Elektrik üretim teknolojilerinin maliyetlerine derin bir bakış: Türkiye
Deep dive into power generation technology costs: Turkey
- Tez No: 415208
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. ÖZGÜR EKİCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Temiz Tükenmez Enerjiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Ülkeler ve şirketler enerji politikalarını ve stratejilerinin belirlerken enerji piyasasının farklı sektörleri için farklı analizler gerçekleştirirler. Bu analizlerin başlıca çıktıları Seviyelendirilmiş Enerji Maliyeti (SEM) ve Toplam Gecelik Maliyet (TGM) olarak sıralanabilir. SEM, elektrik üretim sektöründe kullanılan ve farklı teknolojilerin elektrik üretim maliyetlerinin kıyaslanmasını ve elektrik üretim maliyetlerinin projeksiyonunun yapılmasını sağlayan bir yöntemdir. Toplam gecelik maliyet ise tesisin bir gecede kurulduğu varsayıldığında ortaya çıkan maliyetlerdir ve farklı teknolojilerin maliyetlerinin karşılaştırılmasında kullanılmaktadır. SEM çalışmaları genellikle uluslararası organizasyonlar ve lokal firmalar tarafından gerçekleştirilirler. Temel olarak SEM hesabı maliyetin üretime oranı olarak özetlenebilir. Görece geleneksel bir SEM değeri; yıllık yatırım harcamaları, sabit operasyonel harcamalar, değişken operasyonel harcamalar ve yakıt maliyetlerinin günümüze belirli bir iskonto değeri ile indirgenmiş toplamının yıllık yoplam elektrik üretim miktarına bölünmesiyle hesaplanır. Fakat farklı çalışmalar arasında, CO2 maliyetleri, çevreye olan maliyeti, insan sağlığına olan maliyeti gibi ek faktörlerin eklendiği de görülmüştür. Norveçli, bir yenilenebilir enerji firması olan Statkraft ile ortak yürütülen bu çalışmada ise Türkiye'deki kombine çevrim gaz santralleri, kömür ve linyit santralleri, güneş ve rüzgar enerjisi santralleri incelenmiştir. İki aşama olarak gerçekleştirilen bu incelemede 2015-2035 yılları için SEM ve TGM projeksiyonları yapılmıştır. Yapılan projeksiyonlar üç farklı senaryo altında incelenmiştir. Birinci senaryo baz senaryo olarak alınmış ve hükümet planları ve öngörüleri göz önünde alınarak oluşturulmuştur. İkinci senaryo ise mevcut durumdaki lisans başvuru sayıları baz alınarak oluşturulmuştur. Üçüncü senaryo ise dışsal maliyetleri içeren güneş enerjisi senaryosudur. Türkiye'de lisanslı güneş enerji santralleri katkı payı ihalelerine tabidir. Yapılan ilk ihalelerde katkı paylarının yüksek seviyelerde seyretmesi sonucu maliyetlerin artması sebebiyle ek bir senaryo oluşturulmuştur. Model tasarımının arka planında ise 2035 yılındaki ekipman,ve iş gücü gibi fiyatlar sabit kalmayacağından dolayı Balassa-Samuelson Etkisi baz alınarak fiyat artışının etkisi eklenmiştir. Yapılan çalışmada kullanılan SEM ve TGM formülleri; SEM = ∑_(k=1)^N▒〖[Y_k+SOM_k+DOM_k+YM]〗 Yk ($/MWh) tesisin yatırım maliyetinin toplam ekonomik ömrüne dağılımının yıllık toplam elektrik üretimine bölünmüş tutarına, SOMk ($/MWh) 2015'e indirgenmiş sabit operasyonel giderlerin yıllık elektrik üretim miktarına bölünmüş tutarına, DOM ($/MWh) PPP/FX ile ölçütlenmiş değişken operasyonel maliyet tutarına, YM ($/MWh) ise 2015-2035 arasında projeksiyonu yapılmış ve santralin verimlilik değerine bölünmesiyle hesaplanmış maliyet tutarına, N ise tesisin ekonomik yaşam ömrüne karşılık gelmektedir. TGM = [TGMk * KÖDküm * Küresel PPP Ölçütleme Değeri] + [TGMl * LÖDküm * Lokal PPP Ölçütleme