Termal Güneş Enerji Projelerinde Risk Yönetimi Yaklaşımı Ve Risk Analizi

Abstract

Artan dünya nüfusu ile birlikte fosil kaynakların yetersiz kalması olasılığı insanoğlunu yeni enerji kaynakları arayışına sürüklemektedir. Güneş enerjisi de son zamanların en gözde yenilenebilir enerji çözümü olarak değerlendirilmektedir. Tükenmeyen, temiz ve sürdürülebilir bir enerji türü olması güneş enerjisinin cazibesini artırmaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte yatırım maliyetlerinin düşmesine bağlı olarak, güneş enerjisi uygulamalarına yönelik çalışmalar hızlanmakta ve ülkeler gelecekteki enerji politikalarını bu eksende oluşturmaktadırlar. Güneş enerji teknolojileri arasında, çalışma prensibi bakımından konvansiyonel buhar çevrimlerine benzerliği ile bilinen yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojileri öne çıkmaktadır. Güneş enerji teknolojilerinden olan bu termal tabanlı teknolojiler, hem elektrik üretimi hem de buharın kullanıldığı prosesler için bir çözüm olmaktadır. Yoğunlaştırılmış sistemler arasında da sistemde bulunan kuleden esinlenerek isimlendirilmiş kule tipi yoğunlaştırılmış güneş enerji teknolojileri son yılların popüler teknolojilerinden biridir. Yüksek sıcaklık ve basınçta çalışılabilme özellikleri, ısı akışkan taşıyıcısının yüksek ısı kapasiteli bir akışkan olabilmesi gibi özelliklerinden dolayı diğer yoğunlaştırılmış güneş enerji teknolojileri arasında öne çıkmaktadır. Amerika, İspanya gibi ülkeler öngörülü davranarak kule tipi yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojilerini geliştirmeye başlamışlar ve günümüzde de bu teknolojinin öncülerinden olmuşlardır. Teknoloji geliştiren ülkelerin yanı sıra, güneş kuşağında yer alan, Arap yarımadasındaki petrol zengini ülkeler de gelecek enerji politikalarında kule tipi yoğunlaştırılmış güneş enerjisine yer vermektedirler. Günümüzde elektrik üretiminin yanı sıra içme suyu eldesi için de fosil kaynaklı teknolojilere bağımlı olan Suudi Arabistan, Katar, Birleşik Arap Emirlikleri, Kuveyt gibi ülkeler çok geç olmadan bu ihtiyaçlarını güneşten sağlamaya karar vermişlerdir. Böylelikle azalan fosil kaynaklarını ihraç ederek ülke ekonomisine katkıda bulunacaklar hem de ihtiyaç duydukları enerjiyi sonsuz bir kaynak olan güneşten sağlayabileceklerdir. Türkiye'de de pilot uygulama seviyesinde teknoloji geliştirme çalışmaları yapılmaktadır. Kesinti durumunda hayatın çok ciddi sekteye uğraması konusunda ele alındığında enerji üretiminin sürdürülebilir olması çok önem taşımaktadır. Sonsuz bir kaynak, sürdürülebilir olmadığı sürece tam faydalanılan bir kaynak değildir. Konvansiyonel teknolojilerde olduğu gibi yenilenebilir enerji kaynaklarında da belirsizlikler ve sürdürülebilir olmama durumu yaşanabilir. Hatta konvansiyonel kaynaklarla kıyaslandığında kesikli kaynaklar olan yenilenebilir kaynaklardaki belirsizlikler ve sorunlar daha fazladır. İşte bu sebeple güneş enerjisi gibi kaynaklardan enerji üretirken çıkabilecek sorunlar ve belirsizlikler çok iyi ele alınmalı ve enerjinin kesintisiz üretimi için iyi bir şekilde yönetilmelidir. Birkaç yıl önceye kadar belirsizlikler ve riskler sadece finansal olarak ele alınıyordu. Projeyi veya şirketi sadece finansal olarak etkileyen sebepler göz önünde bulundurma anlayışı yaygındı. Fakat proje yönetim anlayışının gelişmesi