TERMİK SANTRALLERDE ATILAN ENERJİ VE BÖLGE ISITMA UYGULAMASI

TERMİK SANTRALLERDE ATILAN ENERJİ VE BÖLGE ISITMA UYGULAMASI Doç.Dr. Hasan Hüseyin ERDEM Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi 22 Kasım 2014 KOJENERASYON PANELİ

SUNUM PLANI Atılan ve Atık Enerji Kavramları Termik santral atılan enerjiler Bölge Isıtma Sistemleri TSAD Projesi ve Uygulaması

ATILAN VE ATIK ENERJİ Herhangi bir enerji kaynağının kalitesi işe dönüşebilme potansiyeli ile ölçülür. Bu açıdan bakıldığında enerji türlerinin (mekanik, elektrik, iç enerji, ısı, vb.) hepsi aynı kalitede değildir. Verilen bir enerjinin işe dönüştürülen kısmına kullanılabilir enerji (ekserji) ve dönüştürülmesi imkânsız olan kısmına kullanılamaz enerji (anerji) denilmektedir.

ATILAN VE ATIK ENERJİ Bir kaynaktaki enerji başka bir enerji formuna dönüştürüldüğünde ya da bu enerjiden herhangi bir prosesi gerçekleştirmek için faydalandığında geriye kalan enerjinin (atılan enerji) şartları, çevre şartlarından daha yukarıda ise hala iş potansiyeli vardır. Sonuç olarak atılan enerji, endüstride herhangi bir prosesten sonra çevreye atılmasına rağmen kullanılabilir enerji potansiyeli (ekserjisi) olan enerjidir.

ATILAN VE ATIK ENERJİ Atılan enerji şartları çevre şartlarına yaklaştıkça iş potansiyeli (ekserji) azalır ve kullanılamaz enerji (atık enerji) artar. Atılan enerji şartları çevreyle dengeye ulaştığında kullanılamaz enerji yani atık enerji haline gelir. 1918 1828 1738 1648 İşe Dönüşebilir Enerji 1558 1468 EKSERJİ 1378 1288 T1198 1108 kaynak 1018 928 838 Atık Enerji 748 658 568 478 388 T298 çevre 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Enerji (Atık Enerji +Ekserji)

ATILAN ENERJİ Atılan enerji tanımı iki farklı şekilde ele alınabilir. Bunlar enerjinin sistemden atıldığı veya çekildiği yere bağlı olarak proses sonu ENERJİ GERİ KAZANIM SİSTEMİ proses içi BUHAR (Proses Enerjisi) BACA GAZI (Atılan Enerji) Çevreye Atılan Enerji olarak adlandırılmıştır. Geri Kazanılan Enerji 1 ELEKTRİK (Ekserji) YAKIT (Giren Enerji) YAKIT (Giren Enerji) 1 BACA GAZI (Atılan Enerji) Proses içi atılan enerji 2 2 KONDENSER (Atılan Enerji) 3 6 4 3 Besleme Suyu Ön ısıtıcısı 5 6 5

PROSES SONU ATILAN ENERJİ Proses sonu atılan enerji, tüm literatürlerde tanımlanan klasik atılan enerji olup, bir proses sonucunda atılan ve iş potansiyeli olan enerjidir. ENERJİ GERİ KAZANIM SİSTEMİ GİREN ENERJİ PROSES ENERJİSİ ATILAN ENERJİ GERİ KAZANILAN ENERJİ ÇEVREYE ATILAN ENERJİ BUHAR (Proses Enerjisi) BACA GAZI (Atılan Enerji) Geri Kazanılan Enerji Çevreye Atılan Enerji EKONOMİK OLMAYAN İŞ POTANSİYELİ YAKIT (Giren Enerji) ATIK ENERJİ (ANERJİ)

