Anahtar Kelimleler: Küçük Hidroelektrik Santraller, Çok Amaçlı Barajlar, Porsuk Havzası, Elektrik Üretimi

Transkript

1 PORSUK HAVZASINDA, ELEKTR K ÜRETEMEYEN ÇOK AMAÇLI BARAJLARDAN ELEKTR K ÜRET M N N ARA TIRILMASI Özet Recep BAKI 1, Mehmet B LG N 2, Ahmet TUNCAN 3, Metin ALTAN 4, Hızır ÖNSOY 5 Anadolu Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi n aat Mühendisli i Bölümü 1, 2, 3 Fizik Bölümü 4, ESK EH R KTÜ, n aat Mühendisli i Bölümü 5, TRABZON rbakis@anadolu.edu.tr; mebilgi@anadolu.edu.tr; atuncan@anadolu.edu.tr; maltan@anadolu.edu.tr; honsoy@ktu.edu.tr Bu bildiride, Porsuk havzasındaki mevcut kurulu çok amaçlı barajların sahip oldu u Küçük hidroelektrik enerji potansiyeli ara tırılmı tır. Bu amaçla, çalı ma alanı Porsuk havzası seçilmi tir. Porsuk havzasındaki küçük ölçekli hidroelektrik potansiyelin de erlendirilmesi ve bölge/ülke ekonomisine kazandırılması amaçlanmı tır. Çalı mada esas olarak, elektrik üretimi amacıyla in a edilmeyen barajlardan bırakılan suyun (sulama, içme-kullanma ve endüstri suyu v.b) potansiyelini kullanarak, elektrik enerjisi üretilmesi konusu incelenmi tir. Bu amaçla, mevcut barajlardan çıkan suların, aylar itibari ile uzun yıllara dayanan dataları kullanılarak, bu barajlardan üretilecek elektrik enerjisi miktarı incelenmi tir. Bu inceleme sonucunda, bu barajlardan 6,30 MW lik kurulu bir güçle 30,113 GWh lik elektrik üretilebilece i ve ekonomiye önemli bir katkı sa layaca ı görülmü tür. Anahtar Kelimleler: Küçük Hidroelektrik Santraller, Çok Amaçlı Barajlar, Porsuk Havzası, Elektrik Üretimi INVESTIGATION OF ELECTRICITY GENERATION FROM MULTIPURPOSE DAMS, NOT GENERATE ELECTRICITY, IN PORSUK BASIN Abstract In this paper, small hydropower potential of existing multipurpose dams in Porsuk river basin has been investigated. For this purpose, Porsuk river basin has been selected as a research area. The objective is to assessment the small hydropower potential in Porsuk river basin and to gain region s/country economy. The study based on to evaluate the water potential from multipurpose dams constructed with the aim of supplying domestic, irrigation and industrial water except electricity generation has been investigated. For this purpose, the quantity of the electricity generation from these dams using historical data of the discharge from these reservoirs to the downstream has been studied. Historical data have been analyzed on a monthly basis for long years. It has been found out that the electricity generation using this potential is 30,113 GWh/year with 6,30 MW installed capacity. This potential will add an important monetary value to the economy. Key Words: Small Hydropower Plants, Multipurpose Dams, Porsuk Basin, Electricity Generation 1. G R Barajlar, su kaynaklarının kontrolü ve hidroelektrik enerji üretimi için temel tesislerdir. Dünyada, 15 m den yüksek adet ve 15 m den küçük adet baraj bulunmaktadır. Yine dünyadaki barajların %70 i, 30 m den küçük ve yalnızca %1 i, 100 m den yüksektir [1-5]. Dünya elektrik üretiminin %20 si (2650 TWh/yıl) hidroelektrik tesislerden sa lanmaktadır [4, 7]. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen enerjinin 467

