JEOTERMAL KAYNAKLARIN ELEKTRİK ÜRETİM (GÜÇ) POTANSİYELİNİN HACİMSEL YÖNTEMLERLE BELİRLENMESİNDE YENİ BİR UYGULAMA METODU

Transkript

1 TESKON 2017 / JEOTEMAL ENEJİ SEMİNEİ Bu bi MMO yayınıdı MMO bu yayındaki ifadeleden, fikileden, tolantıda çıkan sonuçladan, teknik bilgi ve basım hatalaından soumlu değildi. JEOTEMAL KAYNAKLAIN ELEKTİK ÜETİM (GÜÇ) POTANSİYELİNİN HACİMSEL YÖNTEMLELE BELİLENMESİNDE YENİ Bİ UYGULAMA METODU MELEK ALTIN İSTANBUL TEKNİK ÜNİVESİTESİ MUSTAFA ONU TULSA ÜNİVESİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLEİ ODASI BİLDİİ

2 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 123 JEOTEMAL KAYNAKLAIN ELEKTİK ÜETİM (GÜÇ) POTANSİYELİNİN HACİMSEL YÖNTEMLELE BELİLENMESİNDE YENİ Bİ UYGULAMA METODU A New Aliation Method in Detemining the Eletiity Podution (Powe) Potential of Geothemal esoues by Volumeti Methods Melek ALTIN Mustafa ONU ÖZET Jeotemal bi kaynağın keşfini takiben yaılması geeken en önemli iş, bu kaynağa ait yeinde deolanmış ısı kaasitesi, kuyu başında üetilebili ısı ve elektik üetim otansiyelleinin geçekçi tahminleini yamaktı. Yatıım kaaı vemede belileyii olan bu aametelei %100 kesinlikle tahmin etmek mümkün olmadığı için bu aametelein tahmininde, belilenimsel ( deteministik ) yöntemle yeine, istatistiksel ve olasılıklı yöntemlei kullanmak teih edilen bi yaklaşımdı. Sıkça Monte Kalo Simülasyon yöntemi (MKSY) ve ona basit bi altenatif olan analitik belisizlik yayılma (ABY) yöntemi, bu önemli kaa veme aameteleindeki belisizliği sayısallaştıan P10 (kanıtlanmış), P50 (olası) ve P90 (olanaklı) üç önemli istatistiksel ölçütün hesalanmasında kullanılmaktadı. ABY yöntemi, bahsedilen kaa veme aameteleinin tahmininde MKSY ine, analitik tabanlı basit bi altenatif sunmuştu. Anak, geçmişteki MKS ve ABY yöntemleinin uygulamalaı, ABD Jeolojik Tetkik Daiesi taafından öneilmiş USGS ve Massahusetts Teknoloji Enstitüsü' ne geliştiilen MIT haimsel yöntemi veya bu iki yöntemin kaışımı melez yöntemle üzeinedi. İstatistiksel ve olasılık tabanlı USGS veya MIT yöntemleinde, jeotemal kaynak tek sıaklığı ve çevim veimliliği, kullanılaak çevim tübininin tii göz önünde bulunduulmaksızın kullanııla taafından genellikle keyfi olaak seçilmektedi. USGS ve MIT temelli olasılıklı yöntemleinin bu şekilde keyfilik içeen kullanımı, jeotemal sahalaın elektik üetim otansiyeli için aşıı iyimse tahminlein yaılmasına ve dolayısıyla da yatıımılaın yanlış yönlendiilmesine sebe olabilmektedi. Bu çalışmada, haimsel deolanmış ısı kavamı üzeine kuulu USGS ve MIT yöntemleindeki yukaıda bahsedilen kaa veme aameteleindeki keyfiliği otadan kaldıan ve dolayısıyla da jeotemal sahalaın daha geçekçi elektik üetim otansiyelinin belilenmesini olanaklı kılan, ABY yöntemi ile bilikte de kullanılabilen yeni bi uygulama yöntemi sunulmaktadı. Bu yeni uygulama yönteminde, jeotemal kaynak sıaklığına bağlı olaak seçileek temel güç (tek flaş buha veya çift akışkanlı) santalinin tii dikkate alınaak ve temodinamiğin 2. yasası göz önünde bulunduulaak, saha tek sıaklıklaı ve elektik çevim veimliliği belilenmektedi. Metodun uygulaması ve sonuçlaı, tek flaş ve/veya çift akışkanlı santallele Tükiye deki elektik üetimine elveişli jeotemal sahala için gösteilmekte, USGS ve MIT yöntemleinden elde edilen sonuçla ile kıyaslanmaktadı. Anahta Kelimele: Haimsel yöntemlele elektik üetim otansiyeli tahmini, USGS, MIT, Gag & Combs yöntemlei, Olasılıklı ABY yöntemi, Yeni bi uygulama metodu. ABSTACT Afte disovey of a geothemal esevoi, an imotant task is to estimate the deision-making quantities (o aametes) suh as its stoed heat in-lae, eoveable heat at the wellhead, and owe (o eletiity) geneation otential by use of a owe station. Beause it is imossible to estimate in situ stoed heat of a geothemal esevoi and the amount of eoveable heat at the

3 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 124 wellhead with 100% etainty, it is desiable to use statistial and obabilisti methods instead of deteministi methods to estimate these deision-making aametes. Often the Monte Calo Simulation method (MCSM) o analyti unetainty oagation method (AUPM) is used to estimate the statistial measues suh as P10 (oved), P50 (obable) and P90 (ossible) that quantify unetainty in these imotant deision-making aametes estimated by volumeti methods. The AUPM is based on an analytial foundation and esents a simle altenative to the MCSM. Howeve, in the ast, both MCS and AUP methods ae alied to the USGS method develoed by the US Geologial Suvey, to the MIT method develoed by Massahusetts Tehnology Institute, o to hybid methods based on the USGS and MIT. Both USGS and MIT methods, when they ae used fo editing owe (o eletiity) geneation otential of a geothemal esoue, ae often used with abitaily hosen values of esoue abandonment temeatue and themal onvesion effiieny whih do not take into aount the tye of owe station. The USGS and MIT aliations with abitaily hosen inut aametes of the abandonment temeatue and onvesion effiieny often lead to too otimisti estimations of eletiity odution otential of geothemal fields and theefoe an mislead the investos in this seto. In this study we esent a new aliation method whih ould also be used with the AUPM and emoves the abitay usage of inut aametes of abandonment esoue temeatue and onvesion effiieny by aounting fo the tye of a basi owe station aoiate fo a geothemal system unde onsideation. The new method enables one to edit muh moe ealisti estimates of the eletiity odution otential of geothemal fields. In this new aoah, the basi owe station (suh as based on a single flash o binay yle) to be used is hosen aoding to the esoue temeatue and field abandonment temeatue and eletiity onvesion effiieny whih ae detemined based on the 2 nd law of themodynamis. The aliation of the method is demonstated fo a few geothemal systems in Tukey, whih ae amenable to eletiity odution by use of single flash o binay yle owe stations, and the esults obtained fom the new method ae omaed with the esults of USGS and MIT methods. Keywods: Eletiity odution otential estimations by using volumeti methods, USGS, MIT, Gag & Combs methods, Pobabilisti AUPM, a new aliation method. 1. GİİŞ Son yıllada, Tükiye de jeotemal sahalaın özelleştimeye açılmasıyla bilikte, elektik (güç) üetimi için elveişli jeotemal saha aama, değelendime ve mevut olanlaın da geliştiilmesi için Tükiye jeotemal sektöünde yatıımla önemli ölçüde atmakta ve hızlı bi büyüme göülmektedi. Öneğin, son on yılda, Tükiye de jeotemal kuulu güç kaasitesi, yaklaşık 22 kat ataak 18 MWe tan 400 MWe a çıkmıştı. Son beş yıldaki atış ise 4 kat ivaındadı [1], [2], [3]. Pekçok özel yatıımı, devletin, yenilebili eneji kaynaklaından elektik alımı gaantisi vemesi nedeniyle, elektik üetimi için güç santallei kumak amaıyla genellikle MTA nın daha öneden keşfettiği jeotemal sahalaı değelendimektedi. Bilindiği gibi, bi jeotemal sahanın elektik üetimi için keşfi, değelendiilmesi ve hatta geliştiilmesi aşamalaında, değe yaataak ve/veya değe kaybını (iski) azaltaak kaala vemek için, deolanmış ısı, üetilebili ısı ve güç otansiyeliyle ilgili belisizliği de hesaba katan tahminlee geeksinim duyulu. Bu amaç için, 1970 lede ABD Jeolojik Tetkik Daiesi (USGS) taafından haimsel deolanmış ısı (veya yeinde ısı ) yöntemi sıklıkla kullanılmaktadı [4], [5], [6]. USGS haimsel yöntemi olasılıklı Monte Calo (MC) veya ona basit bi altenatif olan analitik belisizlik yayılımı (ABY) yöntemi ile bilikte kullanılaak, bi jeotemal kaynağın kanıtlanmış (%90 dan daha büyük olasılıkla), olası (%50 dan daha büyük olasılıkla) ve olanaklı (%10 dan daha büyük olasılıkla) üetim otansiyel tahminlei yaılabilmektedi [7], [8]. USGS haimsel yöntemi, jeotemal kaynaklaın deolanmış ısı veya haimsel yönden değelendiilmesinde basitliği nedeniyle oldukça aziti. Anak son yıllada jeotemal kaynaklaın