PROSES İÇİ ATILAN ENERJİ Proses içi atılan enerji ise, proses sona ermeden farklı amaçlar için kullanılmak üzere sistemden çekilen enerjidir. Proses içi atılan enerjinin kullanılması ile sisteme giren enerjiden sağlanan toplam fayda artar ve proses sonu çevreye atılan enerji azalır. 1 ELEKTRİK (Ekserji) YAKIT (Giren Enerji) 1 BACA GAZI (Atılan Enerji) Proses içi atılan enerji 2 2 KONDENSER (Atılan Enerji) 3 6 4 3 Besleme Suyu Ön ısıtıcısı 5 6 5

TERMİK SANTRALLARDAN ATILAN ENERJİLER Termik santrallar, termodinamik kanunlar gereği kullandığı yakıt enerjisinin bir kısmını güce dönüştürürken bir kısmını da çevreye atmak zorundadır.

TERMİK SANTRALLARDAN ATILAN ENERJİLER Termik santrallardan atılan enerjiler; Proses sonu Proses içi Baca Ön ısıtma amaçlı ara buhar Kondenser Herhangi bir yerden çekilen ara buhar

SANTRAL PROSES SONU ATILAN ENERJİLERİ Kazanda yakılan yakıtın ve kazanın özelliklerine bağlı olarak bacadan sıcak gazlar ile birlikte enerji atılmaktadır. Baca gazı çıkış sıcaklığını belirleyen faktör ise linyit yakıtlı termik santrallerde yakıtın içindeki kükürt oranına bağlı olarak oluşan SO 2 miktarıdır. Baca gazı sıcaklığının H 2 SO 4 yoğuşum sıcaklığının altına düşmemesi istenir. Örneğin linyit içersinde %3 civarında kükürt bulunduğunda, baca gazı çıkış sıcaklığının 160 o C nin altına düşürülmesi uygun olmaz. BACA Besleme suyu Doymuş Buhar Kızgın Buhar Ara Kızdırma Soğutma Suyu Baca Gazı Kireç Taşı Alçı Taşı ÖN ISITICILAR KONDENSER Kondensere giren çürük buhar, soğutma suyu ile gizli ısısı alınarak yoğuşturulmaktadır. Soğutma suyuna geçen atık ısı ise soğutma kulelerinde çevreye atılmaktadır. Kondenserde atılan enerjinin geri kazanılması ile hem atılan enerjiden hem de kule soğutma suyundan tasarruf sağlanacaktır. Fakat kondenserde önemli miktarda atık enerji olmasına rağmen sıcaklığının düşük olması (~40 o C) bu sıcaklıktaki enerjinin kullanılmasını oldukça kısıtlamaktadır.

SANTRAL PROSES SONU ATILAN ENERJİLERİ REKÜPERATOR

SANTRAL PROSES İÇİ ATILAN ENERJİLERİ

SANTRAL PROSES İÇİ ATILAN ENERJİLERİ Termik santrallarda farklı amaçlar için kullanılmak üzere santraldaki bir çok noktadan enerji çekilebilir. Çekilen enerji sonucunda termik santralın esas amacı olan elektrik üretiminde farklılaşma olabilir. Ancak çekilen enerjinin kullanıldığı proses sonucunda elde edilen toplam fayda artıyor ise bu durum olumsuz olarak değerlendirilemez. Yapılan bu değişiklik sonucunda beklenen diğer bir fayda ise santraldan atılan enerjinin azalmasıdır.

SANTRAL PROSES İÇİ ATILAN ENERJİLERİ Enerji kaynağının belirlenmesinde göz önüne alınan hususlar 1. Atılan ısı kaynağı sıcaklığı kullanım amacı için (bölge ısıtma vb.) için yeterli olmalı 2. Santral güç üretimi ve termik verimi az etkilenmeli 3. Ekserji verimi artmalı 4. Santralde yapılacak dönüşüm teknik olarak mümkün olmalı

SANTRAL PROSES İÇİ ATILAN ENERJİLERİ ATILAN ISI

SANTRAL PROSES İÇİ ATILAN ENERJİLERİ BACA KAYBI YAKIT 100% GÜÇ BOLGE ISITMA KONDENSER

BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ NEDİR? Bölge ısıtma sistemleri, merkezi bir santralde üretilen buhar yada sıcak suyun yer altından geçen borular ile bir bölgeye ulaştırılarak, o bölgedeki binaların ısıtma ve sıcak su ihtiyaçlarının karşılandığı sistemlerdir.

BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ NEDİR? Bölge ısıtma sistemleri 3 bölümden oluşmaktadır: 1. Isı Üretimi (Merkezi kazan yada santral) 2. İletim ve Dağıtım Hatları (Ön izolasyonlu borular) 3. Tüketiciler (Bina altı sistemleri)

BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ Bölge ısıtma sistemleri sadece ısı üreten ve elektrik ile ısıyı beraber üreten olmak üzere farklı tipleri bulunmaktadır.

JEOTERMAL BÖLGE ISITMA

KOJENERASYON BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ Kojenerasyon sistemleri yada birleşik ısı-güç sistemlerinde hem elektrik hem de ısı üretimi vardır. Bu sayede elektrik üretiminden kaynaklanan atılan enerjinin (ısının) bir bölümü farklı amaçlar için kullanılabilir.

NEDEN BÖLGE ISITMA SİSTEMİ?

KONFORLU ISINMA Konutun tamamında kesintisiz ısınma

EKONOMİK ISINMA Alternatif ısıtma sistemlerine göre %15-%30 oranında daha ekonomik ısınma

TÜKETİM KADAR ÖDEME İMKANI SOMA BELEDİYESİ ISI FATURASI İlgili yönetmelikler uyarınca tükettiğin kadar ödeme yapma imkanı

GÜVENİLİR ISINMA Yakıt santralda yakılır Binaya yalnızca sıcak su ulaşır.

KESİNTİSİZ SICAK SU

İŞLETMESİ KOLAY Kömür depolama ve kazan dairesi alanından tasarruf Yakıt besleme, Kül alma, Baca temizliği gereksinimi yok

KONUTLARDAN SALINAN EMİSYONLAR TEMİZ HAVA VE ÇEVRE Düşük Verimli Bireysel Isınma Sistemleri (Soba) Yüksek Kükürtlü ve Kalitesiz Kömür Kullanımı Konut Bacalarının Kısa Olması Konut Bacalarında Filtre Kullanılmaması BIS = ISI ÜRETİMİNDE KONTROL İMKANI Santral Bacalarında Elektrofiltre ve Desülfürizasyon Üniteleri Santralda Yakıtın Verimli Şekilde Yanması Santral Bacalarının Uzun Olması

ÇEVRE DOSTU Bireysel Isıtma Bölge Isıtma

DÜNYADA BÖLGE ISITMA UYGULAMALARI AB Ülkeleri nde Bölge Isıtma Sistemleri (BIS) Isı Üretimi ve Ülke İçindeki Pazar Payları BIS Isı Üretimi (GWht) 100000 80000 60000 40000 20000 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 BIS Pazar Payı (%) İzlanda Letonya Finlandiya Danimarka Çek Cumhuriyeti Litvanya Slovakya İsveç Estonya Romanya Bulgaristan Macaristan Avusturya Almanya Hırvaristan Norveç Hollanda İsviçre İtalya Birleşik Krallık ***Türkiye de ise Bölge Isıtma Sistemleri ısı üretimi sadece 1.920 GWh/yıl dır.

DÜNYADA BÖLGE ISITMA UYGULAMALARI

DÜNYADAN ÖRNEKLER Almanya da tüm konutların %14 ü bölge ısıtma sistemleri ile ısınmaktadır. Yaklaşık 4,9 milyon konut bölge ısıtma sisteminden ısı sağlamaktadır. Toplam Bölge Isıtma Şebekesi Hattı Uzunluğu : 25.000 km Almanya da bölge ısıtma yapılan şehirler

FİNLANDİYA BIS DURUMU Finlandiya da BIS ile ısıtılan konut sayısı 1.1 milyon Toplam şebeke uzunluğu Toplam yıllık bölge ısıtma üretimi 9.100 km ~ 32.000 (GWh) Finlandiya da BIS kullanım oranı 17,7% 13,5% 49,4% 11,8% 1,5% 6,1% Bölge Isıtma Diğer Fuel-oil (ağır) Odun Fuel-oil (hafif) Elektrik

