Türkiye ve Enerji. Enerji İthalatının değeri. Teknolojik alt yapı. Kyoto protokolü (CO2)

Transkript

1 ENERJİ VERİMLİLİĞİ ALANINDA ARGE ÇALIŞMALARI Doç.Dr.. Mustafa Tırıs

2 Türkiye ve Enerji Enerji Güvenliği Enerji İthalatının değeri Kömür, Doğalgaz, ve Petrol İhtiyacı için 50 Milyar USD Bağımlılık %75 Teknolojik alt yapı İthal Teknoloji Düşük Seviyede Lisansa Bağlı ekipman üretimi Kyoto protokolü (CO2) Petrol fiyatları 2008 yılı ortalama 120 USD Şu an USD Kriz Sonrası > 120 USD (2-3 Yıl)

3 Yerli Kaynaklar Kömür Linyit (12 Milyar Ton)* (150 Yıl) Taş Kömürü (1.1 Milyar Ton) Hidrolik Rüzgar Jeotermal Güneş

4 SÜRDÜRÜLEBİLİR GELİŞİM VE ENERJİ 1.Sürdürülebilir gelişim için enerji ve teknolojilerinin üç temel bileşeni: Enerji kaynağı Teknik ve ekonomik uygulanabilirlik Çevre dostu 2.İklim değişikliği ikliği dünyanın önündeki en ciddi ve uzun soluklu bir problem olarak durmaktadır. Bu kapsamda: Enerji tasarrufu ve enerjinin verimli kullanımı Yeni çevre dostu teknolojilerin geliştirilmesi ve uygulanması (Temiz Kömür, Yenilenebilir Enerji, Biyoyakıt, y Hidrojen, Yakıt Pili,) büyük önem arzetmektedir.

5 ENERJİ ENSTİTÜSÜ YAKLAŞIMI Mevcut haldeki enerji kaynakları ve sistemlerini, verimliliği arttırarak, kaynak açısından enerji portföyünü çeşitlendirerek, enerji güvenliği ve iklim değişikliği problemlerini çözerek, ülkenin teknolojik rekabet gücünü arttırarak daha sürdürülebilir hale dönüştürmek olmalıdır.

6 Enerji Verimliliği (Yönetimi) Üretim koşullarından, ürün kalitesinden, güvenlikten ve çevresel koşullardan fedakarlık etmeksizin enerjinin daha verimli kullanılması için yapılan çalışmalar. Enerji harcamalarının azaltılması ve Birim Maliyetlerin düşürülmesi Kaynakların etkin kullanımı Enerji dönüşüm tesisi ihtiyacının ve yatırım maliyetlerinin azaltılması Rekabetçi Koşulların korunması Alternatif kaynaklar ile global Enerji Krizine hazırlık Çevrenin korunması

7 Anahtar Enerji Teknolojileri (IEA F. Birol) Üretim Tarafı Kullanım Tarafı CCS Enerji Santralleri Kömür IGCC Enerji Verimli Binalar Verimli Motor Sistemleri Kömür USCSC Nükleer III + IV Güneş PV Yüksek Verimli İYM Isı Pompalar Elektrikli Araçlar Güneş CSP Rüzgar Biyokütle IGCC Yakıt Pilli Araçlar Endüstriyel CCS Güneş İle Isıtma Elektrik Ağları Yüksek Verimli Endüstriyel Prosesler Biyoyakıtlar y 2. Nesil

8 Eneji Alt yapı yatırım ihtiyacı = $20.2 trilyon Arama ve Geliştirmeş 73% Rafineri 18% Diğer 9% Petrol 21% $4.3 trillion $11.3 trillion 46% Elektrik 56% 54% Santraller İletim ve Dağıtım Biyoyakıtlar 1% $3.9 trillion Arama ve Geliştirme LNG zinciri İletim ve dağıtımğ 56% 7% 37% Doğalgaz 19% Sadece % 18 Çin Kömür 3% 89% 11% Madencilik Limanlar ve dağıtım