4 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 125 önemli oanda gelişimiyle beabe geide kalan on yılla boyuna edinilen deneyim, söz konusu yöntemin, ilk öneildiği şekliyle kullanımının geçek güç otansiyelleini aşıı iyimse tahmin ettiğini göstemişti. Sounun çoğu, hesalamalada kullanılan üetim (veya kutaım) faktöü, geçekte üetilebileek olan kaynak hami ve efeans sıaklık için keyfi olaak çoğu zaman düşük alınan otam sıaklığı (veya tek sıaklığı) değeleinden kaynaklanmaktı. Öneğin, ek çok çalışmada USGS yönteminde, 15 o C efeans sıaklığı kullanılıken, kimi çalışmalada 25 o C, kimisinde 35 o C, kimisinde de 100 o C alınmaktadı. Bu keyfi efeans sıaklık değelei deolanmış ısı hesalamalaı için kullanılabili olmakla beabe, kuyu başında üetilebili ısı ve elektik üetimi tahminlei için geçekçi değildi. Ayıa, hehangi bi kuyunun mevut olmadığı eken aama ve eken değelendime aşamalaında, kutaım faktöünün kuyulada uygun geçigenlik bulunamaması nedeniyle sıfı olma olasılığı bulunmasına ağmen, USGS yönteminde, 15 o C lik bi efeans sıaklık ve bununla beabe, sıfıdan faklı bi üetim faktöü sıklıkla kullanılmaktadı. Otam sıaklığı gibi düşük bi efeans sıaklığın ve sıfıdan faklı bi üetim faktöü değeinin kullanımının, üetilebili ısı için aşıı iyimse tahminle üettiği liteatüde ao edilmişti [9], [10], [11], [12]. Son yaılan çalışmala, efeans sıaklığın, üetilebili ısıyla ilgili geçekçi tahminleini elde etmek için, tekli flaş (single-flash) ve çiftli akışkan (binay) gibi belili güç çevimleinin göz önüne alınaak seçilmesi geektiğini göstemektedi [11]. Bu yaklaşım, güç dönüşümünde kullanılabilen güç çevimi için, mevut iş ve dönüşüm veimliliğinin uygun olaak hesalanmasını sağlamaktadı [11]. Bu çalışmada, güç otansiyelinin geçekçi tahminleinin yaılabilmesi için, olasılıklı ABY yöntemleiyle bilikte USGS haimsel yönteminin uygun kullanımı, güç dönüşümü için kullanılabilen tek flaşlı ve çift akışkanlı temel jeotemal çevim santallei göz önüne alınaak gösteilmektedi. 2. KAYNAK DEĞELENDİME Olası elektik üetimi veya doğudan kullanım için belilenmiş bi jeotemal sahanın kaynak değelendimesinde ilk adım yealtında deolanmış ısının, q (kilojoule kj), tahmin edilmesidi. Deolanmış ısı aşağıdaki denklem yadımıyla hesalanı: q = ΑH ρ T T (kj) (1) ( ) ( ) (1) eşitliğinde A (m 2 ) ezevua alanı, H (m) ezevua kalınlığı, T ( o C) ezevua (veya kaynak) sıaklığı, T ( o C) efeans sıaklık ve (ρ ) (kj/m 3 - o C) ise akışkan-doyuulmuş kayaç sisteminin haimsel izobaik özgül ısı kaasitesini temsil etmektedi. Bu çalışmada tek-faz sıvı su sistemi göz önünde bulunduulduğundan, (ρ ) aşağıdaki denklemden hesalanı: ρ = φρ + 1 φ ρ (kj/m 3 - o C) (2) ( ) ( ) s l l s Denklem 2 de φ [kesi] gözeneklilik, ρ l ve ρ s [kg/m 3 ], sıasıyla, sıvı su ve katı kayaç matisinin yoğunluklaını temsil ede. l ve s (kj/kg- o C) ise, sıasıyla, sıvı su ve katı kayaç matisinin izobaik özgül ısı kaasiteleidi. Jeolojik yaıdaki kamaşıklık, matis ve çatlak sistemi geçigenlikleindeki faklılıkla, kuyu iç sını koşullaı ile ezevua dış sını koşullaındaki ideal olmayan duumla nedeniyle, deolanmış ısı q nin anak g kesi kadaı kuyu başında üetilebili. Buada g temal (ısıl) üetim faktöü olaak isimlendiili ve kuyu başında üetileek ısı q WH (kj) in deolanmış ısı q a oanı olaak tanımlanı [13]: qwh g = (kesi) (3) q Denklem 1 ve 2 yi kullanaak kuyu başında üetileek ısı için aşağıdaki denklem tüetilebili: q = q = ΑH ρ T T (kj) (4) WH g g ( ) ( )

5 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 126 Elektik üetimi tahmininde bundan sonaki adım, teoik olaak kuyu başında üetileek ısıdan elde edilebileek maksimum mevut işi hesalamaktı [14]. İdeal olaak [tes çevilmezlik kaynaklaını, sütünme kayılaını ve tübülans (tes akım) etkileini ihmal ettiğimiz koşullada) alışıldık haimsel USGS yöntemi için mevut iş aşağıdaki denklem ile veili [11]]: WA = m[ h hex TexK ( s sex )] (kj) (5) Buada h (kj/kg) ve s (kj/kg-k), sıasıyla, su buhaı veya hidokabon buhaının tübin giiş koşullaındaki özgül entali ve entoisini temsil etmektedi. T exk, Kelvin insinden mutlak çıkış sıaklığını, h ex ve s ex sıvı su veya sıvı hidokabon fazının entali ve entoisini temsil etmektedi. Buada dikkat edilmesi geeken önemli bi husus, tübine gieek kütle m (kg) nin kullanılaak güç çeviimine bağlı olduğu ve kuyu başında üetileek kütle miktaı olaak ele alınamayaağıdı. Kuyu başında üetileek kütle miktaı m w aşağıdaki denklem ile veilebili: mw = q WH/ ( h w h ) (kg) (6) Buada h w kuyu başında üetilen sıvı suyun otalama sıaklık değeindeki entalisidi, ki bu otalama sıaklık değei kuyu içindeki entali kayılaı nedeniyle genelde ezevua sıaklığından faklıdı; h ise sıvı akışkanın efeans sıaklık değeindeki entalisidi. Bi sonaki alt bölümde tatışılaağı gibi, alışıldık USGS haimsel yönteminde Denklem 5 teki m Denklem 6 ile veilen m w ile, h ise h w (T ) ile değiştiili ve T exk = T ak, olaak alını. Buada T ak Kelvin insinden mutlak otam sıaklığıdı; T ak = K [6]. DiPio (2008) nun, [14], çalışmasını temel alaak Gag & Combs (2011, 2015), [10],[11], geçek güç çeviimlei için Denklem 5 teki m, h ve s nin tübin giiş koşullaında hesalanması geektiğini ve de en uygun mutlak çıkış sıaklığının kondense sıaklığı olduğunu belitmektedile. Tek flaşlı ve çiftli akışkan çeviimlei için mevut işin (W A ) hesalanabileeği fomülle Gag&Combs (2015), [11] taafından sunulmuştu. Bi sonaki alt bölümde bu denklemle veilmektedi. Geçek güç çevimleinin hiçbiinde, mevut iş, tesinmezlik ve çeşitli kayıla nedeniyle tümüyle elektiğe dönüştüülemez. Bu nedenle, mevut işin anak η kesi kadalık oanı elektik üetimine çevilebili (bkz., [11], [12], [13], [15], [16], [17]. Dolayısıyla, jeotemal kaynaktan üetilebili eneji E (kj) aşağıdaki denklemle veili: E = η W (kj) (7) A Elektik üetim otansiyeli tahmininde son adım, Denklem 7 ile veilen üetilebili enejinin yük faktöü L F (kesi), lanlanan oje süesi t (saniye) ve biim çevime faktöü 10 3 (kw/mw) bölünmesi ile güç veya elektik üetim otansiyeli PW (MWe)' yi elde etmekti: E PW = η W A = (MWe) (8) LFt 10 LFt Daha önede değinildiği gibi, bu çalışmada, sadee tek-faz sıvı-su sistemlei göz önünde bulunduulmaktadı. Tek-faz buha jeotemal sistemlei dünyada azdı; Tükiye de mevut değildi [15], [18], [19]. Tek-faz buha ve iki-fazlı jeotemal sistemlele ilgilenen okuyuula Sanyal& Samiento (2005) nun, [15], çalışmasına bakabilile. Denklem 8 elektik üetimi için güç otansiyeli tahmininin temelini oluştuu. Bi sonaki alt bölümde, kaynak sıaklığına bağlı olaak göz önünde bulunduulabileek temel güç çevim sistemleine uygun olaak, Denklem 8 de kullanılaak mevut iş, efeans sıaklığı ve çevim veimliği fomüllei veileekti Temel Güç Çevim Sistemlei Tek veya çift flaşlı buha çevimli güç santallei 180 o C ve üstü sıaklığa sahi jeotemal sistemle için daha uygundu. Çift akışkanlı güç çevimlei ise, kaynak sıaklığı 200 o C den düşük, 57 o C den yüksek kaynak sıaklığına sahi jeotemal sistemle için uygudu [20]. Tek (veya çift) flaşlı sistemlede, gelen akışkan seeatö sıaklığında ayıştıılı ve ayışan sıvı akışkan ezevuaa enjekte ediliken, ayıştıılan buha güç üetmek için tübine göndeili. Çift akışkanlı sistemlede, ikinil akışkan (izobütan, entan, vb.) sıvı jeotemal akışkan taafından ısıtılaak

6 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 127 eneji üetili. Isısı alınan sıvı jeotemal akışkan ezevuaa enjekte edili. Jeotemal akışkan otam sıaklığı (T a ) dan veya kondense sıaklığı (T ) ndan daha yüksek bi sıaklıkta ezevuaa enjekte edili [10], [11], [14], [16] efeans Sıaklık T Denklem 4 de kullanılaak efeans sıaklığı T nin değei Denklem 8 den elde edileek güç tahminini önemli ölçüde etkilediğinden, uygun olaak seçilmesi önemlidi. Alışıldık USGS haimsel yönteminin ilk uygulamalaında, T için ya otam sıaklığı 15 o C ya da kondense sıaklığı yaklaşık 40 o C kullanılıdı. Daha öne de değinildiği gibi, mutlak 0 o C değeini de içeen T nin hehangi bi değei deolanmış ısı q nin hesalanmasında kullanılabili. Çünkü deolanmış ısı q sahanın belli bi efeans sıaklığa göe otansiyelini değelendimede veya kıyaslamada kullanılabili. Anak, Denklem 4 den hesalanaak üetilebili ısı q WH in değei seçilen T değei ile sınılı olaaktı. Bu nedenle Gag& Combs (2015), [11,] ve Gant (2015), [12], efeans sıaklık değeinin seçiminde tek sıaklığı kavamını önemişledi. Tek sıaklığı, jeotemal sistemin mevut teknoloji ile üetilemeyeeği en düşük sıaklık olaak tanımlanmaktadı. Dolayısıyla, tek sıaklığı göz önünde bulunduulaak güç çevim sistemine bağlı olaaktı. Tek flaşlı çevimle için, tek sıaklığı için alınabileek en düşük sıaklık değei seeatö basınındaki ( se ) suyun kaynama veya doyma sıaklığıdı (T se ). Dolayısıyla, tek flaşlı bi çevim sistemi için Denklem 1 ve 4 te efeans sıaklığını seeatö sıaklığı olaak almak, yani T = T se, en uygun seçenek olaaktı. Çift akışkanlı bi çevim sistemi seçildiğinde ise, tek sıaklığı, sıkışma noktası sıaklığı (inh-oint temeatue), T, olaak alınabili. Bu sıaklık değei, ısı değiştiiisinde biinil (jeotemal) akışkan ile ikinil akışkan aasındaki en düşük sıaklık faklı ( ΔT ) ile ikinil akışkanın yoğuşma sıaklığı (bubleoint temeatue, T b ) aasındaki fakın oluştuğu ye olaak alını; yani, T = T b + ΔT [10], [11], [21]. Dolayısıyla, çift akışkanlı çevim sistemlei için, Denklem 1 ve 4 te efeans sıaklığı sıkışma noktası sıaklığı olaak, yani T = T, alınması en doğu yaklaşım olmaktadı [11]. Faz edelim ki 230 o C kaynak sıaklığına sahi tek-faz sıvı su jeotemal ezevua mevuttu ve seeatö basını 4 ba olan tek flaşlı güç çeviim santali elektik üetimi için kullanılaaktı. 4 ba seeatö basınında, doyma/kaynama (veya seeatö sıaklığı T se = o C di. Bu önek Tükiye deki Kızıldee jeotemal sistemi ve Kızıldee-I tek flaşlı buha çevim santaline benzedi. Eğe USGS yönteminde efeans sıaklığı T = 15 o C alaak hesa yaasak, kuyu başında üetileek ısı miktaı q WH (kj) Denklem 4 ten aşağıdaki gibi bulunu: WH,USGS g ( ρ ) q = 215 ΑH (kj) (9) Buna kaşın, efeans sıaklığını söz konusu tek flaşlı çevim için veilen seeatö sıaklığı olan o C alısak, yani T = o C, Denklem 4 den kuyu başında üetileek ısı miktaı aşağıdaki denklem ile veili: WH, FLASH g ( ρ ) q = ΑH (kj) (10) Denklem 9 ve 10 dan hesalanaak q WH değelei bibiinden yaklaşık 2,5 kat faklı olaaktı. Göüleeği gibi, çevim sistemini göz adı edeek efeans sıaklığını otam sıaklığı 15 o C olaak alan USGS yöntemi (Denklem 9), kuyu başında aşıı iyimse üetilebili ısı tahmini ve dolayısıyla Denklem 8 den aşıı iyimse elektik üetim otansiyeli tahmini yaılmasına neden olaaktı Mevut İş Fomüllei Güç üetimi hesalamasında geekli olan, tek flaşlı ve çift akışkanlı çevim sistemlei için mevut iş (W A ) fomüllei Gag&Combs (2011, 2015), [10], [11], taafından veilmektedi. Bu fomüllei vemeden öne, kıyaslamalada kullanılaağı için alışıldık USGS metodunda kullanılan mevut iş denklemini vemek yeinde olaaktı [6]: ( ) ( T T ) ( s ) ( ) s h h WA,USGS = gαh ρ 1 TK (kj) (11)

