Geçen ayki yazımda 11 Ekim Dünya Su Günü olmasından dolayı “Küresel Enerji Dönüşümünde Hidroelektrik” başlıklı yazı ile yenilenebilir enerji kaynaklarından olan hidroelektriğin son yıllardaki önemi ve gelişiminde bahsettim.
10 Ekimde de TESAB tarafından düzenlenen Hidroelektrikte Yenilikçi Projeler Günü TOBB ETÜ Hidro Su Türbini ve Test Merkezi’nde düzenlendi. 75 şirket, kamu kuruluşu ve üniversiteden katılımcının yer aldığı projeler günü Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanı Alparslan BAYRAKTAR, TOBB Başkanı Rifat HİSARCIKLIOĞLU, TOBB ETÜ Rektörü Prof. Dr. Yusuf SARINAY ile TESAB Yönetim Kurulu Başkanı ve EÜAŞ Genel Müdürü Zafer BENLİ konuşmacı olarak yer aldı.
Her geçen gün Hidroelektrik kurulu gücü artmaktadır. Bu da beraberinde diğer tüm yenilenebilir enerji kaynaklarında olduğu gibi değişken yenilenebilir enerjinin güç sistemlerine entegre edilmesiyle birlikte, şebeke ölçeğinde enerji depolama giderek daha önemli hale geliyor.
Bu noktada devreye “Pompaj Depolamalı Hidro” kavramı girmektedir. Pompaj depolamalı hidroelektrik (PSH), 2023 itibarıyla küresel olarak 179 GW kurulu güçle, elektrik şebekelerindeki en büyük enerji depolama biçimini sağlıyor.
Pompaj depolamalı hidro, üretim fazlası anlarda suyu yukarı basıp ihtiyaç anında salarak çok ölçekli enerji depolama sunuyor. 2024’te PSH kapasitesindeki 8,4 GW’lık artış, dünyada depolamanın batarya dışı ayağının da hızlandığını gösterdi.
IHA’nın 2025 World Hydropower Outlook’u, toplam hidroelektrik proje boru hattının 1 075 GW’a ulaştığını; bunun 600 GW’ının PSH projeleri olduğunu söylüyor. Ayrıca 2024 yılındaki hidro enerji üretimi bir önceki yıla kıyasla %10 artarak 4 578 TWh’ye çıktı.
IHA 2025 raporu, Avrupa özelinde de tablo net: 2024’te yürürlüğe giren AB Electricity Market Design (EMD) reformu, “esnekliği” piyasa tasarımının merkezine aldı ve üye ülkelere düzenli esneklik ihtiyaç değerlendirmesi zorunluluğu getirdi.
Bu yaklaşım, PSH ve talep-tarafı katılımı gibi çözümler için daha öngörülebilir gelir modellerinin önünü açıyor. Bu sistemlerin çevresel avantajları da dikkat çekici. Fosil yakıt kaynaklı üretimin neden olduğu hava kirliliği ve karbon salınımı göz önüne alındığında, PSH sistemleri doğrudan üretim yapmasa bile “emisyonsuz dengeleme” yetenekleriyle net sıfır hedeflerine katkı sunuyor
Ancak PSH yalnızca teknik değil, aynı zamanda ekonomik ve çevresel bir denge unsuru. Koholé ve arkadaşlarının (2024) yaptığı karşılaştırmalı analiz, batarya, hidrojen, termal ve PSH depolama çözümlerinin 12 farklı hibrit yenilenebilir sistemdeki performansını değerlendirdi.
PV/Rüzgar/PSH sistemleri, yüksek talep senaryolarında en düşük maliyetli ve en düşük CO₂ salınımlı çözüm olarak öne çıktı. PSH’nin özellikle yüksek üretim fazlası dönemlerinde esnek üretim sağlama kabiliyeti, onu baz yük dengelemede ön plana taşıyor.
Li ve ekibi (2025) ise PSH’yi çok kriterli enerji optimizasyonu içinde değerlendirdi. PSH, güneş-rüzgar-hidro sistemleriyle birlikte kullanıldığında sistemdeki kayıpları azaltıyor ve enerji maliyetlerini minimize ediyor. Bu, PSH’nin sadece destekleyici değil, sistemin merkezine yerleşebilecek bir unsur olduğunu gösteriyor.
Özellikle NSGA-II gibi çok hedefli optimizasyon algoritmalarıyla yapılan analizlerde, PSH’nin sistem güvenilirliğine katkısı net biçimde ortaya konmuş.
Serat’ın 2024 tarihli analizinde, PSH sistemleri monokristalin ve polikristalin PV modülleriyle karşılaştırıldı. Polikristalin PV/PSH birleşimi, yıllık enerji üretimi ve maliyet açısından en verimli sistem olarak tespit edildi:
0.101 $/kWh maliyet ve 474.399 kWh üretimle PSH, özellikle kırsal elektrifikasyon projeleri için rekabetçi bir seçenek olarak öne çıkıyor.
Bu çalışmalar PSH’nin sadece mevcut teknolojilere alternatif değil, tamamlayıcı bir bileşen olduğunu gösteriyor. Yüksek ilk yatırım maliyetine rağmen uzun vadeli dayanıklılığı, bakım kolaylığı ve büyük kapasiteli yük dengeleme yeteneği ile PSH, geleceğin enerji altyapısında kritik rol oynamaya aday.
Elektrik sistemlerinin “su bataryaları”, yeşil dönüşümde kesintisizliği güvence altına alacak bir temel olabilir.
Son 2 yılda bu konuda atılan bazı adımlar şu şekildedir:
Çin, PSH projelerini yenilenebilir üretim bölgeleriyle entegre etmeye yönelik “PSH-plus” modeli ile dikkat çekiyor.
Bu modelde, rüzgâr güneş santrallerinin konumlandığı üretim koridorlarına yakın PSH tesisleri planlanarak ortak altyapı optimizasyonu yapılıyor. Bu yaklaşım, iletim kayıplarını ve maliyetleri düşürürken sistem esnekliğini artırabiliyor. Birçok ülke, mevcut eski PSH tesislerini modernize ederek verimlilik ve kapasite artırımı yoluna gidiyor.
Örneğin ABD’de PSH kapasite artışının büyük kısmı, %97 civarı mevcut tesislerin yenilenmesinden gelmiş durumda. Bu strateji, yeni inşa maliyetlerinin düşürülmesine katkı sağlıyor.
Snowy 2.0 (Avustralya) gibi mega çaplı PSH projeleri hâlâ devam ediyor. Bu proje tam kapasitesiyle devreye girdiğinde yüz binlerce MWh’lik depolama sağlayacak şekilde planlanmış durumda.
Bu tip projeler, coğrafi uygunluk, yer altı kazı teknikleri, çevresel izin süreçleri ve finansman riskleri ile bezenmiş durumda.
Yeni hidro projeleri özellikle Afrika ve Asya’da ivme kazanıyor. IHA verilerine göre 2024’te Afrika, önceki üç yılın toplamından daha fazla kapasite devreye soktu. Ayrıca hidro projeleri 2024’te küresel kapasite artışının 24,6 GW’ını oluşturdu (PSH katkısı 8,4 GW).
Akademik dünyada, PSH ve hidroelektriğin enerji sistemindeki rolünü daha doğru modelleyebilmek için yeni araçlar gelişiyor. Örneğin Hy DAT adlı bir araç, su kaynak verimlilikleri, birim verim eğrileri ve tesisler arası bağımlılıkları dikkate alarak hidroelektrik sistemleri daha gerçekçi şekilde simüle edebiliyor.
Ayrıca su rejimi kısıtları ve çevresel akış gereksinimleri, adaptif hidro yönetim algoritmalarıyla entegre edilerek ekosistem koruması ile enerji üretimi arasında denge kurmayı hedefleyen yaklaşımlar geliştiriliyor.
Türkiye Açısından PSH Potansiyeli ve Zorluklar
Türkiye coğrafi olarak su kaynakları ve topoğrafik avantajlarıyla PSH için uygun bir aday durumunda. Özellikle su enerjisi potansiyeli olan dağlık bölgelerde üst-alt rezervuar sistemleri kurulabilir. Ancak uygulamada şu başlıca engeller söz konusu:
- Yüksek yatırım maliyetleri ve finansman riski
- İzin süreçleri ve çevresel kaygılar
- Piyasa mekanizmalarının eksikliği
- Uzun proje süreleri.
Yine de Türkiye’nin yenilenebilir enerji hedefleriyle uyumlu biçimde, PSH projeleri özellikle gece yüksek üretim-devamlılık ihtiyacı olan dönemlerde dengeleyici rol oynayabilir.
Görüşmek dileğiyle…
Referans:
https://energy.ec.europa.eu/topics/markets-and-consumers/electricity-market-design_en
https://www.nature.com/articles/s44359-025-00057-x
https://www.hydropower.org/publications/2025-world-hydropower-outlook
https://www.hydropower.org/news/flagship-2025-world-hydropower-outlook-out-now
Li, J., Yuan, J., & Yue, X. (2025). Optimizing multi-objective hybrid energy systems with pumped hydro storage for enhanced stability and efficiency in renewable energy integration. Engineering Science and Technology, an International Journal, 69, 102142.
Koholé, Y. W., Ngouleu, C. A. W., Fohagui, F. C. V., & Tchuen, G. (2024). A comprehensive comparison of battery, hydrogen, pumped-hydro and thermal energy storage technologies for hybrid renewable energy systems integration. Journal of Energy Storage, 93, 112299.
Serat, Z. (2024). Optimizing renewable energy systems for 100% clean energy target: A comparative study of solar, hydro, pumped hydro, and battery storage technologies. Journal of Energy Storage, 104, 114441.
