Küçük organize sanayi bölgesinde hibrit enerji tesisi ve batarya kullanım önerisi
Hybrid energy site design and battery use proposal for asmall industrial zone
- Tez No: 511849
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLGÜN KAYAKUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Enerji kullanımının her geçen gün arttığı günümüzde, enerjiye olan ihtiyaç daha çok belirgin hale gelmiştir. Bu ihtiyaç ülkeler arasındaki rekabeti arttırmış ve bu rekabet enerji ürünlerinin fiyatlarını da etkilemektedir. Şu anda en çok kullanılan enerji kaynakları kıt kaynaklardır. Dünya'da kıt kaynakların tüketim alanları oldukça fazladır ve bu kaynaklara son yıllarda kullanım ömürleri biçilmiştir. Ayrıca bu kaynakların çevrede oluşturduğu zararlar oldukça fazladır. Bu gibi nedenlerle ülkeler ve uluslararası firmalar çalışmalarını ve enerji kullanımlarını başka arayışlara yönlendirmişlerdir. Bu arayışlardan en önemlisi sürdürülebilir bir enerji alanı olan yenilenebilir enerji kaynakları gelmektedir. Bu çalışmalarda en yaygın kullanılan ve en önemli olanları güneş, rüzgâr, hidroelektriktir. Bunların dışında Türkiye'de pek yaygın olmasa da biyokütle atıklarından enerji eldesi gelmektedir. Bu enerji kaynakları sürdürülebilirdir ve Türkiye'nin bu enerji alanlarındaki potansiyeli oldukça fazladır. Türkiye'de genellikle yenilenebilir enerji denildiğinde akla rüzgâr ve güneş enerjisi gelmektedir. Bunlara ek olarak, biyokütle enerjisini de eklemek mümkündür. Zira biyokütle enerjisi rüzgâr veya güneş gibi doğa olaylarına bağlı değişiklik gösteren bir süreç değildir. Bu nedenle sürekli bir enerji kaynağı elde edilebilir. Bu çalışmada, Türkiye'de referans olarak seçilen Çankırı ilinin Şabanözü ilçesindeki evsel, hayvansal ve bitkisel atıklardan oluşan potansiyelin belirlenerek enerji üretmesi planlanan enerji santralinin potansiyelinin hesaplanması yapılmıştır. Biyokütleye ek olarak, ülkedeki teşvik ve yardımları en iyi şekilde kullanarak rüzgâr ve güneş enerji santrallerinden eklenmesiyle birlikte bir hibrit yenilenebilir enerji tesisinin planlanması yapılmıştır. Güneş ve rüzgâr için bölgenin potansiyeli hesaplanmış ve bu potansiyele göre saatlik güç çıktıları belirlenmiştir. Buradaki enerji üretimini gene aynı ilçede bulunan Şabanözü Organize Sanayi'nin elektrik enerjisi talebini karşılaması düşünülmektedir. Bölgenin genellikle kırsal alan olması nedeniyle evsel elektrik ihtiyacı, sanayi bölgesine nazaran oldukça azdır. Şabanözü'nün bulunduğu bölgeye yakın bir yerde kurulacak olan ve bölgenin potansiyeli ile birlikte yatırım teşviklerini de göz önünde bulundurarak 2,5 MWh gücünde biyogaz, 1 MWh gücünde güneş ve 1 MWh gücünde rüzgâr enerji santralinin bulunduğu varsayımı kullanılmıştır. Şabanözü Organize Sanayi'nin elektrik talebindeki dalgalanmalara cevap vermek ve enerji çıktısını sürekli kılabilmek için sisteme ek olarak enerji depolama sistemi eklenmesi için de çalışma yapılmıştır. Bunun için bir MIP model oluşturulmuş ve bu model MATLAB programı kullanılarak sınanmıştır. Çeşitli senaryolara göre oluşturulan modelin batarya miktarı çıktıları elde edilmiş ve oluşacak yıllık maliyetler belirlenmiştir. Burada toplamda 3 senaryo planlanmıştır. Bu senaryoların ilkinde, herhangi bir güç kısıtının ve batarya şarj veya deşarj durumunun olmadığı zamanki durum planlanmıştır. İkinci senaryoda ise modele güç kısıtı eklenmiştir. Üçünde senaryoda ise hem güç kısıtının hem de batarya şarj ve deşarj kısıtının eklenmesi durumundaki model kullanılmıştır. Bu 3 senaryo ile çalıştırılan modelin depolama birimi miktarı çıktıları ve maliyetleri modelden çıktı olarak istenmiştir. Sonuç kısmında ilk senaryonun diğerlerine nazaran daha düşük sonuç verdiği görülmüştür. Ancak bu senaryodaki kapasite kısıtı eksikliği büyük bir problemdir. Diğer iki senaryoda ise ilk senaryodan daha yüksek ve birbiriyle aynı sonuçlar çıkmıştır. Bu duruma neden olarak ise sistemin şarj ve deşarj durumuna geçeceği zamanların neredeyse öngörülebilir olmasının yattığı düşünülmektedir. Maliyetlerin ve miktarların belirlenmesinin ardından modelin eksiklerinden bahsedilmiş ve ileride modeli daha gerçekçi kılmak için stokastik modeler, sezgisel çalışmalar veya yapay zekânın eklenmesinin faydalı olacağı ön görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Today, the need for