7 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 128 Buada h ve s, sıasıyla, ezevua sıaklığında hesalanan sıvı suyun entalisi ve entoisidi. h ve s ise, sıasıyla, sıvı suyun efeans sıaklık T de hesalanan özgül entali ve entoisidi. T K, Kelvin insinden mutlak çıkış/tek sıaklığıdı. USGS metodunda, T otam sıaklığı olaak ve sıklıkla 15 o C, yani, T = 15 o C olaak alını ve dolayısıyla T K = K' di. Tek flaşlı güç santali için, mevut iş fomülü (W A,FLASH ) aşağıdaki denklemle veili [11]: gah ( ρ ) ( T Tse ) WA, FLASH = se h ( T ) (kj) (12) { h ( Tse ) h ( T ) TK [ s ( Tse ) s ( T )]} stm gl w stm Denklem 12 de h gl(t se ) buhalaşma ısısını (veya entalisini), h stm ve s stm, seeatö sıaklığında buhaın entali ve entoisini göstemektedi. T, kondense sıaklığını, h w ve s w ise, sıvı suyun kondense sıaklığındaki entali ve entoisidi. T K Kelvin insinden mutlak kondense sıaklığıdı. Denklem 12 de sıvı su ve buha özelliklei, doygunluk eğisi boyuna hesalanı. Bunun için Intenational Assoiation fo the Poeties of Wate and Steam taafından veilen denklemle kullanılabili [22]. Çift akışkanlı güç çevim santali için, mevut iş aşağıdaki denklem yadımıyla hesalanı [11]: W A,BINAY gαh ρ = h h sfgl V ( ) ( T T ) ( Tb ) h sfl ( T ) TK ssfg ( Tb ) ssfl ( T ) ( T, )[ ( T )] sf sfgl (T sfb b ) in sfb w [ ] (kj) (13) Buada h sfgl (T b ), ikinil akışkanın kaynama noktası sıaklığı T b deki buhalaşma entalisini göstemektedi. V sf (m 3 /kg), ikinil akışkanın kondense sıaklığı ve kaynama noktası basınındaki özgül hamini temsil etmektedi. in, tübin giiş basınıdı. Alt indisle g ve l, gaz ve sıvı özellikleini beliti. Tübin giiş basını veildiğinde, ikinil akışkanın kaynama noktası sıaklığını da içeen Denklem 13 teki tüm diğe özelliklei NIST tablolaı yadımıyla hesalanabili [23]. Önek oluştuması amaıyla, iki faklı kaynak sıaklığına (170 o C and 230 o C) sahi iki jeotemal sistem düşünelim. Bu kaynak sıaklıklaı sıasıyla, Tükiye deki Salavatlı ve Kızıldee jeotemal sahalaına benzedi [24]. Salavatlı-Aydın daki güç santali (Doa-I olaak adlandıılan) ikinil akışkanı entan olan çift akışkanlı bi çevim sistemidi. Kızıldee deki güç santali ise, tek flaşlı (Kızıldee-I olaak adlandıılan) bi çevim sistemidi. Denklem 12 ve 13 ten bu iki kaynak için hesalanan mevut iş değelei Denklem 11 ile veilen USGS mevut iş fomülünden 15 ve 40 o C efeans sıaklık değelei için hesalanan değelele kıyaslamalı olaak Tablo 1 de veilmektedi. Tablo 1 de veilen nomalleştiilmiş iş değelei mevut işin g AH (ρ ) ile bölünmesi ile elde edilmişti, yani, (W A ) n = W A / g AH (ρ ). Tablo 1 de Kızıldee sahası benze öneği (Kaynak sıaklığı 230 o C) için veilen değe, üetilen jeotemal akışkanın 4 ba mutlak basınçta seeatöde ayıştııldığı ve dolayısıyla seeatö sıaklığının o C olduğu vasayılmıştı. Ayıa tübin giiş basınının seeatö basınına eşit olduğu ve kondense sıaklığının 40 o C olduğu kabul edilmişti. Kaynak sıaklığı 170 o C olan Salavatlı- Aydın sahası benze öneği için, çiftli akışkan sisteminde ikinil akışkanın entan olduğu ve ısısı alınmış jeotemal sıvı akışkanın ezevuaa enjekte edildiği kabul edilmişti. Tübin giiş basını 7.5 baa (mutlak) alınmıştı. İkinil akışkan entanın doygunluk sıaklığı (T b ) bu basınçta o C' di. 5 o C sıaklık fakı kabul edileek, çift akışkanlı bu çevim için sıkışma noktası sıaklığı T = o C alınmıştı. Bu değele temel alındığında, jeotemal sıvı suyun tek sıaklığı 80 o C olaak hesalanmaktadı. Bu önek için de kondense sıaklığı T = 40 o C olaak alınmıştı. Tablo 1 den göüldüğü gibi, USGS metodu mevut iş yükünü, belili çevim sistemleini temel alan yaklaşımdan hesalananladan yaklaşık 2-3 kat daha fazla tahmin etmektedi.

8 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 129 Tablo 1. Nomalleştiilmiş mevut iş (W A ) n değelei; USGS metodundan kaynak sıaklığı ve efeans sıaklığına bağlı olaak hesalanan değelein tek flaşlı ve çift akışkanlı güç çevim sistemlei için hesalanan değele ile kıyaslanması. Kaynak sıaklığı efeans sıaklık Nomalleştiilmiş mevut iş (W A ) n T ( o C) T ( o C) ( o C) (W A,USGS ) n (W A,FLASH ) n (W A,BINAY ) n Çevim Veimliliği η Güç tahmininde kullanılan bi diğe aamete kullanım veya çevim faktöü/veimliliği olaak adlandıılan η di (bkz. Denklem 8). Çevim faktöü, veilen belili bi çevim santali için, üetilen geçek elektik enejisinin mevut işe oanıdı [10], [11], [14]. Gag and Combs (2015), [11], taafından da belitildiği gibi moden tübo-jeneatöle oldukça veimlidi. Kuu tübin veimliliklei yaklaşık %85 ivaındadı [14], [16]. Bununla beabe, jeotemal tübinle, genellikle ıslak (iki-fazlı) bölgede çalışıla ve nemin valığı veimlilikleini düşüü. Öneğin, %1 nemlilik oanı, veimliliği %1 oanında azaltmaktadı [11]. Flaşlı çevim sistemleinde, yoğuşmayan gazlaın valığı veimlilikleini önemli ölçüde azaltı. Soğutma sistemleinden dolayı aasitik yük çevim veimliliğini ayıa azaltı. Tüm bu etkile nedeniyle, Gag & Combs (2015), [11], Denklem 12 ve Denklem 13 iş yükü hesalamasında kullanıldığında, Denklem 8 de tek flaşlı ve çift akışkanlı temel güç çevim sistemlei için η = 0.7 ile 0.8 aasında bi değe kullanılmasını önemektedile. Eğe oijinal şekli ile USGS metodu kullanılaak ise (yani Denklem 11 den mevut iş yükü hesalandığında ve efeans sıaklık T = 15 o C alındığında), belki Denklem 8 de η = 0.4 (bu değeden daha büyük alınmamak kaydıyla) alınabileeği Gag & Combs (2015), [11], taafından belitilmektedi Isıl Kutaım/Üetim Faktöü g Isıl (temal) kutaım veya üetim faktöü g (kesi) Denklem 8 den elde edileek güç tahminini etkileyen bi diğe önemli aametedi. Genelde tahminlede en büyük belisizliği içeen aametedi. Hem teoik hem de hidotemal sistemlee ait saha veileinden haeketle, Williams (2014), [17], çatlaklı sistemleden güç tahminleinde g için 0.08 ile 0.2 aası, ezevua kayaın totul tabakaladan oluştuğu jeotemal sistemle için ise 0.1 ile 0.25 aası değelein dikkate alınmasını önemektedi. Olasılıklı yöntemlele Denklem 8 de güç tahminlei yaılıken, g için göz önünde bulunduulan dağılımlada genellikle sıfıdan faklı bi alt sını değe kullanılmaktadı. Bu yaklaşım, geçigenliği ölçümlele (kuyu testi, kuyu-log veilei ile) kanıtlanmış sistemle için geçekçidi. Buna kaşın, Gag & Combs (2015), [11], ve Gant (2015), [12], taafından da belitildiği gibi, jeotemal kuyu sondajlaı ve testlei önesindeki eken aama ve eken saha geliştime dönemleinde (geçigenliğin kanıtlanmamış olduğu duumlada), bu yaklaşım aşıı iyimse elektik üetim otansiyeli tahminleinin yaılmasına neden olmaktadı. Dolayısıyla böyle duumlada aşıı iyimse tahminlein yaılmasını önlemek için, g alt sını değeinin sıfı alınması en doğu yaklaşım olmaktadı. İzleyen alt bölümde bi önek uygulama ile g alt sını değeinin sıfı veya sıfıdan faklı seçilmesi duumunda güç tahminlei üzeindeki etkilei gösteilmişti.

