Türkiye’de yarı saydam güneş teknolojilerine geçiş mümkün mü?
Yazar:
ODTÜ-GÜNAM, Entegre PV Birimi- Sosyal ve Ekonomik Araştırmalar Grup Lideri Doç. Dr. Bilge Şentürk
ODTÜ İktisat Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Pınar Derin Güre
ODTÜ-GÜNAM, Entegre PV Birimi, Sosyal ve Ekonomik Araştırmalar Grubu Uzman Araştırmacı Dr. Güneş Kurtuluş
İklim kriziyle mücadelede enerjinin nasıl üretildiği kadar, nerede ve ne şekilde tüketildiği de büyük önem taşımaktadır. Bu açıdan bakıldığında, kentlerin ve özellikle binaların oynadığı rol her geçen gün daha kritik hale gelmektedir. Dünya genelinde toplam enerji tüketiminin yaklaşık üçte biri binalarda gerçekleşmekte olup, ısıtma, soğutma, aydınlatma gibi gündelik ihtiyaçlar, küresel karbon salımının önemli bir bölümünü yansıtmaktadır. Bu durum, enerji dönüşümünü santrallerin ötesinde düşünmeye zorlamakta, yaşam alanlarımızın merkezi olan binaların cephelerinde, çatılarında ve cam yüzeylerinde olması gerektiğini ortaya koymaktadır. Tam da bu noktada güneş enerjisi, hem çevresel sürdürülebilirlik hem de enerji bağımsızlığı açısından en güçlü seçeneklerden biri olarak öne çıkmaktadır. Bu alanda büyük bir avantaja sahip olan Türkiye, yıllık ortalama 2740 saat güneşlenme süresi ve 1500 kWh/m²’yi aşan güneşlenme potansiyeliyle, Avrupa’nın en avantajlı ülkelerinden biri konumundadır. Yine de, bu potansiyel çoğunlukla hâlâ atıl durumdadır.
Günümüzde hâlâ güneş panelleri denildiğinde çoğunluğun aklına çatı üstü uygulamalar gelmektedir. Oysa artık teknolojik gelişmeler sayesinde sadece çatılar değil, binaların cam yüzeyleri de birer enerji kaynağına dönüşebilme olanağı elde etmiştir. Güneşi yalnızca içeri almakla kalmayıp aynı zamanda elektrik üretebilen bu yenilikçi sistemlerden biri yarı saydam fotovoltaik (STPV) teknolojileridir. STPV sistemleri, bir yandan doğal ışığı içeri almaya devam ederken diğer yandan da elektrik üretmektedir. Böylelikle, estetikten ödün vermeden enerji verimliliği artırılmakta olup, özellikle yoğun kentleşmenin yaşandığı bölgelerde, ek arazi kullanımına gerek duyulmadan güneş enerjisinden yararlanılması mümkün kılınmaktadır. Bu da STPV’yi, aynı zamanda sürdürülebilir mimarinin de önemli taraflarından biri haline getirmektedir. Bununla birlikte, bu teknolojilerin Türkiye’de ne kadar bilindiği; mimarlardan belediyelere, üreticilerden politika yapıcılara kadar hangi aktörlerin bu dönüşümün parçası olabildiği açık merak konusu iken; çalışmamızda bu soruların izini sürerek STPV teknolojisinin Türkiye’deki toplumsal, kurumsal ve sektörel karşılığını araştırdık.
Enerji üreten pencereler: STPV
Yenilenebilir enerji teknolojilerinin dönüşüm sürecinde etkili olabilmesi, çevreyle ve kullanıcılarla olan etkileşim biçimiyle oldukça yakından ilişkilidir. Bu dönüşümün en dikkat çekici örneklerinden biri olan yarı saydam fotovoltaik sistemler yani STPV sistemler, güneşten gelen ışığı hem iç mekânlara iletebilen hem de elektrik enerjisine dönüştürebilen bir yapıya sahiptir. İşlevselliğiyle çatı üstü panellerden ayrılan bu sistemler, estetik ve mimari bütünlük açısından yeni imkânlar sunmaktadır. Özellikle yoğun kentleşmenin yaşandığı metropollerde, binaların dış cepheleri ve cam yüzeyleri, enerjiyi doğrudan üretmeye elverişli alanlara dönüşebilmektedir. Dolayısıyla, STPV sistemlerinin en büyük avantajının ne olduğu sorusuna karşılık, ekstra araziye ya da bina dış yüzey malzemesine ihtiyaç duymadan, mevcut cam yapıların üzerine uygulanabilirliğidir.