Değeri] TOCk, TOC'nin küresel kısmını; TOCl ise TOC'nin lokal kısmını kapsar. KÖDküm öğrenme değerinin küresel kümülatif komponentine, LÖDküm iselokal komponentine tekabül etmektedir. PPP ölçütleme değeri ise PPP/FX değeri ile hesaplanmaktadır ve bahseidldiği üzere Balassa-Samuelsson etkisindeki fiyat artışını yansıtması amacıyla modele eklenmiştir. Yapılan analizlerde veri listesi 2014 yılında devreye alınmış veya 2015 yılında devreye alınacak santrallerin teknik ve finansal verileri ile oluşturulmuştur. Veriler, halka açık platformlardan alınmış ve / veya şirket yetkililileri ile yapılan görüşmelerde elde edilen bilgilere dayanmaktadır. Bu kapsamda 9 adet rüzgar enerjisi santrali, 6 adet kömür santrali, 3 adet doğal gaz santrali ve kısıtlı kurulu güç nedeniyle yalnızca 1 adet güneş enerjisi santrali incelenmiştir. Termik santrallerde santral seçimi 100 MW üzeri kurulu güç kapasitesine sahip santraller arasından yapılmıştır. Değişken ve sabit operasyonel giderler ve yakıt maliyetleri Statkraft analistleri tarafından sağlanmıştır. İskonto değeri olarak ağırlıklı ortalamalı sermaye maliyeti değeri kullanılmış olup bu değerler BNEF tarafından Türkiye'deki elektrik üretim teknolojileri için ayrı ayrı hesaplanan değerler baz almaktadır. Analizlerin sonucunda 2015 yılında TGM değerleri güneş ve rüzgar enerjisi santralleri için yüksek çıksa da 2035 yılında güneş enerjisi santrallerinin TGM değeri bütün incelenen santral tipleri arasında en düşük değerde görülmektedir. Rüzgar enerjisinin TGM değerindeki düşüş güneş enerjisinin değeri kadar olmasa da linyit santrallerden daha düşük değere sahip olacağı hesaplanmıştır. Termik santrallerin TGM değerleri ise yakıt maliyetlerinin artış göstermesi ve öğrenme değerinin PPP ölçütleme değerinden düşük olması nedeniyle öğrenme etkisinden dolayı gerçekleşen maliyet azalışının yüksek fiyat artışı dolayısıyla etkisini gösterememesi nedeniyle iki faktörden kaynaklanmaktadır. SEM sonuçlarına bakacak olursak, yakıt maliyetleri nedeniyle termik santrallerin SEM değerleri 2035 yılında 2015'e kıyasla daha yüksek görülmektedir. Yenilenebilir enerji santrallerinin SEM değeri ise bütün santral türlerinin değerleri arasında en düşük olanı olarak hesaplanmıştır. Güneş ve rüzgar enerjisinin SEM değerleri ise neredeyse eşit olarak görülmektedir. Yapılan çalışmada devreden çıkarma, hurda ve karbon maliyetleri göz önünde bulundurulmamıştır. Devreden çıkartma maliyetleri henüz lokal veri bulunmadığından eklenememiştir. Karbon maliyetleri ise henüz Türkiye enerji/ulaşım piyasasına entegre edilmediğinden dolayı eklenememiştir. Fakat yenilenebilir enerji teknolojilerinin teşvik edilmesi adına karbon vergileri ve karbon ticareti piyasalarının kurulması büyük önem taşımaktadır. Bu sonuçlara göre 2035 yılında hem TGM hem de SEM bakımından üretim yöntemlerine göre yenilenebilir enerji sistemleri daha kazançlı olacaktır. Fakat Türkiye'nin 2023 ve 2030'u kapsayan resmi planlarındaki seviyelerine ulaşabilmeleri için bir çok engelin aşılması gerekmektedir. Bu engellerin en önemlisi ise 2005 yılında yürürlüğe giren yenilenebilir enerji kanunu sonrasında ortaya çıkan bürokratik süreçlerinin uzunluğu, karmaşıklığı ve birbirleriyle olan bağlayıcı etkileridir. Bu süreçlerin serbestleştirilmesi ve kısaltılmasıyla hem yatırımcı üzerindeki yük hem de bakanlık ve düzenleyici kurumlar üzerindeki yük azaltılabilecektir.
