☰  

Jeotermal Enerji Nedir?


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

EnCazip İçerik Ekibi  
 ( 0 Oy )


Yerkürenin derinliklerinde biriken ısıya jeotermal enerji denir. Bu ısı kaynakları normal yer üstü ve yer altı sularına göre daha yüksek miktarda mineraller, tuz, gazlar içeren su ve buhar karışımı olarak tanımlanabilir.

Yerkürenin merkezinde yer alan magmanın ısısının yer kürenin zayıf noktaları ve çatlaklarından yüzeye daha yakın yerlere veya yüzeye kadar taşınması, yer altı kayaçlarının ve su kaynaklarının ısısının yükselmesini sağlar. Gerçekleşen bu doğal olaylar jeotermal enerji sisteminin temelini oluşturur. Atmosferik koşullar devam ettiği sürece, jeotermal kaynaklar yenilenmektedir. Yer altında kimyasallar içeren sıcak su, su buharı ve gazlar jeotermal enerji kaynaklarını oluştururlar.

Jeotermal enerji kaynak yenilendiği sürece tedarik sorunu bulunmadığından, rüzgar ve güneş gibi sürekli enerji sağlanamayan yenilenebilir enerji kaynaklarına göre güvenilir bir enerji kaynağıdır.

Jeotermal Enerji Kaynakları

Magmanın sahip olduğu ısıl enerji, yerkürede gerçekleşen tektonik hareketler sonucu oluşan kırık ve çatlaklardan sızan suların ısınması ile taşınır. Bu ısınan su ve buhar, yer altında yer alan rezervuar kayaçlarda birikir. Bu kaynaklar fay hatları boyunca yer yüzüne taşınabildiği gibi yer yüzüne ulaşamayan, geçirimsiz kayalar arasında kalan jeotermal kaynaklar da sondaj ile yeryüzüne çıkarılır.

Jeotermal enerji de yer altındaki akışkanlar yani su, su buharı ve gazlar sayesinde yer yüzüne taşınan ısıl enerjidir. Bu ısıl enerjiden doğrudan veya dolaylı olarak faydalanılabilir.

Jeotermal Enerji Kullanım Alanları-Nerelerde Kullanılır?

Jeotermal enerji, teknolojinin günümüzdeki kadar gelişmediği dönemlerde bile ısınma ve tedavi amacı ile kullanılmıştır. Ancak endüstrinin gelişmesi ile birlikte jeotermal enerjiden elektrik enerjisi üretimi ilk olarak 1904 yılında İtalya’da başlamıştır. Bunun yanı sıra jeotermal enerjinin bölgesel olarak merkezi ısıtma sistemleri için kullanımı da yaygınlaşmıştır. Günümüzde İzlanda ısıtmada %90’a yakın oranda jeotermal enerjiyi kullanmaktadır.

Jeotermal enerji kaynaklarının pek çok kullanım alanı vardır. Aynı kaynaktan birbirine entegre sistemler ile farklı alanlarda kullanılabilir. Jeotermal enerji kaynakları, kaynağın sıcaklığına göre farklı alanlarda kullanılır. Kaynağın sıcaklığına göre kullanım alanları aşağıdaki tabloda verilmiştir.

JEOTERMAL KAYNAK SICAKLIĞI KULLANIM ALANLARI
180 Yüksek Konsantrasyonlu solüsyonların buharlaştırılması, Elektrik üretimi, amonyum absorbsiyonu ile soğutma
170 Diatomitlerin kurutulması, ağır su ve hidrojen sülfit eldesi, elektrik üretimi
160 Kereste kurutmacılığı, balık kurutmacılığı, elektrik üretimi
150 Bayer's metodu ile alüminyum eldesi, elektrik üretimi
140 Konservecilik, çiftlik ürünlerinin çabuk kurutulması, elektrik üretimi
130 Şeker endüstrisi, tuz endüstrisi, elektrik üretimi
120 Distilasyonla temiz su elde edilmesi
110 Çimento kurutmacılığı
100 Organik maddeleri kurutma (Deniz yosunu, çimen, sebze) yün yıkama ve kurutma
90 Balık kurutma(stok balık)
80 Yer ve sera ısıtmacılığı
70 Soğutma (Alt Sıcaklık Limiti)
60 Sera, ahır ve kümes ısıtmacılığı
50 Mantar yetiştirme, balneolojik hamamlar
40 Toprak ısıtma
30 Yüzme havuzları, fermantasyonlar, damıtma
20 Balık çiftlikleri

Tablo 1. Jeotermal Kaynakların Sıcaklığına Göre Kullanım Alanları

Jeotermal Enerji Nasıl Elde Edilir?

Yerkürenin ısısından, bu ısıyı farklı formlara dönüştürerek yararlanabilmekteyiz. Sıcak su kaynakları sondaj yöntemi ile yüksek basınçla yüzeye pompalanarak doğrudan jeotermal turizm tesislerinde kullanılabildiği gibi elektrik üretmek veya ısı pompaları sayesinde binaları ısıtmak amaçlı da kullanılabilir. Yani jeotermal enerji iki farklı yolla elde edilebilir:

• Jeotermal enerji santralleri: Elektrik üretiminde kullanılacak olan buhar jeotermal kaynakların ısısı ile elde edilir.

