Assessing the sustainability of current and future electricity options for Turkey
Mevcut ve gelecekteki Türkiye elektrik seçeneklerinin sürdürülebilirliğinin değerlendirilmesi
- Tez No: 706775
- Danışmanlar: PROF. DR. ADİSA AZAPAGIC
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The University of Manchester
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 303
Özet
Bu araştırma, elektrik sektörünün genel sürdürülebilirlik etkilerinin ve olası gelecek senaryolarının daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunmak için Türkiye'de elektrik üretiminin çevresel, ekonomik ve sosyal sürdürülebilirliğini değerlendirmiştir. Çevresel sürdürülebilirlik değerlendirmesi, yaşam döngüsü analizi yöntemi kullanılarak yapılmıştır; ekonomik sürdürülebilirlik için sermaye, yıllık ve toplam üretim maliyetler kullanılmış ve sosyal değerlendirme için teknolojilerin yaşam döngüsü boyunca çeşitli sosyal göstergeler tahmin edilmiştir. Mevcut elektrik üretimi ve gelecek senaryoları için sürdürülebilirliğin üç boyutunu entegre etmek ve karar vermeye yardımcı olmak için çok kriterli karar analizi yapılmıştır. Mevcut elektrik üretiminin sürdürülebilirlik değerlendirmesi, Türkiye elektrik üretimindeki mevcut tüm teknolojileri kapsamaktadır: kömür (linyit, taşkömürü), doğalgaz, hidroelektrik (büyük ve küçük ölçekli rezervuar ve nehir türü), rüzgar ve jeotermal. Her bir teknoloji, 11 çevresel, üç ekonomik ve altı sosyal yönü ele alan 20 sürdürülebilirlik göstergesi kullanılarak değerlendirilerek karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, her teknolojinin bazı sürdürülebilirlik göstergeleri için daha iyi, ancak diğerleri için daha kötü olduğunu göstermiştir. Örneğin, doğalgazın en kötü seçenek olduğu ozon tabakasının incelmesi dışında, kömür en yüksek çevresel etkiye sahiptir; doğalgaz santralleri, sermaye maliyetleri açısından en iyi seçenek olup en düşük doğrudan istihdamı sağlar ve en yüksek toplam üretim maliyetlere sahiptir. Jeotermal santralleri, altı çevresel etki için en iyi seçenektir, ancak en yüksek sermaye maliyetine sahiptir. Büyük rezervuar hidroelektrik santralleri, asitlik potansiyelinin yanı sıra elementlerin ve fosil kaynaklarının en düşük tükenmesine sahiptir. Ayrıca, büyük rezervuar hidroelektrik santralleri, toplam üretim maliyetler açısından en ucuz seçenektir ve işçi yaralanmaları ve ölümleri için en iyi seçenektir, ancak en düşük yaşam döngüsü istihdamını sağlar. Mevcut elektrik sektörü için elde edilen sonuçlar, Türkiye'deki elektrik üretiminin yaklaşık yıllık 111 milyon ton CO2 eşdeğeri emisyondan sorumlu olduğunu göstermektedir. Türkiye'nin mevcut elektrik sektörünün toplam sermaye maliyetinin 69 milyar ABD$ olduğu tahmin edilirken, hidroelektrik, kömür ve doğalgaz santralleri birlikte bu oranın %96'lık kısmını oluşturmaktadır. Yıllık toplam maliyetler 26 milyar ABD$ eşittir ve bunun yaklaşık %64'ü yakıt maliyetlerini oluşturur. Türkiye elektrik üretimi için toplam üretim maliyetlerinin 123 ABD$/MWh olduğu tahmin edilmektedir. Sosyal değerlendirme sonuçları, Türkiye'deki elektrik sektörünün yaklaşık 57000 istihdam sağladığını göstermektedir. Elektrik sektörü ile ilgili yıllık toplam 3670 işçi yaralanması ve 15 ölüm olduğu tahmin edilmektedir. Gelecekte elektrik üretimi senaryoları farklı elektrik üretim olasılıkları ve karbon emisyon hedefleri için fosil, karbon yakalama ve depolama, yenilenebilir, nükleer enerji teknolojileri dikkate alınarak 2050 yılı için geliştirilmiştir. Genel olarak, değişikliğin fazla olmadığı – Business as usual- senaryoları, ülkenin gelecekte elektrik talebini karşılamak için en az sürdürülebilir seçeneklerdir. Bu senaryolar en düşük maliyete sahip olmasına rağmen, düşük çevresel ve sosyal performansları onları en kötü seçenekler haline getiriyor. Yenilenebilir kaynaklardan ve nükleer enerjiden sağlanan katkının arttırılması, daha iyi bir sürdürülebilirlik performans göstermiştir. Yenilenebilir ve nükleer enerji teknolojilerinin en yüksek olduğu senaryo (C-3) bu çalışmada en sürdürülebilir seçenek olarak bulunmuştur. Yenilenebilir enerji teknolojilerinin en yoğun olduğu senaryo (C-4) genel olarak ikinci en iyi seçenek olarak belirlense de bu senaryo ekonomik sürdürülebilirlik açısından kötü performans göstermiştir. Bu araştırmanın sonuçları tarafından vurgulanan farklı sürdürülebilirlik göstergeleri arasındaki dengeler, elektrik sektörü için sürdürülebilirlik stratejileri planlanırken farklı elektrik teknolojileri ve senaryolarından kaynaklanan bir dizi çevresel, ekonomik ve sosyal etkinin değerlendirilmesinin dikkate alınması gerektiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This research has assessed the environmental, economic and social sustainability of electricity generation in Turkey to contribute towards a better understanding of the overall sustainability impacts of the electricity sector and of possible future scenarios. The assessment of environmental sustainability has been carried out using life cycle assessment; capital, annualised and levelised costs have been used for the economic sustainability and various social indicators along the life cycle of the technologies have been estimated for the social assessment. Multi-criteria decision analysis has been carried out to integrate the three dimensions of sustainability for current electricity generation and future scenarios as well as to help with decision-making. The sustainability assessment of current electricity generation considers all the options present in the Turkish electricity mix: coal (lignite, hard coal), gas, hydro (large and small scale reservoir, run-of-river), onshore wind and geothermal. Each technology has been assessed and compared using 20 sustainability indicators, addressing 11 environmental, three economic and six social aspects. The findings suggest that trade-offs are needed, as each technology is better for some sustainability indicators but worse for others. For example, coal has the highest environmental impacts, except for ozone depletion for which gas is the worst option; gas is the cheapest in terms of capital costs but it provides the lowest direct employment and has the highest levelised costs. Geothermal is the best option for six environmental impacts but has the highest capital cost. Large reservoir has the lowest depletion of elements and fossil resources as well as acidification. Moreover, large reservoir is the cheapest option in terms of levelised costs and the best option for worker injuries and fatalities but provides the lowest life cycle employment. The results for the current electricity sector show that electricity generation in Turkey is responsible for around 111 million tonnes of CO2 eq. emissions annually. Total capital costs of the current electricity sector of Turkey are estimated at US$69 billion, with hydropower, coal and gas plants contributing together to 96%. Total annualised costs are equal to US$26 billion per year, of which fuel costs contribute nearly 64%. The levelised costs for the Turkish electricity generation are estimated at 123 US$/MWh. The social assessment results indicate that the electricity sector in Turkey provided 57,000 jobs. A total of 3670 worker injuries and 15 fatalities are also estimated related to the electricity sector annually. A range of future electricity generation scenarios has been developed for the year 2050 considering different mixes, carbon emission targets and generation options, including fossil-fuel technologies with and without carbon capture and storage, nuclear and a range of renewable options. Overall, business-as-usual scenarios are the least sustainable options to meet the country's electricity demand in the future. Despite the fact that these scenarios have the lowest costs, their poor environmental and social performances make them the worst options. Increasing the contribution from renewables and nuclear power translates to a better sustainability performance. The scenario with the highest penetration of these options (C-3) is found to be the most sustainable option in this work. Although the most renewable intensive scenario (C-4) scores as the second best option overall, it performs poorly for the economic categories. The trade-offs between the different sustainability indicators highlighted by the results of this research illustrate that assessments of a range of environmental, economic and social impacts from different electricity technologies and scenarios should be considered when planning sustainability strategies for the electricity sector.
Benzer Tezler
- Formation and evaluation of sustainable development indicators of energy sector enterprises
Başlık çevirisi yok
UGUR TURAN
Doktora
İngilizce
2021
EnerjiNational Technical University of Ukraine (Kiev Polytechnic Institute (KPI))DR. SAVEHENKO OLGA IGOREVNA
- Güneş enerji panellerinde harita tabanlı uygunluk analizi
Map-based suitability analysis for solar energy panels
FATİH ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN ESKİ
- Karbon yönetimi ölçütlerinin lojistik performans endeksine entegrasyonu
Integration of carbon management criteria into the logistics performance index
SELİM GÖRKEM YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEYDA SERDAR ASAN
- Türkiye'de elektrik santralleri ve rüzgar enerjisi: Üretim ve arazi kullanımı ilişkilendirmesi
Examination of power plants & wind energy in Turkey: Relationship between electricity production & land use
MERT ANAMERİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞİNASİ KAYA