ve yönetim tanımının geliştirilmesi ile birlikte, meydana çıkabilecek belirsizlikler sadece olumsuz anlamdaki tehtid kavramı değil, olumlu anlamda fırsat kavramı ile de değerlendirilmeye başlandı. İşte bu noktada artık proje belirsizliklerine yaklaşım değişmiş oldu. Böylece proje yönetim felsefesinin bir alt basamağı olan risk yönetimi de önem kazanmış oldu. Artık geleneksel risk anlayışı yerine daha geniş kapsamlı yeni risk anlayışı almaya başlamıştır. Yeni risk anlayışına göre risk; sadece "kayıp" olarak değil, aynı zamanda "fırsat" olarak da tanımlanmaktadır. Yeni anlayışa göre risk; gelecekte olması muhtemel ve kurumun hedeflerini etkileyebilecek, tehdit ve fırsatlardır. Risk yönetiminin temelinde, şirketlerin belirsizliklerle mücadele etme zorunluluğu yatmaktadır. Her proje, doğası gereği bilinmeyenlerden kaynaklanan riskleri her zaman barındıracaktır. Önemli olan bu riskleri tespit etmek ve riskleri en iyi şekilde yönetmektir. Risk yönetmek noktasında başvurulabilecek en güçlü yöntem, risk yönetim anlayışı ile geleceği planlamaktır. Risk yönetimi, belirsizlik durumunun tespiti, kontrol edilebilir belirsizliklerin yönetimi ve tüm belirsizliklerin izlenmesi aktivitelerini kapsayan bir süreçtir. Yatırım maliyetleri konvansiyonel teknolojilere göre daha yüksek olan güneş enerjisi teknolojileri için risklerin tespit edilmesi, analizi ve kontrol edilmesi önemlidir. Projeye yatırım yapacak yatırımcıların riski değerlendirmesi ve başlanmış bir güneş enerjisi projesinin de kontrollü ilerleyebilmesi için risk yönetimi büyük önem arz etmektedir. Kurumsal risk yönetimi; şirketi etkileyebilecek potansiyel olayları tanımlamak, riskleri şirketin kurumsal risk alma profiline uygun olarak yönetmek ve şirketin hedeflerine ulaşması ile ilgili olarak makul derecede güvence sağlamak amacı ile oluşturulmuş; şirketin yönetim kurulu, üst yönetimi ve tüm diğer çalışanları tarafından etkilenen ve stratejilerin belirlenmesinde kullanılan, kurumun tümünde uygulanan sistematik bir süreçtir. Proje risk yönetimi ise; uzun bir süreci kapsar. Bu süreç, ürünün kavramsal tasarım aşamasından başlayarak, son testlerin yapılıp müşteriye teslim edilmesi aşamaları da dahil olmak üzere tüm aşamaları içermektedir. Bu süreç içerisinde; hangi risklerin öncelikli olarak çözümlenmesi gerektiği sorusuna bulunan yanıtlarla beraber, bu risklerin yönetilmesi için gerekli stratejilerin ve planların uygulandığı sistematik bir yapıyı barındırır. Bu tez kapsamında yapılan çalışmada, PMI anlayışına göre risk yönetimi tanımlanmış ve bir kule tipi yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojisini olan ST1 isimli bir örnek santralin proje başlangıcından buhar üretim safhasının tamamlanmasına kadar olan süreçlerin proje risk analizi yapılmıştır. Bu çalışmada, kule tipi yoğunlaştırılmış güneş enerjisi projelerindeki risklerin belirlenmesi ve analiz edilmesi konusu üzerinde durulmuştur. Proje aşamalarına göre kavramsal tasarım, sistem bileşenleri tasarımı, sistem bileşenleri üretim ve satın alınması, montaj, donanım ve yazılım entegrasyonu, devreye alma ve sistem testleri başlıkları altında değerlendirme yapılmıştır. Ayrıca belirlenen riskler; teknik, sosyal, ekonomik ve politik olması durumuna göre de bir kategoriye ayrılmıştır. Sonrasında ise proje risk değerlendirmesi ve analizi