• Jeotermal ısı pompaları: Yüzeye yakın kaynaklar binaların ısıtılması amacı ile su veya soğutucu akışkanlara jeotermal kaynağın ısısı transfer edilir.

Jeotermal Enerji Santrali Nedir?

Jeotermal enerji santralleri, elektrik enerjisi üretmek için kullanılırlar. Temel olarak kömür ya da doğalgazdan elektrik üretimi yapan santrallerden farkı yoktur. Jeotermal enerji santrallerini bunlardan ayıran fark enerji kaynağıdır.

Jeotermal kaynağın ısısı ile buhar türbinlerinin çevriminde kullanılan su veya akışkanın ısıl enerjisi yükseltilerek buhar elde edilir. Buhar ile türbin hareketi sağlanarak elektrik enerjisi üretilir. Jeotermal kaynaktan çekilen su çoğu santralde kaynağa geri beslenir.

Kurulacak olan jeotermal enerji santralinin tipine karar verilebilmesi için, kaynağın sıcaklığı ve ne kadar enerjiye sahip olduğu bilinmelidir. 1300C ve üzeri kaynaklar elektrik enerjisi üretiminde verimli bir şekilde kullanılabilir. Ancak kaynak sıcaklığı ne kadar yüksek ise, yeraltından aynı miktar elektrik enerjisini üretebilmek için çekilmesi gereken su/ buhar miktarı daha az olacaktır. Bu sebeple kaynak sıcaklığı yüksek olan jeotermal enerji santrallerinde verim daha yüksektir.

Jeotermal Enerji Santralleri

Kaynak sıcaklığına göre üç ana jeotermal enerji santrali tipi vardır;

• Kuru Buhar Tesisleri: Jeotermal kaynaklardan elektrik üretiminde kullanılan en eski yöntemdir. Çok yüksek sıcaklıktaki jeotermal kaynaklar elektrik üretiminde kullanılır. Bu santrallerde jeotermal kaynaktan doğal olarak elde edilen kuru buhar kullanılır. Kaynaktan çıkan buhar doğrudan türbin içinden geçer ve enerjisini türbine aktardıktan sonra yoğunlaşarak sıvı forma döner. Yoğunlaşan su tekrar jeotermal kaynağa gönderilir.

• Flaş Çevrimli Buhar Tesisleri: Bu tip tesisler, doğal olarak buhar elde edilebilen kaynakların azlığı nedeni ile en çok kullanılan tesis tipidir. Bu tip tesisler için kaynak suyunun sıcaklığı 1800C üzerinde olmalı ve kendi basıncı ile yer altından yüzeye çıkıyor olmalıdır. Bu sıcaklık, kuru buhar tesislerinin çalıştığından daha düşük bir sıcaklıktır. Suyun basıncı azaldıkça bir kısmı buhar formuna döner ve bu kısım türbinlerden geçerek elektrik enerjisi üretiminde kullanılır. Buhara dönüşmeyen kısmı ise kuyuya geri gönderilir veya ısıtma amacı ile kullanılabilir.

• İkili Çevrim Tesisleri: Bu tesis tipi sayesinde daha düşük sıcaklıklardaki jeotermal kaynakların enerjisi kullanılabilir. Jeotermal kaynaklardan maksimum seviyede yararlanılması sağlanır. Bu sistemlerde jeotermal kaynağın sahip olduğu ısıl enerji, kaynama noktası düşük olan pentan, bütan gibi tesis çevriminde kullanılan akışkanın sıcaklığını yükseltmeye ve bu akışkanın buhar formuna dönüştürülmesini sağlar. Buhar formuna dönüşen akışkan da türbinlerden geçirilerek elektrik enerjisi üretilir. Jeotermal kaynaktan çekilen su ise kaynağa geri pompalanır veya ısıtma amacı ile kullanılır.

Şekil 1. Kuru Buhar Tesisi

Şekil 2. Flaş Çevrimli Buhar Tesisi

Şekil 3. İkili Çevrim Tesisi

Reenjeksiyon Kuyusu

İlk kısımda, atmosferik koşulların devam ettiği sürece jeotermal kaynakların yenilenebilir olduğundan bahsetmiştik. Ancak jeotermal enerji kaynaklarının sürdürülebilirliğinin sağlanması için yer altından çıkarılan su/buharın ısıl enerjisinden yararlandıktan sonra sıcaklığı düşmüş olan akışkanların kaynağa geri beslenmesi gereklidir. Reenjeksiyon kuyularının, jeotermal tesis tasarımı sırasında en başta değerlendirilmesi gereklidir. Reenjeksiyon kuyuları planlanırken, sıcaklığı halen yüksek olan kaynak sularının yer altına geri beslenirken tarımsal alanlarda üretimi olumsuz etkileyebileceği ayrıca yer altındaki kayaç yapısı yeterince bilinmiyorsa geri beslenen akışkanların kayaçlardaki çatlaklardan doğrudan tesise enerji sağlayan, sıcaklığı yüksek akışkanlara karışarak tesisteki verimi düşürebileceği dikkate alınmalıdır.

