GÜNEŞTEN ELEKTİK; TEKNOLOJİK ÖĞRENME VE TARİHSEL DENEYİM IŞIĞINDA SEKTÖR OLUSUMU ÖNÜNDEKİ ENGELLER

Anasayfa > Tüm İçerikler > Diğer > Eğitim > Teknik Eğitim > GÜNEŞTEN ELEKTİK; TEKNOLOJİK ÖĞRENME VE TARİHSEL DENEYİM IŞIĞINDA SEKTÖR OLUSUMU ÖNÜNDEKİ ENGELLER

mahonick
Üye

Puan: 1768.5

mahonick şu anda çevrimdışı

Gönderilme Tarihi: 31 Ekim 2009 21:08:57

GÜNESTEN ELEKTRĐK; TEKNOLOJĐK ÖĞRENME VE TARĐHSEL DENEYĐM
ISIĞINDA SEKTÖR OLUSUMU ÖNÜNDEKĐ ENGELLER
Dr. Baha Kuban
ÖZET
Đklim değisikliği ve küresel ısınmanın kaynağının yerküredeki sınai faaliyetler olduğu bugün
artık genel kabul görmektedir. Bu gerçek, dünya enerji üretiminin tükenen ve kirleten fosil
yakıtlardan yenilenebilir enerji kaynaklarına kayması gerektiği düsüncesini de
yaygınlastırmaktadır. Rüzgar, fotovoltaik(günes ısığından doğrudan elektrik) gibi
teknolojilerin maliyetlerinde ve performanslarında kaydedilen çok önemli gelismelere,
pazarlarında görülen hızlı büyüme ve pek çok ülkede destek için olusturulan programlara
rağmen, toplam enerji tüketimleri içindeki yerleri hala son derece düsüktür. Son yıllarda
kaydedilen hızlı gelismeye karsın 20-30 yıllık bir gelecekte arzulanan oranda bir katkı
beklenmemektedir.
Bu çalısmada günes pili (fotovoltaik günes enerjisi) teknolojisinin ve pazarlarının gelisim
tarihçesi üzerinden teknolojik öğrenme, enerji piyasaları, serbestlesme eğilimleri,
pazar/teknoloji çekisleri bağlamında sektör olusumu önündeki teknik ve teknik olmayan
engeller irdelenmektedir.
GĐRĐS
1960'larda uzay çağının teknolojisi olarak ticarilestiği zamanlardan bugüne, günes pilleri,
hayranlık uyandırıcı bir basitliğe ve mükemmelliğe sahiptir. Çalısma ilkesi günes ısınları ile
tetiklenen bir malzeme özelliği olan fotovoltaik olgusu, tek bir hareketli parçaya sahip
olmaması, uzun ömürlü ve temiz olması ile enerji üretimi alanında, ilk kesfedildiği andan
beri, büyük umutlar beslenen bir teknoloji olmustur. Fotovoltaik olgusu Sekil 1. de sematik
olarak gösterilmektedir.
Sekil 1. Fotovoltaik olgusu
Sekilde gösterilen yarı-iletken gözelerin seri bağlanması ile dizinler ve modüller günes
pillerinin ticari olarak tedarik edildiği biçimdir. Birçok modülün bir araya getirilmesi ile
günes
n-tipi yarı-iletken
p-tipi yarı-iletken
Arka-elektrot
akım
cam
Ön-elektrot
Yansıtmasız kaplama
yapıstırıcı
günes pili sistemi tamamlanmıs olur. Bu sistem, sebekeye bağlı olan ya da olmayan
uygulamalarda depolama kullanılmadan(aküler yoluyla) ya da depolama kullanılarak görevini
yapar.
Günes Pillerinin Gelisimi:
Đlk kullanıldığı yıllardan bugüne günes pilleri maliyetler bakımında büyük yol katetmistir.
Sekil 2 günes pillerinde artan üretim hacmiyle birlikte düsen maliyetleri ve bu ürünün pazarı
konusunda yapılan öngörüleri göstermektedir.
Sekil 2. Günes pili üretiminin seyri.
Günes pillerinin son on yılda pazarını cep telefonlarından sonra, en hızlı büyüten endüstriyel
mallardan biri olduğu vurgulanmalıdır. Artan üretim hacmi, ve düsen fiyatlar, günes pillerini
önceleri sebekenin olmadığı bölgelerde müstakil uygulamalar için uygun hale getirmis
özellikle 90'lı yılların ortalarına kadar günes pillerinin esas pazarları çesitli uluslararası
yardım uygulamalarının hedefi olan 3. dünya ülkelerindeki gelismemis altyapı destek
