Isıl enerji depolama ve yenilenebilir enerji destekli karbon yakalama sistemlerinin termik santrallere entegrasyonu
Integration of thermal energy storage and renewable energy assisted carbon capture systems into thermal power plants
- Tez No: 1010804
- Danışmanlar: PROF. DR. ATİLLA BIYIKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, kömür yakıtlı termik santrallere karbon yakalama, kullanma ve depolama (KYKD) sistemlerinin entegrasyonundan kaynaklanan verim kayıplarının azaltılmasını ve bu sistemlerin karbon fiyatlama mekanizmaları altındaki ekonomik fizibilitesini incelemektedir. Çalışmada, yanma sonrası karbon yakalama teknolojilerinden monoetanolamin (MEA) bazlı kimyasal absorpsiyon yöntemi ele alınmıştır. Santral prosesleri modellenmiş ve simüle edilmiştir. Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi (CSP) sisteminin tasarımı ve performans analizi ise System Advisor Model (SAM) programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. KYKD sistemlerinin termik santrallere entegrasyonu, özellikle CO₂'nin zengin çözeltiden ayrılması için kullanılan reboiler ünitesinin yüksek ısıl enerji ihtiyacı nedeniyle santralin net elektrik veriminde belirgin düşüşlere yol açmaktadır. Bu çalışmada geçen Linyit Santrali örneğinde, PCC entegrasyonu net santral verimini %37,60'tan %32,44'e düşürmüştür. Reboiler ısıl yükünün CSP ve termal enerji depolama sistemleri ile karşılandığı entegre senaryoda ise bu verim kaybının büyük ölçüde telafi edildiği ve net santral veriminin %36,24 seviyesine yükseldiği belirlenmiştir. 2025–2050 projeksiyon dönemini kapsayan ekonomik değerlendirmeler, Karbon Yakalama ve Depolama (KYKD) sistemlerinin yüksek sermaye maliyetleri (CAPEX) nedeniyle düşük karbon fiyatı senaryolarında sınırlı bir ekonomik uygulanabilirlik sergilediğini ortaya koymaktadır. Yapılan analizler sonucunda, yatırımın geri dönüş süresinin yalnızca yüksek karbon fiyatı varsayımı altında 10 yıla; yüksek fiyat senaryosuna ilave CO₂ satış gelirlerinin eklendiği durumlarda ise 2 yıla kadar gerileyebildiği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
This study examines the mitigation of efficiency losses resulting from the integration of Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) systems into coal-fired thermal power plants and analyzes their economic feasibility under carbon pricing mechanisms. The study focuses on the monoethanolamine (MEA)-based chemical absorption method, one of the primary post-combustion carbon capture technologies. Power plant processes were modeled and simulated, while the design and performance analysis of the Concentrated Solar Power (CSP) system were conducted using the System Advisor Model (SAM) software. The integration of CCUS systems into thermal power plants leads to significant reductions in net electrical efficiency, primarily due to the high thermal energy requirement of the reboiler unit used to strip CO2 from the rich solvent. In the specific case of the Lignite Power Plant analyzed in this study, PCC integration reduced the net plant efficiency from 37.60% to 32.44%. However, in the integrated scenario where the reboiler thermal load is met by CSP and thermal energy storage systems, it was determined that this efficiency loss is largely compensated, raising the net plant efficiency back to 36.24%. Economic evaluations covering the 2025–2050 projection period reveal that CCUS systems exhibit limited economic viability in low carbon price scenarios due to high capital expenditures (CAPEX). The analysis indicates that the investment payback period only drops to 10 years under high carbon price assumptions; furthermore, it can be reduced to as little as 2 years in scenarios where high carbon prices are supplemented by additional revenue from CO2 sales.
Benzer Tezler
- Çanakkale için güneş destekli toprak kaynaklı düşey ısı değiştiricisi sistemi tasarımı
Solar assisted ground source vertical heat exchanger system design for Çanakkale
ARDA CAN ÇINKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEHİR FATİH ÖZTÜRK
- Türkiye'de karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik lamine masif ahşap mimarisi ve yöntemleri
Laminated mass timber architecture and methods for reducing carbon emissions in Türkiye
ÜLKEM ARTUÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN MERT ŞENER
- Design tools for high carbon conversion, and low tar gasifier system for indigenous biomass, and coal resources
Yerli biyokütle ve kömür kaynakları için yüksek karbon dönüşümü ve düşük katranlı gazlaştırıcı sistemi tasarım araçları
NAMIK ÜNLÜ
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP SİBEL ÖZDOĞAN
- Yenilenebilir enerji destekli ısıl depo tasarımının teorik ve deneysel araştırılması
Theoretical and experimental investigation of thermal tank design supported renewable energy
ÜMİT DENİZ AKYAVUZ
- Özgün ısıl enerji depolama sistemlerinin analizi ve performans değerlendirmesi
Analysis and performance assessment of novel thermal energy storage systems
HAKAN ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2012
EnerjiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARİF HEPBAŞLI
PROF. DR. İBRAHİM DİNÇER