Breadcrumbs
Çatılarda 120 GW’tan fazla potansiyel mevcut
Türkiye’nin çatılarına kurulabilecek güneş santrali potansiyeli ülkenin toplam güneş kurulu gücünün on katına yakın. Bu potansiyel ile toplam elektrik tüketiminin %45’ini karşılamak mümkün.
Mevcut diller English
Önemli Noktalar
120 GW
Türkiye’nin çatılarındaki güneş enerjisinin teknik potansiyeli
%45
Türkiye’de çatıların toplam elektrik tüketimini karşılama potansiyeli
$3,6 milyar
Türkiye’de çatıların mesken tarifelerindeki sübvansiyon yükünü düşürme potansiyeli
Hakkında
Bu çalışmada Türkiye’nin yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri analiz edilerek afet bölgesi ilan edilen 11 il dışındaki çatılarda kurulabilecek güneş enerjisi potansiyeli hesaplanmaktadır. İllere göre hesap edilen kapasite ve elektrik üretimi potansiyeli ile elektrik tüketiminin ne ölçüde karşılanabileceği gösterilmektedir. Dünyada çatılarda güneş enerjisine ilişkin politikalara ve Türkiye’de elektrik tarifelerindeki sübvansiyonlara dikkat çekilerek Türkiye’ye uygun politika önerileri sunulmaktadır.
Yönetici özeti
Güneşteki hedeflere giden yol çatılardan da geçiyor
Arazi gereksiniminin olmaması ve tüketimle aynı noktada üretim sağlaması nedeniyle enerji politikaları açısından önem taşıyan çatı üstü güneş santralleri, sınırda karbon düzenlemesi nedeniyle ekonomi, kişilere kendi elektriklerini üretme fırsatı sağlamasıyla kalkınma, elektrik tarifelerindeki sübvansiyon nedeniyle maliye politikaları açısından da kritik rol oynayacaktır.
Ufuk Alparslan Bölge Lideri
Dünyada uygulanan enerji dönüşümü politikalarına baktığımızda önceliğin çatılara verildiğini görüyoruz. Güneşte iddialı hedefleri olan Türkiye’nin çatıları, mevcut güneş kurulu gücünün on katına yakın bir potansiyel barındırıyor. Mevcut çatılardaki potansiyele ek olarak Türkiye’de her yıl on binlerce yeni bina inşa ediliyor, deprem bölgesinin yeniden inşası nedeniyle bu sayı daha da artacak. Yeni binalara ve kamu binalarına panel yükümlülüklerinin getirilmesi ile belediyelerin uygun apartman binası çatı alanlarını ihale etmesi, hem enerjideki hedeflere ulaşmamızı, hem de kişilerin kendi elektriklerini ucuza üretmesini sağlayabilir.
Mevcut durum
Herkesin yararına olacak bir fırsat olarak çatılarda güneş santrali
Çatılarda kurulabilecek güneş santralleri yalnızca enerji ve çevre politikaları açısından değil; sanayi, büyüme, kalkınma ve maliye politikaları yönünden de Türkiye’ye fayda sağlayacaktır.
Türkiye İstatistik Kurumu’nun (TÜİK) 2021 Nüfus ve Konut Sayımı istatistiklerine göre Türkiye’de hane halkının %60,7’si ikamet ettiği evin sahibidir. TÜİK’in 2021 Bina ve Konut Nitelikleri Araştırması’na göre ise konutlarda yaşayan hane halkının yalnızca %11,7’sinin tek katlı binalarda ikamet ettiği görülmektedir. Dolayısıyla meskenlerde çatı GES kurulumunda başvuru süreci bürokrasisi dışında da engeller bulunmaktadır.
Konutların çatılarında üretilebilecek elektrik, enerjideki sübvansiyonların düşürülmesine yardımcı olabilir. Resmi açıklamalara göre Türkiye’de devlet tarafından belirlenen ulusal elektrik tarifelerinde %50’ye varan oranda sübvansiyon uygulanmaktadır. Ancak elektrik tarifesinin düşük tutulması elektriğin maliyetini düşürmemekte ve hazine bütçesinde yük oluşturmaktadır. Ülke geneli elektrik tüketiminin dörtte birinin gerçekleştiği meskenler Türkiye’de en düşük elektrik tarifesinin uygulandığı tüketici tipi olduğu için kritik önemdedir.
