Güneş ve rüzgar santralleri, ürettikleri elektriği her zaman ihtiyaç duyulan zamanda ve istenilen fiyatla piyasaya sunamıyor. Şebeke kısıtları ve ihtiyaç fazlası üretim, enerji depolamayı giderek daha önemli hale getirirken hidrojen, elektriğin farklı alanlarda değerlendirilmesine imkan sağlayabilecek seçeneklerden biri olarak öne çıkıyor.
Ancak elektriği hidrojene dönüştürmek, depolamak ve gerektiğinde yeniden elektrik üretmek her koşulda avantaj sağlamıyor. Dönüşüm sırasında yaşanan enerji kayıpları, yatırım maliyetleri ve hidrojenin nerede kullanılacağı, bu teknolojinin ekonomik uygulanabilirliğini belirliyor. Batarya sistemleriyle karşılaştırıldığında hangi koşullarda avantaj sağlayabileceği de önem taşıyor.
Hidrojen Teknolojileri Derneği Yönetim Kurulu Başkanı Prof. Dr. İbrahim Dinçer, Enerji Haber ile paylaştığı değerlendirmelerde bu konuları ele alırken Türkiye'deki yenilenebilir enerji tesislerinde hidrojen üretiminin önceliklendirilmesini önerdi. Dinçer, hidrojenin yalnızca üretilmesinin yeterli olmadığını, depolama ve son kullanımın da aynı sistem içinde planlanması gerektiğini vurguladı.
GÜNEŞ VE RÜZGARDA DEPOLAMA NEDEN GEREKLİ?
Güneş ve rüzgar enerjisinin sürekli ve aynı miktarda üretim yapamadığını hatırlatan Dinçer, enerji depolama ihtiyacının iki aşamada ortaya çıktığını anlattı.
İlk aşamada enerji kaynağı ile üretim sistemi arasında, ikinci aşamada ise sistem ile tüketici arasında depolamaya ihtiyaç duyuluyor. Özellikle ihtiyaç fazlası enerjinin daha sonra kullanılabilmesi açısından bu iki aşama önem taşıyor.
Hidrojenin bu süreçte anlamlı bir seçenek olabilmesi için kullanılacağı uygulamaların ve son kullanıcıların belirlenmesi gerektiğini ifade eden Dinçer, üretilen hidrojenin doğrudan tüketilemediği veya yeniden enerjiye dönüştürülemediği durumlarda depolamanın amacına ulaşamayacağına dikkat çekti.
BATARYA MI HİDROJEN Mİ? MALİYET VE KULLANIM AMACI BELİRLEYİCİ
Enerji depolamada batarya ve hidrojen teknolojilerini karşılaştıran Prof. Dr. İbrahim Dinçer, maliyetlerin yanı sıra depolama yönteminin, kullanım amacının ve hidrojen altyapısının da belirleyici olduğunu şu sözlerle anlattı:
"Batarya depolama sistemleri hızla gelişiyor, uygulamaları artıyor ve birçok sistemde hayata geçiriliyor. Buna bağlı olarak maliyetler de giderek azalıyor. Batarya depolamada maliyetler megavat saat başına 135 ile 200 dolar arasında değişirken hidrojenle depolamada 280–300 dolar seviyelerine ulaşabiliyor. Bunun nedeni, hidrojen ekosisteminin henüz yaygın biçimde kurulmamış olması. Ancak ABD'nin Kaliforniya eyaleti, Kanada'nın British Columbia eyaleti ve Avrupa'nın farklı bölgelerinde, özellikle hidrojen dolum istasyonlarının bulunduğu yerlerde depolanan hidrojenin satılabilmesi ekonomik avantaj sağlıyor. Hidrojenin depolanma süresi, kullanılan depolama yöntemine ve basınç seviyelerine bağlı olarak değişiyor. Bataryaların şarj ve deşarj süreleriyle karşılaştırıldığında hidrojen avantaj sağlayabiliyor. Maliyet açısından ise batarya öne çıkıyor. Ancak hidrojen kullanımı gerektiren bir ekosistem kurmuşsak veya böyle bir sistem geliştiriyorsak, önceliği hidrojene vermemiz gerekiyor."
ELEKTRİK HİDROJENE DÖNÜŞTÜRÜLDÜĞÜNDE NE KADARI GERİ KAZANILIYOR?
