Stanford Üniversitesi’nin yaptığı bir araştırma, EGS ve temiz şebekeler hakkında neler ortaya koyuyor?
Stanford Üniversitesi'nin yaptığı bir çalışma, EGS'nin eklenmesinin %100 yenilenebilir enerji sistemlerini nasıl yeniden şekillendirdiğini, arazi kullanımını ve altyapıyı azaltırken temiz ve istikrarlı enerjiyi nasıl desteklediğini inceliyor.
Geliştirilmiş jeotermal sistemler (EGS), genellikle sondaj maliyetleri, sismik risk veya projelerin ne kadar hızlı ölçeklenebileceği açısından tartışılır. Stanford Üniversitesi’nden yeni bir modelleme çalışması farklı bir açıdan yaklaşıyor. Araştırmacılar, EGS’nin kendi başına yeterince ucuz olup olmadığını sormak yerine, jeotermal enerjinin temiz enerji sisteminin bir parçası olduğunda tüm sisteme ne olduğunu soruyorlar.
Yanıt incelikli ve jeotermal topluluğu için sessizce cesaret verici. Çalışma, EGS’nin %100 yenilenebilir enerji sisteminin genel maliyetini önemli ölçüde düşürmeyebileceğini, ancak bu sistemi daha küçük, daha kompakt ve inşa edilmesi daha kolay hale getirebileceğini öne sürüyor. Arazi kullanımı, izinler ve kamuoyu kabulünün enerji sonuçlarını giderek daha fazla şekillendirdiği bir dünyada, bu fark önemlidir.
Şebeke açısından bakıldığında, EGS rüzgar ve güneş enerjisinden çok farklı davranır. Günün 24 saati çalışır. Stanford araştırmasında, hava koşullarına veya gün ışığına bağlı olarak dalgalanmak yerine, sabit bir elektrik payı sağlayan, istikrarlı bir temel yük gücü olarak ele alınmıştır.
Stanford çalışmasının aslında yaptığı şey
Araştırma ekibi, 150 ülke için tüm sektörlerde %100 rüzgar-su-güneş (WWS) enerji sistemine geçişi modelledi. Bu, elektrik, ulaşım, binalar ve sanayi dahil olmak üzere, son kullanım alanlarının neredeyse tamamen elektrifikasyonunu varsaymaktadır.
Tüm senaryolarda, rüzgar ve güneş enerjisi elektrik arzında baskın rol oynar. Geri kalan elektrik dışı ısı ihtiyaçları için geleneksel jeotermal ve güneş enerjisi kullanılır. Temel karşılaştırma, enerji jeolojik sistemlerinin (EGS) bulunmadığı sistemler ile EGS’nin toplam elektriğin yaklaşık %10’unu baz yük gücü olarak sağladığı sistemler arasındadır.
Belirsizliği yansıtmak için çalışma, EGS’nin düşük, orta ve yüksek olmak üzere üç maliyet senaryosunu inceliyor. Soru, EGS’nin rüzgar ve güneş enerjisinin yerini alıp almayacağı değil, bunların etrafındaki sistemi nasıl yeniden şekillendireceğidir.
Maliyetler: Manşet başlığı değil, ama yine de önemli.
Çalışmanın en ilginç bulgularından biri, %10’luk elektrik payına EGS (Enerji Verimliliği Sistemi) eklenmesinin, tamamen yenilenebilir enerjiye dayalı bir sistemin toplam maliyeti üzerinde nispeten az bir etkiye sahip olmasıdır.
Düşük maliyetli EGS senaryosunda, EGS dahil edildiğinde hem özel enerji maliyetleri hem de daha geniş sosyal maliyetler daha düşüktür. Orta maliyetli senaryoda, toplam maliyetler jeotermal enerjiyle veya jeotermal enerji olmadan genel olarak benzerdir. Yüksek maliyetli senaryoda ise EGS eklendiğinde maliyetler artar.
Buradan çıkarılacak sonuç, EGS’nin temiz enerjiyi otomatik olarak daha ucuz hale getirdiği değil. Aksine, çalışma, EGS’nin kağıt üzerinde maliyet açısından avantajlı olmasa bile, %100 yenilenebilir bir sistemin ekonomisini baltalamadığını gösteriyor. Bu da kendi başına anlamlı bir sonuç.
Daha da çarpıcı olan, daha geniş bağlamdır. EGS’nin dahil edilip edilmemesine bakılmaksızın, %100 WWS sistemine geçiş, günümüzün fosil yakıtlı sistemlerine kıyasla yıllık özel enerji maliyetlerini yaklaşık %60 oranında azaltmaktadır. Sağlık ve iklim hasarları da hesaba katıldığında, toplam sosyal enerji maliyetleri yaklaşık %90 oranında düşmektedir. EGS, zaten dramatik olan bu değişimin içinde faaliyet göstermektedir.
EGS, enerji sisteminin şeklini nasıl değiştiriyor?
EGS’nin gerçekten öne çıktığı nokta, sistemin yapısını değiştirme biçimidir.
Jeotermal enerji sürekli ve istikrarlı bir çıktı sağladığı için, jeotermal enerji depolama (EGS) sistemi dahil edildiğinde tüm enerji sisteminde gereken toplam nominal kapasite azalır. Aynı güvenilirlik seviyesine ulaşmak için daha az rüzgar, daha az güneş ve daha az depolama gerekir.
