MEVCUT DURUM NELER YAPMALI? Prof. Dr. Ali DURMAZ Gazi Üniversitesi Enerji-Çevre Sistemleri ve Endüstriyel Rehabilitasyon (GEÇER) Araştırma Merkezi Direktörü 29.Enerji Verimliliği Haftası Paneli İstanbul WOW Convention Center 1
Çimento Sektörüne Genel Bakış 2004 yılına göre Türkiyede toplam 40 klinker üretim, 58 de çimento öğütme tesisi bulunmaktadır. 2004 2008 yılları arasında kurulu kapasite, satış ve ihracattaki gelişmeler aşağıda verilmiştir. 2004 2008 Üretim Kapasite Artışı: Klinker : %45 (%11.25-yıl) Çimento : %43 (%10.75-yıl) 2
Birim ürün enerji payının en aza indirilmesi, özellikle enerji yoğun endüstriyel kuruluşların ekonomikliğinin ve sürdürülebilirliğinin sağlanmasında, en önemli faktörlerin başında gelmektedir. Başlıca enerji türleri ısı ve elektriktir. Yakıtlardan (fosil, nkleer, yenilenebilir), enerji dönüşüm sistemiyle üretilen ısı ve elektrik enerjisinin çok az bir bölümü, doğrudan üretimde kullanılır. Kalan büyük bölümü kayıp enerji veya emisyon biçiminde çevreye atılır. Bir tesisin tüm enerji gereksinimi, ya doğrudan satın alınarak kullanılan enerji (emisyonlu enerji) ile, veya bunun bir bölümü kayıp enerjisinin geri kazanımı (tasarruf edilen, emisyonsuz enerji) ile sağlanır. Tasarruf edilen enerjinin kullanım koşulu, tasarruf edilen enerjinin maliyetinin (TEM), satın alınarak kullanılan enerjinin maliyetinden (KEM) küçük olmasıdır. Bu koşul; sistem yapısına, enerji fiyatlarındaki değişime, teknolojik gelişmelere, işletme koşullarına ve birçok faktöre bağlıdır. 3
Çok karmaşık, disiplinler arası, teknik, ekonomik ve sosyal boyutlu endüstriyel enerji verimliliği çalışmalarının sektör bazında ve fabrika bazında sistematik bir biçimde gerçekleştirilmesi, makro ve mikro ekonomi yönünden büyük önem taşımaktadır. Sektör bazındaki endüstriyel verimlilik ve emisyon kontrolü çalışmalarında sektörün kümeleşmiş enerji kullanım ve emisyon salınım modeli oluşturulur. Bu model yardımıyla enerji verimliliği artırma stratejileri, yatırım programları ve uygulama çalışmaları gerçekleştirilir. Aynı model fabrika bazında da uygulanabilir. Bu yaklaşım, Türkiye çimento sektöründe enerji verimliliğinin artırılması ve CO 2 emisyonlarının azaltılması amacıyla yapılan, EİE koordinatörlüğünde gerçekleştirilen çalışma yardımıyla aşağıda irdelenmiştir. 4
Türkiye İçin Önerilen Ulusal Enerji Verimliliği ve Emisyon Kontrolü Sistem Yapısı. Küresel isinma CO2 Hava Kirliligi BGAS Uluslararasi Sozlesmeler T.C. Hükümeti (AB Müktesabati, Iklim Degisikligi Sozlesmesi...) Ulusal Yasalar YAKIT HAVA SU YAKIT TERMIK SANTRAL Q ATIK %65 ELEKTRIK %25 DPT ETKB AR-GE (EÇI) ÇOB Ar-Ge (EÇI) ETKB ÇOB UECI AR-GE MERKEZI PERSONEL, DIG. HAM GIRDI ISLEN. GIR. Küresel isinma CO2 BGAS Fabrika Ar&Ge FABRIKA YONETIMI AB Hava Kirliligi Yönetici ve diger personel Mühendis HAM GIRDI YAKIT HAVA SU PERS., DIG. ISLEN. GIR. ISLENMIS GIRDI %30 Hammadde Diger Girdiler HAM ISLENMIS FABRIKA (ENDUSTRIYEL SEKTOR) YAKIT KAZAN %50 ELEKTRIK ISI ÜRÜN 5
ENDÜSTRİYEL ENERJİ VERİMLİLİĞİNİN ARTIRILMASI VE EMİSYONLARIN AZALTILMASI METODOLOJİSİ 6
Bir entegre çimento fabrikasının (klinker üretme ve çimento öğütme) sistem yapısı, bağlantı ve akış şeması 7
Çimento sektörünün kümelenmiş enerji kullanımı ve atmosfere CO 2 salınım modeli 8
Çimento sektöründe alınabilecek enerji tasarruf önlemleri ve uygulama oranları 9
Bu model yardımıyla oluşturulan Türkiye Çimento Sektörü Enerji Tasarrufu Sağlama Eğrileri (%12 faiz oranı için) 10
Bu model yardımıyla oluşturulan Türkiye Çimento Sektörü Enerji Tasarrufu Sağlama Eğrileri (%30 faiz oranı için) 11
1990-2020 yılları arasında, çeşitli senaryolar durumunda toplam enerji tüketiminin yıllara göre dağılımı (%12 faiz oranı için) 250 Toplam Enerji Tüketimi (PJ/yıl) 200 150 100 50 0 1990 2004 2010 2015 2020 1990'dan Sonra Önlemsiz 2004'ten Sonra Önlemsiz 2004'ten Sonra Önlemli 12
