Afet bölgelerinde kurulan yerleşim birimlerinin enerji ihtiyacının şebekeden bağımsız hibrit sistemlerle karşılanmasının tekno-ekonomik analizi

Abstract

Afet bölgelerinde enerji ihtiyacı afetin gerçekleştiği ilk andan itibaren başlamaktadır. Deprem, sel gibi doğal afetlerden sonra özellikle gece yapılan arama-kurtarma çalışmaları sırasında kullanılacak aydınlatma sistemlerinin ve afetten etkilenen kişiler ve afetin yaşandığı bölge ile iletişimi sağlayacak haberleşme cihazlarının sürekli kullanımda olması gerekmektedir. Ayrıca bölgede kullanılacak sağlık cihazlarının çalıştırılması ve su ihtiyacının karşılanması gibi acil konular da enerji ihtiyacını arttırmaktadır. Doğal afetlerden sonra bölgeye verilen elektrik, doğalgaz gibi yakıtları taşıyan hatlardan sızıntı ihtimaline karşı güvenlik nedeniyle kesilebilir. Afetin verdiği zarardan kaynaklı olarak ise elektrik kesintileri, elektrik hatlarında kablolardaki arızalardan kaynaklanacağı gibi, şehir içi şehirlerarası trafolarda hatta enerji üretim tesislerinde problem oluşabilecek problemlerden de kaynaklanabilir. Bununla beraber doğalgaz, petrol gibi nakil hatlarında problem oluşma ihtimali, ulaşım yollarındaki aksaklıklar, afet sonrası bölgelerde enerjinin yerinde üretilme ihtiyacını gündeme getirecektir. Ayrıca bu uygulama kurulacak bölgede kaçak bağlantıların oluşmasını ve bölgenin şebekeye yük getirmemesinin önüne geçeceği gibi ilerleyen zamanlarda bölgede kurulacak kalıcı konutlarda enerji üretim alt yapısını da sağlayacaktır. Deprem, sel gibi doğal afetler, savaş, zorunlu göç gibi insan ve kıtlık gibi iklim kaynaklı afetlerden sonra insanlar bulundukları bölgeden ayrılmak zorunda kalarak afet bölgelerine yerleşmektedir. Bu bölgelere yerleşen insanların başta barınma, yiyecek ve su gibi önemli ihtiyaçları olmaktadır. Bunun yanında günlük hayatın devamı için önemli olan telefon, tablet ve dizüstü bilgisayarı gibi iletişim araçlarının da elektrik ihtiyacının karşılanması gerekmektedir. Bu ihtiyaçların ilk zamanlarda karşılanmasında portatif ve mobil güneş enerjisi sistemleri kullanılabilmektedir. İlerleyen zamanlarda artan güç ihtiyacı ile beraber daha büyük enerji sistemlerine ihtiyaç vardır. Afet bölgesindeki hanelerde, okul ve sağlık ocağı gibi tesislerde, suyun pompalanması gibi uygulamalarda PV-Bataryalardan oluşan bağımsız güneş enerjisi sistemleri enerji ihtiyacını karşılayabilir. Ayrıca PV-Batarya sistemleri ile bazı afet bölgelerinde insani yardım amaçlı yapılan uygulamalarda bölgenin çok büyük oranda enerjisini üretebilecek kapasitelere ulaşılmaktadır. PV panellerin yanında yoğunlaştırılmış güneş enerjisi özellikle suyun dezenfeksiyonu ve yemek pişirilmesi gibi uygulamalarda kullanılabilmektedir. Rüzgar enerjisi son senelerde gelişen teknolojiyle beraber afet bölgelerinde acil enerji ihtiyacını karşılamakta görev alabilmektedir. Biyogaz bir yenilenebilir enerji kaynağı olarak afet bölgelerinde sanitasyon gibi atık yönetimi uygulamalarından elde edilebilmektedir. Elde edilen biyogaz yemek pişirme için ocaklarda, yüksek miktarda elde edilen biyogaz ise jeneratörlerde enerji kaynağı olarak faydalanılabilmektedir. Afet bölgelerinde bir diğer önemli konuda yemeğin pişirilmesidir, geleneksel yöntemler bırakılarak odun ve odun kömürünü daha verimli kullanan ocaklar, LPG ve etanol ocakları, biyogaz ve solar gibi yenilebilir ocaklar ve son zamanlarda enerji-etkin elektrikli ocaklar bu bölgelerde kullanılabilmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının afet bölgelerinde yaygın olarak kullanımını sağlayan en önemli unsur bataryalardır. Özellikle son senelerde düşük güçlerden yüksek güçlere kullanımı yaygınlaşan lityum-iyon bataryalar son dönemlerde öne çıkmaktadır. Dizel jeneratörler afet bölgelerinde enerji ihtiyacını karşılanmasında hala ilk akla gelen yöntemdir. Ancak yakıt masraflarındaki artış ve sürekli yakıt ihtiyacı, emisyon sorunu gibi nedenlerden dolayı afet sonrası alanlarda kullanılması azaltılmaya çalışılmaktadır. Hibrit sistemler yenilenebilir ve dizel jeneratörlerin avantajlarını bir araya getirerek daha güvenilir, sürdürülebilir, emre amadeliği yüksek, uygun maliyetli sistemler olmaktadır. 26 Şubat 2023 günü Kahramanmaraş merkezli iki büyük depremde en büyük yıkımın yaşandığı yerlerin başında Hatay'ın Antakya ilçesi gelmektedir. Depremin özellikle ilk günlerinde başta arama kurtarma çalışmaları olmak üzere bölgede enerji sıkıntısı yaşanmıştır. Bu çalışmada, Antakya ilçesinde afet bölgesinde 72 hanelik bir komşuluk biriminin elektrik ihtiyacı HOMER programı kullanılarak depremin ilk günlerinden başlayarak kademeli olarak yenilenebilir ve hibrit sistemler ile karşılanması planlanmaktadır. Bu plan doğrultusunda enerji ihtiyacının karşılanması için gerçekleştirilecek bu kademeli olarak artış dünya bankası enerji sektörü destek programının hazırladığı SE4ALL (Sustainable energy for all- herkes için sürdürülebilir enerji) çoklu-kademe sistemi bölgeye uyarlanarak yapılacaktır. Afet bölgesinin ilk gününden başlayarak bir haftalık, on beş günlük, üç aylık, altı aylık sürelerde 5 kademe tanımlanmıştır.