ÖZET. Doktora Tezi KIRSAL KESİMDE KURULABİLECEK DOĞALGAZ YAKITLI OTOPRODÜKTÖR KOJENERASYON SANTRALLERİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA. Osman Tolga YENİCE



Benzer belgeler
ÖZET. Doktora Tezi KIRSAL KESİMDE KURULABİLECEK DOĞALGAZ YAKITLI OTOPRODÜKTÖR KOJENERASYON SANTRALLERİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA. Osman Tolga YENİCE

ENERJİ TASARRUFUNDA KOMBİNE ÇEVRİM VE KOJENERASYONUN YERİ VE ÖNEMİ. Yavuz Aydın 10 Ocak 2014

TERMİK SANTRALLERDEKİ ATIK ENERJİNİN KULLANILABİLİRLİĞİ: ÇAN ONSEKİZ MART TERMİK SANTRALİ. Celal KAMACI. Dr. Zeki KARACA.

KOJENERASYON. Prof. Dr. İlhan Tekin Öztürk. Kocaeli Üniversitesi

KOJENERASYON SİSTEMLERİNİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

Abs tract: Key Words: Battal DOĞAN Fatih TÜRKOĞLU

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Sistemleri. (Kojenerasyon) Sedat Akar Makina Mühendisi Topkapı Endüstri, Gn.Md İstanbul

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

2. YARIYIL / SEMESTER 2

BİR DOĞAL GAZ KOMBİNE ÇEVRİM SANTRALİNDE EKSERJİ UYGULAMASI

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

İŞLETME DENEYİMİ VE VERİLERİNE GÖRE OPTİMUM KOJENERASYON SANTRALİ SEÇİMİ

Doğuş Üniversitesi Dergisi, 7 (1) 2006, OPTIMAL PERFORMANCE ANALYSIS OF GAS TURBINES

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ (YEGM)

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

ATIK ISIDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ

TÜRKİYE DE KOJENERASYON TEKNOLOJİSİNİN GELİŞMESİ VE GELECEĞİ

BİRLEŞİK GÜÇ ve ISI SANTRALLERİ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

AKDENİZ BÖLGESİ İÇİN ISITMA VE SOĞUTMA DERECE- SAAT DEĞERLERİNİN ANALİZİ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi UNIT ELECTRICITY PRODUCTION ANALYSIS OF GAS TURBINES ON PART LOAD

Gaz Motorlu Kojenerasyon Uygulamalarında Yeni Teknolojiler

Buhar çevrimlerinde akışkan olarak ucuzluğu, her yerde kolaylıkla bulunabilmesi ve buharlaşma entalpisinin yüksek olması nedeniyle su alınmaktadır.

Oturum Başkanı: Dilşad BAYSAN ÇOLAK

Abs tract: Key Words: Fatih ÜNAL Derya Burcu ÖZKAN

Türkiye de Kojenerasyon Potansiyeli, Uygulamaları ve Yasal Durum

ŞEKER FABRİKALARINDAKİ ENERJİ SANTRALLERİ İÇİN TERMOEKONOMİK ANALİZ YÖNTEMİ

TERMODİNAMİK II BUHARLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Dr. Nezaket PARLAK. Sakarya Üniversitesi Makine Müh. Böl. D Esentepe Kampüsü Serdivan-SAKARYA

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ MÜFREDATI

TÜRKİYE DE GÜNEŞ ENERJİSİ

Sigma 2006/2 Araştırma Makalesi / Research Article THERMODYNAMIC OPTIMIZATION OF COMBINED CYCLE SYSTEM WITH GAS TURBINE

BUHARLI VE BİRLEŞİK GÜÇ ÇEVRİMLERİ

TTGV Enerji Verimliliği. Desteği

Açılış-Genel Bilgiler Kursun amacı, kurs genel tanıtımı, derslerle ilgili bilgiler

HR. Ü. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik II Final Sınavı (22/05/2017) Adı ve Soyadı: No: İmza:

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ MÜFREDAT REVİZYONU

TEBLİĞ. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığından: KOJENERASYON VE MİKROKOJENERASYON TESİSLERİNİN VERİMLİLİĞİNİN HESAPLANMASINA İLİŞKİN

Türkiye Elektrik Arz Eğrisinin Modellenmesi

KOJENERASYON VE MİKROKOJENERASYON TESİSLERİNİN VERİMLİLİĞİNİN HESAPLANMASINA İLİŞKİN USUL VE ESASLAR HAKKINDA TEBLİĞ TASLAĞI (SIRA NO: 2014 /...

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ISPARTA İLİ KİRAZ İHRACATININ ANALİZİ

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-2

Yenilenebilir Enerji Kaynakları

HİZMET BİNALARINDA KOJENERASYON & TRIJENERASYON. UYGULAMALARI ve OPTİMİZASYON

BİR OTELİN SICAK SU İHTİYACININ SUDAN SUYA ISI POMPASIYLA DESTEKLENMESİ VE SİSTEMİN TERMOEKONOMİK ANALİZİ

ORANSAL GAZ BRÜLÖRLERİ MODULATED GAS BURNERS

2010 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Öğr.Gör. MURAT ÇAĞLAR

Elektrik Enerjisi Üretimi. Dr. Öğr. Üyesi Emrah ÇETİN

ÇAYIRHAN TERMİK SANTRALİNİN ENERJİ VE EKSERJİ ANALİZİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DÖNEM PROJESİ İMAR ÖZELLİKLERİNİN TAŞINMAZ DEĞERLERİNE ETKİLERİ. Yeliz GÜNAYDIN

ÖZGEÇMİŞ. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Osmaniye/Türkiye Telefon : /3688 Faks :

ARZ GÜVENLİĞİNDE KOJENERASYONUN ÖNEMİ. Ömer ÖZDEMİR TÜRKOTED Yönetim Kurulu Üyesi DGD Enerji/BURSA

TERMİK SANTRALLARDA JEOTERMAL ENERJİDEN YARARLANMANIN YAKIT TASARRUFUNA VE SANTRAL PERFORMANSINA ETKİLERİ

Elektrik Santralleri (ENE 428) Ders Detayları

Bölüm 10 BUHARLI VE BİRLEŞİK GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Bölüm 10: Buharlı ve Birleşik Güç Çevrimleri

Doğalgaz Kullanımı ve Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi

Bir Mikro Kojenerasyon Sisteminde Enerji Verimliğinin Deneysel İncelenmesi

Enerji Sektörüne İlişkin Yatırım Teşvikleri

Bölüm 3 SAF MADDENİN ÖZELLİKLERİ

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

EĞİTİM PROGRAMI ÇERÇEVESİ BİRİNCİ EĞİTİM MODÜLÜ

ENERJİ ÜRETİM SANTRALLERİ MALİYET ANALİZİ

ANKARA İLİ ELEKTRİK ÜRETİM-TÜKETİM DURUMU

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi PERFORMANCE ANALYSIS OF SINGLE FLASH GEOTHERMAL POWER PLANTS

YARASA VE ÇİFTLİK GÜBRESİNİN BAZI TOPRAK ÖZELLİKLERİ ve BUĞDAY BİTKİSİNİN VERİM PARAMETRELERİ ÜZERİNE ETKİSİ

3. TERMODİNAMİK KANUNLAR. (Ref. e_makaleleri) Termodinamiğin Birinci Kanunu ÖRNEK

HR. Ü. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik II Final Sınavı (15/06/2015) Adı ve Soyadı: No: İmza:

Sağlık, Turizm ve Yerleşkelerde Kojenerasyon Uygulamaları

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ/MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİM PLANI Saat/Hafta

Bir Kimyasal Üretim Tesisinde Absorbsiyonlu Soğutucu ile Atık Isı Geri Kazanımı

Abs tract: Key Words: Onur ERDEM Barbaros BATUR Z. Düriye BİLGE Galip TEMİR

HAVA SOĞUTMALI BİR SOĞUTMA GURUBUNDA SOĞUTMA KAPASİTESİ VE ETKİNLİĞİNİN DIŞ SICAKLIKLARLA DEĞİŞİMİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ A ÖĞRENCİ İŞLERİ DAİRE BAŞKANLIĞI

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

TEK KADEMELİ GAZ BRÜLÖRLERİ SINGLE STAGE GAS BURNERS

ORTALAMA RÜZGAR VERİLERİ ÜZERİNDEN RÜZGAR ENERJİSİ SANTRALLERİ İÇİN ÖN FİZİBİLİTE YAPILMASI: GEDİZ ÜNİVERSİTESİ 100 kw RES UYGULAMASI

ÖZET OTOMATİK KÖKLENDİRME SİSTEMİNDE ORTAM NEMİNİN SENSÖRLERLE HASSAS KONTROLÜ. Murat ÇAĞLAR

Ýklimlendirme Yapýlacak Tesislerde Enerji Tasarrufu Tedbirleri

HASTANE & OTEL & ALIŞVERİŞ MERKEZİ VE ÜNİVERSİTE KAMPÜSLERİNDE KOJENERASYON UYGULAMALARI / KAPASİTE SEÇİMİNDE OPTİMİZASYON

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

BİR ÇELİK FABRİKASI GÜÇ ÜRETİM TESİSİNİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

BİR TİCARİ İŞLETMEDE KURULACAK KOJENERASYON VEYA TRİJENERASYON SİSTEMLERİNİN EKONOMİK ANALİZİ

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-5

TÜRKİYE DE ÜRETİM SİSTEMLERİ, KOJENERASYON, TRİJENERASYON VE TEKNOLOJİLER

2ME ENDÜSTRİYEL TESİSLER MADENCİLİK LTD.ŞTİ EMİN BİLEN (TEMMUZ 2017-İSTANBUL)

Bir Hastanede Ameliyathane Klima Santrali Isıtma Hattının Ekserji Analizi

TEMİZ ENERJİ TEKNOLOJİLERİ KURSU. Harran Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Osmanbey Kampüsü, Şanlıurfa