Arazi kullanımı da azalır. Enerji üretim sistemlerinin (EGS) devreye girmesiyle, enerji altyapısı için gereken toplam arazi alanı, yalnızca rüzgar ve güneş enerjisine dayalı bir sisteme göre daha düşüktür. Büyük ülkeler için bu önemsiz gibi görünebilir. Ancak küçük veya yoğun nüfuslu ülkeler için belirleyici olabilir.
Çalışma ayrıca, jeotermal enerjinin dahil edilmesiyle WWS enerji sistemindeki toplam iş sayısının azaldığını da ortaya koyuyor. Bunun nedeni jeotermal enerjinin iş kaybına yol açması değil, sistemin bir bütün olarak daha kompakt hale gelmesi, aşırı inşa edilmiş kapasitenin ve arazi yoğun altyapının azalmasıdır. Bu, istihdam kalitesi veya bölgesel etkilerle ilgili bir değerlendirme değil, yapısal bir etkidir.
Sistem değerinin LCOE’den neden daha önemli olduğu
Makalede tekrar eden bir tema, EGS gibi teknolojilerin sistem düzeyinde değerlendirilmesi gerektiğidir. Sadece elektriğin seviyelendirilmiş maliyetine bakmak, sabit kaynakların şebeke için ne yaptığını gözden kaçırmak anlamına gelir.
EGS, dengeleyici bir çapa görevi görür. Elektriğin yaklaşık %10’unu sürekli olarak sağlayarak, rüzgar ve güneş enerjisi santrallerinin aşırı boyutlandırılmasına ve nadir ancak kritik düşük üretim dönemlerini karşılamak için büyük miktarda depolama alanı inşa edilmesine olan ihtiyacı azaltır. Toplam maliyetler neredeyse hiç değişmese bile, sistem daha basit hale gelir.
Bu bakış açısı, özellikle arazi bulunabilirliği, kamuoyu muhalefeti veya şebeke karmaşıklığı nedeniyle rüzgar ve güneş enerjisinin ne kadar geniş ölçekte kullanılabileceğini sınırlayan ülkeler için geçerlidir. Bu bağlamlarda, teorik olarak daha ucuz ancak yaygın bir sisteme kıyasla daha küçük, daha kompakt bir sistemin izin alınması ve devreye alınması daha kolay olabilir.
Bu durum jeotermal enerji topluluğu için ne anlama geliyor?
Jeotermal enerji geliştiricileri ve politika yapıcıları için bu çalışma, bakış açısını yeniden şekillendirme fırsatı sunuyor. Jeotermal enerji sistemleri, düşük maliyetli temiz enerjiye ulaşmak için olmazsa olmaz bir unsur olarak sunulmuyor. Rüzgar ve güneş enerjisi zaten bu yükün büyük bir kısmını üstlenebiliyor. Bunun yerine, jeotermal enerji bir optimizasyon aracı olarak ortaya çıkıyor.
Pratik açıdan bakıldığında, EGS (Enerji Verimliliği Sistemleri) %100 yenilenebilir sistemlerin daha yönetilebilir hale gelmesine yardımcı olabilir. Arazi gereksinimlerini azaltır, fazla kapasiteyi ortadan kaldırır ve emisyon olmadan istikrarlı güç sağlar. Küçük ve yoğun nüfuslu ülkeler için bu özellikler maliyet kadar önemli olabilir.
Bulgular ayrıca jeotermal enerjinin sadece ulusal kaynaklar açısından değil, sistem tasarımı açısından da ele alınması gerektiğini göstermektedir. Alanın sınırlı olduğu veya kamuoyunun kabulünün zayıf olduğu durumlarda, jeotermal enerji sistemleri mütevazı penetrasyon seviyelerinde bile büyük bir rol oynayabilir.
Zorluklar devam ediyor, ancak yön açık
Çalışma, belirsizliği göz ardı etmiyor. Gerçek dünyadaki EGS maliyetleri, modelde incelenen düşük ila yüksek aralıkta herhangi bir yerde olabilir. EGS’nin sürekli olarak sistem faydaları sağlaması için sondaj, rezervuar oluşturma ve uzun vadeli performans alanlarındaki sürekli ilerleme kritik önem taşıyacaktır.
Politika tasarımı da önemlidir. Birçok enerji piyasası hala istikrarlı, temiz kapasite veya azaltılmış arazi kullanımı yerine en ucuz kilovat saati ödüllendiriyor. Çalışmada belirlenen sistem düzeyindeki faydaların gerçekleştirilebilmesi için, planlama ve piyasa çerçevelerinin bunları açıkça değerlendirmesi gerekecektir.
Jeotermal enerjinin enerji dönüşümündeki farklı rolü
Stanford analizi, jeotermal enerji sistemlerinin gelecekteki enerji sistemlerine hakim olacağını iddia etmiyor. Bunun yerine, daha sessiz ancak potansiyel olarak etkili bir rol oynayabileceğini öne sürüyor. Jeotermal enerji en büyük maliyet düşüşlerini sağlamayabilir, ancak daha küçük, daha kompakt ve kullanımı daha kolay olan daha temiz enerji sistemlerinin şekillenmesine yardımcı olabilir.
Genellikle niş veya yerel odaklı bir sektör olarak nitelendirilen bir sektör için bu, dikkat edilmesi gereken bir değişim ve çalışmanın kendisine daha yakından bakmanın bir nedeni.
Kaynak: ThinkGeoEnergy