Measuring urban energy efficiency in Turkey

Abstract

Son yıllarda dünyada artan nüfus ile birlikte insanların ihtiyaçları da artmış ve kıt kaynakları tehdit eder hale gelmiştir. Enerji bir yandan ülkelerin ekonomilerini büyütmek için bir araç iken diğer yandan neden olduğu sera gazı emisyonları nedeniyle çevreleri için de bir tehdittir. Artan enerji tüketimi ile birlikte dünya küresel ısınma, iklim değişikliği, ekosistemlerin tahrip olması gibi problemlerle karşı karşıya kalmıştır. Son yıllarda yapılan çalışmalarda, küresel ısınmaya insanların üretim ve tüketim süreçleri sonucunda oluşturdukları seragazı emisyonlarının neden olduğu kanıtlanmıştır. İklim değişikliğinin başlıca sebebi olan seragazı emisyonlarını düşürmek için enerjiye olan talep azaltılmalı ve fosil yakıtlar yerine yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim arttırılmalıdır. Verimli enerji kullanımı sera gazı emisyonlarının azaltılmasında en etkili, hızlı ve düşük maliyetli çözümdür. Uluslararası Enerji Ajansı'nın tahminlerine göre enerji verimliliği ile 2050 yılına kadar sera gazı emisyonlarını %31-53 oranında azaltmak mümkündür. Bugün dünyada sera gazı emisyonlarının yaklaşık % 77'si petrol, kömür, doğal gaz gibi fosil yakıtların kullanımı nedenlidir. Başlıca sera gazlarından biri olan CO2, doğada çok yüksek hızla artmakta ve gün geçtikçe daha ciddi zararlara neden olmaktadır. Geçtiğimiz yüzyıl içinde sera gazı emisyonları nedeniyle yeryüzünün ortalama sıcaklığı 0,7 o C artmıştır. Sera gazlarının yanı sıra, fosil yakıtlarının kullanımına bağlı olarak azot oksit ve sülfür oksit gibi zehirli gazlar da asit yağmuru gibi ciddi çevre sorunlarına neden olmaktadır. Sürdülebilirliğin hem ekonomik hem de ekolojik boyutunu dengede tutmak için bugün ülkeler hem ekonomiden hem de çevrelerinden taviz vermeden devamlılıklarını sağlamak durumundadırlar. Bu da ancak sınırlı kaynakların verimli, bilinçli ve duyarlı bir şekilde kullanılmasıyla mümkün olacaktır, bu nedenle de enerji verimliliği politikaları son yıllarda pek çok ülkede kilit gündem haline gelmiştir. Günümüzde, enerji verimliliğinin geliştirilmesi, ülkelerin ekonomik büyümelerinde ve iş olanaklarının yaratılmasında önemli olanaklardan birini temsil etmektedir. Geçtiğimiz yıllarda, enerji verimliliği konusu, gerek akademik gerekse politik arenada sıcak gündem maddeleri arasında yer almış ve enerji verimliliğinin çevresel ve ekonomik amaçlara yönelik olarak üstlendiği etkin rol geniş kapsamlı olarak gündeme alınmıştır. Enerji verimliliği; enerji tüketimi veya emisyonu girdisiyle, hizmet çıktılarının oranı olarak tanımlanmakta ve aynı hizmeti veya çıktıyı sağlamak üzere daha az enerji kullanmayı ifade etmektedir. Kısaca, yaşam standardını, üretim kalitesini ve miktarının düşürmeden, daha az enerji tüketerek aynı miktarda ya da daha fazla işi yapabilmektir. Enerji verimliliğini, kaynakların daha verimli kullanımının yanı sıra gelişmiş endüstriyel süreçler ve enerji geri kazanımları gibi önlemlerle de gerçekleştirmek mümkündür. Gelecek yıllarda enerji verimliliğinin arttırılması ile dünyanın enerji gereksiniminin karşılanması yanı sıra karbon salınımının da azaltılması hedeflenmektedir.Gelişmekte olan bir ülke olarak Türkiye'de de enerji talebi hızla artmakta ve ülke kaynakları bu talebi karşılayamamaktadır. Bu nedenle de Türkiye enerji ihtiyacının % 70'inden fazlasını ithal etmek zorunda kalmakta bu da ekonomiye ağır yükler bindirmektedir. Artan enerji tüketimi ile birlikte, Türkiye'de sera gazı emisyonları da 1990 - 2007 yılları arasında % 119 artış göstermiştir ve tahminlere göre 2020 yılında emisyonların 2007 yılının iki katına ulaşması beklenmektedir. Son yıllarda Türkiye'deki temel enerji politikalarına bakıldığında enerjideki dışa bağımlılığı düşürmenin temel çözümü olarak nükleer enerji görülmektedir. Çok geniş yenilenebilir enerji kaynaklarına ve enerji verimliliği potansiyeline sahip Türkiye'de tek çözüm elbette nükleer enerji değildir. Tüm dünyanın kabul ettiği gerçek şudur ki; en ucuz enerji, verimli kullanım sonucu tasarruf edilen enerjidir. Enerji verimliliği, Türkiye'de % 70'in üzerine varan dışa bağımlılığın azaltılması ve iklim değişikliği ile mücadele edilmesinde büyük önem arz etmektedir. Yapılan çalışmalarda Türkiye'de bina sektöründe % 30, sanayi sektöründe % 20 ve ulaşım sektöründe % 15 enerji tasarruf potansiyeli olduğu tespit edilmiştir. Bu potansiyellerin tespiti ile Türkiye'de de enerji verimliliği ile ilgili politikalar son yıllarda artmış ve bu konuda toplumsal farkındalık yaratılmaya başlamıştır. İlk olarak 2007 yılında Enerji Verimliliği Kanunu, 2008 yılında ise Enerji Kaynaklarının ve Enerjinin Kullanımında Verimliliğin Arttırılmasına Dair Yönetmelik yürürlüğe girmiştir. Son yıllarda bu konu ile ilgili artan politikalara rağmen enerji verimliliğinin ölçümüne ilişkin çalışmalar yapılmamıştır. Özellikle enerji tüketiminin ve potansiyelinin yüksek olduğu kentlerde bu konu ile ilgili yapılacak bir çalışma daha sonrasında belirlenecek olan kent düzeyindeki enerji politikaları için de yol gösterici olacaktır. Bu çalışma, Türkiye'de kentsel enerji verimliliğini ölçmeyi ve ekonomik, sosyal ve çevresel girdi ve çıktılar kapsamında kritik başarı faktörlerini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Çalışmada, Türkiye İstatistik Kurumu, Türkiye Devlet Meteoroloji Enstitüsü, Harita Genel Komutanlığı, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı'ndan alınan ve istatistiki bilgisi bulunmayan ve hesaplama yöntemi ile elde edilen bir takım veriler kullanılmıştır. Yöntem olarak matematiksel programlama tabanlı, ürettikleri ürün ya da hizmet açısından birbirine benzeyen ekonomik karar birimlerinin göreli etkinliğinin ölçülmesi için geliştirilen parametresiz bir etkinlik ölçüm tekniği olan Veri Zarflama Analizi'nden (VZA) yararlanılmıştır. VZA, çok sayıda girdi ve çok sayıda çıktının ağırlıklı bir girdi veya çıktı setine dönüştürülmesinin zor olduğu durumlarda anlamlı sonuçlar üretebilmektedir. VZA, göreli bir etkinlik ölçüm tekniği olup, her bir karar verme birimini (girdiyi çıktıya dönüştürmekten sorumlu işletme ya da ekonomik kuruluşlardır- literatürdeki adıyla Decision Making Units) `en iyi` birimlerle karşılaştırarak sonuç almaktadır. Geleneksel verimlilik ölçüm yöntemlerinde, çoklu girdi ve çoklu çıktıların değerlendirilmesi için bir bütünsellik sağlanamazken, VZA çoklu girdi / çıktı yaklaşımı ile bunu sağlayabilmektedir. Bu yöntem parametrik yöntemlerdeki önceden belirlenmiş herhangi bir üretim fonksiyonuşlnun varlığına ihtiyaç duymadan ampirik gözlemler yardımıyla ölçüm yapabilmektedir. Veri Zarflama Analizi yaklaşımı altında 8 değişken ile Türkiye'de 81 ilde enerji verimliliği ölçülmüş ve kentlerin performansını belirleyen kritik başarı faktörleri ortaya konmuştur. Çalışmada 5 girdi (nüfus, yüz ölçümü, enerji tüketimi, ısıtma ve soğutma gün dereceleri) ve 3 çıktı (yıllık gelir, CO2 emisyonları, ortalama yaşam süresi) kullanılmıştır. Kentlerin enerji tüketimini dolayısıyla da verimliliğini etkileyen kent formu, yoğunluk, kültür, iklim vb. gibi pek çok faktör olmakla birlikte bu faktörlerin hepsini bu ölçekteki bir ölçümde göz önünde bulundurmak öncelikle veri mevcudiyetinin olmamasından dolayı neredeyse imkansızdır. Örneğin; kültür insanların ulaşım tercihlerini etkilemekte bu da ulaşım için harcanan enerji miktarını değiştirebilmektedir. Kent içi ulaşımda bisikletin yüksek olduğu bir kent ile özel araç kullanımın yüksek olduğu bir kentin ulaşım için harcadıkları enerji miktarı bir hayli farklılaşacaktır. Bu alanda yapılacak daha detaylı çalışmalar için il düzeyinde sektörel bazda (ulaşım, konut, sanayi vs.) enerji verilerine ihtiyaç vardır, böylelikle kentlerin enerji verimliliklerini daha hassas bir şekilde incelemek mümkün olabilecektir. Çalışma, Türkiye'de kentsel enerji verimliliğinin ilk kez ölçülüyor olması açısından oldukça önemli bir katkı sağlamaktatır. Çalışmanın sonuçları, Türkiye'deki kentlerin enerji verimliliği performanslarını belirleyen etkenleri ortaya çıkarmak ve gelecekte enerji verimliliğinin arttırılmasına yönelik geliştirilecek olan stratejilere yol göstermesi açısından önem taşımaktadır.

Energy efficiency is a key component of urban sustainability and also it is a subset of eco-efficiency. In recent decades, energy efficiency has become a hot topic in both academic and policy circles and has gained a strong global commitment by the world leaders that have reaffirmed the critical role that improved energy efficiency can play in addressing energy security, environmental and economic objectives. Today, enhancing energy efficiency represents one of the most important opportunities for countries to expand economic growth and job creation and also it is indispensible to mitigate CO2 emissions and climate change by reducing energy consumption in cities. Energy efficiency of communities can be defined as a ratio between an input of energy consumption or emissions, and an output of services, such as number of inhabitants and jobs or floor square meters. In general, energy efficiency refers to using less energy to produce the same amount of services or useful output. It is widely assumed that over the coming decades, increased energy efficiency will help the world meet its energy needs and reduce carbon dixoide emissions. This study aims to measure urban energy efficiency and to evaluate the critical success factors in efficiency by deploying Data Envelopment Analysis (DEA). DEA is a nonparametric method, linear programming model and optimization algorithm which develops efficiency scores for all decision making units (DMUs). kIn DEA method, efficiency of a decision making unit is calculated relative to the group's monitered best practice, efficient DMU's imply that as compared with other DMU's in the group they produce a certain amount of or more outputs while spending a given amount of inputs, or use the same amount of or less inputs to produce a given amount of outputs. The study focuses on 81 provinces, ranks them by their efficiency performance and maps out the patterns of energy use and efficiency in Turkey. Using data and information gathered from Turkish Statistical Institute (TURKSTAT), Turkish State Meteorological Service and The Ministry of Energy and Natural Resources (MENR), National Mapping Agency, Energy Market Regulatory Authority (EMRA) and since there are no official statistics on greenhouse gases emissions, it is taken from the estimated data in Can (2013). The results of Data Envelopment Analysis highlight the critical factors in energy efficiency performances of Turkish cities. Analyzing the energy efficieny of cities will help decision makers to develop energy strategies for further projects line spacing must be set for summaries.