Çatı GES sanayi, mesken ya da kamu kurumları ayırt etmeksizin her kesimin yararına olabilecek bir temiz enerji alternatifi olarak öne çıkmaktadır. Bu nedenle ülke geneli potansiyelin bilinmesi Türkiye’nin yalnızca enerji ve çevre politikaları açısından değil, SKDM nedeniyle ihracat ve ekonomik büyüme, sade vatandaşlara kendi elektriklerini üretme fırsatı sağlamasıyla kalkınma, elektrik tarifelerindeki sübvansiyon nedeniyle ise hazine bütçesi açısından önemlidir. Bunun yanında Türkiye’nin çatı GES potansiyeli analizi, ülkenin gelecekte ulaşmayı planladığı güneş kapasitesinin ne kadarlık bölümünün çatılara kurulabileceği konusunda da yol gösterici olacaktır.
Potansiyel
Güneşteki hedeflere giden yol çatılardan da geçiyor
120 GW’ı aşan, elektrik tüketiminin %45’ini karşılayabilecek potansiyeliyle çatı GES’ler Türkiye’nin enerji dönüşümünde önemli bir rol oynayacak.
Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı’nın 2022 yılı sonunda yayınladığı Ulusal Enerji Planı’na göre Türkiye 2035 yılına kadar güneş enerjisi kurulu gücünü 52,9 GW’a yükseltmeyi planlamaktadır. Ekim 2023’te yayınlanan, 12. Kalkınma Planı’na göre ise 2028 yılı sonunda ulaşılması hedeflenen güneş kapasitesi 30 GW’tır. Bir başka deyişle 2024 ile 2028 yılları arasında her yıl 3,8 GW güneş santralinin kurulması amaçlanmaktadır.
Ulusal Enerji Planı ve 12. Kalkınma Planı içerisinde enerjide güneşi öne çıkaran hedefler açıklanmış olsa da, bu kapasitelerin hangi tür güneş santralleri ile ne seviyelerde gerçekleştirileceği açısından bilgi verilmemiştir. Önümüzdeki yılların kapasite planlamasında çatılarda, arazide ya da su yüzeylerinde kurulması planlanan kapasitelerin hangi miktarda oldukları bilinmemektedir.
Türkiye’nin en az 120 GW’lık çatı GES teknik potansiyeli göstermektedir ki ülkenin güneş enerjisindeki kapasite hedeflerine ulaşmada çatılar da önemli bir rol oynayacaktır. Arazi gereksiniminin olmaması, tüketimle aynı noktada üretim sağlanması ve her kesimden kişinin parçası olabileceği bir elektrik üretim yöntemi olması nedeniyle bundan sonraki hedeflerden biri de çatıların enerji dönüşümünün ve ekonomik kalkınmanın aktif bir parçası olması için uygun politikalar geliştirmek olmalıdır.
Küresel örnekler
Çatı üstü güneş teşvikleri dünya genelinde yaygınlaşıyor
Temiz ve güvenilir elektrik ihtiyacı ülkeleri çatılarını değerlendirmeye yönlendiriyor.
Çatılarda güneş santrali kurulumları çoğu ülkede enerji stratejileri bağlamında proaktif politikalar sayesinde hızlanmış olsa da, kriz veya savaş koşulları sebebiyle enerji arz güvenliğinin azaldığı ülkelerde halkın çözüm olarak çatı GES’e yöneldiği görülmektedir. Örneğin 2021 yılından bu yana ekonomik krizden dolayı fosil yakıt ithalatında kesintiler yaşanan Lübnan’da 2020’de 14 MW çatı GES kurulumu yapılırken 2022’de bu rakam 663 MW’a yükselmiştir.