LNG NİN KRİYOJENİK ENERJİSİNİ KULLANAN GÜÇ ÇEVRİMİNİN ANALİZİ

ÜLKEMİZDE ELEKTRİK ÜRETİM TESİSLERİNİN PROJELENDİRİLMESİ, TESİSİ VE İŞLETMEYE ALINMASI İLE İLGİLİ MEVZUAT

TÜRKĐYE ELEKTRĐK ĐLETĐM SĐSTEMĐNDE RÜZGAR SANTRALI BAĞLANTILARI

TÜRKİYE NİN YENİLENEBİLİR ENERJİ STRATEJİSİ VE POLİTİKALARI. Ramazan USTA Genel Müdür Yardımcısı

1,00 MW KAPASİTELİ BİYOGAZ SANTRALİ YATIRIM FİZİBİLİTESİ

İKİ KADEMELİ GAZ BRÜLÖRLERİ TWO STAGE GAS BURNERS

Türkiye nin Enerji Teknolojileri Vizyonu

Enerji Dünyası Dergisi

Üstyapı İşlerinde Kojenerasyon Sistemlerinin Uygulanması ve Maliyet Analizinin Araştırılması

ÖZGEÇMİŞ. Eğitim: Ayşeabla Lisesi ANKARA, Lise birinciliği, 1997

Transkript:

ÖZET Doktora Tezi KIRSAL KESİMDE KURULABİLECEK DOĞALGAZ YAKITLI OTOPRODÜKTÖR KOJENERASYON SANTRALLERİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA Osman Tolga YENİCE Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Mustafa Özcan ÜLTANIR Bu çalışmada, Türkiye nin elektrik enerjisi üretiminde özel sektör olarak büyük katkısı olan otoprodüktör kojenerasyon santralleri tanıtılmış, kullanılan sistemler akış diyagramları halinde sunulmuş, teknik ve ekonomik değerlendirmelerde bulunulmuştur. Elde edilen verilere göre teknik ve ekonomik analizler yapılmış, bilgisayar simülasyon programı hazırlanmıştır. Simülasyon programı sonuçları gerçek santral verileri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca hazırlanan programın kojenerasyon santrali fizibilite raporu hazırlanması açısından uygun olduğu belirlenmiştir. 2005, 76 sayfa ANAHTAR KELİMELER : Kojenerasyon santraller, otoprodüktör, birleşik ısı ve güç sistemleri, teknik ve ekonomik analiz. i

ABSTRACT Ph. D. Thesis A RESEARCH ON AUTOPRODUCER COGENERATION POWER PLANTS WITH NATURAL GAS FUEL FOR RURAL AREAS Osman Tolga YENİCE Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Agricultural Machinery Supervisor: Prof. Dr. Mustafa Özcan ÜLTANIR In this study, auto producer cogeneration power plants which are used in Turkey s private sector that produce electricity are presented. Flow diagrams and economic tables about cogeneration power plants are shown in this study. According to data from cogeneration power plants, technique and economic analyses and computer simulation program is prepared. Results from analyses and computer program are compared with their real data from cogeneration power plants. These analyses and simulation program are suitable for making feasibility report about cogeneration power plants. 2005, 76 pages Key Words: Cogeneration power plants, auto producer, combine heat and power systems, thermo dynamical and economical analyses. ii

ÖNSÖZ VE TEŞEKKÜR Dünyada enerjiye olan talep giderek artmaktadır. Enerji üretiminde amaç kaliteli, güvenilir ve ekonomik enerji üretimi olmalıdır. Enerji temininde ise sürdürülebilir kalkınma önem kazanmaktadır. Bugünkü dünyanın yaşam kalitesi yükseltilirken gelecek dünyaya da aynı yaşam kalitesinin sunulması gerekmektedir. Ülkelerin enerji politikalarındaki amaç, sürdürülebilir enerji üretimi olmalıdır. Küresel rekabetin arttığı bir ortamda enerjide sürdürülebilirlik, kaliteyi yükseltmek ve maliyeti düşürmekle olanaklıdır. Kojenerasyon enerji sistemleri, bu amaç için kullanılan enerji üretim tekniklerinin başında yer almaktadır. Hem elektriğin hem de ısının birlikte üretildiği bu sistemler ülkemizdeki elektrik enerjisi üretiminde büyük bir orana sahiptir. Bu çalışmamda yardımlarını esirgemeyen Sayın danışman hocam Prof. Dr. Mustafa Özcan ÜLTANIR a, ve Prof. Dr. Musa AYIK ile Prof. Dr. Selahattin ERAKTAN a ayrıca tezin hazırlanması aşamasında incelemelerde bulunduğum Zorlu Enerji, Ak Enerji ve Ayen Enerji ile Ayanoğlu Salyangoz Fabrikası ve Çanakcılar Seramik Fabrikası yetkililerine teşekkürlerimi sunarım. Osman Tolga YENİCE Ankara, Nisan 2005 iii

İÇİNDEKİLER ÖZET...i ABSTRACT...ii ÖNSÖZ VE TEŞEKKÜR...iii SİMGELER DİZİNİ...v ŞEKİLLER DİZİNİ...vii ÇİZELGELER DİZİNİ...viii 1. GİRİŞ...1 1.1. Türkiye de Otoprodüktör Elektrik Üretimi...2 1.2. Kojenerasyon ve Tarihsel Gelişimi...5 1.3. Kojenerasyon Sistemlerinin Kullanıldığı Alanlar...6 1.4. Kojenerasyon Tesislerini Oluşturan Sistemler...8 1.5. Kojenerasyon Tesislerinin Üstünlükleri...12 1.6. Türkiye deki Kojenerasyon Santralleri...13 2. KAYNAK ÖZETLERİ...14 3. MATERYAL VE YÖNTEM...26 3.1. Materyal...26 3.1.1. Zorlu enerji otoprodüktör kojenerasyon santrali...26 3.1.2. Ak enerji otoprodüktör kojenerasyon santrali...29 3.1.3. AYEN enerji kombine çevrim santrali...31 3.1.4. Ayanoğlu salyangoz fabrikası...33 3.1.5. Çanakcılar seramik fabrikası...37 3.2. Yöntem...40 3.2.1. Teknik analiz...40 3.2.1.1. Gaz türbini hesabı...41 3.2.1.2. Buhar türbini hesabı...42 3.2.1.3. Atık ısı kazanı hesabı...43 3.2.1.4. Jeneratör hesabı...44 3.2.2. Ekonomik analiz...45 3.2.2.1. Sermaye...45 3.2.2.2. Keşif özeti...46 3.2.2.3. Sabit masraflar...47 3.2.2.4. Değişen masraflar...48 3.2.2.5. Gelir-gider tablosu...49 3.2.2.6. Fon akış tablosu...50 3.2.2.7. İç karlılık oranı...51 3.2.3. Kojenerasyon santrali simülasyon programı...52 4. ARAŞTIRMA BULGULARI...55 4.1. Teknik Bulgular...55 4.2. Ekonomik Bulgular...58 4.3. Sonuçların İstatistiksel Analizi...66 5. TARTIŞMA VE SONUÇ...70 KAYNAKLAR...72 EK 1 Visual Basic Simülasyon Program CD'si... ÖZGEÇMİŞ...76 iv

SİMGELER DİZİNİ η Brayton Brayton verimi η c Kompresör etkinliği η el Jeneratör etkinliği η G Global etkinlik η hr Düzeltilmiş etkinlik η Rankine Rankine verimi η t Gaz türbini ısısal etkinliği BD Bugünkü değer ($) BDDF Bugünkü değer faiz faktörü B t Her yıl sonunda kalan amortisman ($/yıl) c buhar Buharın özgül ısısı (kj/kgk) c egzoz Egzoz gazının özgül ısısı (kj/kgk) c p doğalgaz Doğalgazın sabit basınçtaki özgül ısısı (kj/kgk) c p hava Havanın sabit basınçtaki özgül ısısı (kj/kgk) c su Suyun özgül ısısı (kj/kgk) D t t yılı sonundaki amortisman değeri ($/yıl) E f Yakıtın ısısal gücü (kw) E r Elektrik ihtiyacı (kw) e i Özgül ekserji (kj/kg) F Faiz artışı sonucu oluşan değer ($) FO Faiz oranı G Nakit giriş ve çıkışları ($) g i Senkronize faktörü H Eşdeğer yıllık kullanma saati (h/yıl) H d Sistemdeki maksimum ısı (kw) h 1 Doygun sıvı entalpisi (kj/kg) h 3 Kuru buhar entalpisi (kj/kg) h 4 Kızgın buhar entalpisi (kj/kg) h buhar Kazandan çıkan buharın entalpisi (kj/kg) h su Kazanı besleyen suyun entalpisi (kj/kg) IO İskonto oranı I PL Santral ana parası ($) K Geri ödeme süresi (yıl) L os Gaz türbinindeki kaybolan enerji (kw) m egzoz Gaz türbini egzoz miktarı (kg/s) m su Kazan besi suyu miktarı (kg/s) n Faiz ödeme süresi n eko Ekonomik ömür (yıl) n hava Havanın polientropik sabitesi P Buhar türbini maksimum basıncı (bar) P 1 Gaz türbini giriş basıncı (bar) P 2 Gaz türbini sıkışma sonu basıncı (bar) P i /P o Giriş çıkış basınç oranı P santral Santralin yatırım miktarı ($) R Yıllık toplam kar ($/yıl) v