9 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ OLASILIKLI TAHMİN Daha önede değinildiği gibi, haimsel yöntem ile deolanmış ısı (Denklem 1) ve elektik üetim otansiyeli (Denklem 8) tahminlei, genellikle keşif ve saha geliştimesinin eken dönemleinde yaılı. Bu tahminle, jeolojik, jeofizik ve etofizik veilein bilinmesini geekli kıla. Bu veile aasında, kayaç sıaklığı, ezevua alanı, ezevua kalınlığı, gözeneklilik, özgül izobaik kayaç ve akışkan ısı kaasitelei ye alı. Güç tahmininde bu veilee ek olaak ısıl kutaım faktöü ve çevim veimliliği faktöü değelei de geekli olu. Anak bu veile, tahminlein yaılaağı saha keşif ve eken saha geliştime dönemleinde önemli belisizliklee sahitile. Bu nedenle, yaılaak deolanmış ısı ve güç tahminlei üzeine bu belisizliklei yansıtmak ve bu tahminle üzeindeki belisizliklei sayısallaştımak, kaa veiile açısından son deee önemlidi. Bu amaç için, Monte Kalo (MK) veya ona basit bi altenatif olan Analitik Belisizlik Yayılma (ABY) gibi olasılıklı yöntemle kullanılı [7], [8]. Bu yöntemlele, deolanmış ısı ve güün kanıtlanmış (%90 dan daha büyük olasılıkla), olası (%50 dan daha büyük olasılıkla) ve olanaklı (%10 dan daha büyük olasılıkla) üetim otansiyel tahminlei yaılabilmektedi. MK yöntemine ait detayla Kalos & Whitlok (2008) ta [25], ABY yöntemine ait detayla ise Onu vd. (2009, 2010) de [7], [8], bulunabili. Bu çalışmada, basitliği nedeniyle ABY olasılıklı tahmin yöntemi kullanılaaktı. Tablo 2 de, deolanmış ısı ve elektik üetim otansiyeli tahminleinin yaılmasında geekli gidi aametelei veilmektedi. Gag & Combs (2015), [11], taafından öneildiği gibi, bu aametelei iki gu altında tolamak mümkündü. Tablo 2 de Gu II altında listelenen aametele, genelde değelei bi jeotemal sistemden ötekine önemli ölçüde değişiklik göstemeyen ve dolayısıyla da olasılıklı yöntemle kullanıldığında sabit olaak ele alınabileek aameteledi. Bu gu altındaki aametele, doygun sistemin haimsel izobaik ısıl kaasitesi, santal yük faktöü, santal veya oje yaşam süesi ve seçileek santal tüüne bağlı olaak mevut mühendislik veileiyle belilenebileek efeans sıaklık ve santal çevim veimliliği faktöüdü. Tablo 2 de Gu I altında listelenen aametele ise, en fazla belisizliğe sahi olanladı ve he bii için bi istatistiksel dağılımın tanımlanması, deolanmış ve elektik üetimi otansiyeli tahminleindeki belisizliği sayısallaştımak için geeklidi. Tablo 2. USGS haimsel yöntemi ile deolanmış ısı ve güç otansiyeli tahminlei için geekli gidi aametelei listesi. Gu I gidi aametelei ezevua alanı, A [m 2 ] ezevua kalınlığı, H [m] ezevua sıaklığı, T [ o C] Isıl kutaım/üetim faktöü, g [kesi] Gu II gidi aametelei efeans sıaklık, T [ o C] Çeviim veimliliği, η [kesi] Haimsel ısı kaasitesi, (ρ ) [kj/m 3 - o C] Santal yük faktöü, L F [kesi] Santal veya oje yaşam süesi, t [saniye] Şühesiz, Tablo 2 de listelenen gidi aametelei için, özellikle de Gu I aametelei için, eldeki veile sınılı veya mevut değil ise, bu aametelee ait olasılık yoğunluk fonksiyonlaını geçekçi olaak belilemek zo olaaktı. Ayıa belitmek geeki ki, belisizliğin olasılıklı yöntemlele sayısallaştıılması tümüyle özneldi. Bunun da temel nedeni, gidi aameteleine ait değelein seçiminin, eldeki mevut veiye - ki genelde vei yetesizdi ve bu gidi aameteleinin değelei hakkında nesnel bi sonua ulaşmaya engel teşkil ede - ve youmunun teübesine bağımlı olmasıdı. Welsh vd. (2007), [26], taafından da belitildiği gibi, iki faklı youmunun teübeleine bağlı olaak aynı gidi aametelei için iki faklı olasılık yoğunluk fonksiyonu seçmesi kuvvetle olasıdı. Bu nedenle de, tüm youmula aynı teübe ve veiye sahi olmadığı ve de aynı yol ile belisizliği sayısallaştımadığı süee, deolanmış ısı ve üetilebili güç için doğu ve tek bi olasılık yoğunluk fonksiyonun belilenmesi de olası değildi.

10 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 131 Bi öneki aagafta yaılan tatışmaya bağlı olaak, gidi aametelei için belili tite bi olasılık yoğunluk fonksiyonu (düzgün, nomal, log-nomal veya üçgensel, vd.) kullanımının teih edilmesinde ısaı olmak için bi neden olmadığın söylemek yanlış olmaz. Çünkü Onu vd. (2009, 2010), [7], [8], taafından gösteildiği gibi, Denklem 1 ve 8 deki gidi aametelei için hangi ti olasılık yoğunluk fonksiyonu kullanılısa kullanılsın, q ve PW nin sonuçta elde edileek olasılık yoğunluk fonksiyonu, Mekezi Sını Teoemine göe, log-nomal olmaktadı. Şekil 1 de tek-faz sıvı-su sistemlei için deolanmış ısı ve elektik üetim otansiyelinin olasılıklı yöntem ile tahmin metodolojisine ait şema gösteilmektedi. 4. ÖNEK UYGULAMA Önek uygulama için Gemenik sahası göz önünde bulunduulmaktadı. Gemenik jeotemal sahası, Büyük Mendees Gabeni'nin batısında ye alan, 1968 de MTA taafından keşfedilmiş, tek-faz sıvı-su jeotemal sahasıdı. Sahada gözlemlenmiş kaynak sıaklıklaı 191 ile 232 o C aasında değişmektedi [27], [28], [29]. Bu saha için gidi veileinin büyük çoğunluğu Başel (2010) in, [19], doktoa tezinden alınmıştı. Başel bu saha için maksimum 7 km 2 lik bi ezevua alan bilgisi vemişti. Başel (2010), [19], bu ezevua alanı bilgisini sahaya ait 2010 önesi ezistivite ölçümlei ve jeolojik kesitleden belilediğini belitmektedi. Anak bu değe, son yıllada bu saha için, Unvedi & Cei (2013), [28], taafından veilen 36 km 2 ve Tueyen vd. (2014), [29], taafından ao edilen 50 km 2 ezevua veya lisans alanı bilgileinden oldukça küçüktü yılında, bu sahayı işleten fima, 6 üetim ve 7 enjeksiyon kuyusunun bağlı olduğu, kuulu güü 47.4 MWe olan çift flaşlı bi santali elektik üetimi için deveye almıştı [28]. Şekil 1. Tek-faz sıvı-su sistemlei için deolanmış ısı ve elektik üetim otansiyelinin haimsel olasılıklı yöntem ile tahmin metodolojisine ait şema. Unvedi & Cei (2013), [28], ve Tüeyen vd. (2014), [29], taafından ao edilen 36 ve 50 km 2 alan bilgilei, büyük olasılıkla yeni uhsat alanlaı ve yeni keşiflele belilenmiş saha içindeki alanlaı kasamaktadı. Çünkü sahayı işleten fima sahanın yakın geleekteki elektik üetim kaasitesini kademeli olaak MWe çıkamayı lanlamıştı [30].

11 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 132 Daha önede değinildiği gibi, haimsel yöntem ile deolanmış ısı (Denklem 1) ve elektik üetim kaasitesi (Denklem 8) tahminlei, genellikle keşif ve saha geliştimesinin eken dönemleinde yaılı. Gemenik sahası bu aşamalaı geçmiş bi saha olaak değelendiilebili olmakla beabe, bu sahanın önek uygulama için seçilmesinin temel nedeni, 2011 de sahanın geliştiilmeye başlanması önesi, bu sahayla ilgi oldukça fazla sayıda yayınlanmış veinin liteatüde mevut olmasıdı. Dolayısıyla, bu sahanın elektik üetim otansiyelini bu çalışmada göz önünde bulunduulan çeşitli haimsel yöntemlele hesalayabili, ao edilen kuulu güç ve elde edilen geçek elektik üetim veilei ile kıyaslayabiliiz. Bu sayede, hangi haimsel yöntemin elektik üetim otansiyeli için daha geçekçi sonuçla tahmin ettiğini belileyebiliiz. Daha önede belitildiği gibi, buada sunulan önek uygulama haimsel yöntemde kullanılaak Gemenik sahası ile ilgili gidi veileinin önemli bi kısmı Başel in, [19], tezinden alınmıştı. Başel (2010), [19], tezinde Gemenik sahası elektik üetim otansiyelini USGS ve MIT (2006) metodolojileinin kaışımından oluşan bi tü melez bi yöntem kullanaak tahmin etmişti. Yatığı tahminde Başel (2010) efeans sıaklığı T = 100 o C ve çevim veimliliğini (çevim ısıl veimliliği olaak isimlendiilmekte ve η th ile gösteilmektedi, MIT 2006, [31]) η th = 0.18 olaak almıştı. Belitmek geekise, Başel in, tahmininde kullandığı efeans sıaklığı keyfi seçilmiş bi değedi ve belili bi çevim sistemi göz önünde bulundumamaktadı. Başel in elektik üetim otansiyeli tahmini için kullandığı denklem aşağıda veilmektedi: PW η ( ) ( T T ) ΑH ρ th g,mit = (MWe) (14) 3 10 LFt Buada kaydedilmesi geeken bi diğe önemli nokta da, Gemenik te 47.4 MWe kuulu güe sahi olan santalin çift flaşlı bi çevim sistemi oluşudu. Haimsel yöntemle genelde keşif aşamasında ve eken saha geliştime eveleinde kullanıldığından, bu evelede diğe gidi aameteleindeki, öneğin ısıl kutaım faktöündeki, ezevua kalınlığı gibi, belisizlikle çok daha büyüktü. Bu nedenle, çift veya üç flaşlı, ikili çift akışkanlı, flaş atı çift akışkanlı gibi kamaşık çevim sistemleinin haimsel yöntemlele elektik üetim otansiyeli tahminleinde dikkate alınması geekli değildi. Bununla beabe, öneğin çift flaşlı sistemle için haimsel yöntemle elektik üetim otansiyeli tahmininde, düşük basınçlı buha (Low-Pessue-Steam - LPS) sisteminden kaynaklanaak ek iş yükü hesalanaak Denklem 13 e eklenebili veya Denklem 13 den hesalanan iş yükü kullanıldığında çevim veimliliği için %80 ile 90% aasında bi değe kullanılabili. Çünkü çift flaşlı sistemle, tek flaşlı sistemlee göe 10% ile %20 aasında daha fazla elektik üetimi sağlala. Buada veilen Gemenik sahası önek uygulaması için bu son yaklaşım kullanılmıştı ve Gemenik santali çevim veimliliği için, Unvedi & Cei (2013), [28], taafından belilenen %87.4 değei kullanılmıştı. Yani Denklem 8 de tek flaşlı çevim için geçeli olan iş yükü (Denklem 13) çift flaşlı çevimdeki yüksek basınçlı buha (High-Pessue-Steam - HPS) sistemi için uygulanmış ve çevim faktöü η = alınmıştı. Gemenik çift flaşlı çevim sisteminde, üetilen jeotemal akışkan yüksek basınçlı buha (HPS) sisteminde ba mutlak basınçta ayışaak tübine gie [28]. Yüksek-basınçlı seeatö ve tübin giişi aasındaki basınç kayılaını ihmal edesek, seeatö ayıştıma sıaklığını o C ve tübin giiş basınını da seeatö basınına eşit alabiliiz. Kondense sıaklığı ise 40 o C di [28]. Gemenik sahası elektik üetim otansiyeli tahminlei için altı faklı duum göz önünde bulunduulmuştu. Bu altı faklı duum için gidi aameteleine ait değele ve dağılımlaı Tablo 3 te veilmektedi. İlk 5 Duum için ezevua alanı, ezevua kalınlığı, kaynak sıaklığı ve haimsel ısı otansiyeli değei Başel in doktoa tezinde, [19], veilen Tablo E-7 den alınmıştı. Maksimum sıaklık olaak, Başel in vediği 235 o C yeine, bu çalışmada sahada kaydedilmiş en yüksek sıaklık değei olan 232 o C alınmıştı. -5 faklı aamete dağılımlaın etkisini inelemek ve faklı haimsel yöntemleden (alışıldık USGS, Gag & Combs, USGS-MIT melez haimsel yöntemleinden) hesalanan elektik üetim otansiyelinin kıyaslanması amaıyla tasalanmıştı. Öneğin,, 2 ve 3 için elektik üetimi tahminlei, Denklem 8 de Gag & Combs (2015), [11], taafından tek flaşlı sistem için tüetilmiş ve Denklem 12 ile veilen iş yükü fomülü kullanılaak ve çevim veimlilik faktöü %87.4 alınaak hesalanmıştı. Duum 4 için elektik üetim tahmini, alışıldık USGS haimsel metodolojisi kullanılaak ([13], [17]), yani Denklem 8 de Denklem 11 ile veilen iş yükü fomülü, efeans sıaklık 15 o C otam sıaklığı ve çevim veimliliği %40 alınaak hesalanmıştı.

12 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 133 Duum 5 için elektik üetim otansiyeli tahmini, Başel taafından gidi aametelei için veilen veile kullanılaak, Denklem 15 ten (Denklem 15 te T = 100 o C ve η th = 0.18 alınaak) hesalanmıştı. Duum 6 da ise, Gag & Combs (2015), [11], haimsel yöntemi kullanılaak ve ezevua alanı için Unvedi & Cei (2013), [28], ve Tüeyen vd. (2014), [29], taafından veilen 36 ve 50 km 2 (daha büyük) ezevua alanı değelei kullanılaak elektik üetim otansiyeli tahmini yaılmıştı. Bu duum için de Duum 3 te olduğu gibi ısıl kutaım faktöü için göz önünde bulunduulan ünifom (veya süekli tek düze) dağılımın alt sını değei "sıfı" alınmıştı. Bunda amaç, Duum 3 de olduğu gibi, üetim faktöünün alt sını değeinin sıfı alınmasının elektik üetim otansiyeli tahminini hem ne ölçüde etkilediğini inelemek hem de saha geliştime amaçlı açılaak kuyulaın bazılaında geçigenliğe astlanmaması olasılığını dikkate almaktı. Duum 2 nin den fakı, kaynak sıaklığı, ezevua alanı ve ısıl kutaım faktöü için faklı dağılımlaın kullanılmasıdı. Buadaki amaç, gidi aametelei için seçilen faklı dağılımlaın, elektik üetim tahmini istatistiksel ölçüleini (P10, P50 ve P90 değeleini) ne ölçüde etkiledikleini aaştımak içindi. ve Duum 2 de aynı gidi aametesi için seçilen faklı dağılımlada, gidi aametesi aitmetik otalama değelei bibileine eşit olaak ele alınmıştı. Duum 3 ün den fakı, sadee, ısıl kutaım faktöü dağılımında alt sını değeinin "sıfı" olaak alınmasıdı. Bunda amaç üetim faktöünün alt sını değeinin "sıfı" alınmasının elektik üetim otansiyeli tahminini ne ölçüde etkilediğini inelemekti. Max ve Min değelei ile tanımlanan gidi aametelei için ünifom dağılım kullanılmıştı. Min, Mode, Max değelei ile tanımlanmış gidi aametelei için ise üçgen dağılım kullanılmıştı. Tek değe olaak tanımlanan gidi aametelei ise, sabit (yani %100 olasılıkla biliniyo) olaak ele alınmıştı. Tablo 3. Gemenik sahası elektik üetim otansiyeli tahmininde göz önünde bulunduulan altı faklı duum için gidi aameteleine ait değele ve dağılımlaı. Gidi Paametesi Duum 2 Duum 3 Duum 4 Duum 5 Duum 6 A [km 2 ] Min: 3 Mode: 4.5 Max: 7 H [m] Min: 750 Mode: 1500 Max: 2000 T [ o C] Min: 205 Mode: 220 Max: 232 Min: 750 Max: 2000 Min: 205 Max: 232 (ρ ) [kj/m 3 - o C] g [fation] Min: 0.08 Max: 0.2 Min: 0.08 Mode: 0.14 Max: 0.2 T se [ o C] T [ o C] 40 Min: 0 Max: 0.2 Min: 205 Mode: 220 Max: 235 Min: 2055 Mode: 2513 Max: 2853 Min: 0.07 Mode: 0.14 Max: 0.2 Min: 25 Mode: 30 Max: 50 Duum 3 N/A N/A N/A N/A T a [ o C] N/A N/A N/A N/A η o η th [fation] t [yeas] 30 L f [fation] Min: 20 Mode: 25 Max: 30 Min: 0.8 Mode: 0.9 Max: 1

