ELEKTRİK PİYASASI KAPSAMINDA ÜRETİCİLERE YÖNELİK TEŞVİK VE DESTEK MEKANİZMALARI

   

 

Elektrik Enerjisinin Önemi 

2021 yılının ilk aylarında ABD’de yaşanan soğuk hava koşulları ve afet birçok eyalette çok geniş çaplı elektrik kesintilerine sebep olmuştur. Forbes sitesinde yer alan habere göre; elektrik kesintisi ve doğa olayları sebebiyle ABD’nin iç üretiminin yüzde 40’ı yani günlük 4 milyon varil ham petrol üretimi durdurulmuştur. Bunun yanında günlük 6 milyon varil rafineri kapasitesi durdurulmuştur. ABD’nin toplam doğal gaz üretiminin yüzde 20’sine yakın gaz üretimi de durdurulmuştur. Elektrik kesintisi nedeniyle binlerce gaz istasyonu ise faaliyetine ara vermiştir. Tüm bunlar da gösteriyor ki petrolden ve doğal gazdan daha önemli olan elektriğin, dünyanın en büyük enerji kaynağı olduğudur [1]. Küresel ısınmanın had safhada olduğu ve iklim değişikliklerinin yaşandığı günümüzde elektrik kesintilerinin sık sık gerçekleşeceği beklenmektedir. Artık arz güvenliği stratejileri hazırlanırken, elektrik arz güvenliği için de yeni stratejilerin geliştirilmesi gerekmektedir.

Günümüzde dünyada en hızlı gelişme gösteren enerji formu, elektriktir. Özellikle gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde toplumların gelişmeleri ve hayat standartları; elektrik sistemlerinin gelişmesiyle, kişi başına elektrik tüketimleriyle ve enerji yoğunluklarıyla ölçülmektedir. 

Elektrik enerjisi, enerjiye doymuş gelişmiş ülkelerde bile talebi devamlı artan bir enerji çeşididir. Uzun yatırım dönemi, kapasite gelişimi konusunda en az 3-4 yıl önceden geleceğe yönelik tahminleri gerçekçi olarak yapılmasını ve tedbir alınmasını gerektirmektedir. Talep artışına paralel olarak tespit edilen yatırımların boyutu ve finansman ihtiyacı, bu alanda yapılması gereken yatırımların güvence altına alınmasının istendiği bir sektördür. 

Günümüzde elektrik, Türkiye’nin toplam nihai enerji talebinin beşte birini karşılamaktadır. Bu, Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü’ne (OECD) üye, daha gelişmiş ülkelerdeki orandan daha düşüktür. Türkiye’nin nüfusu ve ekonomisi büyüyüp, elektrik piyasası genişledikçe, elektrik payının da artması beklenmektedir. Hâlihazırda Türkiye, Avrupa’da elektrik tüketimi açısından altıncı büyük piyasa konumundadır ve yakın gelecekte ilk dörde girmesi beklenmektedir [2]. 

Enerji Politikaları Perspektifinde Elektrik Piyasası 

Enerji sektöründe gerek maliyet ve fiyat artışları, gerekse artan elektrik enerjisi talepleri çerçevesinde, birçok ülkede arz güvenliğinin sağlanması konusunda yeni tedbirler alınmakta; mevcut piyasa yapıları ve kuralları, -deneyimler ve karşılaşılan sorunlar çerçevesinde- yenilenmekte, piyasa mekanizmaları arz güvenliğini sağlayacak tedbirlerle de güçlendirilmektedir. 

Enerji kaynaklarının herkese yeterli, kaliteli, düşük maliyetli, güvenli ve çevre konusundaki duyarlılıkları dikkate alan bir şekilde sunulması temel amaçtır. Hızlı nüfus artışı ile gelişmekte olan Türkiye’nin de dünya ortalamasının üzerinde gerçekleşmeye devam eden talep artışı ve buna bağlı olarak artan yatırım ihtiyacı, devamlı yeni tedbirlerin alınmasını zorunlu kılmıştır. 

Türkiye’nin enerji politikaları; enerji arz güvenliği, alternatif enerji kaynakları, kaynak çeşitliliği, yerli ve yenilenebilir kaynakların ekonomiye kazandırılması, sürdürülebilirlik, enerji piyasasındaki serbestleşme ve enerji verimliliğini esas almaktadır. Ekonominin yüksek ve istikrarlı büyüyebilmesi için mümkün olan bütün yerli kaynakların enerji üretimi amacıyla değerlendirilmesi öncelikli bir husus olarak belirlenmiş ve son dönem Kalkınma Planları’nda ve Strateji Planları’nda yerli kaynakların enerji üretimindeki payının arttırılması suretiyle, enerjide dışa bağımlılığın azaltılması amaçlanmıştır. 

2001 yılından sonra serbestleşen Elektrik Piyasasında üretim yatırımlarının özel sektör tarafından yapılması öngörülmektedir. Ancak özellikle büyük ölçekli yatırımlar için yatırımcıların ve ihtiyaç duyulan dış finansman desteğinin sağlanabilmesi için yatırım ortamının Kamu tarafından oluşturulması gerekmektedir. 

2023 yılı hedefleri çerçevesinde yerli kömür potansiyelinin tamamının elektrik üretim amaçlı kullanılması hedeflenmiştir. Bu kapsamda kömür aramalarına hız verilerek, rezervlerin arttırılması ve yerli kömürlere dayalı elektrik üretim tesisi yatırımlarına yönelik teşvik uygulamaları da devam etmektedir. Ülke enerji politikalarında öncelikli olması nedeniyle, elektrik üretimindeki payı giderek artan rüzgâr ve güneş enerjisi santrallerinin, iletim sisteminde oluşturduğu olumsuz etkileri en aza indirecek şekilde işletilmesine imkân verecek pompaj hidroelektrik santralleri (PHES) gibi hibrit tesisler olarak projelendirilme uygulamaları giderek yaygınlaşmaktadır. Söz konusu hibrit sistemler birincil ve ikincil mevzuatlarla desteklenmiş olup, RES ve GES'ler gibi yenilenebilir enerji kaynakları ile üretim yapan tesislere yeterli teşvik verilmesi sağlanmıştır.

 

Elektrik Piyasası Kapsamında Destek Mekanizmaları ve Üreticilere Verilen Teşvikler 

Türkiye elektrik piyasasında teşvik ve destek uygulamalarının; vergi teşvikleri, araziye ve şebeke bağlantısına öncelikli erişim, alım ve tarife garantileri de dahil olmak üzere, çeşitli biçimleri bulunmaktadır. Bunun yanında tüketicilere yönelik olarak düşük gelirli hane halklarına verilen elektrik ve kömür destekleri bulunmaktadır. Piyasa kapsamında en yaygın kullanılanı ise yatırımcıları desteklemek amacıyla sübvansiyonlar ve destek mekanizmalarını uygulamaktır. 

Piyasa kapsamında verilen teşviklerle doğal kaynaklar ve yenilenebilir enerji kaynakları büyük ölçüde desteklenmektedir. Kamu tarafından bu yöndeki taleplere olumlu cevap verilmiş olup, özellikle elektrik üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklı üretim tesislerine verilen sübvansiyonların uzun bir süre daha devam ettirilmesi beklenmektedir. 

Elektrik üretim sektöründe uygulanan belli başlı sübvansiyonlar ve alım garantili teşvikler şöyledir: 

Yakıt Maliyeti Destekleri:  Elektrik üreticilerine BOTAŞ tarafından sübvansiyonlu doğal gaz tarifeleri kapsamında yakıt maliyet desteği verilmektedir. Bu kapsamda, 2021 yılı içerisinde doğal gaz kaynaklı santrallere yapılan yakıt desteği tutarı yaklaşık 13 milyar TL olmuştur. 

YEKDEM: 2005 yılında Yenilenebilir Enerji Kanunu yürürlüğe girerek; işletmeye giren yenilenebilir enerji kaynaklı santrallere 10 yıl süre ile teşvik verilmesi sağlanmıştır. Ayrıca işletmeye giren santrallerin yerli aksamları için de 5 yıl süreli teşvik uygulaması yapılmıştır. 30 Ocak 2021 tarihinde Resmi Gazete’de yayımlanan yeni karara göre; 1 Temmuz 2021-31 Aralık 2025 tarihleri arasında işletmeye girecek yenilenebilir enerji kaynaklı tesisler için 10 yıl YEKDEM fiyat uygulama süresine, 5 yıl yerli katkı uygulama süresine ve yeni teşviklerin de TL kuruş cinsinden olmasına karar verilmiştir. Yeni fiyatlar; GES ve RES için 32 kr/kWh, HES için 40 kr/kWh, JES için 54 kr/kWh, çöpgazı/lastik için 32 kr/kWh, biyometanizasyon için 54 kr/kWh ve doğrudan yakma için 50 kr/kWh olarak uygulanmaktadır. Üretim tesislerinde yerli ekipman kullanılması halinde 5 yıl boyunca 8 kuruş/kWh düzeyinde ek destek sağlanmaktadır. 

2020 yılında, YEKDEM’den yararlanan santrallerin kurulu gücü bir önceki yıla göre 564 MW artarak 21.146 MW olurken, üretim miktarı ise 73.482.224 MWh olmuştur. Bahsi geçen yıl YEKDEM kapsamında rüzgâr, hidroelektrik, jeotermal, biyokütle ve güneş enerjisi kaynaklarından elde edilen elektriğe 49,17 milyar lira teşvik desteği verilmiştir. 2021 yılında lisanslı olarak 910 santral ve 680 farklı şirket, lisansız olarak 7.746 santral ve binlerce şirket YEKDEM mekanizmasından faydalanmıştır. 2021 yılı üretim miktarı ise 74.156.245 MWh olmuştur. Aynı yıl YEKDEM kapsamında bir önceki yıla göre yaklaşık yüzde 25’lik bir artış ile 61,44 milyar lira teşvik desteği verilmiştir [3,4]. 

YEKDEM maliyetleri ise Kamu bütçesinden karşılanmayıp, piyasa dinamiklerinden karşılanmaktadır. Yani maliyetler, elektriği kullanan son kaynak tedarik tarifesi ve düzenlemeye tabi tarifeler yoluyla elektrik abonelerine yansıtılmaktadır. Son kaynak tedarik tarifesine tabi (yıllık tüketimi 7 milyon kWh ve üstünde olan) tüketiciler ile düzenlemeye tabi tarifeler kapsamındaki tüm aboneler (dağıtım sisteminden beslenen mesken, ticarethane, sanayi, tarımsal sulama ve aydınlatma amaçlı tüketiciler ile iletim sisteminden beslenen yıllık tüketimi 7 milyon kWh’in altında olan tüketiciler) olmak üzere iki ana grup tarafından ödenmektedir. 

Yerli Kömür Kaynaklı Santrallere Teşvik Uygulanması: 2016 yılında Bakanlar Kurulu Kararıyla; yerli kömür kaynaklarından üretilen elektrik maliyetlerinin piyasada oluşan elektrik satış bedellerinin altında kaldığı gerekçesiyle bu santrallerin üretimlerinin yüzde 50’lik kısmının Kamu tarafından satın alınması kararlaştırılmıştır. Yeni kurulan yerli kömür santralleri ile özelleşen termik santrallerin üretimine destek amaçlı alınan bu kararda, mülga TETAŞ tarafından her sene enflasyona göre belirlenecek bir fiyatla satın alınmasını temin edecek düzenlemeler yapılmıştır. Alım garantisi 7 yıl (2024 yılsonuna kadar) olarak belirlenmiştir. 2021 yılı için EÜAŞ tarafından alınacak elektrik birim fiyatı minimum 50 dolar/MWh, maksimum ise 55 dolar/MWh olarak açıklanmıştır. Aynı yıl yerli kömür kaynaklı santrallere teşvik kapsamında yaklaşık 5,8 milyar TL ödeme yapılmıştır [5]. 

Yerli kömürden üretilen elektriğe sabit fiyatla alım garantisi desteğine ilaveten özelleştirmeler sonrası santral satın alan veya rödovans yöntemi ile saha alarak yerli kömür yakıtlı santral kuran şirketlere de Çevre İzni belgeleri olması halinde, satış tarifelerine % 3 fiyat farkı uygulaması başlatılmıştır. 

Kapasite Mekanizması Uygulaması: 2018 yılında çıkarılan Kapasite Mekanizması Yönetmeliği ile yerli kömür, doğal gaz ve yerli kömür de yakması halinde ithal kömür santrallerinin maliyetleri piyasada oluşan fiyatın, kaynak çeşidine göre hesaplanan maliyetin altında kalması halinde, üretim yapmadıkları süre için bir bütçe sınırları içinde TEİAŞ tarafından ilave ödeme yapılması imkânı getirmiştir. Daha sonra yapılan değişiklikle hidroelektrik santralleri de bu kapsama alınmıştır. Burada amaç; Sistem İşletmecisinin (TEİAŞ), elektrik piyasasında arz güvenliğinin temini için gerekli yedek kapasite de dâhil olmak üzere yeterli kurulu güç kapasitesinin oluşturulması ve muhafazası için yıllık olarak belirlenen bütçe dahilinde üretim lisansı sahibi tüzel kişilere kapasite ödemesinin yapılmasıdır. 

2020 yılında 15 tanesi doğal gaz santrali, 15 tanesi yerli kömür santrali, 5 tanesi ithal ve yerli kömür karışık santral ve 10 tanesi de hidroelektrik santral için toplam 2,2 milyar TL teşvik uygulanmıştır.  2021 yılı kapasite mekanizması ödemesi için TEİAŞ tarafından 2020 yılına göre yüzde 18,2 artış yapılarak toplam 2,6 milyar TL kaynak ayrılmıştır. Ancak yılsonunda ödenen kapasite miktarı toplam 2,85 milyar TL olmuştur. 2022 yılı bütçesi ise 3 milyar olarak belirlenmiştir. Bu yılın ilk üç ayında 605 milyon ödeme gerçekleştirilmiştir [5]. 

Sonuç

Serbest bir piyasanın gelişebilmesi için uygulamada bazı teşvik araçlarına sektör her zaman ihtiyaç duymaktadır. Kredi kuruluşları, enerji sektörüne kredi temin ederken “Hazine Garantili Projeleri” tercih etmektedirler. Bu da sektörü olumsuz yönde etkilemekte ve tesis fiyatı ve üretim maliyetinin piyasa koşullarında serbest bir şekilde oluşmasına engel olmaktadır. Bu nedenle, kredi veren kuruluşların da zor durumda bırakılmadan, sektörün desteklenmesinin yöntemleri araştırılmalıdır. 

