Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi -Çimento Sanayinde Enerji Geri Kazanımı Prof. Dr. İsmail Hakkı TAVMAN Dokuz Eylül Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü
Enerji Kaynakları Kullanışlarına Göre Dönüştürülebilirliklerine Göre Yenilenebilir (Tükenmez) Yenilenemez (Tükenir) Birincil (Primer) İkincil (Sekonder) Hidrolik Fosil Kaynaklı Çekirdek Kaynaklı Kömür Elektrik, Benzin, Mazot, Motorin Güneş Rüzgar Biyokütle Kömür Petrol Uranyum Toryum Petrol Doğalgaz İkincil Kömür Kok, Petrokok Jeotermal Doğalgaz Nükleer Hava Gazı Hidrojen Biyokütle Hidrolik Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG Dalga, Gel-Git Güneş Rüzgar Dalga, Gel-Git
Dünya Birincil Enerji Tüketimi (Milyon TEP) http://www.enerji.gov.tr/
Dünya Elektrik Üretimi
Bazı Ülkelerin 2014 Yılı Elektrik Üretim Değerleri OECD ülkelerin elektrik üretiminde kullandığı hammaddeler Diğer, 9% Hidrolik, 13% Kömür, 32% Nükleer, 19% Doğal Gaz, 24% Petrol, 3% Diğer kavramı jeotermal, güneş, rüzgar, biyo yakıt, gel-git, dalga, atık ve ısıyı içermektedir. http://www.enerji.gov.tr/
Ülkeleri 2011 Yılı Nüfus, GSYİH/kişi, Enerji Üretim ve Tüketim Miktarı
Bazı Ülkelerin Elektrik Üretim Kaynakları Italya Almanya Hidrolik 3% Diğer 5% Hidrolik 18% Nükleer 16% Diğer 6% Güneş 6% Rüzgar 9% Doğalgaz 29% Güneş 7% Bio kütle 7% Rüzgar 5% Doğalgaz 10% Bio kütle 6% Jeotermal 2% Petrol 15% Kömür 13% Kömür 43%
Bazı Ülkelerin Elektrik Üretim Kaynakları Fransa İspanya Doğalgaz 4% Kömür 4% Petrol 1% Diğer 4% Hidrolik 10% Nükleer 20% Hidrolik 20% Güneş 2% Rüzgar 16% Doğalgaz 30% Nükleer 77% Petrol 4% Kömür 6% Bio kütle 2%
Bazı Ülkelerin Elektrik Üretim Kaynakları Yunanistan Diğer 6% Rüzgar+Güneş 3% Jeotermal 1% Rüzgar 4% Türkiye Diğer kaynaklar 2% Doğalgaz 25% Hidrolik 26% Doğalgaz 38% Hidrolik 6% Kömür 60% Kömür 29%
Ülkemiz Elektrik Enerjisi Görünümü (GWh) http://www.enerji.gov.tr/
Türkiye Elektrik Enerjisi Üretiminin Birincil Enerji Kaynaklarına Göre Dağılımı (GWh) http://www.enerji.gov.tr/
Ülkemizde Kişi Başı Elektrik Tüketimi Değişimi
Dünyadaki Kişi Başı elektrik tüketimi (2012)
Dünyadaki Kişi Başı elektrik tüketimi (2011)
Ülkemiz Elektrik Enerjisi Kurulu Gücü (MW) http://www.enerji.gov.tr/
Elektrik Enerjisi Tüketim Maliyetinin Asgari Ücret İçindeki Payı http://www.enerji.gov.tr/
Doğal Gaz Tüketim Maliyetinin Asgari Ücret İçindeki Payı http://www.enerji.gov.tr/
AB Ülkeleri Elektrik Fiyatları Sıralamasında Ülkemizin Yeri-Konut ( /kwh)
AB Ülkeleri Elektrik Fiyatları Sıralamasında Ülkemizin Yeri-Sanayi ( /kwh)
AB Ülkeleri Doğal Gaz Fiyatları Sıralamasında Ülkemizin Yeri-Konut ( /kwh (Vergiler Hariç) (Vergiler Dahil)
AB Ülkeleri Doğal Gaz Fiyatları Sıralamasında Ülkemizin Yeri-Sanayi ( /kwh) (Vergiler Hariç) (Vergiler Dahil)
Enerji verimliliği ve tasarruf çalışmaları, yaşam standarttı, üretim ve kaliteden ödün vermeden, sadece mevcut olan enerjinin en etkin olarak kullanılmasını amaçlayan bir plan dahilinde yapılmalıdır.
Çimento Sektörü
Başlıca Çimento Üretici Ülkeler, 2012 2500 2200 2000 1500 1000 500 247 0 74 69 64 60 59 55 53 53 49 47 37 32 Üretim (Mt)
Başlıca Çimento Tüketici Ülkeler, 2012 2500 2000 2160 1500 1000 500 0 242 81 58 69 63 43 51 59 44 46 36 Tüketim (Mt)
Çimento Üretimi Çimento sektörü ülkemizin en köklü sanayi dallarından biridir. Çimento sektöründe ısı ve elektrik enerjisi yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Çimentonun üretim maliyetinin yaklaşık %60-70 i enerjidir.
Çimento Üretimi Çimento üretim proseslerin verimi sistemden yüksek miktarda ısı kaybı olmasından dolayı düşüktür.
Çimento Sektörü Çimento üretim aşamalarında olan ve yarı mamül olarak adlandırılan klinker üretim aşamasında yoğun olarak kullanılan ısıl enerji nedeniyle ortaya çıkan atık gazların geri kazanımıyla enerji üretilmesi kavramı, 2008 yılından itibaren sektörel açıdan değerlendirilmeye başlanmıştır ve ilk tesislerin işletmeye alınması 2011 yılının ikinci yarısına tekabül etmektedir.
