2021’de Japon hükümeti deniz üstü rüzgar için iddialı bir plan açıkladı: 2030’a kadar 10 gigavat güç üretimi ve 2040’a kadar 30 ila 45 gigavat.
Umutlar yüksekti. Nature dergisinde yayımlanan bir çalışmaya göre kaynak bakımından fakir Japonya’nın rüzgar potansiyeli, tüm iç enerji talebini sekiz kat karşılamaya yetiyor.
2021 boyunca deniz üstü rüzgar sahaları için düzenlenen ilk ihalelere Japon ve yabancı geliştiriciler büyük ilgi gösterdi; aralarında Mitsubishi Corp. ve Norveçli Ørsted de vardı.
Beş yıl sonra ilerleme yavaş kaldı.
Japon Rüzgar Enerjisi Birliği verilerine göre şimdiye kadar faaliyette olan proje sayısı sadece yedi ve toplam kapasite 253,4 megavat. Tedarik zinciri sorunları, özellikle hammadde maliyetlerindeki artış, sıkça suçlanıyor. Geliştiricileri teşvik etmek için hükümetin yeterince adım atmadığı da söyleniyor. Bu durum Mitsubishi’nin 2025 ortasında alandan tamamen çekilmesine yol açtı; şirket inşaat fiyatlarının neredeyse ikiye katlanması nedeniyle üç projeden vazgeçti. Bu gelişme Japonya’nın deniz üstü rüzgar hedefleri için büyük bir darbe oldu.
Deniz üstü rüzgarın ivme kaybetmesi yalnızca finansman meselesi değil.
Balıkçılar, çevreciler ve yerel toplulukların endişeleri de rol oynadı; özellikle Tohoku, Hokkaido ve Japon Denizi kıyısında, Japonya’daki deniz üstü rüzgar kaynaklarının çoğu burada bulunuyor. Bu gruplar Fukui, Shiga ve Hokkaido illerinde projelerin askıya alınmasına ya da gecikmesine neden oldu ve Fukuoka ile Shizuoka illerindeki diğer projeler hakkında da endişelerini dile getiriyor.
Bazıları teknolojiye umut bağlıyor.
Hokkaido’da kartal yaşam alanlarının yakınındaki iki rüzgar çiftliğinde Nvbird kuş algılama ve izleme sistemleri, nesli tehlike altındaki kuşlara zarar vermeyi önlemede umut verici sonuçlar gösteriyor. Japon Hava Durumu Birliği tarafından geliştirilen bir diğer sistem AI Bird ise video, kızılötesi veri ve radar sensörlerini entegre ederek türbinlere özel kuş haritaları oluşturuyor ve çatışmaları azaltmak için işletmeyi otomatik olarak ayarlıyor.
Japonya deniz üstü rüzgar planlarını canlandırmaya bakarken, çevrecilerin dile getirdiği sorunların ele alınması, iklim ve enerji talebi hedeflerine ulaşmak için gereken hızlı büyümeyi sağlamak açısından kilit önem taşıyor.
“Deniz üstü rüzgar enerjisi, ülkenin geniş deniz kaynaklarından yararlanmak ve yenilenebilir enerjinin genişlemesini hızlandırmak için en umut verici fırsatlardan biri olarak öne çıkıyor,” dedi kar amacı gütmeyen Küresel Rüzgar Enerjisi Konseyi’nin Japonya ülke müdürü Takeshi Matsuki. Bu, diye ekledi, “yenilik, iş birliği ve liderlik göstermenin bir fırsatı.”
Deniz üstü rüzgar ve net sıfır
Birçok uzmana göre Japonya’nın Paris Anlaşması ve 2050 net sıfır planlarını karşılamasının tek yolu deniz üstü rüzgarı hızla genişletmek. Üstelik giderek daha sofistike yapay zekayı beslemek için enerji yoğun veri merkezlerinin hızla kurulması nedeniyle ek kapasite daha da kritik hale gelebilir.
Tokyo’da iklim ve enerji kuruluşları, rüzgarın genişlemesindeki her gecikmenin kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtların kullanımının artmasının ya da nükleer enerji gibi tartışmalı kaynaklara yönelmenin önünü açabileceğinden endişe ediyor; bunların çevresel etkileri çok daha kaygı verici.
“Deniz üstü rüzgar, karbon nötrlüğüne ulaşmanın ve Japonya’da yeni bir ekonomi yaratmanın anahtarı,” dedi Tokyo merkezli Yenilenebilir Enerji Enstitüsü direktörü Mika Ohbayashi. Enstitü daha hızlı rüzgar genişlemesi için baskı yapıyor.
İspanya, Birleşik Krallık ve Danimarka gibi ülkeler son yıllarda deniz üstü rüzgarın sıcak noktaları haline gelirken, Japonya benzersiz bir engelle karşı karşıya. Ülkenin kıyı şeridi, Çin, Kuzey Kore ve Rusya’da kirlilik, ormansızlaşma ve sanayileşme nedeniyle yaşam alanlarını kaybeden türler için bir sığınak haline geldi. Sorun, deniz üstü rüzgarın kaç kuşa etki edeceği değil; belirli yaşam alanlarında yaşayan ikonik, tehdit altındaki ve nesli tükenmekte olan birkaç türün azalan sayılarına etkisi.
“Japonya’da deniz üstü rüzgar çiftlikleri için uygun görülen yerler çoğu zaman kuşların tercih ettiği yerlerle örtüşüyor,” dedi Japon Yaban Kuşları Derneği baş araştırmacısı Tatsuya Ura. “Özellikle nadir türler olmak üzere büyük deniz kuşlarının ciddi şekilde etkilenmesinden endişe duyuyoruz.”
Japonya’nın güçlü rüzgar akımları çoğunlukla uzak kuzey ve batı kıyıları boyunca. Bu manzara, beyaz kuyruklu kartallar, kırmızı boğazlı dalgıçlar, deniz kartalları, çizgili fırtına kuşları ve balık kartalları dahil olmak üzere birçok nesli tükenmekte olan ve göçmen kuş yaşam alanlarıyla noktalanmış durumda. Yerel kuş severler, çevreciler ve Japon Bird Life ile Japon Yaban Kuşları Derneği gibi gruplar, rüzgarın hızla geliştirilmesi sırasında kuş yaşam alanlarının göz ardı edilmesinden endişe ediyor.
“Deniz üstü rüzgar üretimi için alan seçerken doğal çevre üzerinde önemli etkilerden kaçınmak şart,” diye ekledi Ura. “Ancak Japonya’da deniz kuşları ve memelileri hakkında çok az veri var; bu da alan seçiminin ne kadar uygun şekilde yapılabileceği konusunda endişe yaratıyor.”
Deniz üstü rüzgarın geliştirilmesine yönelik ilk telaş, Ura ve diğer çevreciler için endişe kaynağı oldu; çevresel etki değerlendirmelerinde eksiklikler bulduklarını, örneğin yuvalama alanlarının göz ardı edildiğini ya da önerilen deniz üstü rüzgar projelerinden bazıları için üreme alanlarında planlanan inşaatların yapıldığını söylediler. Ayrıca deniz üstü rüzgar geliştiricilerinin katılımının yetersiz olduğu belirtiliyor.
“Şirketler planları hakkında bizimle istişare etmiyor ya da pazarlık yapmıyor; bu da projenin planlama aşamasının başından itibaren sürece dahil olmamızı engelliyor,” dedi Ura.
Belirli türler üzerindeki etkilerle ilgili endişelere rağmen, iklim değişikliğinin kendisinin rüzgar türbinlerinden çok deniz yaban hayatı için daha büyük bir tehdit olduğu konusunda fikir birliği var.
Kar amacı gütmeyen Audubon Society, iklim değişikliğiyle mücadele edilmezse Kuzey Amerika’daki kuş türlerinin üçte ikisinin yok olma riskiyle karşı karşıya olduğunu belirtiyor. Japon Yaban Kuşları Derneği de aynı görüşte; deniz üstü rüzgara genel olarak karşı olmadıklarını ancak geliştiricilerin kuş korumasını daha ciddiye almasını istediklerini ifade ediyor.
Ekonomik endişeler de var. Bir rüzgar çiftliği kuşlar üzerindeki etkileri doğru şekilde anlamadan inşa edilir ve kuşları tehdit ettiği ya da zarar verdiği tespit edilirse kapatılmak ya da işletmeyi azaltmak zorunda kalabilir; bu da daha yüksek maliyetlere ya da potansiyel kayıplara yol açar.
Gerçekten de böyle bir durum 2023’te Shiga ve Fukui illeri sınırında planlanan bir rüzgar çiftliğinde yaşandı. Hatalı bir çevresel etki değerlendirmesi — Ura’ya göre yaygın bir sorun — yakınlardaki bir ormanda iki nesli tükenmekte olan kuş türü olan altın kartal ve dağ atmaca kartalının yaşadığını göz ardı etti; Japonya’da bu türlerden sırasıyla 500’den az ve 1.800 civarında kaldığı tahmin ediliyor. Proje yüksek maliyetle askıya alındı.
Japonya’nın en büyük elektrik şirketlerinden biri olan Eurus Energy de e-posta yoluyla Hokkaido’daki Hamasato Deniz Üstü Rüzgar Çiftliği’nde birden fazla kuş çarpması vakası nedeniyle işletmeyi kısmak zorunda kaldığını belirtti. Göç mevsiminde birkaç ay boyunca çiftlik sadece gece birkaç saat çalışabildi ve bu da temiz enerji üretme kapasitesini sınırladı.
Teknolojik çözümler
Geçen yıl Hokkaido’daki iki deniz üstü rüzgar çiftliğinde kullanılan araçlardan biri, deniz üstü rüzgar çiftliklerinden kaynaklanan kuş çarpması risklerini azaltmak için yapay zekâ ve termal görüntüleme kullanan Nvbird.
Şimdiye kadar sonuçlar umut verici, Yunanistan merkezli Nvisionist şirketinin iş geliştirme müdürü Lampros Argyris diyor.
“Japonya’daki ilk sistemlerimizi 2024’te Hokkaido’da karada kurduk,” dedi Argyris. “Güvenilir şekilde çalıştılar; risk altındaki kuşları tespit edip çarpma riskini izlemek ve azaltmak için orantılı tepkiler tetiklediler, gereksiz duruşları en aza indirdiler.”
O iki sitede bulunan kuşlar arasında Steller deniz kartalı, beyaz kuyruklu deniz kartalı, kırmızı taçlı turna ve Saunders martısı var; bunların tümü Uluslararası Doğa Koruma Birliği tarafından savunmasız ya da yakın tehdit altında olarak sınıflandırılıyor.
Nvbird, uyarlanabilir ve her bir cihazdan veri toplayabilen son teknoloji sensörler kullanıyor. Nvbird daha sonra verileri özerk yerel işleme yapay zekâsı üzerinden analiz ediyor. Bu sayede kuşları sürekli izleyip tespit edebiliyor ve kuşlar mevcut olduğunda işletmeyi yavaşlatabiliyor ya da durdurabiliyor.
Bu basit bir süreç değil, diyor Argyris.
“Hokkaido’da bir kuş algılama sistemi için özel zorluklar çok sert hava koşulları, yoğun kar yağışı, sis, düşük sıcaklıklar, iletişim sorunları ve kışın bakım için alanlara erişim zorluğu,” dedi Argyris. Bunu ele almak için şirket yerel kapasiteyi genişletiyor, teknolojiyi hava koşullarına daha dayanıklı hale getiriyor ve sistemlerini Japon veri setleri üzerinde eğitmeye çalışıyor.
Argyris’e göre Nvbird “güvenilir şekilde çalıştı, risk altındaki kuşları tespit etti ve çarpma riskini izlemek ve azaltmak için orantılı tepkiler tetikledi, gereksiz duruşları en aza indirdi.”
Ura da uydu ve daha geniş kuş izlemesinin entegrasyonunun türbinlerin göç ya da yuvalama alanlarından uzak yerleştirilmesine katkı sağlayabileceğini görüyor.
“Bu sistem… kuş çarpışmalarının oluşumunu izlemede bir ölçüde faydalı olabilir,” dedi Ura, özellikle “türbinler için acil durdurma sistemine bağlanırsa.”
Sosyal kabul
Japon Hava Durumu Birliği’nin geliştirdiği AI Bird aracının geliştiricileri, araçlarının rüzgar enerjisinin sosyal kabulünü artırmada rol oynayabileceğini görüyor.
“Rüzgar enerjisinin sürdürülebilir gelişimi çevresel ayak izini hesaba katmalı ve kuşlara verilen zararın azaltılması çok önemli,” dedi JWA mühendisi Bich Ngoc Ho. “Bu türleri korumak uluslararası koruma taahhütleriyle uyumlu ve yenilenebilir enerji için kamu desteğini korutmaya yardımcı oluyor.”
AI Bird, JWA, akademi ve Leadedge Technology şirketi arasında bir iş birliği ve yüksek çözünürlüklü video ile yapay zekâ tespiti kullanarak beyaz kuyruklu kartal ve Steller deniz kartalı dahil olmak üzere uçan belirli kuş türlerini tanımlıyor. JWA’ya göre denemelerde tanımlama başarısı yüzde 94’e ulaştı. Sistemin ise henüz ticari bir çiftlikte devreye alınmadığı belirtiliyor.
“Temel araştırma ve geliştirme tamamlandı,” dedi Ho. “AI Bird, kuş aktivitesinin sürekli ve otomatik izlenmesini sağlayarak operatörlerin bilinçli kararlar almasına yardımcı olabilir; örneğin göçün zirve yaptığı dönemlerde ya da yüksek riskli olaylarda türbin işletmesini ayarlamak gibi.”
Nvbird ve AI Bird mevcut deniz üstü rüzgar çiftliklerine ya da planlananlara eklenebiliyor; bu da ek bir çözüm sunuyor. Ancak Ura bu yaklaşımda bir sorun görüyor; bu yaklaşım veriye dayanıyor ve şimdiye kadar Japonya’daki kuş göç yolları, yuvalama alanları ve potansiyel çatışmalar hakkındaki veriler yetersiz. Ura’nın grubu gibi çevresel gruplar için, hassas bir alanda yer alan bir projeye AI Bird ve Nvbird gibi araçları eklemek yeterli değil.
“Mevcut alan seçimi yöntemiyle, rüzgar enerjisi projeleri ile kuşların ve deniz yaşamının korunmasının uyumsuz olacağı giderek daha fazla yer ortaya çıkması çok olası,” dedi Ura. “Öte yandan alan seçimi deniz mekânsal planlaması ve stratejik çevresel etki değerlendirmesi içeriyorsa, uyumlu alanlar seçilebilecektir.”
Aslında Ura’nın kuruluşu deniz üstü rüzgar enerjisi ve kuşlar hakkında bir duyarlılık haritası oluşturdu; bu haritanın deniz üstü rüzgarın daha iyi planlanması için temel olmasını umuyor.
Uygun planlama ve veri toplama için zaman şimdi, çünkü Japonya’da deniz üstü rüzgar hâlâ bebeklik aşamasında; Nvbird kullanan iki tanesi dahil olmak üzere faaliyette olan sadece yedi deniz üstü rüzgar çiftliği var ve 253 megavat güç üretiyor. Bu araçlar Japonya’nın en değerli ve ikonik kuş türlerinden bazılarına yönelik tehditleri sınırlayabilir ve zorlanan sektör için desteği artırabilir.
“AI Bird, temiz enerji hedefleri ile çevresel koruma arasında denge kurmak için proaktif bir adım,” dedi Ho. “Hiçbir çözüm mükemmel değil, ancak AI Bird gibi teknolojiler sorumlu rüzgar enerjisi geliştirme yolunda çok önemli bir adım.”