DANİMARKA BIS DURUMU Danimarka da BIS ile ısıtılan konut sayısı BIS Oranı %60 1.151 milyon Toplam yıllık bölge ısıtma üretimi ~32.500 GWh 400 Adet Bölge Enerji Sistemi

ODENSE BÖLGE ISITMA SİSTEMİ Şehir Nüfusu : 184 000 Abone Sayısı : 80 000 Kapasite : 750 MW t Yıllık Üretim : 2 132 GWh t Sıcaklık : 82-95 C Şebeke Uzunluğu İletim : 120 km Dağıtım : 1 500 km Şehir Isıtması - Kaynaklar BIS : %95 Doğal Gaz : % 3 Diğer : % 2 Temel Isı Kaynağı Çok yakıtlı güç santralleri (285+443 MW e ) Pik Yük Tesisleri Sayı : 20 Kazan : 56 Kuruluş yılı : 1929

KOZANİ BÖLGE ISITMA SİSTEMİ Şehir Nüfusu : 55 000 Abone Sayısı : 17 000 Isıl Güç Üretim Baz Yük : 70 MWt Pik Yük : 125 MWt Yıllık Üretim : 230 000 MWh t Sıcaklık : 120-65 C Şebeke Uzunluğu İletim : 18 km Dağıtım : 285 km BIS Isı Üretim Oranı BIS : %90 Pik Yük Kazanı : %10 Isı Kaynağı Agios Dimitrios Termik Santralı Pik Yük Kazanı (80 MW t ) Santral Yakıt : Linyit BIS Kuruluş Yılı : 1993

AVRUPA DA 100 BÜYÜK BÖLGE ISITMA SİSTEMİ Basel Belgrade Berlin Bratislava Brescia Brno Budapest Bukarest Charkiv Chisinau Copenhagen Daugavpils Debrecen Dnepropetrovsk Donetsk Dresden Düsseldorf Esbjerg Espoo Essen Flensburg Frankfurt Gdansk Gelsenkirchen Gothenburg Graz Grenoble Hamburg Hanover Helsingborg Helsinki Katowice Kaunas Kiev Kosice Kozani Krakow Köln Lahti Leipzig Linköping Linz Ljubljana Lodz Lublin Lviv Malmö Mannheim Maribor Metz Minsk Moscow Munich Nis Norrköping Nottingham Novi Sad Odense Odesa Oradea Oslo Ostrava Oulu Paris Plovdiv Plzen Poznan Prague Reykjavik Riga Rotterdam Salzburg Sarajevo Sheffield Skopje Sofia Southampton St Petersburg Stockholm Stuttgart Tallinn Tampere Tartu Torino Trondheim Turku Uppsala Utrecht Vantaa Warsaw Vienna Vilnius Wroclaw Västerås Zagreb Zaporizhzhya Zürich Ålborg Århus Örebro

ESENKENT BÖLGESEL ISITMA SİSTEMİ Konut Sayısı 7.400 konut Elektrik Gen. Elektrik Gen. Kızgın Su Baca Gazından Isıtma Devresi Kızgın Su Devresi Buhar-Su Devresi Yanmış Gazlar Isı Üretim Merkezi Esenyurt Termik Santralı Yanmış Gazlar Isı Geri Kazanım Buhar Kazanı Buhar Türbini Buhar Bina İçi Radyatör Devresi Bina Kullanma Sıcak Suyu Radyatör Devresi (90-70 C) Isı kapasitesi 45 MW t Hava Soğutmalı Yoğuşturucu Su Buhardan Isıtma Devresi Sıcak Su (60 C) Kombine Çevrim Santralinde, Doğal Gaz Yakılarak Doğal Gaz Türbininden ve Yanmış Gazlardan Buhar Üretilerek Buhar Türbininden Elektrik Üretilir. Bölgesel Isıtma Pompası Kızgın Su 125/75 C ESENKENT BÖLGESEL ISITMA SİSTEMİ (8000 Konut Eşdeğeri) Eşanjör Ünitesi Şehir Kızgın Su Şebekesi (Yer altı) Bölgesel Isıtma Sistemi, Buhar Türbininden Buhar Çekilerek ve az miktarda Baca gazlarından yararlanılarak hazırlanan Kızgın Suyun, Eşanjör Ünitelerine pompalanması ile konutların ısıtma ve sıcak su gereksinimlerini yakıt yakılmadan karşılar.