Atık Isı Geri Kazanımı Literatür de Waste Heat Recovery terimin kısaltılması olan WHR terimi yaygın olarak kullanılmaktadır ve bu terimin Türkçemize çevrimi Atık Isı Geri Kazanımı olarak yapılmıştır. 1970 yılında Japonya da başlamış olan WHR sistemleri, 1990 yılında devlet teşvikleri ile birlikte Çin de de popüler olmuştur.
Atık Isı Geri Kazanımı Faydaları; Fosil yakıt kaynaklı enerji tüketiminin azaltılması Sektörel enerji yoğunluğunun düşmesine katkı Enerji fiyatlarındaki artış riskinin azaltılması Elektrik arz güvenilirliğinin arttırılması CO2 emisyonlarının azaltılması ve CO2 ticareti için fırsat yaratılması Enerji maliyetlerinde azalma ve artan karlılık Çevre imajının güçlendirilmesi
Çimento Fabrikası Atık Isı Geri Kazanımı Akış Şeması
Çimento Fabrikası Atık Isı Geri Kazanımı Çimento fabrikalarında ısıtmanın söz konusu olduğu proseslerde üretilen ısının belli bir bölümü prosesin gerçekleşmesi için kullanılmaktadır ve kalan kızım ise, değişik yöntemlerle ve çoğunlukla baca gazları vasıtasıyla atılmaktadır. Atık ısı geri kazanımı sistemleri ile atılan bu sıcak gazlar kullanılarak elektrik enerjisi üretimi mümkün olmaktadır. Böylelikle, hem ekonomik fayda sağlanmaktadır hem de çevre duyarlılığına katkı sağlanmaktadır.
Çimento Fabrikası Atık Isı Geri Kazanımı Atık ısı geri kazanım sistemlerinde, ısıl değeri yüksek atık gazların enerjisinden "Klasik Buhar teknolojisi ile yararlanılmaktadır. Atık ısı geri kazanım sistemlerinde, Buhar Kazanlarında üretilen buhar türbine gönderilerek Jeneratör yardımı ile elektrik enerjisi üretilmektedir. Türbin çıkışından elde edilen su soğutularak yeniden kullanılmak üzere kimyasal arıtma ünitesine gönderilir.
Atık Isı Geri Kazanımı 2012 yılı verileri ışığında, çimento üretiminde kullanılan elektrik enerjisi miktarı 6.982.682 MWh/yıl olmuştur. Bu miktarın 3.733.845 MWh/yıl olan kısmı klinker üretim sürecinde tüketilmiştir. Yine aynı yıl için, atık ısı geri kazanım sistemlerinden üretilen elektrik enerjisi miktarı ise 141.402 MWh/yıl olmuştur. atık ısı geri kazanım sistemlerinden üretilen elektrik enerjisinin toplam çimento elektrik enerjisi içerisindeki payı %2, klinker üretim sürecinde kullanılan elektrik enerjisi içerisindeki payı da %4 olarak gerçekleşmiştir. Gerek 2013 yılında devreye girmiş olan gerekse devam etmekte olan yatırımlarında devreye girmesiyle önümüzdeki yıllarda bu payların artacağı aşikardır.
Atık Isı Geri Kazanımı Atık ısı geri kazanım sistemlerinin ikinci bir faydası CO2 emisyonlarının azaltılmasına katkı sağlamasıdır. 2012 yılı verilerine göre, sektörel ortalamada direkt CO2 emisyonu 850 kg CO2/ton.klinker, yakıt kaynaklı direkt CO2 emisyonu 325 kg CO2/ton.klinker olarak gerçekleşmiştir. 2012 yılında devrede olan WHR sistemlerinin yarattığı tasarruf miktarı 75.650 ton CO2/yıl olmuştur.
Çimento Fabrikası Atık Isı Geri Kazanımı Basit bir yaklaşımla, çimento sektöründe ortalama 3000 ton/gün (4 kademeli ön ısıtıcılı ve pre-kalsinatörlü) klinker üretimine sahip bir klinker üretim hattından, kullanılan teknolojiye ve hammaddenin rutubetine bağlı olarak 3,0 ila 6,0 MW arasında bir elektrik enerjisi elde edilebilmek mümkün olabilmektedir. Fabrikaların enerji verimliliği şartlarına bağlı olarak, atık ısı geri kazanımı ile elektrik üretimi 30 kw/ton.klinker ile 45 kw/ton.klinker arasındadır.
Çimento Fabrikası Atık Isı Geri Kazanımı Çimento fabrikalarının kapasitelerini %90 kullandıkları düşünüldüğünde, Atık Isıdan Elektrik Üretiminin Ortalama 35 kw/ton.klinker olacağı kabul edilirse; 54.000.000 ton/yıl.klinker üretimden 1.900.000 MWh/yıl elektrik Üretimi gerçekleşebilecektir. Bu da 270 MW lık bir Elektrik Üretim Santralına eşdeğerdir.
Çimento Fabrikası Atık Isı Geri Kazanımı Atık ısıdan elektrik üretmenin yanında; bacaların toz yüklerinde önemli miktarlarda düşüş sağlamak ve elektrik üretiminde fosil kaynaklar kullanılmadığından karbondioksit kredisi kazanmak mümkündür. Zira, 1 kwh elektrik üretimi sayesinde yaklaşık 0,65 kg CO2 kredisi sağlanabilir.
DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM