Ücretsiz Hizmet Ücretsiz Hizmet   Anında Karşılaştırma Anında Karşılaştırma   Güvenilir Güvenilir   Hızlı Başvuru Hızlı 1 Dakikada Başvuru    ☰  

Elektrik Enerjisi Nasıl Üretilir?


Elektrik tedarikçinizi hemen değiştirebilirsiniz!
EnCazip Elektrik İlinizde
EnCazip Elektrik Abone Grubu
Hemen Tasarruf Etmeye Başlayın

EnCazip FacebookEnCazip TwitterEnCazip Google+EnCazip Whatsapp

 ( 2 Oy )



Elektrik Nedir?

İnsanoğlunun hayatının her alanında ihtiyaç duyduğu bir enerji türüdür elektrik. Ulaşım, tarım, iletişim, tıp, sanayi ve daha birçok alanda kullanılan elektrik, aynı zamanda gelişmişliğin önemli göstergelerindendir. Öyle ki ülkelerin gelişmişlik düzeyinin kişi başına düşen elektrik kullanım miktarlarıyla doğrudan ilişkisi olduğu görülmektedir. Bu nedenlerden dolayı elektrik hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olmuştur.

Elektrik doğadaki elektrik yüklerinin sürtünmesi ile doğal yollardan oluşabildiği gibi, enerji kaynaklarının işlenerek çevreleri ile etkileşime geçmeleri sonucu da ortaya çıkan fiziksel bir olaydır. İnsanoğlunun zaman içinde bu enerji türünü kullanabilme becerisini geliştirmesi sayesinde günümüzdeki önemine kavuşmuştur.

Elektrik Enerjisi günümüzde santrallerde üretilmesinden, iletim ve dağıtım hatları ile ev ve işyerlerimize ulaşması süresi boyunca birçok aşamadan geçmektedir. Yazının ilerleyen bölümlerinde anlatacağım detayları “Elektrik Enerjisi Nasıl Üretilir?” sorusunun cevap vermeyi amaçlamaktadır.

Elektriğin Tarihçesi

Peki  hayatımızda bu denli öneme sahip olan elektriği kim icat etti?

Enerjinin doğal bir formu olduğu için birileri tarafından icat edilmiştir diyemiyoruz. Ancak M.Ö 600 yıllardan 17. Yüzyıllara kadar elektrik enerjisinin medeniyetlerce fark edildiği ancak anlamlandırılamadığı tarihi bulgu ve araştırmalar sonucu söyleyebiliyoruz. Örneğin,  M.Ö 624 - 544 yıllarında yaşadığı düşünülen Thales, doğa ile ilgili gözlemler yaparken kehribarın yün ile ovulduğunda saman gibi hafif nesneleri kendine çektiğini, uzun süre ovulduğunda ise küçük kıvılcımlar çıkarttığını gözlemlemiştir. Eski Yunacada “kehribar” anlamına gelen elektron sözcüğü, Latince'ye electro veya electrica olarak geçmiştir. 1600 yılında İngiliz fizikçi ve filozof William Gilbert, "De Magnete" adlı eserinde electricus kelimesini “kehribar gibi cisimleri kendine çeken" anlamında kullanmıştır. 1634 yılında ise İngiliz Sir Thomas Browne tarafından ilk kez elektrik (electric) sözcüğü kullanılmıştır. 1752 yılında Benjamin Franklin şimşeklerin elektrik ile bağlantılı olduğunu düşünüyordu ve bu düşüncesini kanıtlamak için uçurtma deneyini gerçekleştirdi. 1800 yılında İtalyan fizikçi Alessandro Volta, bazı kimyasal reaksiyonların da elektrik üretebildiğini keşfetti. Böylece ilk pili üretmiş oldu. Volta pili belirli çözeltilerle metal elektrotlar arasındaki kimyasal tepkimeden yararlanma yoluyla elektrik üretiyordu. Bu durum elektrik nasıl üretilir sorusuna da cevap olacak temeli oluşturmuştu.  Ancak elektrik nasıl üretilirden bu enerji türü nasıl kullanılabilirdi? Asıl buluş Michael Faraday’den geldi. Faraday 1831 yılında ilk elektrik dinamosunu yarattı. İnsanoğlunun hayatından her yerde kullanıldığı bu enerji türünün, “Elektrik Nasıl Üretilir?” sorusunu kendilerine soran bu değerli düşünürler sayesinde kullanılabilir eklektiğin üretim serüvenine başladığını anlayabiliyoruz.

Elektrik Nasıl Üretilir?

Bir cümle ile “Elektrik Nasıl Üretilir?” ve “Elektrik Enerjisi Nasıl Üretiliri” şu şekilde tanımlayamaya çalışacağız.

Elektrik, doğada pozitif ve negatif yüklere sahip cisimlerin bir birleri ile etkileşime geçmeleri sonucu ortaya çıkan doğal bir olaydır.

Elektrik enerjisi üretimi ise enerji kaynaklarının üretim santrallerinde işlenerek elektrik enerjisine çevrilmesi (dönüştürülmesi) sürecidir.

Elektrik nasıl üretilir çok daha teknik ve karmaşık bir süreci içermektedir.  Yukarıdaki tanım “Elektrik Nasıl Üretilir” sorusuna en basit haliyle ve tatmin edici olmayan bir cevap oldu elbette. Teknik kısımlarına çok girmeden bu süreci daha iyi anlamaya çalışacağız.

Elektriğin nasıl üretildiğini daha iyi anlayabilmemiz için birbirinden farklı ancak birbiriyle ilintili olan “Enerji” ve “Güç” kavramlarını da anlamamız gereklidir.

Enerjinin sözlük anlamı “iş yapabilme kapasitesi” olarak tanımlanır. Birçok cihaz hatta insan bile çalışabilmek ya da iş yapabilmek için enerjiye ihtiyaç duyar. Güç, o işin tamamlanması için gerekli olan enerjinin hangi hızda harcandığını ifade eden bir ölçüdür. Güç ve enerji kavramlarının ilişkisini şu örnekten daha iyi anlayacağız.

Bir nesneyi olduğu konumdan farklı bir konuma taşıyacağımızı düşünelim. Bu taşıma işini gerçekleştirmek için beden gücümüze; bu gücü elde edebilmek için ise enerjiye ihtiyaç duyacağız. Enerjinin ortaya çıkması için, vücudumuz yediğimiz – içtiğimiz besinleri organlarımız yolu ile sindirip yakarak kimyasal enerjiye dönüştürür ve gereken enerjiyi üretir. Bu sayede beden işi yapabilecek güce sahip olacak ve nesneyi hareket ettirebilecektir. Örneğimizde, aldığımız besinler “enerji kaynağını” olup, bu kaynağın organlarımız yolu ile sindirilip yakılmasıyla kimyasal enerjiye dönüşmesine işi gerçekleşir. Enerjinin beden gücüne aktarılması ile de taşıma işini gerçekleştirmiş olur. Yani enerjinin ortaya çıkabilmesi için mutlak bir “kaynağa” ihtiyaç duyulmaktadır

Başlıca Enerji Kaynakları

Elektrik enerjisi, yenilenebilen ve yenilenemeyen enerji kaynaklarının kendine has yöntemler ile işlenerek elektrik enerjisi formuna çevrilmesi ile oluşur. Bu işlemler elektrik enerjisinin nasıl üretildiğini anlamamızı sağlayacak olan diğer adımları oluşturacaktır.

Enerji kaynakları iki gruba ayrılmıştır.

Yenilenebilen (Tükenmeyen) Enerji Kaynakları: Sürekli devam eden doğal süreçlerdeki var olan enerji akışından elde edilen ve “Temiz Enerji” olarak ta adlandırılan enerjidir.

• Yenilenemez (Tükenebilir) Enerji Kaynakları: Bu kaynakların büyük bölümü fosil yakıtlar ve nükleer enerjiden oluşmakla birlikte, özellikle fosil kaynaklı yakıtların yanmasıyla oluşan enerjinin verimliliği ve fazla enerji vermesi, doğal çevreye ve ekolojiye olan zararları çok fazladır.

enerji kaynakları

                     “Enerji Kaynakları Nelerdir? Tablo 1”

Yukarıda bahsettiğimiz enerji kaynaklarını, enerjiyi çeviren santrallerde belirli proseslerden geçirerek elektrik enerjisini üretebilmekteyiz. Bu prosesleri Hidrolik enerji kaynağı olan barajlar üzerinden anlatmaya çalışacağız. Bu noktada “Barajlarda Elektrik Nasıl Üretilir” sorumuza bir cevap olacağını umuyorum.

Öncelikle yenilenemez enerji kaynağının santrallere girişi ile elektrik nasıl üretiliri aşağıdaki görselde süreç olarak anlatmaya çalışalım.

elektrik üretimi

               “Elektrik Enerjisi Nasıl Üretilir? Tablo 2”

Yenilenemeyen enerji kaynağına dayalı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir.

Elektrik enerjisinin nasıl üretildiği konusunda bu aşamaya kadar genel bir bilgi sahibi olduğumuzu artık ifade edebiliriz. Ancak elektrik nasıl üretilir çok geniş bir konu olmakla birlikte mühendislik bilgisi isteyen derin bir konu olduğunu tekrar hatırlatmak gerekir. Bu konuda daha detaylı bilgi edinmek isteyenlere Elektrik Yüksek Mühendisi Sn. Behçet KOCAMAN’ın “Elektrik Enerjisi Üretim Santralleri” kitabını tavsiye ederim.

Fosil yakıtlılardan elektrik nasıl üretilirden bahsettikten sonra yenilenebilen enerji kaynaklarından olan Hidrolik enerji kaynağı ile  elektrik nasıl üretildiğini inceleyebileceğiz. Hatta ilerleyen zamanlarda yenilenebilen enerji kaynaklarından elektrik nasıl üretilir üzerine de ayrıca yayınlarımız olacaktır. Ancak bu yazımızda yenilenebilir enerji kaynaklarından olan “Barajlarda Elektrik Nasıl Üretiliri” anlatmaya çalışacağım

Barajlarda Elektrik Nasıl Üretilir?

Barajlar bir akarsuyun enerjisini elektrik enerjisine çevirmeye yarayan yapılardı. Barajlarda elektrik nasıl üretiliri süreç olarak anlatmadan önce bilmemiz gereken diğer önemli bir konu jeneratörün çalışma prensibidir.

Jeneratör: Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren makinelerdir. Jeneratörler elektromanyetik endüksiyon prensibi ile çalışırlar. Elektromanyetik endüksiyon, bir telin içinden geçen manyetik alan değiştiğinde o tel üzerinde bir akım oluşmasına sebep olur. Bu tel eğer dışarıdan bir güç ile çevrilirse bu çevirmeyi sağlayan enerji elektrik enerjisine dönüştürülmüş olur. Barajlarda tam olarak bu prensiple, ancak daha komplike ve verimli mekanizmalarla çalışır. Tellerde bir yerine binlerce sarım vardır ve çevirme gücünü ise su değirmenlerine benzer bir mekanizma ile türbinlerden akan su sağlar. Akan su türbinleri çevirir ve türbinler şaftı döndürür.

barajlarda elektrik üretimi 

              “Barajlarda elektrik enerjisi nasıl üretilir? Tablo 3”

Bu türbinlerin saniyedeki dönüş sayısı akımın frekansını, manyetik alan ise voltajını belirler. Tabii ki bu iki değişken evimize gelene kadar 50Hz frekans ve 220V etkin voltaj değerlerine getirilir. Evlerimizde doğru akım (DC) değil alternatif akım (AC) kullanıyor olmamızın sebeplerinden biri elektriğin barajlarda bu şekilde üretiliyor ve bu şekilde daha verimli iletilebileceği voltajlara (yüksek gerilim gibi) taşınabiliyor olmasıdır, zira transformatörlerde jeneratörler gibi alternatif akımla çalışır. Jeneratörden çıkan elektrik,  yükseltici ve indirici trafolar ile elektrik iletim hatlarına ve elektrik dağıtım hatları son olarak ev ve iş yerlerimize kadar ulaşır.

Umuyorum ki yazımız teknik bilgilere çok girmeden “Elektrik Nedir?” “Elektrik Enerjisi Nasıl Üretilir?” ve “Barajlarda Elektrik Nasıl Üretilir?” sorularına cevaplar bulmamıza yardımcı olabilmiştir.  “Elektrik Enerjisi Nasıl Üretilir?” Türkiye ve dünyada elektrik tüketim ve üretim gelişmeleri  ve ekonomiye olan etkileri  nelerdir öğrenmek isteyenlere KPMG mali denetim kuruluşunun yayınladığı linkteki raporu okumalarını da ayrıca tavsiye ediyorum https://assets.kpmg/content/dam/kpmg/tr/pdf/2019/03/sektorel-bakis-2019-enerji.pdf