Güney Afrika, enerjide arz problemlerinin tüketicileri çatı GES’e yönlendirdiği başka bir örnektir. 2022’de elektrik üretiminin %80’ini kömürden sağlayan ülkede en az bir saatlik elektrik kesintisi yaşanan gün sayısı 2018’de 14 günden, 2023’ün yalnızca ilk yarısında 181’e çıkmıştır. Tüketicilerin kendi elektriklerini üreterek arz güvenliğini kendileri sağlamak zorunda kalmalarıyla Mart 2022’den Ekim 2023’e Güney Afrika’da çatı GES kapasitesi dört kattan fazla artarak 4,8 GW’ı aşmıştır. Tüketici inisiyatifiyle başlayan bu atılım, panel maliyetlerinin dörtte birinin yıllık gelir vergisinden düşülmesi ve kredi garantisi gibi uygulamalar ile devlet tarafından da desteklenmeye başlamıştır.
Özetle dünyada uygulanan enerji dönüşümü politikalarında göze çarpan noktalardan ilki, elektrik üretiminde öncelikli olarak çatılardaki güneş potansiyelinin kullanılmaya çalışıldığıdır. Bu politikaların sonuçlarına ve farklı ülke deneyimlerine bakıldığında, çatılarda üretilen elektrik yalnızca temiz enerji çözümü olarak değil, aynı zamanda ülkelerin enerjide arz güvenliğini sağlamasında da rol oynayan bir çözüm olarak öne çıkmaktadır.
Sonuç
Dünyada çatılar ön plana çıkıyor
Dünyanın birçok ülkesinde çatılarda kuruluma öncelik verilmesiyle birlikte çatıların tüm dünyada yeni güneş kurulumlarındaki payı 2022 itibariyle %50’ye ulaşmış durumda. |
Türkiye’de halkın %88,3’ü çok katlı binalarda ikamet etmektedir. Ancak mevcut durumda gerek çatının apartman binasının ortak mülkiyeti olması, gerekse uzun süren karar alma ve başvuru süreci engelleri nedeniyle apartman çatılarında elektrik üretimi gelişim gösterememiştir.
Apartman çatılarında güneş santrali kurulumunun yaygınlaştırılabilmesi için bölgede sorumlu belediye ya da dağıtım şirketi tarafından bölgesel çatı GES programları tasarlanabilir. Bu programın parçası olmayı tercih eden apartmanların çatı GES potansiyelleri belirlenerek her bölgedeki toplam kapasite tek bir çatı GES ihalesine dönüştürülebilir. Devreye alınacak güneş santrallerinin bina ortak alanındaki tüketimden arta kalan elektrik üretimi şebekeye verilmeye devam etse de, fazla elektrik üretiminden kaynaklanan gelir, sanal mahsuplaşma uygulaması ile apartman sakinlerinin çatıdaki yasal payları oranında paylaştırılabilir. Devlet bu tür kurulumlara vergi indirimleri uygulayarak destek verebilir.
Dünyada teşvikler çatılarda elektrik üretiminin yaygınlaşması açısından önemli katkı sağlamış olsa da, önünü kesecek uygulamalar kaldırıldığında adeta bir teşvik etkisi de yaratabilmektedir. Örneğin 2022 yılı itibariyle güneşin elektrik üretimindeki payı %11,5 olan İspanya’da öztüketim amacıyla kurulan güneş santrallerine uygulanan Güneş Vergisi bu engellerden birisiydi. 2018 yılında bu verginin kaldırılmasıyla ülkedeki güneş kapasitesinde hızlı bir artış yaşanmıştır. Öyle ki iki yıl üst üste çatılardaki kurulu güç iki katına çıkarak 2022 yılında 3 GW’a ulaşmış durumdadır. Çatı GES potansiyelinden bir hayli geride olan Türkiye’nin uygulayacağı politikalar da çatılarda güneş santrali kurulumlarının kısa sürede artmasını sağlayabilir.
Ek Materyal
Metodoloji
Kapasite potansiyeli hesaplamaları
Analiz kapsamında Türkiye’deki çatıların tespiti amacıyla kullanılan Microsoft Building Footprints veritabanında bugüne dek tespit edilen 1 milyardan fazla çatı koordinatı birer poligon olarak saklanmakta ve kamuya açık olarak yayınlanmaktadır. Bu çalışmada Google Earth Engine içerisinde bir “Feature Collection” olarak saklanan Mayıs 2022 güncellemesi kullanılmıştır. Kullanılan veri setinde Türkiye sınırları içerisinde 18.058.257 adet poligon bulunmaktadır. Bu poligonların içerisinde çatısı olan her türlü yapı yer almaktadır.
Çatıya kurulacak 1 kW’lık güneş santralinin ne kadarlık alan kaplayacağı ile ilgili birden fazla kaynak incelenmiştir. Örneğin ev sahipleri için en uygun güneş paneli seçeneklerini listeleyerek fiyat teklifi almalarını sağlayan İngiltere merkezli bir şirkete göre 250 Watt’lık %20’nin altında verimliliğe sahip paneller kullanılarak hesap edilen gerekli çatı alanı kW başına 6,4 m2 olarak gösterilmiştir. Güneş enerjisi sektöründeki tüketicilere yardımcı olma amacıyla kurulan ABD merkezli bir websitesi ile Avustralya’daki güneş paneli tedarikçilerini listeleyerek fiyat teklifi alınmasını sağlayan bir başka hizmet sağlayıcı şirkete göre %20 ve üstü verimliliğe sahip 330–400 Watt’lık panellerde 1 kW için gereken çatı alanı 4,1–5,6 m2 seviyelerine kadar düşebilmektedir. 2021-2022 yılında Türkiye’de tamamlanmış olan rastgele on çatı GES projesi uydu görüntüleri aracılığıyla incelendiğinde ise 1 kW’lık çatı GES kapasitesinin ortalama 6,3 m2’lik alan kapladığı görülmüştür. Bu nedenle hesaplamalarda konservatif bir yaklaşım olarak 1 kW’lık panelin 6,4 m2 alan kaplayacağı varsayılmıştır.
Çatıların üç ayrı kategoriye sınıflandırılması işlemi için öncelikle seçilen bir ilin yalnızca çatıların yer aldığı bir uydu görüntüsünde bu üç kategoriyi de kapsayan bir eğitim seti belirlenmiştir. Eğitim seti oluşturulurken rastgele seçilen yeterli sayıdaki çatı görüntüsü üç çatı tipine göre (düz boş / eğimli boş / dolu) manuel olarak etiketlendirilmiştir. Yeterli sayıda eğitim setinin oluşturulmasına eğitim setinden tamamen bağımsız olarak oluşturulan validasyon seti ile karar verilmiştir. Türkiye’nin sekiz farklı bölgesinden seçilen validasyon setinin her bir bölgesinde binlerce nokta seçilerek düz/eğimli/dolu olmalarına göre manuel olarak etiketlendirilmişlerdir. Ardından GEE üzerinde tasarlanan görsel sınıflandırma algoritması çalıştırılarak validasyon kümesindeki doğruluk oranları hesap edilmiş, elde edilen doğruluk oranları maksimize edilene kadar eğitim seti genişletilmiş ve iyileştirilmiştir. Eğitim seti Ankara’da oluşturulmuş olup validasyon setinin kapsadığı iller İstanbul, Ankara, İzmir, Antalya, Konya, Erzurum, Trabzon ve Şırnak’tır. Validasyon sırasında her bir çatı sınıfı için nihai modelde elde edilen doğruluk skorları boş eğimli çatı için %97, boş düz çatı için %83 ve dolu çatı için %89 olmuştur.
Üç ayrı kategoriye sınıflandırılan çatı alanları üstünde bazı düzeltmeler uygulanmıştır. Bunlardan ilki bir panelin sığamayacağı kadar düşük alana sahip olan kısımların yeniden kategorize edilerek uygun olmayan çatı olarak sınıflandırılmasıdır. Diğer bir düzenleme de, örtü altı yetiştiriciliğin yaygın olduğu Antalya ve Mersin gibi illerde, sera çatılarının koordinatları manuel olarak belirlenerek uygun olmayan çatı olarak sınıflandırılmalarıdır.
Üretim tahmini hesaplamaları
Her bir ildeki eğimli çatıların hangi yöne baktıklarını (Azimut açılarını) bulmak için öncelikle Microsoft Building Footprints veritabanındaki 150 ile 500 m2 arasında çatı alanına sahip çatılar filtrelenmiştir. Bunun nedeni eğimli çatıların büyük çoğunluğunun bu büyüklükteki çatıların arasında olmasıdır. Bir çatıyı iki eğimli kenara bölecek çizginin çatının uzun kenarına paralel olarak geçeceği varsayımından hareketle, filtreleme sonrasında elde edilen dörtgenlerin her birinin uzun kenarının kuzey-güney ekseni ile yaptığı açı hesap edilmiş ve çatıların Azimut açısı olarak kabul edilmiştir. Hesap edilen Azimut açıları, yönlere göre 45 derecelik sekiz eşit parçaya bölünen kategorilere sınıflandırılmıştır.
Her bir ilçenin kapasite potansiyeli için hesap edilen maksimum elektrik üretimi Solargis’in yayınladığı güneş potansiyeli (kWh/kWp) haritası ile gerçekleştirilmiştir. Bunun yapılabilmesi için Solargis potansiyel haritası GEE’ye yüklenerek içindeki piksel değerlerinin ilçelere göre ortalaması alınmıştır. Solargis’in bu haritada sağladığı potansiyel hesabı bağımsız bir santralin optimum açılarla üretim potansiyeli varsayımına dayanarak yapılmıştır. Bu nedenle maksimum üretim tahmini olarak kullanılmıştır. Solargis’in varsayımlarında invertör verimliliği %98, tozlanma kaynaklı kayıp %3.5, DC kaynaklı kayıp %2,3 ve AC kaynaklı kayıp %0,9 olarak varsayılmıştır. Solargis’ten elde edilen ortalama ilçe kWh/kWp potansiyelleri üzerine uygulanan düzeltme faktörleri PVGIS güneş enerjisi üretim tahmini modeli ile hesaplanmıştır. Bu amaçla PVGIS’te Türkiye’nin farklı noktalarında dokuz çatı tipine ilişkin tilt ve Azimut açıları seçilerek bağımsız bir GES’e oranla üretim tahmininin hangi oranda düştüğü hesaplanmış ve analizde kullanılan düzeltme faktörleri olarak bu oranlar kullanılmıştır. Son adım olarak GEE’de her bir ilçe için hesap edilen kapasite potansiyeli, ilçedeki ortalama maksimum üretim potansiyeli ve çatı kategorisine bağlı olarak düzeltme faktörleri ile çarpılmıştır.
Sübvansiyon hesaplamaları
Elektrik tarifelerindeki sübvansiyon hesaplamalarında, EPDK’nın yayınladığı Faturaya Esas Tarife Tabloları’nda alçak gerilim – tek terimli ikinci kademe (8 kWh/gün üstü) olarak uygulanan aktif enerji bedeli kullanılmıştır. Tarife fiyatlarını ABD doları cinsine dönüştürmek için Türkiye Cumhuriyet Merkez Bankası’nın aylık döviz alış kurları kullanılmıştır. Toptan elektrik piyasa fiyatı için EPİAŞ Şeffaflık Platformu’nda Günöncesi Piyasası’nın USD/MWh cinsinden raporlanan fiyatları kullanılmıştır. Aradaki fiyat farkı ile EPDK’nın aylık raporlarında yayınlanan mesken tüketicilerinin aylık tüketimi çarpılarak aylık sübvansiyon tutarına ulaşılmıştır.
Teşekkür
Metnin içeriğini gözden geçiren Ateş Uğurel’e (Solarvizyon), metodolojiyi gözden geçiren Sam Hawkins ve Matt Ewen’a, veri görselleştirmelerini gözden geçiren Reynaldo Dizon, metnin İngilizce çevirisini gözden geçiren Eva Mbengue’ye teşekkür ederiz.
Görsel telif bilgisiMikel Bilbao / Alamy Stock Photo