programları olagelmistir. Sekil 5'de günes pili pazarının sektörel dağılımı gösterilmektedir.
Buradan da anlasılacağı gibi 10 yıl içinde bu dağılım önemli farklılıklar göstermeye
baslamıstır.
Bu değisimin temel nedeni gelismis ülkelerde 90'lı yılların ortalarından itibaren uygulanmaya
baslanan tesvik programlarıdır. Bu alanda örnek gösterilen Federal Alman Yenilenebilir
Enerji Yasası ile Alman pazarı en hızlı büyüyen pazar olmus, günes pillerinin Alman
kentlerindeki mimari uygulamalarına giderek daha sık rastlanır olmustur. Devlet tesvikleri ile
büyüyen üretim hacimleri hemen tüm endüstriyel teknolojilerde rastlanan maliyet düsüslerini
beraberinde getirmektedir. Đktisatçılarca öğrenme eğrileri olarak da adlandırılan bu olgu Sekil
6'da çesitli enerji teknolojileri için gösterilmektedir.
Üretim hacminin çifte logaritmik bir gösterimde enerji üretim maliyetlerine karsı çizildiği
öğrenme eğrilerinde genelde üretim hacminin her ikiye katlandığında sağlanan maliyet
düsüsleri 'öğrenme oranları' olarak adlandırılmaktadır. Günes pilleri öğrenme oranları en
yüksek enerji teknolojileri arasındadır ve bu durum genç teknolojiler için çok doğaldır. Günes
pillerinin elektrik üretim maliyetlerinde gelinen noktayı Sekil 7 göstermektedir. Merkezi fosil
öngö
rüle
gerç
ekle
Yıllı
k
(M
W/yı
1980 1990 2000
yakıt güç santrallarına göre hala yüksek olmakla birlikte Sekilde farkın giderek kapandığı
rahatlıkla görülebilmektedir.
Sekil 6. Enerji teknolojileri öğrenme eğrileri.
Sekil 7. Günes pilleri elektrik üretim maliyetlerinin kıyaslaması
Bu sektörde ticari deneyimi en eski teknoloji kristal silikon günes pilleri olmakla birlikte yeni
ince film teknolojilerine, daha hızlı ve daha büyük alan üretim avantajları nedeniyle geleceğin
günes pilleri teknoloji olarak bakılmaktadır. Sekil 9'da bugünün ve geleceğin günes pilleri
teknolojileri karsılastırılmaktadır.
güne
s
pille
ri
büyü
k
çaplı
üreti
m
bulk
pow
er
Vad
e(kıs
Vad
e(kıs
a-Si
Đnce
3.nesil
k-Si
OGP
Đnce
OGP
Si
Sekil 9. Günes pilinde geleceğin teknolojileri ve maliyetler.
Teknoloji ve pazarlardaki hızlı gelismeye karsın, yenilenebilir enerji kaynaklarının dünya
toplam enerji üretimine yaptıkları ve yapmaları öngörülen katkı son derece düsüktür. Çevre
krizi ve iklim değisikliği insanlığın enerjiye ve yasam tarzına bakısını hızla değistirmesi
gerektiğini ortaya koymakta ancak 'piyasa mekanizmasının' bu değisikliği gerçeklestirmekte
yeterince hızlı olmadığı anlasılmaktadır.
Bu oran rüzgar ve biyokütle gibi yenilenebilir kaynaklar için daha büyük olsa bile fosil yakıt
bağımlılığını kısa sürede ciddi olarak sarsacak ivmeden yoksun görünmektedir.
Teknolojik Sistemler
Üzerinde göreceli uluslararası anlasma sağlanmıs gibi görünen ve fosil yakıt kaynaklarına
bağımlılığın neden olduğu küresel kirlenmenin yenilenebilir enerji kaynaklarına hızla
geçilerek azaltılması ve bertaraf edilmesi neden gerçeklesememektedir? Bu sorunun yanıtını
enerji teknolojilerinin göreceli üstünlüklerinde değil büyük teknolojik sistemlerin toplumsal
karakterinde aramak gerekir. Bütün büyük teknolojik sistemler gibi enerji sistemi de teknik ve
teknik olmayan bilesenlerden olusur. Bunlar asağıdaki sekilde özetlenebilir;
Fiziksel bilesenler; Türbinler, kazanlar, bacalar, iletim hatları, jeneratörler v.s.
Kurumsal bilesenler; Devlet, bankalar, firmalar, elektrik sirketleri
Bilgi bilesenleri; Üniversiteler, uzmanlar, hocalar, kitaplar, dergiler ve isletme bilgisi
Düzenleme bilesenleri; enerji sektörünün hukuksal çerçevesini çizen düzenlemeler
Tarihsel bir süreç içinde olusan karmasık yapılar hem toplumsal hem teknik boyutları
içerdikleri için aslında teknik özellikler gelismeyi belirleyen unsurlardan yalnızca birisidir.
Birbirine sıkı bir biçimde bağlı ekonomik, bilgisel ve teknik çıkarlar bütünü, büyük
teknolojik sistemlere 'paradigmatik' olarak niteleyebileceğimiz bir karakter verir. Çesitli yeni
teknikler, bu paradigmaya uyumları ölçüsünde iktisatçılarca radikal ya da muhafazakar olarak
sınıflandırılan bir ayrıma tabii olurlar. Burada,
muhafazakar yenilik; mevcut sistemi iyilestiren ve yaygınlastıran
n
$
radikal yenilik ise; yeni sistemik paradigmaya gereksinim duyuran
yenilik türleri olarak tanımlanırlar.
Radikal yenilikler mevcut teknolojik sistemin iyilesmesine ya da yaygınlasmasına hizmet
etmedikleri için mevcut sistemle girift tarihi, hiyerarsik, yönetsel, finansal hatta kültürel
bağlantılar içinde olan sistem bilesenleri yani fiziksel nesneler, kurumlar, bilgi ve
düzenlemeler tarafından sistemin dısında tutulmaya çalısırlar. Enerji sektöründe mevcut
kurulu düzen açısından günesten elektrik enerjisi üretimi, radikal yeniliktir.
Mevcut enerji sistemi; büyük ölçekli insa edilmek zorunda olan, karmasık nakil ve dağıtım
ağlarına ihtiyaç duyan, büyük yatırım sermayesi gerektiren merkezi fosil yakıt ya da nükleer
güç santrallarına dayanır.
Günes pilleri ise; imal edilen, tüketici elektroniği gibi, kütle üretimi ile fiyatları düsen,
modüler olması nedeniyle her ölçekte kullanabilen ve elektrik ihtiyacının bulunduğu yerde
elektrik üreterek dağıtım ağlarına ihtiyaç duymayan bir teknoloji sistemidir. Dolayısıyla
"dağıtılmıs enerji üretim ve tüketimi" ve "merkezi enerji üretim ve tüketimi" iki karsıt
paradigma olarak ifade edilebilirler.
Tarihsel çalısmalar, teknolojik sistemlerin dinamiklerine ısık tutarak bugün yenilenebilir
enerji kaynaklarını hızla hayata geçirme konusunda karsılasılan güçlükler konusunda değerli
bilgiler verirler. Bilindiği gibi, enerji alanı, özellikle fosil kaynaklara hakimiyet bakımından,
sistem güçlerinin savasa varacak düzeyde gözlerini karartacak bir zenginliğe ve yaygınlığa
sahiptir. Bazı teknolojiler diğerlerinden her zaman daha esittir ! Bu duruma en iyi örneklerden
birini ABD'de federal hükümetin enerji politikalarına verdiği desteklerde görmekteyiz.
Sekil 11. Federal hükümetin 1943 ile 1999 arasında verdiği tesviklerin dağılımı
Bu yargıyı güçlendiren baska bir olgu ise yine ABD'de fosil yakıt kaynaklarına verilen
desteklerdir. Federal hükümet kömür, petrol ve doğal gaz sektörlerine Arge desteği, vergi
indirimleri ve baska sayısız yöntemle yılda 5 milyar dolar kadar tesvik vermektedir.
Rüzgar
Günes
Nükleer
146 milyar$
4.5 milyar$
1.3 milyar$
Dün olduğu gibi bugün de, teknik konulardaki seçimlerin yalnızca teknik seçimler olmadığı,
yeryüzünü fosil yakıt esaslı kirlilikten arındırmak ve temiz, karmasık düzenlere ihtiyaç
duymayan dağıtılmıs yenilenebilir enerji sistemlerine geçmek için teknolojik alandaki
uğrasıya toplumsal alandaki mücadelenin eslik etmesi gerektiği anlasılmaktadır.