13 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 134 Tablo 4'te, Tablo 3 te veilen 6 faklı duum için olasılıklı ABY yönteminden hesalanmış, P10 ( 90% olasılıklı), P50 ( 50% olasılıklı) ve P90 ( 10% olasılıklı) elektik üetim otansiyeli değelei Mega-Watt insinden veilmektedi. Tablo 4. Gemenik jeotemal sahası için tahmin edilen Mega-Watt otansiyel ve istatistiksel esentil (veya olasılık) değelei. MWe için Pesentil Potansiyel (veya %olasılık ) Duum 1 Duum 2 Duum 3 Duum 4 Duum 5 Duum 6 P10 (%90 ) P50 (%50 ) P90 (%10 ) ve 2 için hesalanan değelein kıyaslamasında, gidi aameteleinin aitmetik otalama değelei bibiine eşit olaak alındığında, seçilen dağılım ne olusa olsun P50 değeinin değişmediği, anak P10 ve P90 değeleinin önemli ölçüde değiştiği göülmektedi. ve Duum 3 için elde edilen sonuçlaın kıyaslamasından, üetim faktöü dağılımı için alt sınıı değeinin sıfı olaak alınmasının P10, P50 ve P10 değeleinin, özellikle de P10 değeinin, daha küçük tahmin edilmesine neden olduğu anlaşılmaktadı ki bu da beklenen bi sonuçtu., 4 ve 5 için veilen sonuçlaın kıyaslamasından, keyfi efeans sıaklık ve çevim veimliliği kullanan alışıldık USGS ve USGS-MIT melez haimsel yöntemleden hesalanan P10, P50 ve P90 değeleinin, Gag & Combs (2015) haimsel yönteminden hesalananlaa göe, en az 1.5 kat daha yüksek olduğu göülmektedi. ve 6 ya ait sonuçlaın kıyaslamasından, ezevua alanının yaklaşık 7-kat atıılmasının, P10 değeini 3-kat, P50 değeini 5-kat, P90 değeini ise 6-kat attıdığı göülmektedi. Gemenik 47.4 MWe kuulu güe sahi santalin 2012 ve 2013 yıllaına ait yayınlanmış geçek elektik üetim veileinden güç üetiminin, sıasıyla 35.5 MWe ve 36.5 MWe olduğu anlaşılmaktadı [32]. Bu değele, kuulu güç değeinden yaklaşık %24 daha azdı. ve 4 için elde edilen P10 (%90 olasılıklı) değele 2012 ve 2013 yıllaı için geçekleşen güç üetimi veileinden yaklaşık %20 daha azdı. Duum 5 den elde edilen P10 değei ise, geçek üetilen güç değeleinden yaklaşık %35 daha fazladı. (Gag & Combs yöntemi) için P50 (44 MWe) değeinin ise, Duum 4 (USGS yöntemi) ve Duum 5 (USGS-MIT melez yöntemi) için elde edilen P50 (sıasıyla, 51 MWe ve 85 MWe) değeleinden, Gemenik santali kuulu güüne daha yakın olduğu göülmektedi. Son olaak kaydedilmesi geeken bi nokta da, Gag & Combs, [11], yönteminde ezevua alanı diğe duumlaa göe 7 kat daha büyük alınan Duum 6 için tahmin edilen P50 (%50 olasılıklı) elektik üetim kaasitesi değeinin 225 MWe olduğudu. Bu değe, sahayı işleten fimanın yeni uhsat alanlaı ve yeni açtığı kuyulala ulaşmayı hedeflediği MWe kuulu güç değeine oldukça yakındı. Nasıl hesalandığına dai ayıntı ve kullanılan bazı gidi aameteleine ait bilgile (ezevua alanı ve kutaım faktöü gibi) veilmemekle beabe, Tüeyen vd. (2014), [29], sahanın olası otansiyelinin 200 MWe olduğunu belitmektedile ki bu değe, bu çalışmada Duum 6 için 225 MWe olaak elde edilen P50 (50% olasılıklı) değee yakındı.

14 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 135 SONUÇLA USGS yöntemi genellikle, keşif ve eken saha geliştime eveleinde, jeotemal bi sahanın güç otansiyeli hakkında kabaa bi fiki edinmek için uygulanı. Olasılıklı yöntemlele bileştiildiğinde jeotemal bi kaynağın elektik üetme otansiyelini, gidi aameteleindeki belisizliklei de dikkate alaak, tahmin etmede önemli bi aaçtı. Elektik üetimine aday bi jeotemal sahanın elektik üetme otansiyelinin geçekçi ve güvenili tahminleinin yaılması için Gag & Combs (2015), [11], tek flaşlı ve çift akışkanlı sistemle için yeni USGS haimsel yöntem fomüllei geliştimişledi. Bu fomülle belili bi çevim santali seçildiğinde, seçilen santale uygun mevut iş veya eksejisinin hesalanması ve ona uygun efeans sıaklığın (T ) ve çevim veimliliğinin (η ) seçilmesi esasına dayanı. Bu denklemle bu çalışmada tanıtılmış ve Tükiye deki bazı jeotemal sahala için, ABY yöntemi ile uygulamalaı gösteilmişti ve kullanımının faydalı olduğu göülmüştü. Elektik üetim otansiyelinin geçekçi tahminleinin yaılabilmesi için çalışmadan elde edilen özgün sonuçla şöyle özetlenebili: Alışıldık USGS yöntemi Gag & Combs, [11], taafından öneildiği gibi değiştiilmelidi. Kaynak sıaklığına uygun olaak seçileek belili bi çevim (180 o C den yüksek sıaklığa sahi sistemle için tek-flaşlı ve bu sıaklıktan düşük sıaklıklaa sahi anak 57 o C den büyük jeotemal kaynakla için çift akışkanlı) santaline uygun efeans sıaklık ve ona uygun çevim veimliliği faktöü değelei USGS haimsel yönteminde kullanılmalıdı. Dein sondaj ve kuyu testlei önesinde, olası ezevua geçigenliği olmayan veya üetkenliği olmayan kuyulaı da dikkate almak üzee, ısıl kutaım faktöü ( g) için seçileek dağılımda alt sını değe olaak sıfıdan faklı bi değe yeine "sıfı" kullanılması öneilmektedi. Gant (2015), [12], taafından da çok iyi ifade edildiği gibi, çalışmada göz önünde bulunduulan haimsel yöntemlein hehangi bi olasılıklı yöntemle (MK veya ABY gibi) kullanılması, aşıı iyimse ya da kötümse tahminlein yaılmasını engellememektedi. Eğe gidi aametelei için seçilen değele aşıı deeede büyük veya küçük ise, bu gidi aametelei kullanılaak tahmin edilen elektik üetim otansiyeli de aşıı büyük veya küçük olaaktı. Gidi aameteleine faklı dağılımla atamak, yaılaak tahminin aşıı büyük veya küçük olmasını önlemez. Gidi aametelei ön yagılı bi şekilde büyük ya da küçük seçilise, tahmin edilen elektik üetim otansiyeli de ön yagılı olaaktı. Bu nedenle aşağıdaki özgül önemelei yamayı uygun bulmaktayız: Haimsel yöntemde kullanılaak büyük belisizlikle içeen gidi aametelei (ezevua alanı, kalınlığı, sıaklığı gibi) için seçileek dağılım ve dağılım aametelei mümkün olduğuna saha veilei kullanılaak oluştuulmalıdı. Elektik üetim otansiyelinin daha geçekçi tahminleinin yaılması için kuyu sondajı ve kuyu testi veilei ile desteklenmiş sayısal simülasyon modellemesi geeklidi ve sahadan gelen veile zenginleştikçe tahminle günellenmelidi. KAYNAKLA [1] Satman, A., Tükiye de eneji ve jeotemalin yei, 12. Ulusal HVAC& Kongesi (TESKON 2015) ve Teskon+SODEX Segisi, İzmi, Tukey, s [2] Metoglu, O, Simsek, S., and Basai, N., Geothemal ounty udate eot of Tukey ( ), In: Poeedings of Wold Geothemal Congess 2015, Ail, Melboune, Austalia, 9. [3] Aksoy, N., Jeotemal sahalada üetim. 25. İTÜ Petol ve Doğal Gaz Semine ve Segisi Bildiile Kitaçığı, İstanbul, Tukiye, s [4] Nathenson, M., Muffle, L.J.P., Geothemal esoues in hydothemal onvetion systems and ondution-dominated aeas: In: White, D.E., Williams, D.L. (Eds.), Assessment of Geothemal esoues of the United States 1975, 726. U.S Geologial Suvey Ciula, 160.