2 (su, güne, rüzgar, jeotermal, biyokütle vb.) %97 si, sudan üretilmektedir [3]. Uluslararası Büyük barajlar komisyonu na göre (ICOLD), dünyadaki büyük barajların %30 u çok amaçlı baraj tipindedir. Dünyadaki barajların yapılı amaçlarına göre oranları ise: Sulama %48, Elektrik üretimi %36, Su temini %36, Ta kın koruma %39, Dinlenme %24, ç su ta ımacılı ı %5 ve Balıkçılık %5 amaçları için projelendirilmi tir [5]. Türkiye de sulama ve enerji amaçlı 1175 adet (irili ufaklı) baraj veya baraj büyüklü ünde gölet bulunmaktadır [6]. Ancak ICOLD un sınıflandırmasına göre 555 adet tesis, baraj olarak kabul edilmektedir. Geriye kalan 620 adet tesisi, baraj olarak kabul edilmemektedir [2; 8]. Bu 620 adet tesisin ço u, çok amaçlı (sulama, ta kın koruma, su temini, mesire yeri vb) tesislerdir. Bu tesislerin ço unun yüksekli i 20 m den fazladır. 555 adet barajın 212 si büyük baraj ve 343 ü küçük baraj sınıfına girmektedir [8]. Türkiye deki çok amaçlı 1175 adet barajın hizmet etti i ana amaca göre sınıflandırılması, Tablo 1 de verilmi tir [6; 7; 8]. Tablo 1. Türkiye deki mevcut barajların in a amacı, sayısı ve toplam içindeki payı Barajın Genel Yapılı Amacı Sayısı Toplam içindeki payı (%) Sulama (S) ,3 çme-kullanma suyu (i) 49 4,1 Enerji (E) 46 3,9 Ta kın koruma (T) 46 3,9 Tablo 1 e göre, Türkiye deki barajların %95,3 ü sulama, %4,1 i içme-kullanma, %3,9 u enerji ve %3,9 ü ta kın koruma amaçlarına hizmet vermektedir. Ayrıca Türkiye deki mevcut barajların hizmet fonksiyonlarına göre da ılımları ise Tablo 2 de verilmi tir. Tablo 2. Türkiye deki mevcut kurulu barajların hizmet fonksiyonlarına göre da ılımları S S+E+T S+T S+T+ E S+T S+E S+E+ S+ E+T +T E+ T Toplam Sayısı Payı 2,5 90,5 0,8 1,1 0,5 1,2 0,7 1,0 0,2 0,8 0,4 0,1 0,1 0,2 100,0 (%) :içme-kullanma, S: sulama; T: ta kın koruma; E: enerji Türkiye de, elektrik üretmeyen ve çok amaçlı olarak in ası tamamlanmı tesislere takılacak türbin ve jeneratör ilavesi ile elektrik üretmek mümkündür. Bu çalı mada, Porsuk havzasında bulunan çok amaçlı tesisler incelenmi tir. Türkiye de mevcut kalkınma hedefleri do rultusunda, büyük barajlar dikkatte alınırken, küçük ölçekli su potansiyelleri bu güne kadar ihmal edilmi tir [3; 4; 9; 10; 11; 12]. Türkiye de, proje seviyesindeki hidroelektrik santrallerin kurulu güçlerine göre sınıflandırılması Tablo 3 ten görülebilir. Tablo 3. Hidroelektrik santrallerin kurulu güçlerine göre sınıflandırılması [8; 13]. Kurulu Güç Sınıfı (MW) Hidroelektrik Santral Sayısı Toplam Kurulu Güç (MW) Toplam Güvenilir Enerji (GWh/yıl) Yıllık Ortalama Enerji (GWh/yıl) 10 MW altı MW MW üstü Toplam

3 Türkiye de ilave Hidroelektrik Potansiyel belirleme çalı maları halen devam etmektedir [13]. 2. ÇALI MA ALANININ TANITILMASI Çalı ma alanı Porsuk Havzasıdır. Porsuk havzası, Sakarya havzasının bir alt havzası olup, kuzeybatı Anadolu da km lik bir alanı kapsamaktadır. Havza, do u boylamları ile kuzey enlemleri arasında yer almaktadır ( ekil 1). Havzanın %60 ından fazlası da lıktır. Porsuk havzasının yüzey suları, Porsuk çayı ve yan kolları tarafından toplanır ve havza içinde 435,8 km yol kat ettikten sonra, Sazlılar mevkiinde, 660 m kotunda, Sakarya nehrine dökülür [14; 15; 16; 17; 18]. Porsuk havzasının uzun süreli yıllık ortalama ya ı yüksekli i 450 mm dir. Dolayısıyla, su potansiyeli azdır. Havzanın toplam yıllık su potansiyeli 481 hm 3 tür [8; 17; 18]. Yani, kurulu gücü büyük olan santrallerin çalı ması için yeterli hidrolik potansiyel mevcut de ildir. Ancak, küçük hidrolik santrallerin kurulması bakımından uygun bulunmu tur. ekil 1. Porsuk havzası ekil 2. Havzadaki mevcut barajların konumu [19; 20] HAVZADA H DROELEKTR K ENERJ ÜRET M Ç N DAHA ÖNCE YAPILMI ÇALI MALAR Porsuk havzasında, hidroelektrik enerji üretimi amacı ile Porsuk Eski ehir Projesi, Porsuk Barajı HES ve Gökçekısık HES Planlama Çalı maları adı altında 1980 yılında, DS III. Bölge Müdürlü ü tarafından, Porsuk barajı için, 2 MW gücünde ve yıllık üretece i enerji miktarı yakla ık 20 GWh olan bir santral ve Gökçekısık HES, nehir tipi santralin kurulu gücü 2 MW ve toplam üretece i yıllık enerji miktarı, 9.03 GWh lık bir proje hazırlamı ancak hayata geçirilememi tir [15; 19]. 3. HAZIR BARAJLARIN H D ROELEKTR K ENERJ POTANS YELLER N N BEL RLENMES Porsuk havzasında in ası tamamlanmı veya halen devam eden çok amaçlı barajlarda biriktirilen suların dip savaklarından veya bir cebri boru ile mansaba savaklanan suyun enerjisi kullanılarak, elektrik enerjisi elde edilebilir. Enerji miktarını tespit etmek için, ölçümü 469

4 Müdürlü ünden alınmı tır. Bu barajların havza içindeki konumları ekil 2 de verilmi tir. Porsuk havzasında bulunan barajların uzun süreli yıllarına ait ortalama aylık akım de erleri, aylara ba lı olarak ekil 3 te verilmi tir. Aynı ekiller üzerinde, Barajlara ait ortalama göl suyu yükseklikleri (H b : burut göl suyu yükseklikleri (m)) gösterilmi tir. DS tarafından in ası tamamlanmı veya halen devam den barajlar unlardır: Akçaköy Barajı, Kurey ler barajı, Be karı Barajı, Enne Barajı, Dodurga (Darıdere) Barajı, A a ıkuzfındık barajı, Porsuk Barajı, Musaözü Barajı, Karaca ehir Regülatörü. Porsuk havzasında mecut kurulu/in aatı devam eden çok amaçlı barajların, adı, bulundu u pafta numarası, mevkisi ve koordinatları Tablo 4 te verilmi tir. Benzer eklide, barajların karakteristik özellikleri, Tablo 5 ten görülebilir. Tablo 5 te, özellikle net dü üm yüksekli inin elde edilmesi için baraj yüksekliklerinin bilinmesi gerekmektedir SU GÜCÜ HESABINDA ÖNEML KR TERLER letme debisi Q(m 3 /sn) olan ve t(sn) zamanı içinde toplanmı bir suyun H(m) yükseklikten dü mesi halinde sahip oldu u potansiyel enerji (1), denklemi ile hesaplanabilir [20]. Burada, Suyun birim hacim a ırlı ı, =1000 kg/m 3. E=.Q.H.t (kgm)..(1) Hidroelektrik santral seçiminde u hususların bilinmesi gerekir. Q, Debi (m 3 /sn, lt/sn): Akarsu debisi veya baraj çıkı debisinin bütün yıl içindeki veya uzun yıllar içindeki de i imi bilinmelidir. Debi-zaman e risinin uzun yıllar boyunca ölçülmü akım de erlerine ait zamanın %50 sine karsı gelen debi, ilk tasarım debisi seçilebilir [21; 22; 23]. H N, Net Dü üm (m) Yüksekli i:. Su yolunda meydana gelen toplam kayıpların, brüt yükseklikten çıkarılması ile elde edilir., Toplam