1990-2020 yılları arasında, çeşitli senaryolar durumunda toplam enerji tüketiminin yıllara göre dağılımı (%30 faiz oranı için) 250 Toplam Enerji Tüketimi (PJ/yıl) 200 150 100 50 0 1990 2004 2010 2015 2020 1990'dan Sonra Önlemsiz 2004'ten Sonra Önlemsiz 2004'ten Sonra Önlemli 13
Toplam enerji maliyetlerinin yıllara göre dağılımı (%12 faiz oranı için) Enerji Maliyetleri (milyon $/yıl) 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2004 2010 2015 2020 1990 Teknolojisine Göre 2004 Teknolojisine Göre Önlemlerin Alınmasına Göre 14
Toplam enerji maliyetlerinin yıllara göre dağılımı (%30 faiz oranı için) Enerji Maliyetleri (milyon $/yıl) 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2004 2010 2015 2020 1990 Teknolojisine Göre 2004 Teknolojisine Göre Önlemlerin Alınmasına Göre 15
Tasarruf edilen enerjilerin birim maliyetlerinin yıllara göre değişimi Birim Enerji Maliyetleri ($/GJ) 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 2010 2015 2020 %12 faiz oranına göre %30 faiz oranına göre 16
Enerji tasarruf yatırımlarının yıllara göre değişimleri 600 500 Yatırım (milyon $) 400 300 200 100 0 2010 2015 2020 %12 Faiz Oranına Göre %30 Faiz Oranına Göre 17
Çimento sektöründe üretimin 2004 yılından itibaren tasarruf önlemleri alınması durumunda CO 2 emisyon türlerinin yıllara göre değişimi CO 2 Emisyonu (milyon ton/yıl) 35 30 25 20 15 10 5 0 1990 2004 2010 2015 2020 Kalsinasyon Kaynaklı CO 2 Emisyonu Klinker El. Kaynaklı CO 2 Emisyonu Yakıt Kaynaklı CO 2 Emisyonu Çimento Öğ. El. Kaynaklı CO 2 Emisyonu 18
Çimento sektöründe üretimin 2004 yılından itibaren tasarruf önlemleri alınması durumunda CO 2 emisyon türlerinin yıllara göre değişimi Şekil 13 te (%30 faiz oranı için) gösterilmiştir. CO 2 Emisyonu (milyon ton/yıl) 35 30 25 20 15 10 5 0 1990 2004 2010 2015 2020 Kalsinasyon Kaynaklı CO 2 Emisyonu Klinker El. Kaynaklı CO 2 Emisyonu Yakıt Kaynaklı CO 2 Emisyonu Çimento Öğ. El. Kaynaklı CO 2 Emisyonu 19
Çeşitli senaryolar durumunda atmosfere salınan toplam CO 2 emisyonlarının yıllara göre değişimi (%12 faiz oranı için) CO 2 Emisyonu (milyon ton-co2/yıl) 70 60 50 40 30 20 10 0 1990 2004 2010 2015 2020 1990'dan Sonra Önlemsiz 2004'ten Sonra Önlemsiz 2004'ten Sonra Önlemli 20
Çeşitli senaryolar durumunda atmosfere salınan toplam CO 2 emisyonlarının yıllara göre değişimi (%30 faiz oranı için) CO 2 Emisyonu (milyon ton-co2/yıl) 70 60 50 40 30 20 10 0 1990 2004 2010 2015 2020 1990'dan Sonra Önlemsiz 2004'ten Sonra Önlemsiz 2004'ten Sonra Önlemli 21
İncelenen Senaryolar İçin Türkiye Çimento Sektöründe Tüketilen Toplam Birincil Enerjinin Yıllara Göre Değişimi 22
İncelenen Senaryolar İçin Türkiye Çimento Sektöründe Tüketilen Toplam Enerjinin Maliyetinin Yıllara Göre Değişimi 23
İncelenen Senaryolar İçin Türkiye Çimento Sektöründe Klinker Özgül Isı Tüketiminin Yıllara Göre Değişimi 24
İncelenen Senaryolar İçin Türkiye Çimento Sektöründe Katkılı Çimento Özgül Elektrik Tüketiminin Yıllara Göre Değişimi 25
Türkiye Çimento Sektörünün Katkılı Çimento Özgül Birincil Enerji Tüketiminin Maliyetlere ve Yıllara Göre Değişimi (Senaryo 3, %12 Faiz). 26
Türkiye Çimento Sektörünün Katkılı Çimento Özgül Birincil Enerji Tüketiminin Maliyetlere ve Yıllara Göre Değişimi (Senaryo 3, %30 Faiz). 27
İncelenen Senaryolar İçin Türkiye Çimento Sektöründe Özgül CO2 Emisyonunun Yıllara Göre Değişimi. 28
Türkiye Çimento Sektörünün Katkılı Çimento Özgül CO2 Emisyonunun Maliyetlere ve Yıllara Göre Değişimi (Senaryo 3, %12 Faiz). 29
Türkiye Çimento Sektörünün Katkılı Çimento Özgül CO2 Emisyonunun Maliyetlere ve Yıllara Göre Değişimi (Senaryo 3, %30 Faiz). 30