15 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 136 [5] Muffle, L.P.J., and Cataldi,., Methods fo egional assessment of geothemal esoues. U.S. Geologial Suvey Oen-File eot , 78. [6] Book, C.A., Maine,.H., Mabey, D.., Swanson, J.., Guffanti, M., Muffle, L.J.P., Hydothemal onvetion systems with esevoi temeatues 90 C, In: Muffle, L.J.P. (Ed.), Assessment of Geothemal esoues of the United States 1978, 790. U.S Geologial Suvey Ciula, 170. [7] Onu M., Saak, H., Tueyen, O.İ., Haimsel yöntemlele tahmin edilen deolanmış temal eneji ve üetilebili güçteki belisizliğin tayin edilmesi, 9.. Ulusal HVAC& Kongesi ve Segisi (TESKON 2009), İzmi, Tukey, s [8] Onu M., Saak, H., Tueyen, O.İ., Pobabilisti esoue estimation of stoed heat and eoveable themal enegy fo geothemal systems by volumeti methods, In: Poeedings of Wold Geothemal Congess 2010, Ail, Bali, Indonesia, 12. [9] Gag, S.K., Combs, J., Aoiate use of USGS volumeti Heat in Plae method and Monte Calo Calulations. In: Poeedings of 34th Woksho on Geothemal esevoi Engineeing, Stanfod Univesity, Stanfod, CA, 7. [10] Gag, S.K., Combs, J., A eexamination of USGS volumeti heat in lae method. In: Poeedings 35th Woksho on Geothemal esevoi Engineeing, Stanfod Univesity, Stanfod, CA, 5. [11] Gag, S.K., and Combs, J., A efomulation of USGS volumeti heat-in-lae esoue estimation method, Geothemis, Vol. 55, [12] Gant, M., esoue assessment, a eview, with efeene to the Austalian ode, In: Poeedings of Wold Geothemal Congess 2015, Ail, Melboune, Austalia, 6. [13] Muffle, L.P.J, Assessment of geothemal esoues of the United States-1978: U.S. Geologial Suvey Ciula 790, 163. [14] DiPio,., Geothemal Powe Plants: Piniles, Aliations, Case Studies and Envionmental Imat, 2 nd ed. Elsevie, Amstedam, 493. [15] Sanyal, S.K., Samiento, Z., Booking geothemal enegy eseves. Geothemal esoues Counil, Tansations, Vol. 29, [16] Zaouk, S., Moon, H., Effiieny of geothemal owe lants: a woldwide eview. Geothemis, Vol. 51, [17] Williams, C., Evaluating the volume method in the assessment of identified geothemal esoues. Geothemal esoues Counil, Tansations, Vol. 38, [18] Kaya, E., Zaouk, S.J., O Sullivan, M.J., einjetion in geothemal fields: a eview of woldwide exeiene, enewable and Sustainable Enegy eviews, vol. 15, [19] Başel, E.D.K., Investigation of Tukey s geothemal Potential, PhD Dissetation (in Tukish), Istanbul Tehnial Univesity, Gaduate Shool of Siene, Engineeing and Tehnology, Istanbul, Tukey, 310. [20] htts://en.wikiedia.og/wiki/geothemal_eletiity [21] Coşkun, A., Bolattük, A., Kanoğlu, M., Jeotemal bi kaynak için güç çeviimleinin temodinamik ve ekonomik analizlei, 10. Ulusal HVAC& Kongesi (TESKON 2011) ve Teskon+SODEX Segisi, Izmi, Tukey, s [22] IAPWS (1996), elease on the IAPWS fomulation 1995 fo the themodynami oeties of odinay wate substanes fo geneal and sientifi use, Intenational Assoiation fo the oeties of wate and steam; htt:// [23] NIST, Themohysial oeties of fluid systems, The National Institute of Standads and Teh., htt://webbook.nist.gov/hemisty/fluid/. [24] Aksoy, N., Powe geneation fom geothemal esoues in Tukey, enewable Enegy, Vol. 68, [25] Kalos, M.V., Whitlok, P.A., Monte Calo Methods, 2 nd evised and enlaged edition, Willey- Blakwell, 2008, 203. [26] Welsh, M.B., Begg, S.H., Batvold,.B., Modeling the Eonomi Imat of Cognitive Biases on Oil and Gas Deisions. In: 2007 SPE Annual Tehnial Confeene and Exhibition, Anaheim, CA, USA, 7. [27] Filiz, S., Taan G., Gemii, U Geohemisty of the Gemenik Geothemal Field, Tukey, In: Poeedings of Wold Geothemal Congess 2000, 28 May-30 June, Kyushu-Tohoku, Jaan, [28] Unvedi, M., Cei, Y., Pefomane analysis of Gemenik Geothemal Powe Plant. Enegy, Vol. 52,

16 13. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGESİ NİSAN 2017/İZMİ 137 [29] Tueyen, O.I., Saak, H., Gulgo, A., Ekan, B., Satman, A., A study on the odution and esevoi efomane of the Gemenik Geothemal Field. In: Poeedings of 39th Woksho on Geothemal esevoi Engineeing, Stanfod Univesity, Stanfod, CA, 8. [30] htts:// [31] MIT, The futue of geothemal enegy Imat of enhaned geothemal systems (EGS) on the United States in the 21 st Centuy, Massahusetts Institute of Tehnology; available at htt://geo-enegy.og. [32] htt:// ÖZGEÇMİŞ Melek ALTIN 1979 yılı İstanbul doğumludu yılında Koaeli Ünivesitesi Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü'nü bitimişti yıllaı aasında Thae Basin Natual Gas Cooation ve Tansatlanti Petoleum şiketleinde, doğalgaz aama ve üetim deatmanlaında, sahada ve ofiste jeolojik-jeofizik-etofizik youm sistemleiyle çalışmış wildat otansiyel sahalaın belilenmesi, statik yaısal, etofizik ezevua modelleme ve ezev belilemeye yönelik ojelede çalışmıştı yılında İstanbul Teknik Ünivesitesi Petol ve Doğalgaz Mühendisliği Bölümü'nde yüksek lisans eğitimine başlamış ve 2017 yılı itibaiyle "Pobability Based Volumeti 'Heat In-Plae' Methods fo Pediting Powe (Eletiity) Geneation Potential of Liquid-Dominated Geothemal Systems" adlı yüksek lisans tez çalışmasını bitime aşamasındadı. Ağustos 2016'dan bu yana The Oil and Gas Yea şiketinde "Ma eseah Coodinato" olaak göev yamaktadı. Mustafa ONU Tulsa Ünivesitesi MDougall Petol Mühendisliği Bölümü öğetim üyesi ve bölüm başkanı olaak göev yaan Mustafa Onu 1960 yılı Diyabakı doğumludu. Uzmanlık ve aaştıma alanlaı aasında kuyu basınç testlei tasaımı, modellemesi ve analizi, ezevua tanımlaması ve sayısal ezevua simülasyonu, jeotemal ezevua mühendisliği ve doğusal olmayan aamete tahmini ye almaktadı. ITU, Suudi Aabistan King Saud Ünivesitesi, Malezya'daki Univesiti Teknologi Petonas ünivesiteleinde öğetim üyesi olaak göev yamış olan Pof. D. Onu, Lisans deeesini 1982'de ODTU'den, Maste deeesini 1985'te, Doktoa deeesini 1989'da ABD Tulsa Ünivesitesi'nden aldı. Tüm deeelei Petol Mühendisliği alanındadı. 2004' te Soiety of Petoleum Enginees (SPE)' den "Outstanding Tehnial Edito", 2010' da "Fomation Evaluation", 2015'te "Distinguished Membe" ödülleini alan ve TMMOB' nin Onu Kuulu üyesi olan D. Onu bugüne kada uluslaaası ve ulusal tolam 60 adet makale ile 150'nin üzeinde bildii yayınlamıştı. Google Shola' a göe, bugüne kada yayınlaına aldığı atıf sayısı 1000'e yakındı; son beş yılda aldığı atıf sayısı 420'di, h-indeksi ise 16' dı.