kapsamında teknik kategoriye giren risklerin kalitatif analizi yapılmıştır. Birinci bölümde; tezin amacı ve literatür araştırması anlatılmaktadır. Güneş enerji projelerinde risk yönetiminin önemi ve bu tip projelerde uygulanabilirliğini vurgulamayan tez amacı açıklamasından sonra, yine bu bölümde tezin tarihine değinen kısa bir bölüm bulunmaktadır. Sonraki bölüm olan ikinci bölümde farklı kaynaklarda geçen risk tanımları, eski ve yeni risk yaklaşımları, risk seviyesinin belirlenmesinde rol alan olasılık ve etki kavramları, riskin pozitif ve negatif anlamları, risk yönetimi yaklaşımları, kurumsal risk yönetimi tanımı, risk yönetimi döngüsü ve risk yönetiminin projeler için neden gerekli olduğu vurgulanmış ve yenilenebilir enerji projeleri açısından risk yönetimi avantajlarından bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde ise; projelerde uygulanan risk yönetim metodlarından bahsedilerek, uluslararası tanınmışlığı olan Proje Yönetim Enstitüsü (Project Management Institute, PMI) tarafından hazırlanan ve kabul gören proje yönetimi anlayışının bir parçası olan risk yönetimi açıklanmıştır. Risk yönetim planının hazırlanmasında başlayarak, risklerin tanımlanması, risklerin kalitatif ve kantitatif analizleri, risk yanıt planının hazırlanması, risklerin izlenmesi ve kontrolü başlıkları altında proje risk yönetim süreçlerine değinilmiştir. Dördüncü bölümde uygulama projesi ile birlikte konu daha da anlaşılır hale getirilmiştir. Bu bölümde örnek çalışmanın konusu olan kule tipi yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojisi çalışma prensibi ve sistem bileşenleri hakkında bilgi verilmiştir. Ayrıca gelecek için oluşturulmuş yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojisi senaryolarına değinilerek, 2020'den 2050'ye kadar elektrik üretiminde yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojilerinin payının nasıl artacağı konusu üzerinde duurlmuştur. Bunlara ek olarak; Dünya'daki ve Türkiye'deki kule tipi yoğunlaştırılmış güneş enerjisi santralleri hakkında bilgi verilmiştir. Yine dördüncü bölümde; uygulama projesi olarak, bir kule tipi yoğunlaştırılmış güneş enerjisi teknolojisi olan ST1 isimli bir örnek santral ele alınmıştır. Tespit edilen riskler; proje planında hangi aşamada olduğuna göre sınıflandırılmış (kavramsal tasarım, sistem bileşenleri tasarımı, sistem bileşenleri üretim ve satın alınması, montaj, donanım ve yazılım entegrasyonu, devreye alma ve sistem testleri) ve ayrıca belirlenen riskler; teknik, sosyal, ekonomik ve politik olması durumuna göre de bir kategoriye ayrılmıştır. Sonrasında; belirlenen teknik riskler ele alınarak; projedeki olasılık ve etki değerleri belirlenmiştir ve risk seviyeleri hesaplanmıştır. Karşılaştırmalı olarak incelenmesi için de olasılık-etki matrisleri ve risk seviyesi grafikleri oluşturlmuştur. Sonuç olarak dördüncü bölümde; ST1 isimli örnek santralde karşılaşılabilecek riskler tespit edilmiş ve teknik risklerin kalitatif analizleri yapılarak gerekli çıktılar ortaya konulmuştur. Sonuç bölümünde ise yapılan çalışmaya dair çıktılar özetlenerek, bir sonraki çalışmada yapılabilecek konular olan risk yanıt planlama, risk izleme ve kontrolü süreçleri üzerine durulmuştur. Bu tez çalışması ile birlikte güneş enerji projelerinde risk yönetiminin önemi ve uygulanabilirliği kanıtlanmıştır.

Along with the increasing world population, fossil resources will be insufficient. Human beings are directed to the search for new energy sources. Solar energy is considered to be the most popular renewable energy solutions in recent times. Having inexhaustable, clean and sustainable features increase the attractiveness of solar energy. With the developing technology, renewable energy investment cost is reduced. Researchs for solar energy applications is accelerating and countries are creating their future energy policies in this axis. Between the solar energy technologies, the working principle of concentrated solar power tower technology is similar to a conventional steam cycle. Because of this features, this technology can be solution for both steam and electricity generation process. Concentrated solar power tower technology is one of the most popular technology in recent years. Workability in high temperature and pressure, having heat transfer medium with high heat capacity makes this technology advantageous. Countries such as USA and Spain have begun to develop this technology years before and nowadays they became a pioneer of this technology. As well as csp technology developer countries, oil-rich countries of the Arabian Peninsula located in the sun-belt started to give special attention to concentrated solar power tower technology for their future energy policy. Today not only for electricity production but also for producing potable water, fossil fuel based technologies are required in countries such as: Saudi Arabia, Qatar, the United Arab Emirates, Kuwait… To avoid drinking water problems in the future, these countries have decided to provide these needs from the solar energy. In addition to developments in the world, csp technology development in pilot scale has been also started in Turkey. Because daily life is directly depend on energy, sustainable energy production becomes a crucial issue. As conventional energy sources, renewable energy sources have some uncertainities. For this reason, problems and uncertainties, this can occur while producing energy from sources such as solar energy, should be identified carefully. Until a few years ago, uncertainties and risks were being handled just financially. However; with the development of the project management approach, uncertainties are started to be evaluated not only as threats but also as opportunities. At this point, the approach to project uncertainties has now changed. Thus, the importance of risk management has been understood. Traditional risk perception has changed with the new risk approach that is more comprehensive. Based on new understanding of risk; risk is defined not only the "missing" but also the "opportunity". Risk is accepted as opportunities and threats that likely to be in the future and may affect the organization's goals. On the basis of risk management, companies have to solve the uncertainties for project success. Due to the nature of unknowns, each project includes risks. It is important to identify the risks and to manage the risks in a best manner. Risk management is a process including following activities: determination of uncertainty, management of controlling and monitoring of uncertainties. Detection, analysis and control of risks is important for solar technologies due to the high investment costs. Enterprise Risk Management is a strategic business discipline that supports the achievement of an organization's objectives by addressing the full spectrum of its risks and managing the combined impact of those risks as an interrelated risk portfolio. Project risk management is a long process starting from the conceptual design phase of the product, continuing with recent tests to be made and delivering to the customer. In addition, it includes identification of the risks that need to be resolved as a priority and required strategies for managing each of these risks. In this thesis, risk management is defined based on the concept of PMI and the project risk analysis of ST1 power plant, an example of concentrated solar power tower technology, has performed. In this study, risk identification and analysis has focused on the issue of concentrated solar power tower projects. Risks in the project are classified according to the following headings: conceptual design, system components design, production and supply of system components, assembly, hardware and software integration, commissioning and system tests. The risks are also categorizes as technical, social, economic and political. After risk identification and categorization, qualitative analyses of the technical risks are evaluated. In the first part, the aim of the thesis and the literatural history of risk are explained. In the second section, following issues are emphasized: the definition of risk in different sources, both old and new risk approaches, identification of the risk level including concepts of probability and impact, positive and negative meanings of risk, risk management approaches, the definition of enterprise risk management, risk management cycle and why risk management is necessary for the project. In the third part, risk management methods and PMI risk management methodology have been mentioned. According to PMBok developed by PMI, project risk management is examined under six main headings: risk management planning, risk identification, qualitative risk analysis, quantitative risk analysis, risk response planning, risk monitoring and control. In the fourth section; with ST1 project analysis, topics have been made more understandable. The current situation and the future energy scenerios of CSP have also been mentioned. In the conclusion, outcomes of the study and potential topics for subsequent study are summarized.