BALÇOVA JEOTERMAL BIS Bölgede sekiz jeotermal kuyudan, üretim sıcaklığı 83 135 C aralığında jeotermal akışkan elde edilmektedir. Bölge ısıtma sisteminde dolaşan suyun gidiş sıcaklığı, plaka tipi ısı değiştiricilerinde, jeotermal su yardımıyla 80 90 C aralığına ısıtılmaktadır. Dönüş sıcaklığı ise 42 60 C dır. Böylece 6631 konut ile birlikte 2 otel ve 2 üniversiteye ait muhtelif yapıların ısıtılması sağlanmaktadır.

TSAD PROJESİ ENERJİ VERİMLİLİĞİNİ ARTIRMAK ÜZERE TERMİK SANTRAL ATIK ISILARINI FAYDAYA DÖNÜŞTÜRME YÖNTEMLERİNİN ARAŞTIRILMASI GELİŞTİRİLMESİ VE BİNALARDA ISITMA UYGULAMASI (TSAD)

PROJE HAKKINDA GENEL BİLGİLER Başlama tarihi : 01.07.2006 Bitiş tarihi : 01.01.2011 Proje süresi : 54 Ay Müşteri kurumlar : Elektrik Üretim A.Ş. (EÜAŞ) Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü (EİE) Proje ortakları : TÜBİTAK MAM Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ) Destek Programı : TÜBİTAK Kamu kurumları araştırma ve geliştirme projeleri destekleme programı

PROJE YÖNETİMİ VE EKİBİ MÜŞTERİ KURUMLAR EÜAŞ EİE PY Dr. Cengiz Güngör TÜBİTAK MAM MKK Atilla Gürbüz, EİE Hüsnü Altunkaya, EÜAŞ Dr. Cengiz Güngör, MAM Dr.Hasan Hüseyin Erdem, YTÜ PYK TÜBİTAK MAM PYK YTU Dr. Cengiz GÜNGÖR (PYG) Yük. Müh. E. Alptekin YAĞMUR Yük. Müh. Murat BARANAK Dr. Selçuk ATAŞ Mak. Müh. Hakan Tol Yük. Mak.Müh.Gökhan GÜNDOĞDU Yük. Mak. Müh. Murat KAHRAMAN Doç.Dr. Hasan Hüseyin ERDEM (PYG) Prof. Dr. Bahri ŞAHİN Prof. Dr. İsmail TEKE Doç.Dr. Süleyman Hakan SEVİLGEN Doç.Dr.. Ahmet DAĞDAŞ Doç.Dr. Burhanettin ÇETİN Doç.Dr. Ali Volkan AKKAYA

AMAÇ Projenin öncelikli amacı, kamuya ait mevcut fosil yakıtlı termik santrallerdeki atılan enerjilerin ekonomiye kazandırılmasıydı. Bu hedefi gerçekleştirmek amacıyla; atılan enerji potansiyellerini belirleme, geri kazanma yöntem ve tekniklerini araştırma, geri kazanılan enerjinin kullanım yöntemlerini araştırma, ekonomiklik değerlendirme analizleri yapılmıştır.