Yerli ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yatırım yapmak isteyen şirketler, her kaynak için ayrı sübvansiyonlar istemekte, bu sübvansiyonların verilmesi ise Kamu’ya büyük mali yükler getirmektedir. Devlet desteğini görmeyen yatırımcılar ise proje üretmekten uzak durmaktadırlar. Bununla birlikte Uluslararası Enerji Ajansı tarafından Türkiye için hazırlanan son yıllardaki ülke raporlarında; Türkiye enerji politikaları için sübvansiyonların ve EÜAŞ'ın satın alma garantileri gibi enerji piyasası destek mekanizmalarının aşamalı olarak azaltılması gerektiği vurgulanmaktadır. 

Enerji sektörü en kârlı yatırım sektörlerinden biri olmasına rağmen, diğer hiçbir sektörde, enerji sektöründe olduğu gibi teşviklerden veya diğer anlamda alım garantilerinden bahsedilmemektedir. Örneğin bir şeker fabrikası, demir-çelik fabrikası veya başka üretim yapan herhangi bir tesisin özelleştirilmesinde hiçbir zaman yatırımcılar veya finans kuruluşları tarafından alım garantileri sorulmamaktadır. Oysa enerji tesisi alan veya yapan her yatırımcı veya finans sektörü ilk önce alım garantisini sormakta, teşvik veya farklı destekleme mekanizmaları istemektedirler. 

Ülkede elektrik fiyatlarının düşmemesinin önemli nedenlerinden biri özellikle yerli ve yenilenebilir enerji kaynaklı santrallere uygulanan sübvansiyonlardır. Üstelik tüm bu destekler son kullanıcılar tarafından ödenen ulusal elektrik tarifesi üzerinden finanse edilmektedir. Santrallerin teşvik süresi bitmiş olduğunda, normal piyasa koşullarında üretim yapacaklardır. Bu durumda; hammadde maliyetleri olmayan, işletme maliyetleri de son derece düşük olan söz konusu santrallerin, işletmelerinin ilk 10 yılında da kendilerini amorti ettikleri düşünülürse, ürettikleri elektrik enerjisini çok ucuza satabileceklerdir. Böyle olması durumunda piyasadaki elektrik fiyatlarında bir düşüş beklentisi oluşabilecektir. Ancak söz konusu mekanizmaların uzun süre daha devam edeceği öngörülmektedir.

 

 

Kaynaklar

1.                  Forbes, For Energy Security, Power Is The New Oil,

https://www.forbes.com/sites/thebakersinstitute/2021/02/25/for-energy-security-power-is-the- new-oil/?sh=4f3230fa1a7b

2.                  Türkiye Enerji Sektöründe Fiyatlandırma ve Piyasa Dışı Fon Akışları, SHURA Enerji    Dönüşüm Merkezi, 2019    

3.                  EPDK 2020 ve 2021 Yılları Elektrik Piyasası Gelişim Raporu,     

https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/3-0-24-3/elektrikyillik-sektor-raporu

4.                  Yekdem’e Dair Bilinmesi Gerekenler, Solar 3GW, 2021

5.                  2022 Yılı Türkiye Enerji Görünümü, Makine Mühendisleri Odası Enerji Çalışma Grubu.

NOT: Söz konusu yazı 2022 yılı Kasım ayında Tenva web sitesinde yayımlanmıştır. Linki aşağıdadır:

https://www.tenva.org/elekrik-piyasasi-kapsaminda-ureticilere-yonelik-tesvik-ve-destek-mekanizmalari/

THE IMPORTANCE OF RENEWABLE ENERGY SOURCES AND THE CURRENT POTENTIAL OF OUR COUNTRY

 

The fact that the fossil-based energy sources used so far are in danger of being depleted in the very near future, the constant fluctuation of energy prices in Turkey and in the world, and also the environmental problems that arise, make it necessary for humanity to turn to renewable energy, that is, clean energy sources.

In Turkey, where there is a rapid population growth, energy needs are increasing day by day. For this reason, our country, like other countries, shows a rightful orientation towards renewable energy sources in order to prevent foreign dependency in energy resources and to create resource diversity with a sustainable environmental management. 

In recent years, Turkey has started to focus on the use of renewable energy sources instead of imported sources in electricity production. In this regard, the share of renewable energy sources, which was 30.67 percent in total electricity generation in 2018, increased to 42.10 percent in 2019. 

In 2020, during the corona epidemic that affected the whole world, it was observed that electricity production decreased, and the share of renewable energy reached the levels of 65-70 percent, breaking the record of all time in some months. Also, the capacity of renewable energy power plants, which had a total installed power of 19 GW in 2011, reached 53 GW by 2021 (Source: EMRA Sector Report).

In the period between 2011-2020, an average of 4.6 GW installed power was put into operation every year. It was observed that the increase in installed capacity during this period was higher than the increase in total electricity demand. One of the biggest reasons for this is the increase in the number of renewable energy power plants. The most important reason for this increase is the incentives given to renewable energy power plants.

According to the 2020 assessments of the International Energy Agency, while the share of all other energy sources in electricity production decreased during the corona epidemic, the share of renewable energy sources in electricity production continued to increase during the pandemic. For this reason, the previous forecast of 7 percent was revised and it was concluded that renewable energy capacity will increase by 18 percent in 2020. During this time, global energy demand has decreased by 5 percent and experienced a pause unprecedented in the last 50 years. Despite the contraction caused by the corona crisis in the world economy, investors have decided to increase their investments in the renewable energy sector.

Studies Conducted for the Usability of Renewable Energy Sources in Turkey

The most important work done in Turkey is the publication of the Law No. 4990 in the Official Gazette on October 20, 2003, which involves the ratification of the “United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC)”. Turkey officially became a party to the Convention as the 189th country on May 24, 2004, and has entered into obligations to implement the commitments specified. Through this process, “increasing energy efficiency, changing the fuel preferences used and increasing the use of renewable energy resources, especially hydraulic resources”, come as the policies and measures implemented for the continuation of Sustainable Development in end-user sectors.

Renewable energy resources incentive mechanisms have become widespread in recent years, and the introduction of diverse forms of support in many countries has been a very important development in the use of these resources. These include investment grants, investment and other tax credits, financial incentives, assurances for electricity generation, green certificates, tenders and green pricing.

Renewable energy sources in Turkey are used in the fields of electrical, mechanical, kinetic and thermal energy. Among these types of energy, it has become widespread to use them mostly for electrical energy purposes. For this purpose, the Law No. 5346 on Utilization of Renewable Energy Sources for the Purpose of Generating Electrical Energy entered into force on 18.05.2005. Law No. 5346 has been amended many times since 2007. In addition to this Law, subsidiary legislations supplementing the Law have also entered into force.

In accordance with the Renewable Energy Law (YEK) in force, incentives are provided for a period of 10 years for renewable energy-based power plants that come into operation . In addition, a 5-year incentive has been provided for the domestic components of the power plants that have been put into operation. In the latest amendment, with the Presidential Decision published in the Official Gazette on September 18, 2020, the price support determined for the production facilities with YEK certificate, which want to benefit from the Renewable Energy Resources Support Mechanism (YEKDEM) and come into operation until June 30, 2021, will be in effect until 31 December 2030.

According to the Strategic Plan and Supply Security Strategy Paper of the Ministry of Energy for the years 2019-2023, the targets for the use of resources in electricity generation have been set. Accordingly, by 2023, the 100th anniversary of the Republic, it is aimed to increase the installed power of: 

HEPPs to 32,037 MW (as of the end of 2021, it is 31,492 MW.) WPPs to 11,883 MW (as of the end of 2021, it is 10,607 MW.)

GPPs and BPPs to 3,320 MW (as of the end of 2021, it is 2,884 MW.)

SPPs to 10,000 MW (as of the end of 2021, it is 7,815 MW.)

Domestic Coal-fired Power Plants to 14,664 MW. (as of the end of 2021, it is 11,336 MW.)

Picture 1. Energy Themed Photo Contest Winner

In the new process initiated by the Ministry under the name YEKA (Renewable Energy Resource Area), it organizes tenders to open certain areas to investors for electricity generation from renewable energy resources, provided that domestic equipment is manufactured. YEKAs, which are defined as large-scale resource zones to be established on public and Treasury immovables and immovables subject to private ownership, that is, large lands belonging to the public, are allocated to be utilized with power plants.

In relation to the use and development of Turkey’s rich renewable energy resources, various funds were transferred by International Institutions such as the World Bank and the European Bank for Reconstruction and Investment, and by National Institutions such as Turkey Development Bank Inc. and the Turkish Industrial Development Bank (TSKB) to develop this sector. In addition, renewable energy departments have been established in associate, bachelor’s, master’s and doctoral degrees in universities, and an increased focus on green energy has started.

Types of Renewable Energy Sources in Turkey

1. Hydraulic Energy

Hydraulic energy is currently one of the most important energy sources in Turkey. It is undeniable that the contribution of hydraulics in electricity generation is of major importance. According to the production data of TEİAŞ, a total of 30,984 MW hydraulic capacity has been created in 2020, of which 22,925 MW is impoundment facilities and 8,059 MW is Run-of-River Power Plants. Hydraulic power plants constitute 32.31 percent of the total installed power of 95,890 MW. In 2021, 31,492 MW hydraulic capacity was created. Hydraulic power plants constitute 31.55 percent of the total installed power of 99,819 MW.

Today, many countries accept small impoundment hydroelectric power plants and run-of-river power plants of 50 MW or less as renewable energy sourced generation facilities. In the Law No. 5346 on the Utilization of Renewable Energy Sources for the Purpose of Generating Electrical Energy, enacted in 2005, renewable hydraulic power plants are limited to either canal or run of river type or with a reservoir area of less than fifteen square kilometers.

Turkey is divided into 25 main river basins for hydrological studies. Average annual total flow of the basins is 186 billion m3. Major basins with high numbers of rivers and high flow rates are:

Figure 1. Turkish Hydraulic Basins (Source: DSI)

Tigris and Euphrates Basin; The Euphrates and Tigris rivers, which form the backbone of the country’s hydraulic resources, start from the Eastern and Southeastern Anatolian Regions and pour into the Persian Gulf outside the borders of the country. The Euphrates River is 1,263 km long and the Tigris river is 523 km long. Keban, Karakaya, Atatürk, Birecik, Karkamış HEPPs built on the Euphrates; Together with the Kralkızı, Dicle, Batman and Ilısu (commissioned in 2020) dams on the Tigris river and the power plants such as Özlüce, Kiğı and Alpaslan HEPPs on the Murat river flowing into the Euphrates river, the total hydraulic electricity installed power on these rivers is approximately 8,000 MW.

Picture 2. Karakaya Dam

Aras/Caspian Basin; The Aras river, flowing to the east, empties into the Caspian Sea. 

Black Sea Basin; Covering a large part of Northern Anatolia, it is the basin that includes Turkey’s longest river Kızılırmak and another important river Yeşilırmak.

Mediterranean Basin; It is the basin that covers the Mediterranean and the Southern Aegean Region, located in the southwest of Turkey.

The Marmara Basin; It is a basin consisting of numerous small rivers located around the Sea of Marmara.

2. Wind Energy

In 1941, the first wind turbine with a capacity of 1,250 kW was installed in Vermont, USA. With the increase in environmental awareness and the spread of sustainability in energy, wind turbines have once again become the agenda. In recent years, our country has made great progress in wind technology, which is rapidly developing in many developed countries, especially in Germany and Spain.

Turkey’s first grid-connected wind power plant is an autoproducer power plant with an installed power of 1.5 MW, established in Çeşme-Germiyan. Another wind power plant is the 7.2 MW Çeşme-Alçatı power plant built in 1998 with the Build Operate Transfer model. Alaçatı power plant was transferred to EÜAŞ after 20 years of operation. The power plant is still operated by the same institution.

Picture 3. Windmills

Wind energy is the second most used renewable energy source after hydraulic energy. Reaching an installed capacity of 8,832 MW by the end of 2020, Turkish wind energy reached a total installed capacity of 10,607 MW in 2021. Wind power plant installation tenders were held under the name of Renewable Energy Resource Areas (YEKA 1 and 2), with a total of 1,000 MW in Edirne, Kırklareli, Sivas and Eskişehir regions in 2017 and a total of 1,000 MW in Aydın, Muğla, Balıkesir and Çanakkale regions in 2019 by the Ministry of Energy. In addition, the Ministry is planning to hold the YEKA RES-3 competition with a capacity of 850 MW in 2022. According to the said tender, capacity allocations will be realized in 20 connection zones, ranging from 20 MW to 90 MW.

With the Wind Energy Potential Atlas (REPA) of Turkey, which was prepared in 2007, it was determined that there is a wind energy potential of at least 5,000 MW in regions with annual wind speed of 8.5 m/s and above, and at least 48,000 MW in regions above 7 m/s. On average, 10,000 MW of the 48,000 MW potential is in the seas. 

Figure 2. Wind Energy Potential Atlas (REPA) of Turkey 

(Source: MGM - General Directorate of Meteorology)

In Turkey, which is surrounded by seas on three sides and has a coastline of approximately 3,500 km, particularly the Marmara and Aegean coasts have regular winds. According to the Wind Energy Potential Atlas, the most favorable regions are: Çanakkale, Akhisar, Bandırma, Bozcaada, Antalya, Sinop, Çorlu, Uzunköprü, Bergama, Çiğli, Datça, Bodrum, Çeşme, Siverek and Merzifon.

3. Solar Energy

Solar energy, which is the oldest and most basic energy source known, offers the possibilities of use as hot water in homes, heating, cooling, production of process heat in industry, irrigation in agriculture, drying and cooking. Since it was a very expensive system until 10-15 years ago, it was generally used as heat energy. However, today, with the decrease in costs, it has started to be widely used in electrical energy.

Solar energy potential studies are calculated as the energy of solar radiation per square meter. The calculation of these figures is in the form of annual, monthly, daily averages and averages taken according to sunshine hours. The Solar Energy Potential Atlas (GEPA) of Turkey was created in 2008 by the Ministry of Energy, using the data of sunshine duration and radiation intensity measured in 1966-1982, available in the General Directorate of State Meteorology Affairs (DMİ).

Figure 3. The Solar Energy Potential Atlas (GEPA) of Turkey (Source: ETKB-EİGM)

According to this; it has been determined that Turkey, which has a high solar energy potential due to its geographical location, has an average annual sunshine duration of 2,640 hours (total 7.2 hours per day), and an average total radiation intensity of 1,311 kWh/m²-year (a total of 3.6 kWh/m² per day). In Germany, on the other hand, the solar radiation intensity is considered to be an average of 1,100 kWh per square meter per year. This amount corresponds to approximately 2.9 kWh per square meter per day. Germany, the leading country in solar energy, has the highest irradiation value of 1,200 kWh/m2 per year. This value is almost the same as the radiation value of the Black Sea Region, which is the least irradiated region of Turkey. The irradiance values of Southeastern Anatolia and the Mediterranean Region are over 1,400 kWh/m²-year.

The installed power of the electrical energy acquired from solar energy, which was 40 megawatts in 2014, reached 6,667 MW as of the end of 2020 and 7,815 MW as of the end of 2021.in 2021, the total unlicensed installed capacity was 7,547 MW. Solar power plants accounted for 91.53 percent of this amount (Source: EMRA 2021 Sector Report).

In 2017, the tender for the YEKA-1 solar power plant with a capacity of 1,000 MW, planned to be built in Konya Karapınar, was held. This power plant, which will be built on an area of 20 million square meters, will be the world’s largest solar power plant built on a single parcel. It is planned to be completed in 2023. In 2021, the Ministry planned YEKA-2 SPP competition with a total of 1,000 MW in different provinces, but the said competition was canceled and YEKA-3 SPP tenders were held in the same year. As a result of the competitions held for 36 provinces, the average price was 21.52 TL kuruş/kWh. In the YEKA SPP-4 competitions, a total of 1,000 MW capacity is planned to be allocated for 15 solar power plant projects ranging from 50 to 100 MW. 300 MW of this capacity is located in Bor district of Niğde, 200 MW is located in Erzin district of Hatay and 500 MW is located in Viranşehir district of Şanlıurfa. The 300 MW competition allocated for the Bor district of Niğde was held in April 2022. In the YEKA-5 SPP competition, 1200 MW capacity was allocated for 18 regions. Tenders are planned to be made in 2022.

In addition, in 2021, the first hybrid solar power plant connected to Bingöl Aşağıkaleköy Hydroelectric Power Plant was put into operation. When the solar power plant, the first phase of which was completed at 500 kW level, is completed, it will be the second largest solar power plant after YEKA-GES-1 with an installed capacity of 80 MW. 

4. Geothermal Energy

Geothermal energy is the heat that comes from the sub-surface of the earth. It is contained in the rocks and fluids beneath the earth’s crust. In this context, it is observed that geothermal energy potential is high in regions with fault lines and active or passive volcanoes. 

Areas with low (20–70°C) temperatures are used in the industry, primarily in heating, and in the production of chemicals. Medium temperature (70–150°C) and high temperature (higher than 150°C) fields can be used in heating in an integrated manner depending on the reinjection conditions as well as

electricity generation.

Turkey has a very high geothermal potential since it is located on the Alpine-Himalayan belt. The geothermal potential of the country is 31,500 MW.The first geothermal power plant is the 15 MW Denizli-Kızıldere power plant, which came into service in 1984. This is also the second geothermal power plant in Europe after Italy. A power increase has been made at the said power plant and it is still in operation.

Figure 4. The Geothermal Energy Atlas of Turkey (Source: ETKB-EİGM)

The areas that make up the geothermal potential are concentrated in Western Anatolia.In 2020, there were 60 power plants in Aydın, Denizli, Manisa, Çanakkale, Afyon provinces and an installed capacity of 1,613 MW, while the geothermal energy installed capacity by the end of 2021 was 1,676 MW (Source: EMRA 2021 Sector Report).

Turkey is the 1st country in Europe in terms of geothermal potential and the 4th in the world in terms of installed capacity. The top five countries in electricity generation from geothermal energy are: USA, Indonesia, Philippines, Turkey and New Zealand. The top 5 countries in geothermal heating and spa are China, Turkey, Japan, USA, Iceland.

5. Biomass Energy

Turkey is a developing country with its rich agricultural potential and due to this potential, large amounts of agricultural waste originate from agricultural areas. 

Biofuels are classified as biodiesel, bioethanol and biogas. With the Petroleum Market Law No. 5015, Biofuels have developed especially after the Special Consumption Tax (ÖTV) exemption was granted to them, provided that they are obtained from domestic raw materials.

Biodiesel is a fuel that can be used in all areas where diesel is used, except for very cold regions. It can be used as a substitute for diesel fuel in the transportation sector, as well as fuel oil in the residential and industrial sectors.

Bioethanol is an alternative fuel, the raw material of which is obtained by fermentation of sugar, starch or cellulose-based agricultural products such as sugar beet, corn, wheat and woody plants and used by blending with gasoline in certain proportions. It is an environmentally friendly alternative to carcinogenic substances. It also reduces exhaust emissions. Corn and wheat are the most suitable raw materials for bioethanol production. To produce 1 liter of bioethanol, 2.5 kg of wheat must be used. Turkey does not have sugar cane, but has the capacity to produce bioethanol from sugar beet and its waste. The most important bioethanol production plant of the country is Konya Şeker AŞ, which was opened in 2007.

In terms of biogas production, there are facilities such as wastewater treatment and biological treatment in the treatment plants of many municipalities. With the regular storage of garbage, power plants that produce electrical energy have been established in the private sector or within the municipalities in Ankara-Mamak and Sincan, İstanbul-Eyüp-Odayeri, Hasdal and in many cities such as Adana, Bursa, İzmit, Mersin, and Tarsus.

Initially, biofuel was used only as heat energy in the country. However, in recent years it has been used as both heat and electrical energy. Cogeneration aplications, which involve the use of heat and electrical energy in the same system, have now become more popular systems. Since cogeneration systems are exempt from licensing in the electricity market, they are widely used by many businesses, shopping malls, hotels, airports and sites. 

Biomass Energy Potential Atlas (BEPA) was prepared by the Ministry of Energy. According to BEPA, Turkey’s biomass potential is 8.6 mtoe, and the estimated installed capacity is 20,000 MW. The biogas potential is 2 mtoe, and the estimated installed capacity is 4,500 MW. As of the end of 2021, the installed capacity of biomass including waste heat was 1,644 MW (Source: EMRA 2021 Sector Report).

6. Hydrogen Energy

Hydrogen, which has an odorless, colorless, tasteless and transparent structure, is the lightest element in nature. It has the highest energy per unit of all known fuels. 1 kg of hydrogen has the same energy as 2.1 kg of natural gas or 2.8 kg of petroleum.

The hydrogen energy system, which is one of the most advanced technologies that can provide the world’s increasing energy needs sustainably and without polluting the environment, has no effect that will threaten human and environmental health. Hydrogen, which is obtained from fossil resources such as coal and natural gas, as well as from water and biomass, is considered as an energy carrier rather than an energy source. Hydrogen, which is on average 1.33 times more efficient than petroleum-based fuels, is in the category of renewable energy sources when obtained from water.

Today, most of the studies on hydrogen are directed towards fuel cells and the automotive sector. The chemical industry, especially the petrochemical industry, has the largest user share. It can be used to obtain mechanical energy in gas turbines, internal combustion engines and airplanes as an alternative to fossil fuels. Unlike electrical energy, it can be stored economically. For this reason, power plants using hydrogen can only be commissioned during periods when peak power is needed.

The first study on the use of hydrogen energy in Turkey was the establishment of a facility that produces hydrogen from wind in Bozcaada in 2011. This study, called “Bozcaada Hydrogen Island Project”, started as a pilot-scale facility. Within the scope of the project, the energy needs of some public buildings, particularly the District Governor’s building, are met. The Department of Energy has a goal of injecting 2 to 6 percent low- and zero-carbon hydrogen into the natural gas grid in order to eliminate excessive fossil fuel consumption and reduce emissions. Also, Natural Gas Distribution Companies Association of Turkey (GazBir) initiated the integration of hydrogen with natural gas. This study, which was started with the idea of making natural gas more environmentally friendly by making a mixture of hydrogen up to 5 percent and natural gas up to 95 percent for testing purposes, is aimed to be expanded in the natural gas sector within a short period of time.

Conclusion

Rapid capacity increases in renewable energy can pose a greater risk of outages in case of insufficient investment in grid reliability. For this reason, in parallel with renewable energy sources, it is necessary to focus on investments, especially in transmission. Constant energy production is not possible due to the daily or seasonal variation and intermittent nature of renewable resources such as wind, sun and water. In order to minimize the damages caused by the intermittent energy to the grid, it is essential for TEIAŞ to protect the grid and lines and to make serious investments as soon as possible to increase the renewable capacity.

Since Turkey can use only a small part of its total electricity production capacity due to the hydroelectric potential that it does not/cannot develop, it has to send the water that it can use as energy to the seas every year without converting it into energy. Therefore, it is necessary to make maximum use of the river waters flowing outside the border. Sending the river waters of the Euphrates and Tigris, the two largest river basins, to Iraq and Syria without using them, is a great loss for energy and agriculture sectors.

The capacity mechanisms for natural gas and coal power plants in Turkey, and the incentives and subsidies given for years to increase renewable energy capacity can create great costs for the public. Subsidies should be abolished at some point in order to liberalize the energy market and reduce the expected energy costs with privatizations, and especially to lower electricity prices. As a matter of fact, in the latest energy report for 2021 prepared by the International Energy Agency, it was stated that the subsidies given by the State for Turkey’s energy costs and support mechanisms such as EÜAŞ’s purchase guarantees should be phased out.

Norway, which is among the first in the world in the use of renewable energy sources, is a good example for Turkey to use its potential. Although Norway is among the top ten countries in the world in terms of oil and natural gas resources, and also in their exports, it meets 99 percent of the energy it uses in domestically from hydraulic energy. Since Turkey is also in a region rich in natural resources, it has to use its capacity in this way like Norway.

References

EMRA 2020 Electricity Market Report,

EMRA December 2021 Sector Report,

TEİAŞ 2019 and 2020 Reports,

TSKB 2021 Energy Sector Outlook Report,

Yunus Furuncu, Turkey’s Renewable Energy Sources and WPP and SPP Investments, SETA 2020,

Strategic Plan and Supply Security Strategy Paper of the Ministry of Energy for the years 2019-2023,

Potential and Utilization of Geothermal Resources, Erden O., Gazi University, Energy Policies During the Coronavirus Crisis, SETA 2020,

Grand National Assembly of Turkey-Renewable Energy Studies and Parliamentary Minutes,

Higher Planning Council (YPK) Decision Electricity Energy Market and Supply Security Strategy Paper,

Energy Market Summary Report for the Years 2020-2021, APlus Energy.

Note: This publication was published in the June 2022 issue of GÜNDER magazine.