R G Gaz sabitesi r İç karlılık oranı S el Elektrik üretimi yıllık karı ($/yıl) S s Buhar üretimi yıllık karı ($/yıl) s Standart sapma s i Buharın giriş entropisi (kj/kgk) s o Buharın çıkış entropisi (kj/kgk) T 1 Çevre sıcaklığı (K) T 2 Gaz türbini sıkışma sonu sıcaklığı (K) T 3 Gaz türbini yanma sıcaklığı (K) T 4 Gaz türbini egzoz sıcaklığı (K) T el Elektrik tarifesi ($/kwh) t b Buharlaşma sıcaklığı ( 0 C) t baca Kazan baca gazı sıcaklığı ( 0 C) t egzoz Gaz türbini egzoz gazı sıcaklığı ( 0 C) t k Buhar türbini kızdırma sıcaklığı ( 0 C) t su Kazana giren besleme suyu sıcaklığı ( 0 C) U RB Bakım masrafı (($/kwh) Y el Elektrik üretim maliyeti ($/kwh) Y f Yakıt tüketimi ($/kwh) Y s Buharın üretim maliyeti ($/kwh) YO Yüklenme oranı vi

ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1.1. Kojenerasyon sisteminin şematik görünüşü...5 Şekil 1.2. Trijenerasyon sisteminin şematik görünüşü...6 Şekil 1.3. Türkiye de kojenerasyon tesislerinin kullanıldığı alanlar (Topuz 2001)...7 Şekil 1.4. Kojenerasyon tesisinin şematik görünümü...8 Şekil 1.5. Gaz türbini...9 Şekil 1.6. Gaz motoru...9 Şekil 1.7. Dizel motor...9 Şekil 1.8. Atık ısı kazanı...10 Şekil 1.9. Buhar türbini ve çarkı...10 Şekil 2.1. Kojenerasyon sisteminin akış diyagramı...14 Şekil 2.2. ASPEN yazılım programı akış şeması...15 Şekil 2.3. Sistemin akış şeması...17 Şekil 2.4. Sistemin akış diyagramı...18 Şekil 2.5. Santral akış diyagramı...21 Şekil 3.1. Zorlu Enerji 1 numaralı santral akış şeması...27 Şekil 3.2. Zorlu Enerji 2 numaralı santral akış şeması...27 Şekil 3.3. Ak Enerji akış şeması...30 Şekil 3.4. AYEN Enerji kombine çevrim santrali akış diyagramı...32 Şekil 3.5. Devrek salyangoz fabrikası işlem akış şeması...35 Şekil 3.6. Fabrikanın elektrik tüketimi...36 Şekil 3.7. Çanakçılar seramik fabrikası akış diyagramı...39 Şekil 3.8. Brayton çevrimi....41 Şekil 3.9. Rankine çevrimi...42 Şekil 3.10. Atık ısı kazanı yararlı ve harcanan ısılar...43 Şekil 3.11. Benzeşim programı teknik analiz akış diyagramı...52 Şekil 3.12. Benzeşim programı ekonomik analiz akış diyagramı...53 Şekil 4.1. Gaz türbini verim ve sıcaklık eğrileri...67 Şekil 4.2. Buhar türbini verim ve entalpi eğrileri...68 Şekil 4.3. İç karlılık oranı grafiksel analizi...69 vii

ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 1.1. Enerji kaynaklarına göre üretim payları (%) (Anonim 2002)...3 Çizelge 1.2. Otoprodüktör santrallerinde kullanılan yakıt miktarları...4 Çizelge 1.3. Otoprodüktör santrallerinin elektrik enerjisi üretimi (GWh)...4 Çizelge 1.4. Tesislerde kullanılan yakıtlar ve özellikleri...11 Çizelge 2.1. İşlem giriş verileri...16 Çizelge 2.2. İşlem çıkış verileri...16 Çizelge 2.3. Elektriksel çıkış verileri...16 Çizelge 2.4. Termoekonomik yöntemle bulunan sonuçlar...18 Çizelge 2.5. Gaz türbini performans değerleri...22 Çizelge 2.6. Waukesha onayı verilen sistemin sayısal analizi...23 Çizelge 2.7. Waukesha onayı verilen sistemin ekonomik analizi...24 Çizelge 3.1. Zorlu enerji santral teknik verileri...28 Çizelge 3.2. AYEN Enerji kombine çevrim santrali teknik veriler...33 Çizelge 3.3. Fabrikada elektrikle çalışan makinaların çektikleri güçler...36 Çizelge 3.4. Seramik fabrikasındaki makinaların çektiği elektrik güçleri...38 Çizelge 3.5. Kojenerasyon projesi keşif özeti...46 Çizelge 3.6. Gelir-gider tablosu...49 Çizelge 3.7. Fon akış tablosu...50 Çizelge 4.1. AYEN enerji kojenerasyon santrali keşif özeti...59 Çizelge 4.2. AYEN enerji amortisman hesabı...60 Çizelge 4.3. AYEN Enerji faiz hesabı...60 Çizelge 4.4. AYEN Enerji faiz ödemeleri...61 Çizelge 4.5. AYEN enerji sigorta teklifi...61 Çizelge 4.6. AYEN enerji gelir-gider tablosu ($)...62 Çizelge 4.7. AYEN enerji fon akış tablosu (1000$)...64 Çizelge 4.8. AYEN enerji iç karlılık oranı...65 Çizelge 4.9. Gaz türbini sayısal analizi...66 Çizelge 4.10. Buhar türbini verim analizi...67 Çizelge 4.11. İç karlılık oranı sayısal analizi...68 Çizelge 5.1. Teknik veriler ile hesapla bulunan verilerin karşılaştırılması...70 viii

You are reading a preview. Would you like to access the full-text? Access full-text

5. TARTIŞMA VE SONUÇ Teknik ve ekonomik analiz ile hazırlanan santral simülasyon programında, otoprodüktör kojenerasyon santralinin kurulması ve fizibilite çalışması yapılmıştır. Yapılan hesaplar ve programdan alınan değerler gerçek değerlerle karşılaştırılmıştır. Santralin teknik analizi sırasında Zorlu Enerji Kojenerasyon Santrali ve AYEN Enerji Kombine Çevrim Santrali ne ait gaz türbini, buhar türbini ve atık ısı kazanı verim değerleri hesaplanmıştır. Hesapla bulunan değerler ile Zorlu Enerji ve AYEN Enerji ölçüm sonucu alınan değerler Çizelge 5.1 de karşılaştırılmalı olarak verilmektedir. Çizelge 5.1. Teknik veriler ile hesapla bulunan verilerin karşılaştırılması GAZ TÜRBİNİ Doğalgaz Miktarı (m 3 /h) Gaz Türbini Verimi (%) BUHAR TÜRBİNİ Kızgın Buhar Entalpisi (kj/kg) Kuru Buhar Entalpisi (kj/kg) Buhar Türbini Verimi (%) Tipi : GE LM6000 Tipi : GE LM2500 Gücü : 41 MVA Gücü : 36 MVA Egzoz Sıcaklığı : 457 0 C Egzoz Sıcaklığı : 508 0 C Doğalgaz Basıncı : 4.5 MPa Doğalgaz Basıncı : 1.4 MPa Zorlu Hesaplanan AYEN Değerleri Hesaplanan Değerleri Değerler Değerler 11248 9019.60 11200 10132 47 50 36 38 Tipi: Siemens GK 32145 Marka: Thermodln (Fransa) Çıkış Gücü: 8.76 MVA Çıkış Gücü: 12 MVA Maks.Buhar Bas.: 46.5 Bar Maks.Buhar Bas.: 65 Bar Maks Buhar Sıcak: 395 0 C Maks Buhar Sıcak: 460 0 C Zorlu Hesaplanan AYEN Değerleri Hesaplanan Değerleri Değerler Değerler 3201.1 3144.46 3200.25 3439.75 2844.8 2874.95 2820.3 2904.09 10 13 28 24 Tipi: DESA Marka: Aalborg Engineering (Danimarka) GT Egz Mik: 130.3 kg/s GT Egz Mik: 70 kg/s GT Egzoz Sıcaklığı: 457 0 C GT Egzoz Sıcaklığı: 495 0 C Baca Sıcaklığı: 111 0 C Baca Sıcaklığı: 102 0 C ATIK ISI AIK Besi Suyu: 11.836 kg/s AIK Besi Suyu: 8.3 kg/s KAZANI AIK Buhar: 11.836 kg/s AIK Buhar: 8.3 kg/s AIK Besi Suyu Sıcak: 73 0 C AIK Besi Suyu Sıcak: 70 0 C AIK Buhar Sıcak: 400 0 C AIK Buhar Sıcak: 482 0 C Zorlu Değerleri Hesaplanan Değerler AYEN Değerleri Hesaplanan Değerler Kazan Verimi (%) 71 63 73.6 74.75 70

Otoprodüktör kojenerasyon santraller ülkemizin enerji ihtiyacı için önemli bir kaynaktır. Otoprodüktörlük sisteminin gelişmesi, enerjideki kaliteyi de artırmaktadır. Üretilen enerjinin gerilim ve frekansının sabit olabilmesi kalitenin göstergeleri olmaktadır. Böylece sistem kayıpları düşmekte, gerilim dengede tutulmakta, yatırım giderleri azalmaktadır. Kojenerasyon tesisleri aynı zamanda ucuz elektrik sunmaktadır. Kojenerasyon sistemlerinde; hem elektrik hem ısı enerjisi üretilirken, kombine çevrimli sistemlerde; yine egzoz gazları değerlendirilerek, ikinci jeneratörden tekrar elektrik enerjisi üretilmektedir. TEAŞ elektriği 2001 yılı başında 7.6 cent/kwh, 2002 yılında 8.3 cent/kwh, 2003 yılında 10 cent/kwh (Ağış 2003) fiyatından satarken otoprodüktörler 5.5-6 cent/kwh fiyatından satmaktadır. Tüm bu gelişmelerden yararlanarak bazı önerileri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz: Tez çalışmasında yapılan teknik ve ekonomik analizler ile hazırlanan bilgisayar simülasyon programı, doğalgazla çalışan otoprodüktör kojenerasyon santrallerinin fizibilitesinde kullanılabilmektedir. Alternatif enerji kaynakları olarak rüzgar, biokütle, jeotermal enerji ve güneş enerjisi gibi konularda teşvikler artırılmalıdır. Böylece enerjide çeşitlilik artırılmış olacaktır. Her bölgeye uygun enerji de değerlendirilmiş olacaktır. Enerji üretim, iletim ve dağıtım tesislerinde teknik kapasite ve özellikler artırılmalıdır. Elektrik kayıplarının çok yüksek olduğu ülkemizde dağıtım şebekeleri yenilenmelidir. Kayıpları azaltma noktasında kaçak elektrik kullanım oranını azaltma yolları araştırılmalı ve uygulanmalıdır. Türkiye de ortalama kayıp kaçak elektrik oranı % 20 ile Avrupa ortalamasının (% 10) üzerindedir. Kayıp kaçak elektrik oranı en yüksek bölgemiz % 30 ile Güneydoğu Anadolu Bölgesi olmakta, onu % 8 ile Akdeniz ve Karadeniz Bölgeleri izlemektedir. Kaliteli elektrik üretimi için kaliteli ve teknik yönden bilgili elemanlar istihdam edilmelidir. Devlet ve özel sektör birlikte hareket ederek ulusal bir enerji stratejisi geliştirmelidir. 71