Özet (Çeviri)
Countries, international organizations and private enterprises determine their policies and strategies in the energy market by conducting different analysis for different sectors of energy market. Levelised cost of electricity (LCOE) is a method that is used in the power generation sector to compare different technologies and calculate generation cost projections for the future. LCOE studies are commonly conducted and used by international organizations and local private enterprises. Mainly LCOE calculation bases on the same logic; discounting yearly investment expenses, fixed and variable operational expenses and fuel costs by a discount rate and dividing this figure with the annual discounted electricity generation. But several differences can be observed in various studies such as; addition of CO2 costs, environmental costs and human health costs. In this study, conducted in co-operation with a Norwegian renewable energy company Statkraft AS, combine cycle gas plants, coal and lignite power plants and solar PV and wind power plants are investigated. Study was conducted under two steps, total overnight cost (TOC) and levelised cost of electricity (LCOE) projections between 2015 and 2035. Conducting the analyses two different scenarios were considered; a base scenario formulated over state plans and projections and a current policies scenario formulated over the information on license applications. Data list which is used in the conducted analyses consists technical and financial properties from power plants taken into commission in 2014 or will be taken into commission in 2015. Variable and fixed OPEX figures and fuel costs are provided by Statkraft analysts. Weighted average cost of capital (WACC) which was used as the discount rate is taken from BNEF figures. Regarding to the analyses conducted, regardless of the high TOC values of solar PV and wind power technologies in 2015, TOC of solar PV gradually decreases which makes it the technology with the lowest TOC figure in 2035. In the case of wind power, TOC does not decrease as much as it is observed in solar PV but TOC of wind power in 2035 is lower than lignite fired power plants'. According to the LCOE results, thermal power technologies' have increasing and higher LCOE through 2035 compared to renewable energy technologies regarding to the increasing fuel costs overtime. LCOE values of renewable technologies are the lowest in 2035 among all technologies. In conclusion, according to the TOC and LCOE results of renewable energy systems, official targets and plans of Turkish State for 2023 and 2030 are considerable. However there are certain challenges. The most important challenge is the bureaucratic complexity in the applications of renewable energy systems which has been in the agenda since renewable energy law was introduced first in 2005. In order to achieve those plans and targets these complexities must be eased for investors, ministry and regulatory authority.
Benzer Tezler
- Türkiye'de kurulabilecek tuz gideren membran teknolojisi sistemleri için bilimsel esaslı tasarıma dayalı maliyet analizlerinin yapılması
Cost analyses based on scientific design for salinity water membrane technology systems can be installed in Turkey
PELİN TORUNOĞLU
Doktora
Türkçe
2009
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DERİN ORHON
- A novel artificial intelligence based energy management system for microgrids
Mikro şebekeler için yapay zeka temelli yeni bir enerji yönetim sistemi
NECATİ AKSOY
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ
- A novel approach for identification of thermal and optical characteristics for the active layer of high power photonic devices
Yüksek güçlü fotonik sistemlerin aktif katmanının termal ve optik özelliklerinin karakterizasyonu için yeni bir yaklaşım
AHMET METE MUSLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARIK
- Lighting energy management for office buildings and a case study
Ofis binaları için aydınlatma enerjisi yönetimi ve bir örnek çalışma
YEŞİM ÇELİKKOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPİN KÖKNEL YENER
- Treatment of municipal wastewater and organic waste by a pilot scale high rate activated sludge system
Evsel atık su ve organik atıkların pilot ölçekli yüksek hızlı aktif çamur prosesi ile arıtımı
DİLARA SANCAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK