bir teknolojiye sahiptir.

Hidroelektrik Enerjinin Olumsuz Yönleri Nelerdir?

• Hidroelektrik elektrik santralinin ilk kurulum maliyeti nispeten yüksektir. Bunun nedeni elektrik santrali kurmanın da normal koşullar altında yüksek maliyetli olmasıdır. Bu santralin kurulum maliyetinin yüksek olmasının esas sebebi toprağa yapılan yatırımdan ileri gelir.
• Suyun döküldüğü veya nehrin aktığı arazinin maliyeti ile mülki hakların karşılanması için büyük bütçeler ayrılması gerekir. Suyun depolanacağı rezervuarın inşa edilmesi sırasında beton, köprü ve yol gibi çeşitli bayındırlık faaliyetleri dahilinde harcamaların yapılması gereklidir.
• Su sayesinde üretilen elektrik enerjisinin şehir şebekesine aktarılması gereklidir. Akarsu yatakları ve kurulan barajlar genellikle coğrafi olarak zorlu ve uzak konumlu bölgelerde yer alır. Bu durum da üretilen elektrik enerjisinin daha zahmetli ve yüksek maliyetler karşılığında şebekeye aktarılmasına neden olur.
• Tesis edilen hidroelektrik santraller nedeniyle ekosistemin dengesi zarar görebilir. Nehir boyunca inşa edilen bir hidroelektrik santral yüzünden nehirde yaşayan canlılar ölebilir.
• Baraj inşaatı sebebiyle yerleşim yerleri su altında kalabilir. Hayvanların doğal yaşam alanına müdahalede bulunularak üremeleri zarar görebilir.
• Bir hidroelektrik santralin tesis edilebilmesi için oldukça büyük ölçekli arazilere ihtiyaç duyulur. Barajın inşası, trafoların yerleştirilmesi ve ana şebekeye elektriğin aktarılabilmesi için geniş bir toprak parçası gereklidir. Baraja yer açmak için ormanlık alanlar tahrip edilebilir, doğal denge zarar görebilir.