KAYNAKLAR Ağış, Ö. 2003. ICCI 2003 Açılış Konuşması, Swiss Otel, İstanbul. Akgüç, Ö. 1989. Finansal Yönetim, Muhasebe Enstitüsü, Yayın No: 56, İstanbul. Alemdaroğlu, N. 2003. Türkiye de Elektrik Enerjisinin Durumu, ICCI 2003 Konferans Kitabı, İstanbul. Anonim. 1998a. 98/11982 Numaralı Karar, Resmi Gazete, Ankara. Anonim. 1998b. Elektrik Üretiminde Özel Sektörün Yakıt Sorunları ve Çözüm Önerileri, Enerji Dünyası, Sayı: 18 19, Ankara. Anonim. 2000a. Enerji İstatistikleri, DİE Yayınları, Ankara Anonim. 2000b. Otoprodüktör, 18 Eylül 2000 Dünya Gazetesi Eki, Ankara. Anonim. 2000c. Sürdürülebilir Kalkınma ve Nükleer Enerji, Türkiye Atom Enerjisi Kurumu, Ankara. Anonim. 2002a. Ak Enerji Kojenerasyon Santrali Araştırma Notları, Yalova. Anonim. 2002b. Elektrik Sektörü, Deniz Yatırım Araştırma Bölümü, İstanbul. Anonim. 2002c. Kojenerasyon Nedir?, www.kojenerasyon.com, İstanbul. Anonim. 2002d. Zorlu Enerji Kojenerasyon Santrali Araştırma Notları, Bursa. Anonim. 2004. Ayen Enerji Kojenerasyon Santrali Araştırma Notları, Ankara. Anonymous. 2000. Autoproducers In Turkey 2000, 6. ICCI Conference, İstanbul. Arıkan, N., Ağabay, Ö. ve Demirçivi, T. 2000. Deprem Bölgesindeki Yeni Konutlaşma İçin Küçük Ölçekli Kojenerasyon Uygulaması Örneği, İTÜ-TÜSİAD URBAN- M3 Projesi/Kocaeli, ICCI 2000 Konferans Kitabı, İstanbul. Armağan, T. 2003. Otoprodüktör Enerji Santrallerinin Enterkonnekte Sisteme Bağlantısında Karşılaşılan Problemler, ICCI 2003 Konferans Kitabı, İstanbul. 72

Benelmir, R. and Feidt, M. 1998. Energy Cogeneration Systems and Energy Management Strategy, Energy Conversion & Management 39, 1791-1802. Bilgen, E. 2000. Exergetic and Engineering Analyses of Gas Tırbine Based Cogeneration Systems. Energy 25, 1215-1229. Casella, F., Maffezzoni, C, Piroddi, L. and Pretolani, F. 2001. Minimising Production Costs in Generation and Cogeneration Plants. Control Engineering Practice 9, 283-295. Cingöz, A. ve Cesur, M. 2001. Proje Değerlendirme Yöntemleri ve Kullanılan Enstrümanlar, Türk Kalkınma Bankası A. Ş., Ankara. Eraktan, S. ve Açıl, F. 2000. Ekonomi, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No: 1512, Ankara. Eraktan, S. 1991. Ekonomi II, Ankara Üniv. Ziraat Fak. Yayın No: 1231, Ders Kitabı No: 353, III. Baskı, Ankara, 1991. Frangopoulos, C.A., Lygeros, A.I., Markou, C.T. and Kaloritis, P. 1996. Thermoeconomic Operation Optimization of the Hllenic Aspropyrgos Refinery Combined-Cuycle Cogeneration System. Applied Thermal Engineering 16, 949-958. Gider, A. 2001. Kojenerasyon Tesisleri Yatırımında Danışmanlık Hizmetleri, Türk Tesisat Mühendisleri Derneği Dergisi, Sayı: 15, Ankara. Guarinello, F., Cerqueira, S. and Nebra, S. 2000. Thermoeconomic Evaluation of a Gas Turbine Cogeneration System. Energy Conversion & Management 41, 1191-1200. Hepbaşlı, A. ve Özalp, N. 2002. Co-generation Studies in Turkey: An Application of a Ceramic Factory in İzmir, Turkey. Applied Thermal Engineering 22, 679-691. Işık, A. 1999. Mühendislik Ekonomisi, Yayım Yeri: Simav, 317 sayfa, Birinci Baskı, Kütahya. 73