KAPSAM

İŞ PAKETLERİ 1. Ön inceleme 2. Potansiyel belirleme ve yapılabilirlik analizleri 3. Isı depolama sistemlerinin geliştirilmesi 4. Örnek uygulama için tesis seçimi ve projelendirilmesi 5. Pilot uygulama 6. Proje sonuçlarının tanıtılması ve yaygınlaştırılması ID Task Name 1 Proje Sözleşmesinin Onayı 2 İP0: Proje Yönetimi 5 İP1: Ön inceleme 12 Toplantı: Proje değerlendirme toplantısı-1 13 İP2: Potansiyel belirleme ve yapılabilirlik analizleri 30 Toplantı: Proje değerlendirme toplantısı-2 31 İP3: Isı depolama sistemlerinin geliştirilmesi 38 Toplantı: Proje değerlendirme toplantısı-3 39 İP4: Örnek uygulama için tesis seçimi ve projelendirilmesi 46 Toplantı: Detay tasarım değerlendirme toplantısı 47 İP5: Pilot uygulama 53 Toplantı: Plot uygulama gözden geçirme toplantısı 54 İP:6 Proje sonuçlarının yaygınlaştırılması 71 Toplantı: Proje kapatma toplantısı -1 1 2 3 4 5-3 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 Proje Sözleşmesinin Onayı İP1: Ön inceleme İP2: Potansiyel belirleme ve yapılabilirlik analizleri İP3: Isı depolama sistemlerinin geliştirilmesi İP0: Proje Yönetimi İP4: Örnek uygulama için tesis seçimi ve projelendirilmesi İP5: Pilot uygulama İP:6 Proje sonuçlarının yaygınlaştırılması

TSAD PROJESİ Sadece elektrik üretim amaçlı kurulmuş olan mevcut fosil yakıtlı termik santrallarda, yapılacak uygun dönüşümlerle atılan enerjilerin değerlendirilmesi mümkün olduğu gösterilmiştir. Geri kazanılan enerji, bina ve sera ısıtmasında, sanayide düşük sıcaklıklı proses ısısı elde etmede, bina soğutmasında ve bölge özelliklerine göre birçok değişik alanda (örneğin havuz balıkçılığı, kurutma vb.) kullanılabilir.

YAPILAN ÇALIŞMALAR Araştırma Tasarım Uygulama Atılan enerji potansiyeli Kullanım alanları Ekonomiye/çevreye fayda Santral dönüşümü Bölge ısıtma sistemi Isı depolama sistemleri Soma Termik Santralı

YAPILAN ÇALIŞMALAR Potansiyel belirleme analizleri Santral çevresindeki yerleşim birimlerinin ısıtma/soğutma/sks ihtiyaçları 1. Afşin-Elbistan B 2. Ambarlı 3. Bursa 4. Çan 5. Çatalağzı 6. Hamitabat 7. Kangal 8. Kemerköy 9. Orhaneli 10. Seyitömer 11. Soma-B 12. Tunçbilek 13. Yatağan 14. Yeniköy

YAPILAN ÇALIŞMALAR 14 Santral ve etrafındaki yerleşim yerleri analiz edildi. Santral çevresindeki yerleşim yerlerinin ısı talepleri bir yıllık saatlik dış hava sıcaklıkları dikkate alınarak hesaplandı. Heat Load (MWt) 350 300 250 200 150 100 50 0 0 480 960 1440 1920 2400 2880 3360 3840 4320 4800 5280 5760 6240 6720 7200 7680 8160 8640 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Hour Isı Yükü (MW) 400 800 300 700 600 Heat Load MWt 500 200 400 300 100 200 100 0 0 0 480 960 1440 1920 2400 2880 3360 3840 4320 4800 5280 5760 6240 6720 7200 7680 8160 8640 0 480 960 1440 1920 2400 2880 3360 3840 4320 4800 5280 5760 6240 6720 7200 7680 8160 8640 Hour Düzenlenmiş yük süre eğrisi 54

YAPILAN ÇALIŞMALAR

YAPILAN ÇALIŞMALAR Detaylı analizler ve maliyet modeli 1. Afşin-Elbistan B 2. Soma-B 3. Tunçbilek 4. Yatağan

YAPILAN ÇALIŞMALAR Santral dönüşüm tasarımları/imalat resimleri ve teknik şartnameler 1. Soma-B Termik Santralı 2. Yatağan Termik Santralı