9 ArGe Çalışmaları Enerji Etütleri Enerji Verimli Teknolojiler Yerel ve Sürdürülebilir Enerji Teknolojiler

10 Enerji Etütleri Son On yıllık Performans, Enerji ej Yoğun Sektörlerde e 10 dan fazla a uygulama a projesi (Çimento, Demirçelik vs.) Değişik sektörlerde 30 dan fazla enerji etüdü Yaklaşık 50 Firmada ön enerji etüdü Uluslararası Çalışmalar ABD ve Japonya da Eğitimler Brezilya da Enerji Verimliliği Hizmetleri CATOGA Madeni Enerji Etüdü 2002 BASF Sao Paulo Enerji Etüdü 2002 BSH Mocca Enerji Etüdü 2003 BSH Hortalandia Enerji Etüdü 2003 LATASA Enerji Etüdü 2004 İspanya da Enerji Verimliliği Hizmetleri ACERİNOX Enerji Etüdü 2009

11 Sektörlere ait Örnekler Yatırım Ödeme Toplam gerektirmeyen Yatırım Gerektiren Tasarruf İmkanları Süresi Tasarruf Sektör (ABD $/Yıl) Yatırım (ABD $) Tasarruf (ABD $/yıl) (Ay) (ABD $/yıl) Gıda , Çelik , Çimento , Beyaz Eş , Tekstil , Hırdavat , Geri

12 1 No lu Tesis Üretim : Endüstriyel Elmas Yıllık Üretim Miktarı : 2,000,000 Karat Tesisin yaşı : Dört Yıl Tesisler : Dizel Jeneratörler (1750 kw) Su tesisi Basınçlı hava sistemi Klimalar (850 kw) Havalandırma Enerji Enerji Miktarı Maliyet Elektrik 27,692,000 kwh 99,691 GJ İç Üretim Dizel Yakıt 7, Litre 321,154 GJ $ 6,236,000 Toplam $ 6,236,000

13 1 No lu Tesis Açıklama Jeneratörler den Isı Geri Kazanımı Absorpsiyon lu Soğutma Elektriksel Dizel Yakıt Tasarruf Tasarruflar (kwh/y) Tasarrufu (Litre/y) Potansiyeli ($/y) Yatırım Maliyeti ($) Basit Geri Ödeme (y) - 900, , ,000 0,5 1,500, , ,000 0,9 Güç faktörü 2,000, , ,000 0,9 Hava %10 - % ,2 Kaçakları Toplam 3,500, ,000 1,600,000 1,000,000 0,8

14 2 No lu Tesis Üretim : Endüstriyel Boya Tesisin yaşı : On Yıl Tesisler : Buhar ve Sıcak kyağ ğ kazanları Su tesisi Basınçlı hava sistemi Klimalar (850 kw) Havalandırma Kompresörler Aydınlatma Kaynak Miktar Maliyet (ABD Doları Elektrik kwh GJ Doğalgaz kwh GJ Toplam

15 2 No lu Tesis Açıklama Elektrik Enerjisi Tasarrufu (kwh/yıl) Basit Doğal Gaz Tasarruf Geri Yatırım Maliyeti Tasarrufu Potansiyeli Ödeme (ABD$) (kwh/yıl) (ABD$/yıl) Süresi (Ay) Basınç Hava Kayıpları Kompresörler için Dışarıdan emiş V Kayışların değiştirilmesi Ofis Sıcaklığının Ayarlanması Yüksek Verimli Motorlar Tesisin mikro kojenerasyonu Aydınlatma Gerilim Seviyesi Değişimi Basınçlı Hava Sisteminde Basınç seviyesi i Yanma Verimliliği Toplam

16 3 No lu Tesis Üretim : Elektrikli ve Gazlı Fırınlar Tesisin yaşı : 25 Yıl Tesisler : Buhar ve Sıcak Yağ kazanları Su tesisi Basınçlı hava sistemi Klimalar (850 kw) Havalandırma Kompresörler Aydınlatma Enerji Miktar Maliyet (ABD$) Elektrik 10,430,240 kwh 28,972 GJ Doğalgaz 18,514,735 kwh 67,000 GJ Toplam

17 3 No lu Tesis Açıklama Elektriksel Doğalgaz Tasarruf Tasarruf Tasarrufu Potansiyeli (kwh/yıl) (kwh/yıl) (ABD$/yıl) Yatırım Maliyeti (ABD$) Basit Geri ödeme süresi (Ay) Basınçlı Hava Kaçakları Dış Ortam Havasının Kompresörlerde kullanılması Yüksek Verimli Motorlar Kompansazyon Aydınlatma Gerilim Seviyesi Değişimi Yanma verimliliği Toplam