Bu özelliği sayesinde STPV, sadece yeni yapılan modern binalarda değil, aynı zamanda tarihi dokunun korunması gerektiği alanlarda da alternatif çözümler sunabilmektedir. Örneğin, koyu renkli ve estetik açıdan görece yoksun olan geleneksel panellerin aksine, STPV sistemler farklı şeffaflık ve renk seçenekleriyle üretilebilmekte olup, mimari tasarım ve çevresel uyum açısından çok daha fazla kabule sahip olabilir. Özellikle Avrupa’da tarihi binalarda güneş enerjisi kullanımını artırmak için benzer entegre PV sistemlere büyük ilgi olduğu gözlenmektedir.
STPV’nin bir diğer önemli özelliği ise, çok işlevli olmasıdır. Bunun anlamı, geliştirilen yeni nesil ürünlerde, bu camların aynı anda ısı kontrolü sağlayabilmesi, UV ışınlarını filtreleyebilmesi ve iç mekânda konforu artırabilmesidir. Böylelikle STPV teknolojisi, enerjinin yanı sıra, yalıtım ve konfor çözümleri de sunan bütüncül bir sistem haline gelmektedir.
Bugün STPV alanındaki Ar-Ge faaliyetleri hızla sürmektedir. Geliştirilmekte olan teknolojiler, hem daha fazla ışık geçirebilen (%40-%50) hem de daha yüksek verimle (%7-%8) elektrik üretebilen çözümlere doğru evrilmektedir. Bu çalışmada bahsedilen ve TÜBİTAK-Ufuk Avrupa Birliği Programı kapsamında desteklenen TRANSMIT (ID:123N869) projesi kapsamında geliştirilmekte olan STPV teknolojisi; renk nötr, estetik görünümlü ve yüksek ışık geçirgenliği sağlayan örneklerden biridir.
Başka hangi alanlar?
Yalnızca penceler değil, camın kullanıldığı ya da kullanılabileceği çok geniş yelpazede STPV’nin kullanılabilmesi önemli bir potansiyel. Örneğin tarıma entegre edilebileceği alanlar, seralar ve agrivoltaik sistemler (TarımGES) olarak öne çıkmakta. Ayrıca araçlara entegrasyon için de heyecan verici bir teknoloji olacağa benziyor. Araştırmaların bu tür farklı alanlara genişletilmesi önemli.
STPV’yi 20 farklı paydaşla değerlendirdik
Yeni teknolojilerin toplumda yer bulabilmesi teknik başarılarla sınırlı değildir. Bu, daha ziyade onları nasıl algıladığımıza ve kabul ettiğimize de bağlıdır. Bu nedenle çalışmamızda STPV teknolojisinin Türkiye’de nasıl karşılandığını, kimler tarafından nasıl değerlendirildiğini daha iyi anlayabilmek için nitel bir saha araştırması gerçekleştirdik. Amacımız, STPV teknolojisinin teknik, sosyal, ekonomik ve kurumsal boyutlarını kapsayan çok disiplinli bir anlayış geliştirmekti. Bu doğrultuda, enerji sektörünün farklı noktalarında yer alan 20 uzmanla görüştük. Görüşmelerimizi dört ana gruptan seçilen katılımcılarla yaptık:
Bunlar, akademide yer alan uzmanlardan (Optik, Nanobilim Ve Nanoteknolojfizik, Elektrik-Elektronik, vb., mimarlık) oluşmaktadır. Kamu tarafında; ilgili bakanlıklar, belediyeler ve devlet kurumlarında görevli mühendisler ve danışmanlar yer almaktadır. Yanı sıra, panel üreticileri, cam üreticileri, mimarlar ve kurulum firmalarından çeşitli uzmanların yer aldığı bir özel sektör kategorisi vardır. Son olarak, bu teknolojinin yaygınlaşması, politika önerileri geliştirilmesi ve savunuculuk noktasında etkili olabilme potansiyelinin olduğu sivil toplum tarafında, güneş enerjisi ve çevre odaklı çalışan STK temsilcilerinden oluşmaktadır. Bu görüşmeler sonucunda öne çıkan üç ana tema elde ettik: Bilgi, Algılar, Beklentiler & İhtiyaçlar.
Bu temalar altında, STPV teknolojisinin Türkiye’de hâlâ büyük ölçüde bilinmediği ve farklı paydaş grupları arasında bilgi akışının zayıf olduğu sunulmuştur. Bu bilgi eksikliği, teknolojinin işlevine ve potansiyeline dair çeşitli algıların şekillenmesini de doğrudan etkilemektedir. Örneğin, kimileri STPV’yi estetik ve yenilikçi bir fırsat olarak görürken, kimileri maliyet, verimlilik ve teknik entegrasyon gibi konularda çekinceler taşımaktadır. Bu çerçevede ortaya çıkan beklentiler ve ihtiyaçlar; daha fazla pilot uygulama, yerli üretim altyapısının güçlendirilmesi ve kamu politikalarıyla desteklenmesi yönünde yoğunlaşmıştır. Nitekim çalışmada bu üç tema sonucunda, temel olarak; ortaya çıkacak yeniliğin teknik bariyerlerinin aşılmasının ötesine geçilerek, toplumsal olarak da inşa edilmesi gerektiğini açıkça ortaya koyulmuştur.
Türkiye özelinde yapılan bu değerlendirmemiz, bu teknolojinin aynı zamanda Türkiye için çevresel, ekonomik ve yapısal bir fırsat olduğunu öne sürmektedir. Çünkü bu teknoloji, tam da Türkiye’nin mevcut kentleşme biçimi, inşaat sektörü dinamikleri ve sanayi altyapısıyla doğrudan örtüşmektedir. Türkiye özellikle son yirmi yılda büyük ve yoğun bir kentleşme trendine girmiştir. Kent merkezlerinde yükselen çok katlı yapılar, plazalar ve alışveriş merkezleri çoğunlukla cam cepheli olarak inşa edilmiştir. Bu binaların dış yüzeyleri, gün ışığını içeri almak üzere tasarlanmış olsa da, çoğu zaman enerji üretimi potansiyelinin göz ardı edilerek inşa edildiği görülmektedir. Oysa STPV teknolojisi sayesinde, bu cam yüzeyler aktif enerji üreticileri konumuna gelebilmektedir.
Ülkemizde Şişecam gibi global düzeyde etkin olan cam üreticilerinin varlığı bu teknolojinin yaygınlaşabilirliğinde kritik öneme sahiptir. Öyle ki, STPV teknolojisinin en önemli bileşeni cam ve optik geçirgenlik üzerine kuruludur. Şişecam’ın yanı sıra, Türkiye’de hem düz cam hem de teknik cam üretimi konusunda dünya çapında deneyime sahip olan şirketler bulunduğundan, STPV teknolojisinin yurt dışına bağımlı kalmadan geliştirilebilmesi ve maliyetlerin düşürülmesi mümkündür. STPV gibi yerli kaynakları değerlendiren teknolojilerin teşvik edilmesi, dışa bağımlılığı azaltmada ve yeşil dönüşüm hedeflerine ulaşmada önemli bir kaldıraç işlevi görecektir.
