BİYOGAZ DESTEKLİ YENİLENEBİLİR HİBRİD SİSTEMLER İLE ENERJİ ÜRETİMİ

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "BİYOGAZ DESTEKLİ YENİLENEBİLİR HİBRİD SİSTEMLER İLE ENERJİ ÜRETİMİ"

Transkript

1 BİYOGAZ DESTEKLİ YENİLENEBİLİR HİBRİD SİSTEMLER İLE ENERJİ ÜRETİMİ Yasin Bektaş 1, Mehmet Gülmez 2 Özet Dünyadaki hızlı nüfus artışı ve sanayinin hız kesmeden büyümesi, dünyanın yakın gelecekte bir enerji krizi yaşamasına neden olabilecektir. Bu bağlamda, enerji arzının güvenliği, sürekliliği ve çevresel sebepler göz önüne alındığında ülkeler varlıklarını ve bağımsızlıklarını koruyabilmek için yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmişlerdir. Petrol, kömür ve doğalgaz gibi tükenmesi söz konusu olan, fosil kaynaklı yenilenemeyen enerji kaynaklarının yerini alması düşünülen yenilenebilir enerji kaynakları çevreye olan duyarlılığın yanı sıra, Türkiye gibi enerjide dışa bağımlı ülkelerin, bağımlılıklarının azaltılması açısından da önem taşımaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından, güneş enerjisi ve rüzgâr enerjisi sistemlerinin kullanımı yaygındır. Fakat bu sistemlerin her bilinin ayrı ayrı eksik yönleri vardır. Bu eksik yönlerde problem oluşturmaktadır. Yenilenebilir enerjilerden biyoenerji, enerji problemlerine karşı önemli bir çözümdür. Biyoyakıtlardan olan biyogaz; her türlü organik atıkların işlenmesiyle elde edilen temiz, çevreye dost ve oldukça verimli bir enerjidir. Biyogaz sayesinde; toprak, su ve hava kirliliğine engel olunarak doğal denge korunur. Ayrıca biyogaz üretiminden elde edilen atıklar, tarımda verimli bir gübre olarak da kullanılır. Bu çalışmada, biyogazın içeriği kapsamlı olarak araştırılmıştır güneş enerjili ve rüzgâr enerjili sistemlere ek olarak biyogaz sistemi incelenmiştir. Ayrıca, bu çalışmayla, biyogazın önemi vurgulanarak, biyogaz konusunda genel bilinçlenmeye katkı sağlanması amaçlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Biyogaz, yenilenebilir enerji kaynakları, hibrid sistemler ENERGY GENERATION USING BIOGAS-AIDED RENEWABLE HYBRID SYSTEMS Abstract Rapid growth in population and industry will cause an energy crisis in the world in near future. Within this context, countries tended to use new and renewable energy sources for preserving their existence and independence, considering safety of energy supply, sustainability and environmental factors. Due to exhaustion of fossil resources like oil, coal and natural gas, they will be replaced by renewable energy sources. This has great importance in the sense of environmental awareness, and reduction of foreign dependency. Solar energy and wind energy systems are commonly used renewables. But both systems have some individual inadequacies, which cause problems. Bioenergy is an important solution to energy problems. Biogas which is a kind of bio fuel, is clean, environmental friendly and efficient 1 Öğr. Gör., Aksaray Üniversitesi, yasinbektas@aksaray.edu.tr 2 İstanbul Üniversitesi, mehmetgulmez22@gmail.com

2 energy and it is obtained by treatment of organic wastes. Due to biogas natural balance is preserved by preventing soil, water and air pollution. Besides, wastes obtained from biogas production, are being used as efficient fertilizer in agriculture. In this study, contents of biogas is extensively investigated and biogas system has been examined in addition to solar energy and wind energy systems. Besides, it is aimed to contribute to general awareness about biogas by emphasizing the importance of biogas. Keywords: Biogas, renewable energy sources, hybrid systems Giriş Hızla artan dünya nüfusu, sanayileşme ve fosil kaynaklarının aşırı kullanımına bağlı olarak yaşanan çevresel sorunların zaman içerisinde bölgesel ve ülkesel boyuttan uzaklaşarak küresel bir sorun haline gelmesi, hükümetlerin yenilenebilir enerji kaynaklarına bakış açısını değiştirmiştir. Enerjide dışa bağımlı olmak istemeyen ve enerji arzında sorun yaşayan ülkeler, fosil kaynaklara bağlı olarak artan çevresel sorunların da etkisiyle, sahip oldukları alternatif enerji kaynaklarını artırmaya ve çeşitlendirmeye çalışmaktadırlar. Özellikle enerjide dışa bağımlı olan ülkeler için önemli bir fırsat olan yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları, yakalanan maliyet avantajlarıyla birlikte, ülkelerin gelişmesinde önemli bir itici unsur durumuna gelmiştir. Ülkemizde birincil enerji üretiminin kaynaklar bazındaki dağılımı Şekil 1 de, enerji tüketiminin kaynaklar bazındaki dağılımı ise Şekil 2 de görülmektedir. Dünyada ve ülkemizde alternatif enerji kaynaklarında yaşanan olumlu gelişmelerle birlikte, son dönemde bu bağlamda değerlendirilen ve önemi artan yenilebilir enerji kaynaklarından birisi de biyokütle enerjisidir. Biyokütle, gelecekte sürdürülebilir ve düşük maliyetli bir enerji kaynağı sağlaması bakımından potansiyel bir öneme sahip olacaktır yılında dünya nüfusunun % 90 nın gelişmekte olan ülkelerde yaşayacağı bildirilmektedir. Gelişmiş ülkelerde, modern teknolojilerin ve fosil yakıtlar ile ekonomik olarak rekabet edebilir durumda olan biyoyakıtların kullanıldığı etkin biyoenerji dönüşümlerinin kullanımı artma eğilimindedir. Enerji, ekonomik ve sosyal gelişmişliğin bir göstergesi olarak insanoğlunun vazgeçilmez bir ihtiyacıdır. Enerji yaşam kalitesinin artırılmasında etken olduğu gibi, teknolojik üretim ve gelişim için hayati derecede önemlidir. Enerji tanımı içinde yer alan fosil kökenli yakıtlar ve yenilenebilir enerjilerin kaynağı güneştir. Şekil 1: Türkiye de Birincil Enerji Üretiminin Kaynaklar Bazındaki Dağılımı (Enerji Tabii ve Kaynaklar Bakanlığı, 2012) 124

3 Şekil 2: Türkiye de Enerji Tüketiminin Kaynaklar Bazında Dağılımı (Enerji Tabii ve Kaynaklar Bakanlığı, 2012) Şekil 3: Türkiye'de Yerli Kaynaklardan Enerji Üretimi ve Toplam Enerji Tüketimi (Enerji Tabii ve Kaynaklar Bakanlığı, 2012) yılları arasında Türkiye de yerli kaynaklardan enerji üretim miktarı ve toplam enerji tüketim miktarı Şekil 3 te verilmiştir. Türkiye de yerli kaynaklardan enerji üretiminin enerji tüketimini karşılama oranı yıllar içerisinde hızla azalmıştır. Bu oran 1990 yılında %48,1 iken 2011 yılında %28,2 olarak gerçekleşmiştir. (Çanka, Kılıç, F. 2011) Fosil yakıtların sınırlı olmasından dolayı dünya da her gecen gün yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi artmaktadır. Elektrik üretim sistemlerinde yenilenebilir enerji kaynakları önemli yer teşkil eder. Bu sebeplerden dolayı yenilenebilir enerji kaynaklarına olan yatırım önümüzdeki yıllarda da artarak devam edecektir. Şekil 4 de gelecekteki yenilenebilir enerjiye yatırım miktarı verilmiştir. Şekil 4: yılları arası dünya yenilenebilir enerjiye yatırım miktarı (Y.Bektas, F.Yılmaz,2014) 125

4 Dünyada yaygın olarak kullanılan yenilenebilir enerji kaynakları; hidrolik enerji, jeotermal enerji, biyokütle enerjisi, güneş enerjisi ve rüzgâr enerjisidir. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Küresel Durum Raporu na göre seçilmiş ülkeler için 2011 yılı yenilenebilir elektrik güç kapasiteleri Tablo 1 te verilmiştir. Tablo 1: Ülkelerin 2011 Yılı Yenilenebilir Elektrik Güç Kapasitesi (GW) Kaynaklar Çin ABD Hindistan Almanya Türkiye Avrupa Birliği Dünya Rüzgar Biyokütle ~ Güneş (Pv) Jeotermal ~ ~ Güneş (Termal) ~ Okyanus ~0 ~ Hidrolik Toplam Buna göre yenilenebilir elektrik güç kapasitesi bakımından yenilenebilir enerjiden en fazla yararlanan ülkenin Çin dir. Avrupa Birliği nin ve Türkiye nin yenilenebilir elektrik güç kapasiteleri sırasıyla; 1360 GW, 294 GW ve 19 GW olarak tespit edilmiştir. Tablodan anlaşıldığı üzere ülkemiz yenilenebilir enerji kullanımında geri kalmıştır ( REN21, 2012). Bunun nedeni yenilenebilir enerji üretimindeki yetersiz kanununlar ve gerekli yatırımın pahalı olmasıdır. Ülkemizde, Enerji Bakanlığınca tarihli 5346 sayılı Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Elektrik Enerjisi Üretimi Amaçlı Kullanımına İlişkin Kanun da yenilenebilir enerji kapsamı daha da genişletilmiştir. Kanuna ek maddeler eklenmiştir. ( /3). Destekleme devlet tarafından yapılacaktır. (Koç, E., Şenel, M. C. 2013) Yenilenebilir enerji kayaklarının içerisinde de kullanımı yaygın olan kaynaklar güneş ve rüzgâr enerjisidir. Fakat bu sistemlerin bazı dezavantajları vardır; Birim yüzeye gelen güneş ışını fazla olmadığından geniş yüzeyler gerektirir. Güneş ışığı sürekli olmadığından depolanması gerekir. Akü ya da yeni gelişen hidrojen sistemi olarak depolanabilir. Güneşten gelen enerji miktarı bizim isteğimize bağlı değildir ve kontrol edilemez. Enerji ihtiyacının çok olduğu kış aylarında güneş ışığı az ve geceleri hiç yoktur. Bu nedenle sistemin güneş ışığını sürekli alabilmek için çevresinin geniş ve açık olması sağlıklıdır. Verimli bir çalışma için ışığın sisteme dik gelmesi gerekir. Bunun için güneşi takip sistemi kurulabilir. Ancak enerjinin depolanması sorun yaratabilir. Su ısıtma sistemlerinde %60 a var verimi güneş pillerinde %15 civarındadır. Rüzgâr Türbinlerinin dezavantajları ise: Rüzgâr enerjisi kesintisiz veya dengeli bir enerji kaynağı değildir, bu nedenle şebekeye dengesiz bir güç sağlar Rüzgârın çok kuvvetli estiği bölgelerde ve zamanlarda örneğin Amerika körfez bölgesi gibi kasırgaların çok olduğu bölgelerde Türbinler zarar görebilir. Rüzgâr gücü her bölgede ve ülkede aynı değildir. Bu nedenle daha doğru ölçümlerle yapılan rüzgâr haritalarına ihtiyaç vardır. Genelde yerleşim bölgelerinden uzaklarda oluşu şebekeye bağlantı problemini oluşturur. 126

5 Yenilenebilir enerjilerden elektrik üretimi kurulum maliyetleri her ne kadar Devlet sübvansiyonları (teşvikleri), vergi indirimleri ( Bazı ülkelerde) desteklese de ilk yatırım maliyetinin yüksek oluşu ve yatırım geri dönüşü tüm yenilenebilir kaynaklarla elektrik üretimi için ortak sorundur. Geniş anlamda düşündüğümüzde sitemin kendini amorti süresi ne kadar kısa ise ve çevresel faktörler ne kadar iyiyse o kadar sağlıklı bir sistem olacaktır. Biyogaz Enerjisi Nedir? Biyogaz Biyogaz organik maddelerin anaerobik (oksijensiz) ortamda, farklı mikroorganizma gruplarının varlığında, biyometalaştırma süreçleri (havasız bozunma- biyolojik bozunma - mikrobiyal bozunma - anaerobik mayalanma kontrollü süreci) ile elde edilen bir gaz karışımıdır. Biyogaza Bataklık Gazı, Gübre Gazı, Gobar Gaz gibi isimler de verilmektedir. Biyogaz; renksiz, yanıcı, ana bileşenleri metan ve karbondioksit olan, az miktarda hidrojen sülfür, azot, oksijen ve karbon monoksit içeren bir gazdır. Genellikle organik maddenin %40-%60 kadarı biyogaza dönüştürülür. Biyogazın genel bileşimi %60 CH4 ve %40 CO2 den oluşmakta ve ısıl değeri MJ/m3 tür. Geri kalan artık ise kokusuz, gübre olarak kullanmaya uygun bir katı veya sıvı atıktır. Organik bazlı atık/ artıkların oksijensiz ortamda (anaerobik) fermantasyonu sonucu ortaya çıkan renksiz - kokusuz, havadan hafif, parlak mavi bir alevle yanan ve bileşiminde tablo 2 de gösterilen gazlan bulunmaktadır. Tablo 2: Biyogaz Bileşim Değerleri (Çanka, Kılıç, F. (2011). %50-75 Metan(CH4) %25-45 Karbondioksit %0-2 Hidrojen %- Az miktarda azot ve hidrojen Biyogaz esnek yakıt sistemine sahip motorlarda kullanılabilir. Biyogazın motor yakıtı olarak kullanılabilmesi için saflaştırılması ve sıkıştırılması gerekir. Bünyesindeki su, H2S ve partiküller uzaklaştırılan biyogaz; doğal gaz kalitesindedir. Büyük kapasiteli tesislerde özellikle mısır silajından üretilen Biyogaz; saflaştırma işleminden sonra doğrudan doğal gaz şebekesine verilmekte elektrik üretiminde kullanılmaktadır. Yenilenebilir Enerji Kaynağı Biyogaz Türkiye de katı atık bertarafında kullanılan en yaygın uygulama düzenli depolama yöntemidir. Birçok Avrupa ülkesi için düzenli depolama, alan sıkıntısı ve sera gazı emisyonları ile sızıntı suyu sorunu yüzünden uygun bir atık yönetim metodu olmaktan çıkmıştır. Evsel katı atığın organik kısmının anaerobik arıtımı(biyometanizasyon), yenilenebilir enerji geri kazanımı ve atığın stabilizasyonu nedeniyle, özellikle Avrupa da çok yaygın olarak uygulanmakta olup ülkemizde de alt yapısı oluşmuş durumdadır. Katı atığın organik kısmının anaerobik biyolojik yöntemlerle arıtımı oldukça cazip bir arıtma alternatifidir. Anaerobik reaktör teknolojisindeki önemli gelişmeler 1950 lerden sonra hız kazanmıştır. Evsel katı atıkların organik kısmı (EKAOK) ile farklı organik atık türlerinin havasız çürütücülerde birlikte arıtımı sonucu entegre (bütünleşik) bir atık yönetimi sağlanır. Bu bağlamda özellikle Avrupa da organik atıklardan biyogaz üretmek amacıyla çok sayıda tesis kurulmuştur. Bu tesisler, atık muhtevasındaki katı madde yüzdesine (ıslak ve kuru 127

6 sistemler), kademe sayısına (tek ve çift kademeli sistemler) ve prosesin yürütüldüğü işletme sıcaklığına (mezofilik ve termofilik sistemler) göre sınıflandırılmaktadır. Katı atıkların biyometanizasyon yoluyla biyogaz geri kazanımı çevresel boyutun yanı sıra ekonomik olarak da dikkat çekmektedir. Bu yöntemle, düzenli depolanıp yeterli ve verimli bir şekilde geri kazanım sağlanamayan organik atıklardan biyogaz üretimi ve stabil gübre elde edilmesi sağlanabilecektir. Ayrıca organik atıklardan biyogaz üretimi yenilenebilir enerji kapsamına girdiğinden, yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen elektrik birçok Avrupa ülkesinde farklı oranlarda devlet tarafından sübvansiyon uygulanarak desteklenmektedir. Bu sayede katı atıkların sağlanan bir bertaraf yöntemi olmaktadır. Özellikle haller, pazar yerleri ve gıda endüstri atıklarından biyometanizasyon hem ekonomik hem de çevresel kazanç yöntemi ile biyogaz geri kazanımı sağlanıp üretilen biyogazın kojenarasyon ünitelerinde elektrik enerjisi üretilerek yenilenebilir enerji kazanımı sağlanabilir. Bunun yanı sıra süreç sonucu oluşan stabil gübre peyzaj uygulamaları için çok değerli bir üründür. Bu fermente ürün park ve bahçelerde kullanılabilir ya da uygun tarım alanlarında kullanılması mümkün olmaktadır. Biokütle Çeşitleri Katı Sıvı Gaz Biyogaz, Biyokütle kavramı içerisinde gaz şeklindeki Biyoenerji kaynağıdır: 1. Arıtma(gıda fabrikaları, şehirsel arıtma) tesislerinden proses (süreç) sonucu çıkan gaz. 2. Katı atık çöplerden proses sonucu çıkan gaz. 3. Deponi (oda yeri) alanından çıkan gaz. 4. Tarımsal biyogaz tesisleri Tarımsal Biyogaz Tesisleri olarak adlandırılan tesisler en fazla katma değeri yaratan yatırımlardır ve dört sektörü aynı anda bünyesinde barındıran bir sektördür: Çevre Sektörü Tarım Sektörü Hayvancılık Sektörü Enerji Sektörü Biyogaz sistemlerinin katma değeri yüksektir. Bu sektörden enerji üretiminin (elektrik + ısı) üretiminin AB de ve Almanya daki gibi teşvik edilmesi; Ekonomik iyileşmeye, Tarım alanında istihdama, Tarım sektörünün gelişmesine, Ulusal refah büyümesine, Kırsal kesimlerin desteklenmesine, Enerji dış bağımlılığın azalmasına Çevre temizliğine katkı sağlamasına önemli hız ve güç katacaktır. 128

7 Şekil 5: Biyogaz Üretim-Tüketim Süreci Biyogaz üretim-tüketim süreci Şekil 5 te gösterilmektedir. Biyogaz sistemlerinin detaylı çalışmalarını çeşitli kaynaklardan bulabilirsiniz biz bu çalışmada daha çok öneminden bahsedeceğiz. Biyogaz Kaynakları Bitkisel Hammaddeler Çimen-yonca-mısır silajı (Enerji Bitkileri, şeker veya hayvan pancarı ve atıkları ve bunların küspesi, Biyoetanol üretim atıkları v.b) Hayvansal Hammaddeler Büyük ve küçükbaş hayvan gübresi (İnek v.b), kanatlı hayvan gübresi Gıda Sektörü Atıkları Arpa posası (bira sektörü), şarap üretim atıkları, bisküvi ve çikolata, peynir altı suyu, zeytinyağı değirmen suyu, zeytin küspesi, meyve posası (meşrubat sektörü), meyve ve sebze, atıkları, biyolojik mutfak atıkları v.b. Endüstri Atıkları Arıtma Çamuru, Gliserin Klasik Biyogaz Sistemleri Elektrik ve termik üretim sistemi detayları Şekil 6 da verilmektedir. Klasik biyogaz sistemleri biyomekanik üretimi ise Şekil 7 de yer almaktadır. 129

8 Şekil 6: Klasik Biyogaz Sistemleri Elektrik ve Termik Üretim (S.Karakuz 2014 s ) Hammadde cinslerine göre biyogaz hasılatı m 3 /ton cinsinden Şekil 8 de yer almaktadır Biyogazdan Elektrik ve Isı Üretimi Metan ağırlıklı karbon dioksit içerikli biyogaz için kojenarasyon makinası kullanılarak elektrik üretimi yapılmaktadır. 300 kw/s den 2000 kw/s ye kadar elektrik üretebilen türbinler bulunmaktadır. Yüksek verimle çalışan kojenarasyon makinaları egzoz gazını kullanan eşanjör vasıtası ile 70/80 derece sıcak su üretme kapasitesine sahiptir. Büyük tesislerde elektrik ve ısının beraber üretilmesi çok önemlidir. Üretilen elektrik enterkonnekte sistemine satılabilmekte, ısı ise tesisin kendi ihtiyaçları için, yakındaki bir tesiste, köyde, kasabada veya şehir merkezi sisteminde ısınmada kullanılmaktadır. Ufak tesislerde ise jeneratör kullanılarak sadece elektrik üreterek işletme ihtiyacı sağlanır. Şekil 7: Klasik Biyogaz Sistemleri Biyomekanik Üretimi (S.Karakuz 2014 s ) Birçok ülkede, Almanya da, İngiltere de, İtalya da, Amerika da, Fransa da elektrik üretilmektedir. Doğalgazdan nasıl elektrik üretiliyorsa, biyogazdan da ayni şekilde elektrik üretilir. Ne yazık ki Avrupa nın 40/50 senedir yaptığı işi biz daha nasıl başlarız diye akademik çalışmalara devam ediyoruz. Üniversitelerimizde bu konuda akademisyenlerimizin yaptığı birçok araştırma var önemli olan bu çalışmaları aktive edebilmek yani üretim aşamasında doğru ve kalıcı planlamalarla üretimi devam ettirebilmek. 130

9 Kojenarasyon tesisleri planlama yapılma aşaması dâhil 6 ay ile bir yıl arasında üretime geçilebilmektedir. Bu konuda da maalesef dışa bağımlı durumdayız. kojenarasyon tesisleri makinaları, İsveç, Norveç, Almanya ve Amerika gibi ülkeler de üretilmektedir. Şekil 8: Hammadde cinslerine göre Biyogaz hasılatı (m 3 /ton) Çok Yönlü Biyogaz Kullanımı Şekil 9: Çok Yönlü Biyogaz Kullanımı Şekil 9 da görüldüğü üzere biyogazın kullanım alanı çok çeşitlidir. Türkiye de uygulama yaygınlaştıkça ekonomik anlamdan daha ileri seviyelere gelebilecektir. Sistem Tanımı Akü hibrid güneş-rüzgâr ve biyogaz sisteminin sürekliğini gerçekleştirmek için kullanılmaktadır. Hibrid güneş-rüzgâr ve biyogaz enerjisi üretim sistemlerinin etkin, sistem enerji kullanımı faktörünü artırmak, enerji arz güvenilirliği ve ilerlemek nedeniyle güneş enerjisi ve rüzgâr enerjisi arz tamamlayıcı doğası, enerji depolama gereksinimlerini azaltabilir. Bu alanda enerji depolama ile hibrid sistem tekno ekonomik açıdan uzak bölgelerde kırsal alan elektrifikasyonu için uygun olduğunu gösteren önemli araştırmalar yapılmıştır. 131

10 Sistem Yapılandırma Pil depolama ile önerilen hibrid güneş-rüzgâr ve biyogaz sistemi için sistem mimarisi ve enerji akışı Şekil 8 de gösterilmiştir. Hibrid sistemi esas PV, rüzgâr türbini (WT), akü, inverter (aka dönüştürücü), kontrolör ve diğer aksesuar cihazları ve dağıtım kabloları oluşur. PV ve WT DC güç çıkışı mevcut fazla enerji aküyü besler ve doğrudan yük sağlamak için inverter ile AC dönüştürülür. Akü sistemi tamamen şarj olduğunda daha fazla enerji talebi varsa, artan enerji şebekeye verilir. Yenilenebilir enerji çıkışı kullanılamıyor veya yük tedarik yetersiz olduğunda akü sistemi yüke güç verir. Ana güç dağıtım bileşeni, AC ve DC vasıtalar vardır. PV dizisi, WT ve piller DC hattı tedarik ve inverter AC bara ile (tüm yükleri AC olduğunu varsayarak) yük tarafına güç taşır. Sistem Kontrolü Sistem kolaylıkla kontrol edilebilir. Net yük, yani gerçek yük ve yenilenebilir enerji çıkışı, arasındaki fark büyük negatif olduğunda o sağlanan güç yenilenebilir enerji tarafından sağlanmaktadır ve aşırı enerji akü şarj etmek için kullanılır. Net yük pozitif olduğu zaman, sadece ek güç kaynağı akü sistemi yükü karşılamak için enerjiyi serbest bırakır. Bu tür bir sistemin çalışması strateji Şekil 10'da gösterilmiştir. Sisteme ilave olarak biyogazı elektrik enerjisine dönüştüren sitem ilave edilerek yenilenebilir enerji hibrid olarak kullanılmış olunur. Hibrit sistemin akü şarj akış algoritması ise Şekil 11 de gösterilmektedir. Şekil 10: Hibrid Sistem Akış Şeması Sistem Modelleme Bu çalışmada, yük olarak değer verilmemiştir. Tesisin kurulacağı yerin fizibilite çalışması yapıldıktan sonra gerekli hesaplamalarla güç kestirimi yapılabilir. Yenilenebilir Enerji Kaynağı Kurulum yapılacak bölgenin Güneş radyasyonu, rüzgâr hızı dâhil olmak üzere güncel veriler alınmalıdır. Ayrıca biokütle yönünden zengin kaynaklara sahip olmalıdır. Güneş ve rüzgâr enerjisi tek başına ve mevcut enerji için daha iyi bir kullanım faktörü incelenir ve böylece daha az enerji depolama kapasitesi gerekenden daha fazla değer sağlan alabilir. 132

11 Şekil 11: Hibrid Sistemin Akü Şarj Akış Algoritması Sonuçlar ve Tartışma Bu çalışmada mevcut sistem tamamen % 100 yenilenebilir enerji güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi ve biyogaz enerjisi kombinasyonu akü grubu ile bir bölgeye kesintisiz güç kaynağı sağlanabileceği gösterilmiştir. Ama elektrik enerjisi arz-talep arasındaki uyumsuzluktan kaynaklı büyük enerji kayıpları meydana gelebilir. Bu sorunun çözümü için çift yönlü sayaçla şehir şebekelerine enerji satış ve alışı yapılabilir. Sonuçlar göstermektedir ki, önerilen hibrid sistem akü gruplarıyla pratik ve uygun maliyetlidir. Sistemin maliyeti yenilenebilir enerji sektöründe hızlı bir gelişme ve depolama teknolojisinin gelişmesiyle maliyeti azalacaktır. Kurulum maliyeti fazla gelebilir fakat uzun vadede düşünüldüğünde sistem kendini amorti edecektir. Ayrıca çevresel faktörler düşünüldüğünde birçok çevre kirliliğinin azaltılması sağlanacaktır. Türkiye nin biyogaz potansiyeli Btep/yıl olarak öngörülmektedir. Ocak 2012 itibarıyla EPDK ndan lisans alıp yapımı süren biyogaza dayalı elektrik üretim tesislerinin kurulu gücü 93 MW, biyokütleye dayalı olan tesislerin kapasitesi ise 12.8 MW dır. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, hayvan gübresi, yemek yağları ve tarım sektöründen çıkan organik atıklardan biyogaz üretilmesi için tesislere önemli kriterler getiren düzenlemeyi tamamladı. Yeni dönemde organik atık oluşan tesislerdeki biyogaz toplanarak doğrudan veya dolaylı olarak yakıt üretiminde kullanılabilecek. (Koç, E., Şenel, M. C. 2013) Kaynakça Enerji Tabii ve Kaynaklar Bakanlığı (2012) Yılı Enerji Dengesi, son erişim tarihi: Bektaş, Y., ve Yılmaz, F. (2014). Aksaray ilini güneş enerjisi potansiyelinin incelenmesi. XI. International HVAC+R Technology Symposıum Istanbul. REN21. (2012). Renewables 2012 global status report. Renewables Energy Policy Network for the 21st Century (REN21), Paris, France. 133

12 Canka-Kılıç, F. (2011). Recent Renewable Energy Developments, Studies, Incentives in Turkey. Energy Education Science and Technology Part A: Energy Science and Research, 28(1), Karakus, S. (2014). Yenilenebilir Enerji Kaynağı Biyogaz. XI. Uluslararası Yapıda Tesisat Teknolojisi Sempozyumu, İstanbul Sempozyumuna Sunulmuş Bildiri. Çanka Kılıç, F. (2011). Biyogaz, Önemi, Genel Durumu Ve Türkiye'deki Yeri. Mühendis ve Makine, 52(617), BP Statistical Review of World Energy, British Petroleum (BP), London, UK. Çanka-Kılıç, F. (2011). Türkiye deki Yenilenebilir Enerjilerde Mevcut Durum ve Teşviklerdeki Son Gelişmeler. Mühendis ve Makina Dergisi, 52(614), Koç, E., ve Şenel, M. C. (2013). Dünyada ve Türkiye de Enerji Durumu - Genel Değerlendirme. Mühendis ve Makina, cilt 54, sayı 639, s MMO. (2012). Türkiye nin Enerji Görünümü, Yayın No: MMO/588, TMMOB Makina Mühendisleri Odası, Ankara 134