Elektriğin hidrojene dönüştürülüp depolandıktan sonra yeniden elektrik üretiminde kullanılması, enerji kayıplarını da beraberinde getiriyor. Prof. Dr. İbrahim Dinçer, bu sürecin verimliliğini ve hidrojenin hangi koşullarda tercih edilmesi gerektiğini anlattı. Elektrikten hidrojen üretirken elektrolizör kullanıldığını, pratik uygulamalarda elektrolizör verimini ortalama yüzde 60 seviyesinde kabul edebileceklerini kaydeden Dinçer, şunları dile getirdi:
“Ürettiğimiz hidrojeni yeniden elektriğe dönüştürmek istediğimizde ise yakıt hücresini kullanıyoruz. Yakıt hücresinin verimini de yüzde 60-65 aralığında aldığımızda, iki dönüşümün ardından toplam verim yüzde 36-40 seviyesinde gerçekleşiyor. Bu süreçte elektrokimyasal dönüşümler nedeniyle enerji kayıpları oluşuyor. Dolayısıyla elektriğe doğrudan ihtiyacımız varsa mevcut elektriği önce hidrojene dönüştürüp ardından yeniden elektrik üretmek anlamlı değil. Ancak ihtiyaç fazlası elektriğimiz ve hidrojen kullanabileceğimiz uygulamalarımız varsa bu dönüşüm anlam kazanıyor. Üretilen hidrojeni farklı yerlerde yakıt hücresiyle yeniden elektriğe dönüştürebilir, doğrudan yakıt olarak kullanabilir veya alternatif yakıtların ve kimyasalların üretiminde ham madde olarak değerlendirebiliriz."
HİDROJEN YATIRIMININ MALİYETİNİ NELER BELİRLİYOR?
Yenilenebilir enerjiyle hidrojen üretimi ve depolama yatırımlarının ekonomik açıdan değerlendirilmesinde, yalnızca elektrolizörün satın alma maliyeti değil, sistemin bütün giderleri önem taşıyor.
Prof. Dr. İbrahim Dinçer, yatırım maliyetlerinin hesaplanmasında dikkate alınması gereken unsurları şöyle açıkladı:
"Yenilenebilir enerjiyi kullanan bir hidrojen üretim sistemi oluşturacak, bunu depolayıp farklı amaçlarla kullanacaksak birçok parametreyi dikkate almamız gerekiyor. Bunların başında CAPEX, yani sermaye harcamaları ve OPEX, yani işletme giderleri geliyor. Elektriğin fiyatı, elektrolizörün çalışma süresi, üretim miktarı, depolama yöntemi ve depolanan hidrojenin kilogram veya ton başına maliyeti de bu değerlendirmenin içinde yer alıyor. Bütün bunların dikkate alınması gerekiyor."
HİDROJEN SADECE ELEKTRİK DEPOLAMAK İÇİN KULLANILMIYOR
Hidrojenin yalnızca elektrik depolamak amacıyla değerlendirilmemesi gerektiğini belirten Prof. Dr. İbrahim Dinçer, yakıt, enerji taşıyıcısı ve ham madde olmak üzere üç temel kullanım alanına dikkat çekti.
Hidrojenin işletmelerde, araçlarda ve farklı enerji sistemlerinde yakıt olarak kullanılabildiğini ifade eden Dinçer, enerji taşıyıcısı olarak başka bölgelere ulaştırılabildiğini, kimya sanayisinde ise amonyak, metan, metanol, etanol ve dimetil eter gibi ürünlerin üretiminde ham madde olarak değerlendirilebildiğini söyledi.
Dinçer, "Dolayısıyla biz hidrojeni üretip şimdi ne yapacağız gibi düşünmeyeceğiz. Hidrojen üretimine başlamadan önce hangi sektörlerin, uygulamaların ve son ürünlerin hedeflendiğinin belirlenmesi gerekir” dedi.
HİDROJENİN ÖNÜNDEKİ EN BÜYÜK ENGEL NE?
Hidrojen teknolojilerinin yaygınlaşmasında en büyük ihtiyacın kapsamlı bir altyapı dönüşümü olduğunu belirten Prof. Dr. İbrahim Dinçer, üretimden son kullanıma kadar bütün aşamaların birlikte ele alınması gerektiğini vurguladı.
Dinçer, "Hidrojenin en büyük gereksinimi bir ekosistem, bir altyapı dönüşümü. Hidrojeni üretmeniz, depolamanız, taşımanız, dağıtmanız, onu dönüştürmeniz ve kullanmanız” diye konuştu.
Elektriğin doğrudan cihazlarda veya elektrikli araçlarda kullanılabildiğini, hidrojenin ise daha kapsamlı bir altyapı gerektirdiğini anlatan Dinçer, insan kaynağının yetiştirilmesi, finansman imkanlarının oluşturulması ve gerekli teknolojilerin geliştirilmesinin önemine dikkat çekti.
Dinçer, ülkelerin hidrojen teknolojilerinde kendi kendine yeterli hale gelmesi gerektiğini belirterek Türkiye'nin de bu alandaki teknolojilerini geliştirmesi ve uygulamaya alması gerektiğini ifade etti.
2035 SONRASINDA HİDROJENİN ROLÜ DEĞİŞEBİLİR
Enerji dönüşümünü tarihsel bir süreç olarak değerlendiren Prof. Dr. İbrahim Dinçer, 1760'lı yıllarda kömürün yaygınlaşmasıyla başlayan karbon çağından hidrojenin öne çıktığı yeni bir döneme geçildiğini savundu. Dinçer, 2020 yılını hidrojen çağına geçişin başlangıcı olarak nitelendirdi.
Özellikle 2035 sonrasında fosil kaynakların kullanımının büyük ölçüde azaldığı bir gelecek senaryosuna dikkat çeken Dinçer, yakıt ve kimyasal üretiminde ortaya çıkacak ham madde ihtiyacına işaret etti. Dinçer, şöyle devam etti:
“Yarın öbür günü özellikle 2035'lerin ötesine fosil kaynakların kömüründen, petrolüne, doğal gazına kadar daha çıkarılmadığı bir sürece girdiğimiz zaman peki biz yakıtları ve kimyasalları neyle elde edeceğiz? Ona ham madde gerekecek. Bu ham madde bizim yeşil hidrojen olacak. Bu dönüşümde yenilenebilir kaynaklardan üretilen yeşil hidrojenin yanı sıra doğal olarak oluşan beyaz hidrojen de önem kazanabilir. Hidrojenin yalnızca enerji taşıyıcısı olarak değil, fosil kaynaklara alternatif yakıtların ve kimyasal ürünlerin üretiminde kullanılabilecek bir ham madde olarak değerlendirilmesi gerektir.”
HİDROJEN MALİYETLERİ NASIL DÜŞECEK?
Hidrojen teknolojilerinde seri üretimin artması ve kullanım alanlarının genişlemesiyle birim maliyetlerin düşmesini bekleyen Prof. Dr. İbrahim Dinçer, karbon vergileri ve hidrojene yönelik teşviklerin de bu süreçte etkili olacağını belirtti.
Dinçer, "Seri üretimin artması, kullanımın artması maliyetleri düşürecek. Birim ünite başına maliyetler azalacak. Geçmişte kullandığımız birçok sistemde, alet ve ekipmanda da böyle oldu. Karbon vergilerinin hayata geçmesiyle karbon kaynaklı seçeneklerden uzaklaşılacak. Hidrojene yönelik teşvik ve desteklerle de hidrojen kullanımı artacak. Dolayısıyla bu gelişmelerin maliyetleri düşürmesini bekliyoruz" ifadelerini kullandı.
ELEKTRİĞİNİ SATMAKTA ZORLANAN TESİSLERE HİDROJEN ÖNERİSİ
Prof. Dr. İbrahim Dinçer, Türkiye'deki yenilenebilir enerji üreticilerinin karşılaştığı sorunlara da dikkat çekti. Birçok tesisin elektriğini istediği zamanda ve fiyatla satamadığını, şebeke yoğunluğu nedeniyle bazı üreticilerin ceza ödemek zorunda kaldığını aktaran Dinçer, bu soruna yönelik, güneş ve rüzgar santrallerinde ihtiyaç fazlası elektriğin hidrojen üretiminde değerlendirilmesi önerisinde bulundu.
ARAŞTIRMALARIN TİCARİLEŞMESİ İÇİN ACİL DESTEK ÇAĞRISI
Dinçer, Türkiye'de hidrojen teknolojileri üzerine yürütülen araştırmaların laboratuvar aşamasından pilot tesislere ve ticari uygulamalara taşınması için finansman ve teşvik mekanizmalarının geliştirilmesi gerektiğini söyledi. Araştırma sonuçlarının piyasada kullanılabilecek çözümlere dönüşmesinin önemini vurgulayan Dinçer, geliştirilen teknolojilerin ticari kullanıma açılması ve hidrojen sektörünün büyümesi için finansman imkanlarının oluşturulması gerektiğini kaydetti. Dinçer, "Bu teşvik ve desteklerin mutlaka acilen hayata geçmesi gerekiyor" diye konuştu.