Potansiyel ve sınırlılıklar
Genel olarak, çalışmamızda bulgularımızdan hareketle, STPV’nin öne çıkan avantajları arasında estetik uyumu, doğal ışık geçirgenliği, iç mekân konforuna katkısı ve pencere gibi mevcut cam yüzeylerde uygulanabilir olması yer almaktadır. Uzman görüşleri, yerli üretim kapasitesi geliştiği takdirde bu teknolojinin ekonomik fayda ve istihdam yaratma potansiyeline dikkat çekmişlerdir. Bununla birlikte, teknolojinin önünde bazı önemli sınırlar tepsit edilmiştir. CIGS ve perovskit temelli sistemlerde ağır metallerin kullanımı çevresel riskler yaratırken, hammadde bağımlılığı ve geri dönüşüm sistemlerinin eksikliği sürdürülebilirlik açısından soru işaretleri doğurmaktadır. Ayrıca kurulum, entegrasyon ve bakım konularında teknik bilgi eksikliği, yüksek başlangıç maliyetleri ve finansal destek mekanizmalarının yetersizliği de yaygınlaşmayı sınırlayan temel faktörlerdendir. Türkiye bağlamında estetik kaygılar yerine maliyet, güven ve uygulama risklerinin ön planda olduğu açıktır. Bu çerçevede, belediyeler ve kamu kurumlarının STPV’yi içeren pilot projeler başlatması, cam cepheli binalarda belirli oranda enerji üretimini zorunlu kılan düzenlemelerin hayata geçirilmesi ve yeşil bina yönetmeliklerinde bu teknolojinin özel olarak teşvik edilmesi gereklidir. Toplumsal kabulün artırılması için sivil toplum kuruluşları, yerel yönetimler ve üniversiteler arasında çok aktörlü yönetişim modelleri geliştirilmelidir. Nihayetinde, uzun vadeli stratejik başarı için devlet destekli veya kamu-özel ortaklığına dayalı yerli üretim modelleri, sadece STPV’nin değil genel olarak entegre güneş teknolojilerinin Türkiye’de benimsenebilmesi açısından kritik önemdedir.
Bundan sonraki adım/lar ne olmalı?
Bu çalışma, Türkiye’de yarı saydam güneş teknolojileri (STPV) üzerine farklı sektörlerden paydaşların görüşlerini ilk kez bir araya getirmesi açısından özgün bir değere sahiptir. Öyle ki, akademi, kamu, özel sektör ve sivil toplum temsilcileriyle yapılan görüşmeler, teknolojinin önündeki sınırlılıkları ve potansiyeli bütüncül bir yaklaşımla ortaya koymaktadır. Görüşmelerde en çok öne çıkan konular bilgi eksikliği, maliyet kaygıları ve yasal altyapı sorunları olurken; estetik bütünlük, konfor artışı ve uzun vadeli kazanç gibi olumlu beklentiler de dikkat çekmektedir. Cam cepheli binaların yaygınlaştığı Türkiye’de, bu yüzeylerin enerji üreten hale gelmesi hem mimari uyum sağlamakta hem de yerinde yenilenebilir enerji üretiminin önünü açmaktadır. Görünen o ki, Türkiye’nin güçlü güneş potansiyeli, Avrupa’daki lider panel üretim kapasitesi ve Şişecam gibi küresel cam üreticilerine ev sahipliği yapması, STPV alanında stratejik bir avantaja işaret etmektedir. Ancak uzmanlar, bu potansiyelin gerçeğe dönüşmesi için kamu politikalarının netleşmesi, mali teşviklerin devreye girmesi ve toplumsal güvenin inşa edilmesi gerektiğini vurgulamışlardır. Pilot projelerin, toplumun bu teknolojiyi tanıması ve benimsemesi açısından kritik olduğu unutulmamalıdır. Türkiye’de güneş enerjisi konusunda toplumsal bir alışkanlık zaten mevcut iken, şimdi bu alışkanlığı geleceğin entegre çözümleriyle buluşturmak önemli bir adım olacaktır. Net sıfır karbon hedeflerine ulaşmak için zaman kısıtlı ancak STPV gibi teknolojiler sayesinde teknik ve toplumsal bir dönüşüm mümkün görünmektedir.