energy has become more apparent since energy usage are increasing day by day. This need has increased the competition between countries and this competition also affects the prices of energy sources. At present, the most common energy sources are scarce sources like oil, coal, petroleum, natural gas. The utilization of scarce resources in the world is considerably high. In addition to this, the damage caused by these resources in the environment is quite excessive. For these reasons, countries and international companies have directed their work to find other energy sources. Among these, renewable energy sources are the most important and sustainable ones. The most commonly used and most important ones in these studies are sun, wind, hydroelectricity. In addition to these energy sources, biomass wastes which is not common in Turkey, can be good energy source like others. This energy resources are sustainable and Turkey have good potential in these fields. In this research, we mention about sun and wind and mostly biomass resources. In biomass, there are two ways for obtaining energy from biomass. They are thermochemical and biochemical conversions. Thermochemical conversions are burning, gasification, pyrolysis and liquefaction. Biochemical conversions are fermentation and anaerobic digestion. In those days, most important and common conversion is anaerobic digestion. Anaerobic digestion, convert biomass directly into organic elements like CO2, CH4, H2S ve NH3 and methane gasses thanks to bacteria. At the end of the process, we can get clean and qualified natural gas when carbon dioxide expelled. Total energy efficiency of this conversion is 16-10%. Converting biomass into organic elements have two main steps. First step is converting organic materials into organic acids, alcohol, and CO2 with acid bacteria. In second step, those products turn into methane and CO2 thanks to methane bacteria. That methane gas has high calorific value. Every organic material has different amount of methane gas. For example, we can get higher methane percentage from oils than proteins and carbohydrates. Anaerobic digestion has good advantages but however, it has disadvantages too. For example, initial phase is very long in anaerobic digestion, difficulties making the system steady and methane bacteria are extremely sensitive to environmental conditions. Still, it's very common and commercial technology in present days. There are many different parameters effect to the anaerobic digestion. They are alkalinity, temperature, pH, toxic substances, nutrients, ammonia inhibition, sulfur, methane content, gas production and volatile acids. Best pH conditions are between 6,5 and 8,5. When pH is chanced this intervals, the process follow different pathways. In temperature, there are 3 different temperature part. They are sacrophilic (
Benzer Tezler
- Balıkesir organize sanayi bölgesinde faaliyet yürüten KOBİ'lerin finansal sorunlarının belirlenmesi ve çözüm önerileri
Determining the financial problems of smes operating in Balıkesir organized industrial zone and suggestions for solutions
SEVGİ GÜNGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İşletmeBalıkesir ÜniversitesiUluslararası Ticaret ve Pazarlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN YILDIRIM
- Mersin Tarsus organize sanayi bölgesinde faaliyette bulunan işletmelerin tedarik ve dağıtım lojistiği eğilimleri
Trend of busi̇ness operati̇on to the supply and distribution logistics in the organized Mersin Tarsus industrial zone
LİNDA KÜÇÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İşletmeToros ÜniversitesiUluslararası Ticaret ve Lojistik Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KÖKSAL HAZIR
- Küçük ve orta ölçekli imalat işletmelerinde çalışan performansının değerlendirilmesi: Adana Organize Sanayi Bölgesinde (AOSB) bir inceleme
Evaluation of small and medium-sized enterprises in manufacturing employees performance: A study of Adana Organized Industrial Zone
EREN DAĞSUYU
- KOBİ'lerin büyüme yönelimlerinin büyüme stratejileri açısından analizi ve Aydın organize sanayi bölgesinde bir araştırma
Analisis of growing-based small and medium size enterprises(SME) in the perspective of growth strategies and a study in the industrial zone in Aydin
SELİM ERKOÇ