YAPILAN ÇALIŞMALAR Bölge ısıtma sistemlerinin konsept tasarımı ve yapılabilirlik analizleri Soma bölge ısıtma sistemi anketi 1. Soma Belediyesi, 8100 konut eşdeğeri 2. Yatağan, 4500 konut eşdeğeri YATAĞAN İLÇESİNE TERMİK SANTRAL ATIK ISILARINI ULAŞTIRACAK BÖLGE ISITMA SİSTEMİ YATIRIMI YAPILABİLİRLİK ANALİZİ (4500 KE) TÜBİTAK MAM Ekim 2009

YAPILAN ÇALIŞMALAR Konferanslar, fuarlar, yayınlar www.tsad.org.tr

YAPILAN ÇALIŞMALAR Isı satış şartname ve sözleşmesi (22.01.2011)

ELDE EDİLEN PROJE ÇIKTILARI 14 santralin atık ısı potansiyeli Atık ısı haritası Santral dönüşüm tasarımları Isı satış maliyet modeli Isı kullanım elkitabı Isı satış yöntemi Konut ısıtmasında kullanılabilecek potansiyel 15 Milyon MW t h (700 bin konut)

ELDE EDİLEN PROJE ÇIKTILARI Isı depolama sistem tasarımı Prototip ısı depolama sistemi

ÇIKTILARIN UYGULAMAYA AKTARIMI Birçok kurum EÜAŞ tan ısı talep etmiştir. Talep Santral Fizibilite Soma Belediyesi Karıncalı Belediyesi Afşin Belediyesi Elbistan Belediyesi Tunçbilek Belediyesi Zonguldak Valiliği Trakya Kalkınma A. Isı satış ihalesi Yatırımlar Soma Tamamlandı Tamamlandı Tamamlandı Orhaneli Tamamlandı Tamamlandı Tamamlandı Afşin- Elbistan B Afşin- Elbistan B Tunçbilek Çatalağzı Hamitabat Tamamlandı Tamamlandı Tamamlandı Tamamlandı Tamamlandı

SANTRAL PROSES İÇİ ATILAN ENERJİLERİ BÖLGE ISITMA İÇİN ÇEKİLECEK ARA BUHAR ALMA YERİ 53 Buhar Ara buhar Çürük buhar Besleme suyu Kondens Gland buharı 49 45 44 35 34 1 5 10 52 51 28 29 30 4 43 42 3 4 2 46 41 6 7 8 9 11 12 46 33 27 31 13 6 14 32 7 8 47 9 41 26 24 23 22 21 20 19 15 25 35 50 36 37 39 38 40 18 17 16 48 YATAĞAN

SANTRAL PROSES İÇİ ATILAN ENERJİLERİ 53 Buhar Ara buhar Çürük buhar Besleme suyu Kondens Gland buharı 49 45 44 35 34 1 5 10 52 51 28 29 30 4 43 42 3 4 2 46 41 6 7 8 9 11 12 46 33 27 31 13 6 14 32 7 8 47 9 41 26 24 23 22 21 20 19 15 25 35 50 36 37 39 38 40 18 17 16 48

SİMÜLASYON MODELLERİ TSAD projesi kapsamındaki santrallerin mevcut durumlarının ve santralların atılan enerji potansiyellerinin belirlenmesi ile bölge ısıtma sistemlerinin ilavesinin enerjetik ve ekserjetik performans üzerine etkilerinin araştırılması için simülasyon modeli geliştirilmiştir.

BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Güç BİS Kondenser Baca 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 o bis

POTANSİYEL HESAPLAMALARI o bis m bis m 10 Q bis [kw] 100000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 o bis

PERFORMANS ANALİZLERİ o bis m bis m 10 14000 0,37 N [kw] 12000 0,36 ex th 10000 0,35 8000 0,34 6000 4000 0,33 2000 0,32 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 o bis 0,31 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 o bis

PERFORMANS ANALİZLERİ 0,5 0,48 0,46 YO i N Q Q bis 0,44 YO 0,42 0,4 0,38 0,36 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 o bis

PERFORMANS ANALİZLERİ 0,5 koj-i 0,48 0,46 koj i N Q Q bis kli ki =0,5 ki =0,7 0,44 0,42 0,4 0,38 0,36 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 o bis

BIS PERFORMANS KATSAYISI COP bis Q bis N COPbis 6,84

SOMA BÖLGE ISITMA SİSTEMİ Toplam Konut Sayısı ~ 28.000 Konut 28.000 Konutun Maksimum Isıtma ve Sıcak Kullanım Suyu Isı Talebi ~ 221 MWt Soma B Termik Santralı Toplam Isı Üretim Potansiyeli ~ 264 MWt

SOMA BÖLGE ISITMA SİSTEMİ

YATIRIMCI İŞLETME YATIRIM Bölge Isıtma Sistemi - Sorumluluklar Üretim İletim ve Dağıtım Tüketim Soma Termik Santralı Pompa İstasyonu Bina Alt İstasyonları Bina Alt İstasyonları Radyatörler ve ısıtma boru tesisatı Kullanıcılar Santral Dönüşümü İletim ve Dağıtım Hattı Bina Alt Sistemleri Konut İçi Tesisat Isı Üretimi Isı Dağıtımı Faturalama Bakım ve Onarım Tüketim Bedeli Konut Sahipleri SEAŞ BELEDİYE

TSAD PROJESİ SONUÇLARI Santrallerin, farklı amaçlar için kullanılabilecek toplam atık ısı potansiyeli 35 Milyon MWh t /yıl dır. Bu potansiyel 3,2 Milyar m 3 doğalgaza eşdeğer olup, ekonomik değeri 4 Milyar TL dir. Termik santrallerin atık ısı potansiyelinin %42 si ile çevrelerindeki mevcut yerleşim yerlerinin ısıtma talebini karşılamak mümkündür. Böyle bir uygulama ile yıllık 15 Milyon MWh t lik ısı tasarrufu ve ülke ekonomisine 1,8 Milyar TL kadar ekonomik katkı sağlanabilecektir. Termik santrallerin toplam atık ısı potansiyellerinin tamamının kullanılması ile 1,5 Milyon konutun ısı talebi karşılanabilir. Mevcut termik santrallerin çevresinde bulunan toplam konut sayısı 620 bin olup bu konutlar santral atık ısılarının bir kısmı ile ısıtılabilecektir.

TSAD PROJESİ SONUÇLARI Santral yakınındaki mevcut bir yerleşim yerinin termik santral atık ısıları ile ısıtılması durumunda; (santralın konutlara yakınlığı, bölgedeki konut yoğunluğu ve ısının santraldan alındığı kısımdaki maliyeti gibi unsurlara bağlı olarak) konutları, kömüre ve doğalgaza göre hem %20-40 daha ucuza hem de daha konforlu şekilde ısıtmak mümkündür. Atık ısıların santral yakınındaki konutların ısıtılması ile çevre kirliliğinin ve santrallarda su kullanımının önemli ölçüde azaltılması mümkün olacaktır. Bu durumda 5 Milyon ton CO 2 ve 100 bin ton SO 2 emisyonu azaltılabilecektir. Yılda toplam 22 Milyon tonsuyun tasarruf edilmesi imkân dâhilindedir.

ATILAN ENERJİ GERİ KAZANIMI Atılan enerjinin geri kazanılması ile elde edilecek faydalar Birincil enerji tüketimini azaltarak ülke ekonomisine katkı sağlar Yerli kaynaklar daha verimli kullanıldığı için rezerv ömürleri artar Enerji açısından dışarıya olan azalır Enerji kullanım kaynaklı çevreye atılan emisyon miktarları azalır Termal ve kimyasal kirlenmeler azalır Özellikle bölgesel ısıtma için konforlu, ucuz, güvenilir ve güvenlikli enerji sağlanmış olur Yeni iş sahaları ve imkânlarını artırarak istihdam sağlar Sanayinin üretim maliyetlerini azaltarak rekabet gücünü artırır.

İLETİŞİM: Doç.Dr. Hasan Hüseyin ERDEM Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Beşiktaş/İSTANBUL Tel: 02123832907 e-mail: herdem@yildiz.edu.tr