Dünya’da ve Türkiye’de Jeotermal Enerji Kurulu Gücü Ne Kadardır?

2019 yılı sonu itibari ile jeotermal enerji santrallerinin dünyadaki toplam kurulu gücü 13.931MW’dır. Birinci sırayı 2.555 MW kurulu gücü ile Amerika alırken bunu 2.131 MW ile Endonezya ve 1.928 MW ile Filipinler takip etmektedir. Türkiye ise 2019 yılında bir önceki yıla göre toplam jeotermal enerji santrali kurulu gücüne 232 MW daha ekleyerek 2019 yılında kurulu jeotermal enerji santrali kapasitesini en yüksek oranda artıran ülke olmuştur.

Aşağıdaki tabloda, yıllara göre jeotermal enerjisi santrallerinin global olarak ve ülke bazında yıllara göre gelişimi yer almaktadır.

170Diatomitlerin kurutulması, ağır su ve hidrojen sülfit eldesi, elektrik üretimi
KURULU GÜÇ (MW) 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
GLOBAL 9.992 10.081 10.481 10.718 11.159 11.814 12.255 12.700 13.429 13.931
ETİYOPYA 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
KENYA 198 198 206 206 366 619 663 673 663 823
ÇİN 24 26 26 26 26 26 26 26 26
ENDONEZYA 1.189 1.226 1.336 1.344 1.404 1.439 1.644 1.809 1.946 2.131
JAPONYA 537 537 512 512 508 516 526 481 482 525
FİLİPİNLER 1.847 1.847 1.847 1.847 1.916 1.916 1.916 1.916 1.928 1.928
KOSTA RİKA 166 218 218 218 218 217 207 207 207 262
EL SALVADOR 204 151 204 204 204 204 204 204 204 204
GUADELOUPE 15 15 15 15 12 15 15 15 15 15
GUATEMALA 54 54 54 49 49 49 49 49 49 52
HONDURAS 35 35 35
NİKARAGUA 88 88 165 155 155 155 155 155 155 153
RUSYA 81 81 81 79 78 78 78 74 74 74
TÜRKİYE 94 114 162 311 405 624 821 1.064 1.283 1.515
AVUSTURYA 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
HIRVATİSTAN 10 10
FRANSA 16 15 16 16 16 16 16 16 16
ALMANYA 7 6 16 26 29 29 33 32 36 42
MACARİSTAN 3 3 3
İZLANDA 575 665 665 665 665 665 663 708 753 753
İTALYA 728 728 728 729 768 768 767 767 767 800
PORTEKİZ 25 25 25 25 25 25 25 29 29 29
MEKSİKA 965 887 824 823 813 906 926 926 951 936
AMERİKA BİRLEŞİK DEVLETLERİ 2.405 2.409 2.592 2.607 2.514 2.542 2.517 2.483 2.542 2.555
YENİ ZELANDA 726 726 726 798 924 941 941 941 965 965
PAPUA YENİ GİNE 56 56 56 56 56 56 56 56 56 56
ŞİLİ 24 48 40

Tablo 2. Ülkeler Bazında Jeotermal Enerji Santrallerinin Kurulu Gücü

Tablo 3. Global Jeotermal Enerji Santrali Kurulu Gücünün Yıllara Göre Gelişimi

Jeotermal Enerji Türkiye

4km derinliğe göre yapılan hesaplamalara göre Türkiye’nin teorik jeotermal ısı potansiyeli 60.000 MWt’ye ve elektrik enerjisi üretim potansiyeli de 4500 MW’a tekabül etmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarına verilen YEKDEM teşvikleri kapsamında jeotermal enerjiden üretilen elektrik enerjisine, kWh başına 10,5 cent teşvik verilmesi özellikle son yıllarda jeotermal enerjiden üretim yapan elektrik santrallerinde yatırımları artırmıştır.

Ülkemizin pek çok bölgesinde farklı sıcaklıklarda yaklaşık 1000 adet jeotermal alan bulunmaktadır. Bu alanların %78’i Batı Anadolu’da, % 9'u İç Anadolu’da, % 7'si Marmara Bölgesi’nde, % 5'i Doğu Anadolu'da ve % 1'i diğer bölgelerdedir. Bu alanların %90’ı, ısıtma, termal turizm gibi doğrudan kullanıma uygundur. %10’luk kısmı ise elektrik üretimine uygun kaynaklardır.

2020 Nisan ayı sonu itibari ile Türkiye’de toplam kurulu gücü 1.514,7 MW olan 54 adet jeotermal enerji santrali bulunmaktadır. Jeotermal enerji santrallerinin Türkiye’nin toplam kurulu gücündeki payı ise %1,65 civarındadır.

Tablo 4. Türkiye Jeotermal Enerji Santrali Kurulu Gücü'nün Yıllara Göre Gelişimi (MW)

Daha fazla bilgi alabilirsiniz...

    • Elektrik enerjisi nasıl üretilir?

    • Biyokütle kaynakları nelerdir?

    • HES nedir?