Randıman Katsayısı (%): Türbin, jeneratör ve transformatörde ısı enerjisine dönü erek kaybolan enerji, Hidroelektrik Santrallerde (HES) toplam randıman katsayısı ile ifade edilir ( = t. j. tr). DS deki kabullere göre, t :Türbin verimi (%92); g : Jenartör verimi (%95); tr: Trafo verimi (%98) dır. = t. g. tr =0,92.0,95.0,98=0,87 dir, ve.g 8,0 alınabilir [22; 23; 24; 25]. (1) den hesaplanan potansiyel enerji kar ılı ı elde edilecek elektrik enerjisi miktarı (2) denklemi ile ifade edilir. E=..Q.H.t (kgm)..(2) 470

5 VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, UTES 2008 Bu çalı mada, kurulu güç hesabında, =0,82 alınarak, (2) denklemine göre, her ayda, her bir barajın üretece i enerji miktarı hesaplanmı tır. Akçaköy barajı Kurey ler Barajı Be karı Barajı Enne Barajı Dodurga (Darıdere) Barajı A a ıkuzfındık Barajı Porsuk Barajı Musaözü Barajı Karaca ehir Rgülatörü ekil 3. Porsuk havzasındaki barajlara ait uzun süreli ortalama aylık akım de erleri (m3/sn). 471

6 Türbinlerinin verimleri her ne kadar t =0,92 de erine kadar çıkabiliyorsa da, türbine gelecek esas debilerin proje debisinden daha az olması durumunda, t de erleri, daha a a ı dü mektedir. Bu nedenle, hesaplarda ortalama t =0,88 alınması daha uygun görülmü tür. Türbin Tipi: Türbin tipi, kurulacak santral için en önemli kıstaslardan biridir. Türbinler, tasarım debisinde maksimum verime ula ırlar. Bazı türbinlerde, ilk çalı ma debisi yüksektir. Mesela; Pelton ve Banki türbinleri, maksimum debisinin yakla ık %6 sında, Francis türbinleri tasarım debisinin %20 si civarında ve kaplan türbini ise tasarım debisinin yakla ık %36 sı civarında çalı maya ba larlar [26]. Generatör Seçimi: Generatör; alternatör veya jeneratör olarak ta adlandırılmaktadır kw güçlerde, bir ve üç fazlı olarak; kw güç aralı ında üç fazlı olarak imal edilmektedir. 4. PROJELEND RMEDE ZLENEN YÖNTEM DS den barajların çıkı akımlarına ait uzun süreli yılların, aylık ortalama akımları (m 3 /sn) alınmı tır. Yıllık bazda, ortalama aylık debilerin, debi-zaman e rileri çizilmi tir. Bu e rilerden faydalanarak, güvenilir (firm) güç hesaplarında, zamanın %50 sinde var olan debi esas alınmı tır [21; 22; 23; 27]. Güvenilir olmayan (Sekonder) güç ise zamanın geri kalanında var olan debi varsayılmı tır. Aylık ortalama debiler Q(m 3 /sn), türbin dahil, meydana gelecek toplam kayıplar ( H) hesaplanmı tır. Barajların dip savak çapı, D (m), cebri boru uzunlu u L (m) ve boru izafi pürüzlülü ü ks=1,15 mm, ve çelik boru alınarak, toplam kayıplar hesaplanmı tır. H b brüt dü ü yüksekli i ve meydana gelecek enerji, kayıpları ( H) de erlerinden, H N (net dü ü yüksekli i) hesaplanmı tır. Porsuk havzasındaki mevcut çok amaçlı barajlardan elektrik üretimi için, gerekli kurulu güç, aylık bazda üretece i elektrik enerjisi miktarını ve yapılması gereken yatırımlara örnek olması için, a a ıda Porsuk barajına ait örnek çözüm verilmi tir PORSUK BARAJINA A T KURULU GÜÇ VE ÜRETECE ELEKTR K ENERJ S N N HESABI Bir tesisten üretilecek hidroelektrik enerji miktarını hesaplamak için; Suyun Brüt dü üm yüksekli i =H b (m), Debi miktarı =Q (m 3 /sn), Suyun birim hacim a ırlı ı = : (kg/m 3 ), Net dü ü yüksekli i =H N (m), Toplam kayıplar= H+ H k (m), Türbin verimi= t : (%), Jenartör verimi= g : (%) ve Trafo verimi= tr : (%) nin belirlenmesi gerekir. Bu çalı mada, genel olarak sudan elde edilecek enerji miktarı a a ıdaki denklemlerle hesaplanabilir [20; 22; 24; 27]. (Buhar Beygiri=BG) veya E= (kw)...(3) (m) Net Dü ü yüksekli i....(4) 472

7 Tablo 4. Porsuk havzasında kurulu barajların adı, mevkisi ve koordinatları Koordinatları Baraj Adı Bulundu u Pafta Mevkii Akçaköy Barajı Eski ehir J24-d4 Akçaköy civarı D, K Kurey ler Barajı Kütahya J23-b4 Kurey ler Köyü D, K Be karı Barajı Afyon k24-a2 Be karı Köyü X=253250, Y= Enne Barajı Kütahya J23-b1 Yoncalı civarı D, K Dodurga (Darıdere) Barajı Kütahya 23-b3 Dodurga kasabası D, K A a ıkuzfındık Barajı Eski ehiri24-d1 A a ıkuzfındık köyü D, K Porsuk Barajı Eski ehir i24-c1-d2 Eskiehir 30 46'47D, 39 38'.630K Musa özü barajı Eski ehir 24-c1 Eski ehir D, K Karaca ehir Reülatörü Eski ehir 24-c2 Eski ehir D, K Tablo 5. Porsuk havzasında kurulu barajların karakteristik özellikleri [1; 19; 20] Karakteristik Be karı Barajı Enne Barajı Kurey ler Barajı Akçaköy Barajı A a ı Kuzfındık Barajı Dodurga (Darıdere) Barajı Porsuk Barajı Musaözü Barajı Karaca ehir Regülatörü Seyitömer Amacı Sulama Termik Santrali'ne Su Temini Sulama Sulama Sulama Sulama çme Kullanma, Ta kın, Sulama Sulama Sulama Ya ı Alanı (km ) 216 km 291 km km km km 5018 km 43 km 5150 km Tipi Toprak Dolgu Toprak Dolgu Zonlu toprak dolgu Toprak Dolgu Zonlu toprak dolgu Zonlu Toprak Dolgu Beton A ırlık Toprak Dolgu Betonarme Talveg Kotu (m) m m m m m Yükseklik (m) m m m 26.6 m m 26.9 m m 7 Ölü Hacim (x10 6 m 3 ) 2.1 x 10 6 m 2.3 x 10 6 m 1.50 x 10 6 m 2.3 x 10 6 m 1.2 x 10 6 m Aktif Hacim (x10 6 m 3 ) x 10 6 m x 10 6 m 28.0 x 10 6 m x 10 6 m hm hm 431x10 6 m x10 6 m 3 - Toplam Depolama Hacmi (x10 6 m 3 ) 75.6 x 10 6 m 6.85 x 10 6 m 29.2 x 10 6 m x 10 6 m 21.1 hm hm 431x10 6 m x10 6 m 3 - Maksimum Rezervuar Alanı (km x 10 6 m 100 ha 2.5 x x 10 6 m x 10 6 m 2.9 km ) 2.45 km 23.4 km km 2 - Kret Kotu (m) m m m m m m Kret Uzunlu u (m) 393 m m 287 m 348 m 215 m 258 m 250 m 20 m 473

8 , ve bunun açılımı ise:...(5) Toplam verim katsayı..(6) Burada: : Suyun birim hacim a ırlı ı (1000 kg/m 3 ) ve DS deki kabullere göre, t : Türbin verimi (%92); g : Jenartör verimi (%95); tr: Trafo verimi (%98) dir. Toplam verim katsayısı= = t. g. tr =0,92.0,95.0,98=0,87 ve (5) denkleminde kullanılan.g 8,0 alınmı tır. Porsuk barajı dip sava ından mansaba verilen 38 yıl a ait ortalama aylık debiler ekil 3 te verilmi tir. Yine baraja ait Debi-Zaman grafi i ve Debi Süreklilik E risi ekil 4 ve ekil 5 te verilmi tir. ekil 4. Porsuk Barajı ( 38 yıllık) Debi (m 3 /s)- Zaman grafi i 474 ekil 5. Porsuk Barajı (38 yıllık-456 ay) debi süreklilik e risi Porsuk Barajına ait yılları arası aylık ortalama debilerin ortalaması 9,12 m 3 /s dir. Debi süreklilik e risinde, zamanın %50 sine kar ılık gelen debi miktarı ise, Q 50 =7,91 m 3 /s dir. Aynı ekilden 7,91 m 3 /s ye kar ı gelen ay sayısı 228 dir. Buna göre Porsuk barajından 228 ay boyunca de arj edilen debi 7,91 m 3 /sn ve üzerindedir. Literatürde, Güvenilir güç hesabında, kurulu güç için Q 50 ve maksimum dizayn debisi Q 15 olarak verilmi tir. Ba langıç tasarım debisi, zamanın %15-%30 a kar ı gelen de er olarak alınabilece i ifade edilmektedir [22; 23]. Burada, tasarım debisi Q 50 =7,91 m 3 /s alınmı tır. Porsuk barajından debilerin çıkması durumuna göre ( ekil 3), 1 Türbinin çalı ması halinde 4 m 3 /sn, 2 Türbinin çalı ması halinde 8 m 3 /sn ve 3 Türbinin çalı ması halinde 12 m 3 /sn debinin, L=230 m uzunlu unda bir cebri borudan geçece i varsayılan debilere göre, meydana gelecek H kayıpları, (5) denklemine göre hesaplanmı tır. Porsuk barajı dip savak çapı 2,30 m ve güvenli tarafta kalmak için boru izafi pürüzlülü ü ks=1,15 mm, çelik boru alınarak, toplam kayıplar hesaplanmı tır. (5) denklemindeki yersel kayıpların hesaplanmasında, boru, dirsek, vana vs. meydana gelen kayıpların toplam katsayısı, =3,3 alınmı tır. Hesap sonuçları Tablo 6 da verilmi tir. H b brüt dü ü yüksekli i ve meydana gelecek enerji, kayıpları ( H) de erlerinden, H N (net dü ü yüksekli i) bulunmu tur (Tablo 7).

9 Tablo 6. Çe itli debiler geçmesi halinde meydana gelen ( H) toplam enerji kayıpları Debi Q (m 3 /sn) Hız V (m/sn) Reynold s Sayısı Re (x10 6 ) (-) Boru zafi Pürüzlülü ü ks/dx10-4 (-) Moody Sürtünme katsayısı, f (-) L/D (-) Hız Yüksekli i V 2 /2g (m) Sürekli Enerji kaybı, Hk (m) Yersel Enerji kaybı, (m) Toplam kayıp H= Hk+ (m) 4 0,963 2,21 5 0, ,0472 0,08 0,16 0,24 8 1,925 4,43 5 0, ,1889 0,32 0,62 0, ,888 6,64 5 0, ,4251 0,71 1,40 2,11 Tablo 7. Porsuk barajından aylara göre, elektrik üretimi Ekim Kasım Aralık Ocak ubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz A ustos Eylül Toplam Porsuktan Çıkan Debi: Q (m 3 /sn) 7,18 4,30 2,59 2,45 1,83 2,38 5,92 12,37 12,49 12,93 12,19 11,02 Bürüt su yüksekli i: Hb (m) 39,32 39,20 39,12 39,24 39,65 41,80 42,67 43,00 42,39 41,36 40,25 39,27 Enerji kaybı: H 0,94 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,94 2,11 2,11 2,11 2,11 2,11 Net Dü ü Yüksekli i: HN=Hb- H 38,18 38,96 38,88 39,00 39,41 41,56 41,73 40,89 40,28 39,25 38,14 37,16 Elde edilebilecek Güç (kw cinsinden) (MW cinsinden) , , , , , , , , , , , ,27 Kurulu Güç: N (MW) (2x1,3) (1x1,3) (1x1,3) (1x1,3) (1x1,3) (1x1,3) (2x1,3) (3x1,3) (3x1,3) (3x1,3) (3x1,3) (3x1,3) 3,9 Ayda Üretilen Enerji: 19,85 E (GWh) 1,58 0,96 0,58 0,55 0,42 0,57 1,42 2,91 2,90 2,92 2,68 2,36 475

10 Porsuk barajından elektrik üretimi amacıyla yapılan bu çalı manın sonunda, takriben 3x1,3 =3,9 MW kurulu gücündeki türbinlerle, en yüksek verimde elektrik üretilebilece i hesaplanmı tır. Bu türbin üniteleri ayda 720 saat (bir ay ortalama 30 gün kabul edilerek) çalı tırılabildi i takdirde, üretebilecekleri potansiyel elektrik enerjisi miktarı aylara göre hesaplanmı ve Tablo 7 de verilmi tir. Bu kurulu güç, 7,91 m 3 /sn ve yakla ık H N =40 m net dü ü ye göre de, ekil 6 dan da bulunabilir. ekil 6. Debi-net dü ü ye göre türbin seçimi [27] YATIRIM MAL YET Porsuk barajı, halihazırda kurulmu ve i letmede olan çok amaçlı bir barajdır. Böylesi, tamamlanmı ve hazır bir tesisten ilave olarak elektrik enerjisi üretmek amacıyla yapılması gereken takribi maliyetler, yeniden kurulacak bir hidroelektrik tesisinin maliyetlerine göre son derece az olacaktır [27; 28]. Porsuk barajı gibi hazır kurulu bir tesisten elektrik üretmek için yapılacak yatırım ise daha az olacaktır. Piyasadaki maliyetler dikkate alındı ında [29], böylesi hazır bir tesis için gerekli olan yatırım miktarı Tablo 8 de verilmi tir. Tablo 8. Porsuk barajından elektrik üretimi için yapılacak takribi yatırım maliyeti. Harcama kalemleri Fiyatı Euro ( ) Cebri boru Mesnetler Boru Enstrümanları dahil toplam fiyat (3x1,3) türbin grubu Elektromekanik aksamın tümü Santral binası ve di er in aat i leri Vergi, faizler ve sigorta vs Toplam Harcama

11 5. SONUÇLAR Büyük hidroelektrik santral uygulamaları, Türkiye de ba arı ile yürütülmektedir. Ancak, küçük hidroelektrik santraller yoluyla üretilen enerji uygulamaları son derece azdır. Güçleri 10 MW ın altında kalan ve ço unlukla birkaç MW ı a mayan bu tür potansiyellerin de erlendirilmesi de son zamanlarda büyük önem arz etmektedir. Bütünü ile yerli teknoloji kullanılarak de erlendirilebilecek bu tür olanakların ara tırılması ve hayata geçirilmesi gerekir. Bu bildiride, Porsuk havzasında in aatı tamamlanmı /devam eden çok amaçlı barajların hidroelektrik enerji potansiyelleri ara tırılmı tır. Çalı ma kapsamında elde edilen sonuçlar a a ıda Tablo 9 da özetlenmi tir. Tablo 9. Porsuk Havzasındaki çok amaçlı barajlardan üretilecek elektrik enerjisi miktarı ve yapılması gereken yatırımlar. Baraj Adı Kurulu Güç Üretece i Elektrik miktarı Gerekli Yatırım Miktarı (MW) (GWh/yıl) (x10 6 US$) Akçaköy barajı 4x0.10=0.40 MW GWh/yıl Kurey ler Barajı 4x0.025=0.100 MW GWh/yıl Be karı Baraj 6x0.125=0.75 MW GWh/yıl Enne Barajı 2x0.05=0.100 MW 0.62 GWh/yıl Dodurga (Darıdere)Barajı 4x0.025=0.100 MW 0.41 GWh/yıl A a ıkuzfındık Barajı 4x0.100=0.40 MW GWh/yıl Porsuk Barajı 3x1.30=3,9 MW 19,85 GWh/yıl Musa özü barajı 3x10=30 kw =0.03MW GWh/yıl Karaca ehir Reülatörü 2x0.26=0.52 MW GWh/yıl Toplam 6.30 MW GWh/yıl Porsuk havzasında 9 adet kurulu barajdan elektrik üretmek için yapılması gereken yatırım maliyeti toplamı 8x10 6 US$ dır. Bu barajların toplam kurulu güçleri, 6,30 MW ve yılda üretecekleri elektrik miktarı, su potansiyellerinin %70 olması halinde bile 30,113 GWh/yıl olacaktır. Enerjinin gelecekte daha da pahalı olaca ı öngörüldü ünden, yatırım maliyetleri daha kısa zamanda kendini amorti edecektir. Bu planlamanın gerçekle tirilmesi halinde, bölgeye ve ülkeye tarım, enerji, çevre ve i sizlik anlamında önemli katkıları olacaktır. 6. TE EKKÜR Bu ara tırma, Anadolu Üniversitesi Bilimsel Ara tırma Komisyonu tarafından desteklenmi tir (Proje No: /2008). 7. KAYNAKLAR 1. Bartle, A., (2000). Dams and Water, 2 nd World Water Forum-The Hague, The Netherlands. 2. Altinbilek, D., (2000). Hydroelectric development plans in Turkey, DSI, The General, Directorate of State Hydraulic Works of Turkey ( 3 WCD, (2000). World Commission on Dams), Dams and Development: A New Framework for Decision-Making, The Report of the World Commission on Dams. 4 WEC., (2001).World Energy Council, Survey of Energy Sources. 477

12 5. Chris, R., (1999)..Multipurpose Dams, Contributing Paper, (World Commission on Dams Thematic Report), Prepared for Thematic Review III.2, Head Kinght Piesold, Limited, UK. 6. DSA, (2005). Dam Safety Association of Turkey, ( 7. Bakı, R., (2005). Electricity Generation from Existing Multipurpose Dams in Turkey, Energy Exploration & Exploitation, Volume 23, Number 6, pp DS, (2006). Devlet Su leri Genel Müdürlü ü ( Ankara. 9. TÜ, (2007). Türkiye de Enerji ve Gelece i, TÜ Görü ü, Editör: Abdurrahman SATMAN, stanbul, 182 s. 10. Bakis, R. and Demirba, A., Sustainable Development of Small Hydropower Plants (SHPs), Energy Sources, Volume 26, Number 12, pp Bakı R. ve Tip H., (2007). Zap Suyu Havzası Hidroelektrik Potansiyelinin Ara tırılması, Eski ehir Osman Gazi Üniversitesi Müh. Mim. Fak. Dergisi, Cilt XX, S. 2, ss BHA, (2005). A Guide to UK Mini-Hydro Developments, The British Hydropower Association, p E E, (2007). Elektrik leri Etüt daresi, ( 14.Bakis, R., (2006). Electricity Production Opportunities from Multipurpose Dams (Case Study), Renewable Energy, 32, Bakı, R. (2008). Porsuk Havzası Su Potansiyelinin Hidroelektrik Enerji Yönünden Ara tırılması, Ara tırma Projesi, Eski ehir, No.:AUBAP , 255 s. 16. Bakı R. and Bilgin M., (2005). The examination of Potential Electricity Production at Porsuk Dam and Other Planned Concrete Faced Rockfill Dams in Porsuk Basin, Proceedings of Symposium on 20 years for China's CFRD Construction, Yichang, China, pp DS, (2001). Porsuk Havzası Su Yönetim Planı Projesi, Hidroloji Raporu, T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlı ı, Devlet Su leri Genel Müdürlü ü (DS ) III. Bölge Müdürlü ü (Hazırlayan: SU-YAPI Mühendislik ve Mü avirlik A..) Eski ehir. 18. DS, (2001). Porsuk Havzası Su Yönetim Planı Projesi, Nihai Rapor, Cilt 1/3, Cilt 2/3, T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlı ı, Devlet Su leri Genel Müdürlü ü (DS ) III. Bölge Müdürlü ü (Hazırlayan: SU-YAPI Mühendislik ve Mü avirlik A..) Eski ehir. 19. DS, (1980). Porsuk Eski ehir Projesi Porsuk Barajı HES ve Gökçekısık HES Planlama Raporu, DS Genel Müdürlü ü, III. Bölge Müdürlü ü, Eski ehir. 20. Erkek, C. ve A ıralio lu, N., (1986). Su kaynakları Mühendisli i, TU, stanbul. 21. Bayazıt, M., (1985). Hidroloji, ITU, stanbul. 22. Yanmaz, A.M., (2006). Applied Water Resources Engineering, p METU, Ankara. 23. Gupta, R.S. (2001). Hydrology and Hydraulic Systems, Second Edition, p. 867, University, Bristol. 24. Yıldız, K., (1992). Hidroelektrik santraller, hesap esasları ve projelendirilmesi. DS Barajlar ve HES Dairesi-HES ube Müdürü, Ankara. 25. Linsley R.K. and Franzini J.B., (1976). Water Resources Engineering, McGraw-Hill Kogakusha LTD, London. 26.YEK Enerji, (2008). Küçük Sular Üzerine Kurulan Su Santrali ( 27. ESHA, (1998). Layman s Guidebook, on how to develop a small hydro site, second edition, European Small Hydropower Association (ESHA) (Author, Celso Penche), p.204, DG XVII- 97/010, European Commision, Belgica. 28. Head, C.R., (1999). Multipurpose Dams, Contributing Paper, Draft I, pp. 1-4, Knight Piesold Limited, UK (For further information see 478