İnallı, M., Yücel, H. ve Işık, E. 2002. Kojenerasyon Sistemlerinin Teknik ve Ekonomik Uygulanabilirliği, Mühendis ve Makina, Sayı: 506, Web Sitesi: www.mmo.org.tr, Erişim Tarihi: 2004. Klimstra, J. 2003. Environmental, Economic and Operational Benefits of Engine-Driven Cogeneration, ICCI 2003 Konferans Kitabı, İstanbul. Piyade, Ö. 2003. Elektrik Piyasasının Oluşumunda Kamu Sektörünün Rolü, ICCI 2003 Konferans Kitabı, İstanbul. Silveria, J.L. and Tuna, C.E. 2003. Thermoeconomic Analysis Method for Optimization of Combined Heat and Power Systems. Part I, Progress in Energy and Combustion Science 29, 479-485. Silveria, J.L., Beyene, A., Leal, E.M., Santana, J.A. and Okada, D. 2002. Thermoeconomic Analysis of a Cogeneration System of a University Campus, Applied Thermal Engineering, 22, 1471-1483. Soysal, İ. 2002. Alternatif Enerji Sistemleri; Kojenerasyon. İstanbul, Web Sitesi: www.ikitelliorg.com/makaleler/3/ilhan_soysal.htm, Erişim Tarihi: 2004. Taboğlu, M. 2000. Türk Enerji Sektöründe Otoprodüktör, 6. Uluslararası Kojenerasyon ve Çevre Konferansı Bildiri Kitabı, İstanbul. Toral, R., Morton, W. and Mitchell, D.R. 2000. Using New Packages for Modelling, Equation Oriented Simulation and Optimization of a Cogeneration Plant. Computers & Chemical Engineering 24, 2667-2685. Topuz, G. 2001. Çeşitli Kojenerasyon Uygulamaları, Türk Tesisat Mühendisleri Derneği Dergisi, Sayı: 15, Ankara. Türkel, M. 2000. Enerji Darboğazı İçindeki Sanayide Kojenerasyonun Yeri. Türkiye Kojenerasyon ve Otoprodüktörlük Derneği, İstanbul, Web Sitesi: www.kojenerasyon.com/diger/mturkel1.htm, Erişim Tarihi: 2004. 74

Türkel, M. 2001. Kojenerasyon ve Otoprodüktörlüğe Genel Bakış, Türk Tesisat Mühendisleri Derneği Dergisi, Sayı: 15, Ankara. Türkel, M. 2003. Kojenerasyon Tesislerinin, Faydalı Isı İhtiyacı Baz Kabul Edilerek, Enerji Piyasası Kapsamında Teşvik Edilmesi, ICCI 2003 Konferans Kitabı, İstanbul. Ültanır, M. Ö. 1987. Termodinamik, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, 1023, Ankara. Ültanır, M. Ö. 1998. Elektrik Üretimi Özel Sektöre Bırakılmalı, Enerji Dergisi, Yıl: 3, Sayı: 5, İstanbul. Ültanır, M. Ö. 1998. 21. Yüzyıla Girerken Türkiye nin Enerji Stratejisinin Değerlendirilmesi, TÜSİAD, Yayın No: 98-12/239, İstanbul. Yapıcı, Ö. S. 2000. Avrupa da ve Türkiye de Kojenerasyon Stratejisi ile Uygulamalarının Karşılaştırmalı Bir Analizi, 6. Uluslararası Kojenerasyon ve Çevre Konferansı Bildiri Kitabı, İstanbul. Yavuzcan, G. 1990. Tarımsal Elektrifikasyon, Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları 1168, Ders Kitabı 332, Ankara. Yiğit, A. H. 2004. Otoprodüktör Uygulaması, TMMOB Elektrik Mühendisleri Dergisi, Sayı: 411, Ankara (http://dergi.emo.org.tr). Zheng, L. and Furimsky, E. 2003. ASPEN Simulation of Cogeneration Plants. Energy Conversion & Management 44. 1845-1851. 75

ÖZGEÇMİŞ 01.01.1973 yılında Yerköy de doğdu. İlk, orta ve lise öğrenimini Ankara da tamamladı. 1991 yılında girdiği Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü nden 1995 yılında mezun oldu. 1995-1998 yılları arasında aynı bölümde Yüksek Lisans öğrenimini tamamladı. 1997 yılından beri Tarım Makinaları Bölümü nde araştırma görevlisi olarak çalışmaktadır. 76