Elektrik üretiminde kullanılan tüm kaynakların az ya da çok çevresel etkisi vardır. Diğer bir deyişle hiç bir çevresel etki yaratmadan elektrik üretimi gerçekleştirilen bir enerji kaynağı yoktur. Arazi kullanımları çevresel etkilere iyi bir örnektir. Kömür, doğal gaz, nükleer veya yenilenebilir olsun, her enerji kaynağı elektrik üretiminde belirli ölçeklerde alana, suya, yakıt olarak kullanılacak doğal kaynaklara ihtiyaç duyar.
Yaşam Döngüsü Envanterine Göre Arazi Gereksinimleri
Elektrik üretiminde toplam arazi kullanımının sadece bir kısmı bir elektrik santralının kapladığı alandır. Bir kömür santralının üzerine kurulu olduğu alan veya güneş panellerinin yerleştirildiği alan gibi. Kömür santralının ihtiyaç duyacağı kömürü çıkarmak ve atıklarını boşaltmak veya güneş panellerinde kullanılan metalleri ve mineralleri bulundukları yerden çıkarmak için çok daha fazla alana ihtiyaç vardır.
Elektrik üretiminde kullanılan bir kaynağın gerçek arazi kullanımı Yaşam Döngüsü Envanteri ile belirlenebilir. Yaşam Döngüsü Envanteri; elektrik üretiminde kullanılan kaynağın çıkarılmasını (madencilik aşamaları gibi), işlenmesini, üretim teknolojisini (PV panel üretimi gibi), elektrik üretiminde kullandığı teknolojiyi (termik santralların gaz temizleme teknolojilerine sahip olup olmaması gibi) ve kullanıldığı coğrafik bölgeyi (kullanılan kaynağın üretim tesisine yakınlığı ya da ürünün ithal olup olmadığı gibi) kapsar.
Elektrik Üretimlerindeki Kaynakların Arazi Kullanımları
Tablo 1’de yaşam döngüsü envanteri dikkate alınarak elektrik üretiminde kullanılan kaynakların üretilen birim enerji başına alan gereksinimleri verilmiştir. Rüzgâr dışındaki veriler Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komisyonu tarafından 2021 yılında hazırlanan Life Cycle Assessment of Electricity Generation Options (Elektrik Üretim Seçeneklerinin Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi) raporundan, rüzgâr verileri ise How does the land use of different electricity sources compare? (Farklı elektrik kaynaklarının arazi kullanımı nasıl karşılaştırılır?) başlıklı çalışmadan alınmıştır. Veriler kaynakların farklı kapasite faktörlerini dikkate almaktadır.
Tablo 1. Elektrik üretiminde kaynakların arazi gereksinimleri (m2/MWh)
| Kaynak | Alan |
| Hidrolik (Küçük ve Orta Ölçekli Tesisler <360 MW) | 33 |
| Konsantre Güneş Enerjisi | 22 |
| Kömür (Karbon Yakalama ve Depolama) | 21 |
| Fotovoltaik, silikon malzeme (Yerde) | 19 |
| Kömür | 15 |
| Hidrolik (Büyük Tesisler >660 MW) | 14 |
| Fotovoltaik, kadmiyum malzeme (Yerde) | 12,6 |
| Fotovoltaik, silikon malzeme (Çatıda) | 3 |
| Doğal gaz (Karbon Yakalama ve Depolama) | 1,3 |
| Fotovoltaik, kadmiyum malzeme (Çatıda) | 1,2 |
| Doğal gaz | 1 |
| Nükleer | 0,3 |
| Rüzgâr (Proje sahası alanı) | Minimum: 8,4 Maksimum: 247 |
| Rüzgâr (Türbinlerin doğrudan etki alanı) | 0,4 |
Tablo 1’den görüleceği gibi arazi kullanımları açısından kaynaklar arasında büyük farklılıklar vardır. Nükleer enerji, üretilen elektrik enerjisi başına 0,3 m2’lik alan gereksinimi ile diğer enerji kaynaklarına göre en az araziye gereksinim duymaktadır.
Güneş enerjisi kullanımı, malzemenin konumlandırılmasının ve türünün çok önemli olduğu bir örnektir. Kadmiyumdan üretilen güneş panelleri, silikon panellere göre daha az enerji ve malzeme kullanır. Bu nedenle birim elektrik üretimi başına daha az arazi kullanır. Güneş panellerinin çatıya mı yoksa yere mi monte edildiği de arazi kullanımı açısından önemlidir. Son olarak, panellerin yoğunluğu ve aralığı da arazi kullanımını belirlemekte önemli etkenlerdir.
Rüzgâr, arazi kullanımı açısından diğer kaynaklardan farklıdır. Çünkü türbinler arasındaki araziyi çiftçilik gibi diğer faaliyetler için kullanabilme olasılığı vardır. Bu da rüzgâr çiftliklerinin arazi kullanımının oldukça değişken olduğu anlamına gelir. Dünyanın en büyük 22 rüzgâr santralinin arazi kullanımından hesaplanmış değerlerin ortalaması Tablo 1’den görülebilir. Tablo 1’de belirtilen maksimum ve minimum alanlar arasındaki büyük farklılıkların nedeni, rüzgâr türbinleri arasında çiftçilik faaliyetlerine devam ederken elektrik üretimi yapılmasıdır. Bu tür alanlarda, rüzgâr çiftliği neredeyse ikincil bir arazi kullanımıdır. Bu durum, rüzgâr enerjisinin nerede ve nasıl kullanacağına ilişkin seçimlere bağlı olarak, daha fazla veya daha az arazi kullanılmasının olası olduğunu göstermektedir.
Sürdürülebilirlik ve Elektrik Üretimi
Sürdürülebilirlik ile ilgili ölçme ve değerlendirmelerde, elektrik üretiminde kullanılan bir kaynağın arazi kullanımı, ilgili kaynağın tüm yaşam döngüsünü kapsayacak biçimde dikkate alınmalıdır.
Düşük karbonlu enerji geçişinde özellikle rüzgâr ve güneş tabanlı enerji sistemlerini kullanırken çevreye zarar vermemeye özen gösterilmelidir. Arazi kullanımı, enerji sistemlerinin nerede inşa edildiğine ve bu arazinin alternatif kullanımlarının ne olduğuna bağlı olarak çok değişebilir. Doğal yaşam alanlarında veya ormanlarda kurulan bir güneş enerjisi sistemi ile verimsiz bir çölde kurulan güneş enerjisi çiftliği aynı şey değildir. Bununla birlikte, düşük karbonlu enerji teknolojilerine geçişin iklim değişikliğiyle mücadelede önemli katkıda bulunacağı göz önüne alındığında özellikle verimsiz arazilerin kullanımının artması makul bir bedel gibi görünmektedir.
Not: Öne çıkan görsel, Raphael Cruz — Unsplash