18 Sanayide Enerji Tasarufu Başlıkları Teknoloji Enerji Tasarrufu Geri Ödeme Süresi Çevresel Kazanç Gelişmiş kompresör kontrol sistemleri Orta 0.0 Düşük Basınçlı hava sistemi yönetimi Yüksek 0.4 Düşük Motor diagnostikleri Düşük Hemen Düşük Motor sistemi optimisazyonu Yüksek 1.5 Az Pompa verimliliği artırılması Yüksek 3.0 Yok Anahtar relüktans motorlar Orta 7.4 Yok Gelişmiş yağlayıcılar Orta 0.1 Orta Anaerobic atık su arıtımı Orta 0.8 Düşük Yüksek verimli yakıcılar Yüksek 3.1 Düşük Atıksu için membran teknolojileri Yüksek 4.7 Orta Proses entegrasyonu (Pinch) Yüksek.3 Düşük Sensörler ve kontrol Yüksek 2.0 Orta Gelişmiş HVAC Orta 4.0 Yüksek Gelişmiş aydınlatma teknolojileri Yüksek 1.3 Yüksek Gelişmiş aydınlatma dizaynları Yüksek 3.0 Yüksek Gelişmiş ayarlanabilir hız sürücü Yüksek 1.1 Orta kontrolleri

19 Örnek Tasarruf Potansiyelleri Kazan İzolasyonu Yıllık Tasarruf 65,000 R$ ( US$) Insulation Losses (Boiler Jacket) Re= w= 2 m/s Emis= 0.9 Eff 0.8 NG Price, $R/m3 hc= k= kcal/mhk To(C)= 30 LHV D L(m) DL (m) A (m2) Ts (C) hr hc h (kcal/h) V (NG m3/h) V (NG m3/year) R$ / Year

20 İzolasyonların Yenilenmesi Alan,m2 Isı Kazancı kw kw/m2 Fiyat,US$ ET,Mcal/h Yakıt, t/ay Yakıt, t/yıl Yakıt Gideri,US$/yıl G S,Ay , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,2 Geri Ödeme süresi 4 Ay mertebesinde

21 MİKRO KOJENERASYON SİSTEMLERİ Mikro CHP Teknolojileri Yakıt Pilleri (PEMFC, SOFC, AFC) Mikro Türbinler İçten Yanmalı Motorlar Stirling Motoru Diğer

22 MİKRO KOJENERASYON SİSTEMLERİ Küçük ölçekli kojenerasyon sistemlerinin karşılaştırılması İçten Yanmalı Motorlar Mikro Türbinler Stirling Makinaları PEM Yakıt Pilleri Elektriksel Güç (kw) Elektriksel verim Kısmi yüklerde verim ~ (% 50) Toplam Verim Elektrik güç / Termal güç Çıkış sıcaklığı ( C) Bakım Zamanı (saat) ~ (a) Gürültü (dba) Yatırım Maliyeti ($/kw) (a)vaillant firmasının prototip test sonuçları esas alınmıştır saatlik ömür, gerçek çalışma şartları altında gerçekleşmiştir.

23 Enerji Üretim Teknolojileri Süper kritik çevrimler ve entegre sistemler kullanılarak konvasiyonel teknolojilerin verimlerinin % 8 10 arasında geliştirecek teknolojilerin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Ayrıca üretilecek bilgi ve teknikler kullanılarak mevcut santrallerin yenilemesi için ekonomik değer sağlanacaktır.

24 Yüksek Verimli Enerji Santralleri

25 Sonuç Dünyada Enerji Verimliği Çalışmaları hızla artmaktadır. Liderlik potansiyeli Katma değer üretme Özgün teknoloji geliştirme ihtiyacı Hizmet Yelpazesini geliştirme İhtiyacı (Enerji Yönetimi, i Finansman ve sigorta, uygulama, Doğrulama) Proses ve ekipman geliştirme kabiliyetinin kazanılması Yenilenebilir teknolojilerin katılması