Güneş panelleri diye adlandırdığımız, PV Teknolojisinin (Fotovoltaik)keşfi 1839 yılına dayanırken, ilk pratik çalışma 1950’li yıllarda yapılabildi. Fotovoltaik modüller ilk olarak uydular için kullanıldı. Piller, yakıt hücreleri ve nükleer enerji dönemin şartlarına uygun olmadığından kısa bir zaman sonra depolanan enerji kullanılmaya başlandı. Teknoloji ve şartlar geliştikçe yüksek verimli piller keşfedildi, bu doğrultuda çatı güneş enerji sistemleri (Çatı GES) yaygınlaşmaya başladı.
100 milyon hane çatı GES yatırımı yapacak
Çatı GES isteyen hanelerin sayısı bugün 25 milyon ve 2030’a kadar 100 milyonun üzerine çıkması bekleniyor. 2022’den itibaren her yıl en az 190 GW kurulması öngörülürken, bu sayı, çatı GES’in rekabet gücü ve temiz enerji kaynaklarına yönelik iştah nedeniyle artmaya devam edecek.
Kurulan 1 TW’nin kabaca %40’ı, üçte birinden fazlası konut sektöründe olmak üzere, yaklaşık 130 GW Çatı GES, neredeyse 25 milyon birime karşılık gelen haneler tarafından kullanılıyor.
Tüketicilerin ısıtma-soğutma, elektrik faturalarında tasarruf ve sürdürülebilirlik yaklaşımıyla çatı GES ihtiyacı artıyor. 2030 yılı civarında toplam ünite sayısının 100 milyona ulaşması bekleniyor.
Sürdürülebilirlik bakış açısıyla Çatı GES
Çatı GES, küresel olarak karbon emisyonlarının azaltılmasına önemli ölçüde katkıda bulunuyor. Son araştırmalar, 2020’nin sonunda kurulu çatı GES kapasitesinin 860 milyon tondan fazla karbon salımı tasarrufu sağladığını gösterdi ve 2021’de gigaton (Gt) eşiğine ulaşıldığı tahmin ediliyor.
Tüzel nitelikteki kurulumların yanı sıra, binalardaki ve konutlardaki uygulamalar, küresel olarak yaklaşık %40 oranında çatı GES kullanımına önemli ölçüde katkıda bulunuyor. Bu alandaki büyüme, dağıtım şebekelerinin yükünü hafifletirken, şirketlerin ve tüketicilerin hane faturalarını düşürmesine ve karbon emisyonlarının azaltılmasına fayda sağlıyor.
Sürdürülebilir bir dünya ve karbon nötr adımlar için güneş enerjisinin, binalardan başlayarak mümkün olan her yere kurulması gerekiyor. Bireysel tüketicilerde çoğunlukla elektrik fiyatları ve toplam tüketim tutarındaki yansıması önemsenirken, tüzellerde daha düşük olan maliyet ve fiyat avantajı öne çıkıyor.
Özellikle meskenler için konutların çatılarında yeni Çatı GES uygulamalarını geliştirmek, elektrikli mobilite, güneş enerjisiyle ısıtma-soğutma ve yeni iş modelleri sayesinde elektrik sektörünün karbondan arındırılmasına kararlı bir şekilde katkıda bulunacak. Gelişen teknoloji de özellikle ısı pompalarının, tüketim tasarrufu sağlayan akıllı cihazların ve uzaktan kontrollü akıllı cihazların gelişmesine yol açıyor. Tüketici açısından yüksek maliyetler önemli bir engel olmaya devam ederken, özellikle teknolojinin gelişmesiyle ekipman ve kurulum maliyeti son 10 yılda %80’den fazla düşerken yeni iş ve finansman modelleriyle gelişiyor.
Ülkeler Çatı GES için uzun vadeli planlar oluşturuyor
Yeni dönemde Çatı GES uygulamaları tüketici tercihinde öne çıkarken, gelişiminde ülkeler tarafından verilen teşvikler, uygun finansman modelleri sayesinde hızla genişliyor. Evler için çatı GES, Almanya ve İtalya gibi birçok ülkede PV pazarında ilk günlerden itibaren gelişirken, Belçika, Hollanda ve Japonya gibi diğer ülkelerde de artık derin bir pazar yoğunluğu oluşturuyor. Çin, Çatı GES projelerinin gelişimi için destekler verirken büyüyen önemli pazarlardan.
Yeni ekosistemde e-mobilite ile entegre olmak önemli
Yoğun nüfuslu büyük şehirlerde, apartmanlarda ve sitelerde çatı GES uygulamasının yaygınlaştırılması önem kazanıyor. Hem ortak alanlar hem de dairelerde kullanımı yaygınlaştırmak için depolama imkânlarının da sunulmasıyla bu alanda ilerleme hayali artık uzak değil.
Çatı GES kurulumunun teşvik edilmesi, sürdürülebilir tüketici finansmanıyla beraber özellikle akıllı şarj cihazları ve ısı pompalarıyla elektrikli mobiliteye olumlu yönde yüksek etki edecek.
Çatı GES uygulamaları, teknolojik gelişmeler, aynı yüzey üzerinde daha büyük kapasitelerin konuşlanma ve elde edilen enerjinin depolama imkanının artması, ısı pompaları ve elektrikli araç şarjının entegrasyonuyla yeni ekosistemde önemli yer elde edecek. Bu alanda gelecekte sürdürülebilir tüketici finansmanında sunulan farklı iş modelleri ile önemi daha da artacak.
Küresel Enerji Piyasaları
Küresel enerji piyasalarında, Ukrayna-Rusya savaşına bağlı oluşan petrol-gaz tedarik sıkıntıları ve yaptırımlar, Batıyı, özellikle Avrupa’yı, farklı alternatif enerji kaynaklarını bulmaya yöneltti. Ancak enerji ihtiyacının hızlı çözümüne yönelik bu mücadele, dünyada fosil yakıtlara olan bağımlılıktan kurtulmaya ve iklim değişikliğinin etkilerini azaltmaya çalışıldığı dönemde ortaya çıktı. Bu kısa vadeli ihtiyaçlar, temiz enerjiye acil, ancak daha uzun vadeli geçişi etkilerken, bugünün enerji piyasası türbülansı, küresel enerji sistemi yeniden yapılandırılırken gelecek zorlukları da beraberinde getiriyor.
Global anlamda enerji krizlerine baktığımızda 1970’lerde yaşanan iki enerji krizini görüyoruz. Petrol İhraç Eden Ülkeler Örgütü (OPEC) boykotuna bağlı olarak öncelikle petrol krizlerinin tetiklediği krizler, yoğun üretim yapan ABD ve Avrupa ülkelerini etkiliyordu.
Sürdürülebilirlik bakış açısıyla beraber, bu krizlerin üretime ve hayata etkisini azaltmak için ülkelerin AR-GE faaliyetleri ile birlikte yenilebilir enerji teknolojisine ve, enerji verimliliğini artırmaya yönelik yatırımlarını arttırdığını görüyoruz. Aynı zamanda özellikle otomotiv sektöründe verimlilik arayışına ve daha az enerji tüketimine yönelik atılan adımlar da çoğalıyor.
Ülkeler bir yandan da stratejik rezervler oluştururken, düşük karbon emisyonlu teknolojilerin elektrik üretimi içindeki payı 2020 rakamlarına göre %39’a yükseldi. Bu kapsamda 2020’de güneş enerjisinin payı % 4’e, rüzgar enerjisinin payı da %6,7’ye çıktı. Global enerji krizi, ana girdisi enerji olan otomotiv endüstrisinde, enerjiyi ithal eden birçok üretici ülke açısından, fiyat artışlarında önemli bir etken oldu.
Diğer taraftan bu enerji krizi, dünya basınında sadece gaz ve petrole ilişkin bir kriz olarak değil, aynı zamanda gıda üretim ve taşıma maliyetlerini artıracak, küresel boyutta zincir etkisine sahip bir kriz olarak da yorumlanıyor.
Otomotiv üreticileri, üretimde enerji verimliliğini artırmak amacıyla sürekli çalışırken, 2026 yılına kadar 500 milyar dolarlık yatırım yaparak aynı zamanda elektrikli araç için de hızlı adımlar atıyorlar. Çin ve Avrupa’nın 2025’te küresel olarak tüm elektrikli araç satışlarının %80’inini gerçekleştireceği; ABD’nin dünyadaki elektrikli araç satışlarının yalnızca %15’ini temsil edeceği
Elektrikli araçlarda şarj, maliyetler
Ülkemizde binek otomobili yılda ortalama yaklaşık 15.000 kilometre kullanılıyor, bu da ayda ortalama 1.250 kilometreye denk geliyor. Elektrikli bir aracın bataryası, pil enerjisinin bir ölçüsü olan kilowatt saat (kWh) cinsinden ifade edilir. Elektrikli aracınızı şarj etmenin maliyetini, dışarıda bir şarj noktasında veya kendi evinizde farklılaşır.
Örneğin, orta sınıf, 92 kWh’lık bataryaya sahip bir elektrikli aracınız için, evde toplam dolum maliyeti hesaplamanız, en basit haliyle basit haliyle:
Bataryanın boyutu (kWh) x Tedarik ettiğiniz elektrik maliyeti (TL/kWh) = Elektrikli araç dolum maliyeti
Bu anlamda; Elektrik kWh başına maliyeti 2,5 TL (örnek maliyet, ev, AC şarj cihazı) olduğundan, bataryayı %0’dan %100’e şarj etmenin maliyeti 92 kWh X 2.5 TL = 230 TL’dir.
Aracınızı dışarıda bir hizmet sağlayıcı üzerinden şarj ettiğinizde de kwh maliyetleri günün fiyatlama koşullarına değişmekte, ama her durumda sürdürülebilirliğin yanı sıra bütçelerimize de katkı yaratmaktadır.
. Elektrikli araç bataryaları çevreye zararlı mı?
Dünyanın dört bir yanındaki sürücüler çevresel etkiler konusunda giderek daha bilinçli hale geliyor. Yapılan son araştırmalarda, Avrupa’da halkın yüzde 62’sinin ulaşımda karbon emisyonlarının azaltılmasının öneminin farkında olduğunu ve 10 elektrikli araç sürücüsünden 7’si için araç satın alırken çevresel hususların belirleyici olduğunu gözler önüne seriyor. Bu da elektrikli araçların, içten yanmalı olanları kullanmaktan daha sürdürülebilir bir seçenek olarak öne çıktığını gösteriyor.
Batarya üretimi özellikle lityum, kobalt ve manganez gibi nadir ve kaynağı zor olan malzemelerin, hammaddelerin çıkarılması için gerekli enerji tüketimi ve çevresel zorluklar yüksek karbon emisyonuna yol açsa da içten yanmalı arabalara kıyasla elektrikli araçlar dünyamızın geleceği açısından önemli bir fayda sağlıyor.
Elektrikli araç bataryalarının sürdürülebilirliği
Batarya teknolojisi elektrikli araçlarla beraber gelişirken, lityum batarya ilk olarak Gilbert N. Lewis tarafından 1912 yılında keşfedildi. İlk yeniden doldurulabilir lityum iyon batarya 1991 yılında John B. Goodnogh tarafından geliştirilip, tüketicilerin kullanımına kamera ve kişisel müzik çalarlar ile sunuldu.
Elektrikli araçlarda bataryada ana malzemeler lityum, manganez ve kobalttır. Lityum iyon hücresinden oluşan bataryada yaklaşık 8 kilogram lityum, 14 kilogram kobalt ve 20 kilogram manganez kullanılır.
Lityum esas olarak tuz yataklarından veya yer altı tuzlu su rezervuarlarından üretilir ve üretimin çoğu Güney Amerika (Bolivya, Arjantin ve Şili) ve Çin’de yoğunlaşır. Kobalt, Avustralya ve Demokratik Kongo Cumhuriyeti’nde çıkarılırken, manganez üretiminin yaklaşık %80’i Güney Afrika’dan gelir.
Elektrikli araç bataryalarının mevcut üretim süreçleri henüz istenilen düzeyde sürdürülebilir olmamakla birlikte, bu araçların başlangıçtaki çevresel etkisini fazlasıyla telafi ediyor. Sektörün, batarya üretimini daha sürdürülebilir hale getirmesi ve temiz enerji kaynaklarına geçiş yönünde çalışmalarına devam etmesi büyük önem taşıyor.
Yeni teknoloji barındıran sürdürebilir bataryaların yükselişi
Elektrikli araçlarda kullanılan bataryalarda sürdürülebilirliği desteklemek için önde gelen otomobil şirketleri kobalt, grafit ve lityumu güvenilir kaynaklardan elde etme taahhüdünde bulunuyor ve bu maddeleri kullanmaktan uzaklaşıyor. Bu yönde bir alternatif de kobalt yerine demir kullanan lityum demir fosfat (LFP veya Li-FP) teknolojisidir.
Lityum-iyon ile karşılaştırıldığında, LFP daha düşük enerji yoğunluklarıyla daha az verimli ve kısa menzile sahip. Ucuz ve kolay üretilir, ısıya daha dayanıklı ve uzun ömürlüdür.
Diğer taraftan günümüzde batarya teknolojisi gelişmeye devam ederken, yeni bir adımla “katı hal” bataryaların geliştirilmesinde adımlar atılıyor. Katı hal pil teknolojisi olarak adlandırılan teknoloji, günümüzde kullanımda olan lityum iyon pillerin tek şarjla sağladığı sürüş menzili ve alev alma riski gibi sorunların çözümü için en umut verici gelişme olarak değerlendiriliyor. Dünyanın en büyük pil malzemeleri üreticileri katı hal pillerin 2030 yılına kadar küresel pazarın yüzde 10’undan fazlasına ulaşmasını bekliyor.
Benzin veya dizel yakmadıkları için elektrikli otomobillerin çevresel etkisi, üretimlerinden ve özellikle de bataryalarından kaynaklanıyor. Elbette bir elektrikli aracın günlük kullanımda ne kadar sürdürülebilir olduğu, onu şarj etmek için kullanılan elektriğin nasıl üretildiğine bağlıdır. Yenilenebilir kaynaklarla şarj edilen bir elektrikli araç, kömür veya doğal gaz kullanılarak üretilen elektrikle şarj edilene göre çok daha sürdürülebilir bir etkiye sahiptir.
Elektrikli araç bataryaları gerçekten ne kadar sürdürülebilir?
Elektrikli araç batarya üretimi şu anda bazı olumsuz çevresel ve sosyal etkilerle mücadele ederken, yeni çıkarma süreçleri, batarya kimyasalları ve malzemeleri daha sürdürülebilir bir geleceğin yolunu açıyor.
Katı hal piller üzerine yapılan yenilikçi çalışmalar, bu maddelerin kullanımını tamamen ortadan kaldırma ve yeni pillerin kapasitesini ve verimliliğini önemli ölçüde artırma potansiyeli taşıyor.
Ülkelerin, üreticilerin batarya ve elektrikli araç üretimiyle ile ilgili sürdürülebilir adımlar atma sorumluluğu bulunuyor. Bataryaların aynı zamanda yaklaşık 10-15 yıl olan kullanım sürelerini geri dönüştürme adımlarını ve içerdikleri hammaddelerin çoğunun geri kazanılması için yeniden kullanımını sürdürülebilir bir dünya için hedeflememiz gerekiyor.
Elektrikli Araçlar Ekosisteminde Global Gelişmeler
ABD’de elektrikli araçların payı artıyor
ABD’de, elektrikli otomobil satışları son yıllarda hızla artıyor. Elektrikli araç kullanımını artırmak amacıyla yeni özel ve kamu sektörü yatırımları açıklanıyor. ABD’de 2030’a kadar tüm yeni araç satışlarının yüzde 50’sini elektrikli hale getirmek hedefleniyor. Yerli üretimi teşvik etme, tedarik zincirlerini güçlendirme, ülkenin rekabet gücünü artırma ve istihdam yaratma hedefinin ana nokta olarak belirlendiğini de görebiliyoruz.
ABD’de elektrikli araç satışları 3 katına çıkarken halka açık şarj istasyonlarının sayısı yüzde 40’ın üzerinde arttı. Halen 3 milyondan fazla elektrikli araç yollarda ve ülke genelinde 135 binden fazla halka açık elektrikli araç şarj istasyonu bulunuyor. ABD hükümeti teşvik için sıfır elektrikli araç alacaklara 7 bin 500 dolara kadar vergi kredisi sözü verirken, ülke çapında 500 bin şarj istasyonu hedefi belirlemiş ve ülkenin bir ucundan diğer ucuna uzanan 120 bin kilometrelik otoyol ağı boyunca şarj istasyonlarının artırılması için 5 milyar dolar bütçe ayırmıştı.
Çin de hızlı büyüme devam ediyor
Çinli üreticilerin önümüzdeki yıllarda Avrupa, ABD, Asya, Okyanusya ve Hindistan’da giderek daha fazla pazar payı alması bekleniyor.
Çin’in global elektrikli araç pazarında 2027 yılına kadar %20’ye varan bir pazar payı elde etmesi bekleniyor. Avrupa, ABD ve Çin’de üretim yapan otomotiv şirketleri Ar-Ge alanındaki yatırımlarını artırarak, pil, elektronik alt yapı, yapay zeka kullanımı ve otonom sürüş gibi temel bileşenler açısından önde olmaya çalışacak.
Geleneksel otomotiv şirketleri yeni ekosistem içinde gerekli yatırım, girişimleri ve inovasyonları önemli ölçüde artırmayı başaramazlarsa, gelecekte farklı ve yeni şirket oluşumlarını görebiliriz.
Avrupa’da elektrikli araçlarda hedef 2030
Avrupa Birliği’nde, geçen yıl elektrikli otomobillerin toplam pazardaki payı yüzde 12,1’e ulaştı.
Dünyada elektrikli araç satışlarının 2025’de 20,6 milyona olacağı ve toplam araç satışlarının %23’ünü temsil edeceği tahmin ediliyor. 2030’da ise elektrikli araçların toplam otomobil pazarından aldığı payın %40,4 ve 2040’da da %75,3 olması bekleniyor.
Türkiye’de ise tüketicilerin yüzde 49’u bir sonraki araçlarının elektrikli olmasını istiyor. Bu oran satışlara yansırsa Fransa, Avustralya – Yeni Zelanda, ABD, Hindistan ve Almanya’nın önüne geçiyor.
Şarj altyapısı büyüyor, ülkemizde şarj istasyon ağı genişliyor
Elektrikli araçlarla birlikte şarj istasyon ağı da genişlerken, küresel elektrikli şarj istasyonu pazarının 2022’de 2.3 milyon adetten 2027’de 14.6 milyon adede çıkması bekleniyor.
Ülkemizde şarj altyapısını hızlandırmak amacıyla öncü uygulamalar ve teşvikler verilmeye devam ediyor. Bu sayede, Türkiye hızlı şarj kapasitesini en hızlı artıran ülkelerden biri haline geliyor.
Son açıklanan rakamlara göre, Türkiye’de şarj istasyonu sayısı 3 bin 790’a, şarj noktası sayısı ise 8 bin 1’e yükseldi.
Haziran 2023 sonu itibarıyla Türkiye genelinde 27 bin 476 adet şarj edilebilir elektrikli araç bulunuyor.
Türkiye, AB’de şarj hizmeti sayısında ön sıralarda
AB ülkeleri ile Türkiye, Avrupa’da AC şarj noktası açısından 2., DC şarj noktası açısından 3., toplam şarj noktası açısından 2. sırada bulunuyor.
Elektrikli araçlarla oluşan yeni otomotiv ekosisteminin gelişmesi için elektrikli araçların artan şekilde benimsenmesi, karbon nötr olmanın aciliyeti, elektrikli araç şarj altyapısının daha hızlı konuşlandırılmasını desteklemek için hükümet girişimleri ve vergi teşvikleri ile elektrikli araç fiyatlarının düşürülmesi önem arz ediyor.
Sadece birkaç yıl önce, müşterilerin elektrikli araç satın almayla ilgili temel endişeleri fiyat ve sürüş menzili ile ilgiliydi. Bugün bir numaralı endişe ise yeterli şarj altyapısı ağına erişilebilirliği sağlamak. Küresel anlamda yapılan yatırımların da artmasıyla sarj alt yapısı hızlı kurgulanarak, e-mobilite adımlarının daha hızlı bir şekilde farklı platformlarla şehirlerimizde karbon nötr adımlarını artıracağını düşünüyoruz.
Çağrı Koray Öztopçu
