Türkiye'deki termik santrallerin açık kömür sahalarına güneş takipli veya sabit fotovoltaik güneş enerjisi santralleri entegrasyonunun teknoekonomik ve çevresel analizi
Techno-economic and environmental analysis of the integration of solar tracked or fixed-tilt photovoltaic power plants to open coal fields of thermal power plants in Turkey
- Tez No: 856327
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT ÇOLAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Mühendislik Bilimleri, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Başkent Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 210
Özet
Bu çalışma ile ülkemizde seçilen üç farklı coğrafi bölge için: kömüre dayalı termik santrallerin açık kömür sahalarına güneş takipli veya sabit eğimli fotovoltaik güneş enerji santrali entegrasyonu ile Türkiye'nin karbonsuzlaşması yolunda fosil yakıttan çıkış, çeşitli parametreler ışığında analiz edilmiştir. Afşin Elbistan B, 18 Mart Çan ve Çayırhan termik santralleri değerlendirilmeye alınmış olup, santrallerin mevcut durumlarında kullandıkları yakıt olan linyit ile ürettiği elektriğin üretimden kaynaklanan karbondioksit emisyonları ve kalorifik değeri bakımından daha verimli olan ithal kömür kullanılması varsayılarak üretimden kaynaklanacak karbondioksit emisyonları hesaplanmıştır. Termik santrallerin açık kömür sahalarına, arazi büyüklüğü dikkate alınarak, kurulabilecek fotovoltaik güneş enerji santrallerinin tasarımı PVSYST Yazılımı aracılığı ile yapılmıştır. Tasarlanan fotovoltaik ve mevcut termik santrallerin birim enerji üretim maliyeti ve geri ödeme sürelerini hesaplamak üzere bir Excel simülasyonu geliştirilmiştir. Yapılan çalışmalar 2 ayrı senaryoda analiz edilmiş olup; Senaryo 1'de Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizması ve Emisyon Ticaret Sistemi etkisi dahil edilmeden santrallerin üretim birim maliyetleri ve geri ödeme süreleri hesaplanmıştır. Senaryo 2'de Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizması ve Emisyon Ticaret Sistemi'nin devreye girdiği varsayılarak, santrallerin enerji üretim birim maliyeti ve geri ödeme süreleri hesaplanmıştır. Afşin B ve Çan Termik Santrallerinin 1123,8 hektar açılmış kömür sahalarına, 1214 MWp kurulu güçte güneş takipli ve sabit eğimli fotovoltaik santral kurulumu tasarlanmıştır. Afşin B ve Çan sahasında tasarlanan takipli fotovoltaik santrallerde; termik santrallerin kapasite faktörlerine göre 2022 yılında şebekeye verdiklerinden fazla elektrik üretilebildiği, sabit eğimli fotovoltaik santrallerde; Afşin B sahasında, santralin 2022 yılında şebekeye verdiği elektriğin %82'sinin, Çan sahasında %94'ünün üretilebileceği görülmüştür. Çayırhan Termik Santrali'nin 239,2 hektar açılmış kömür sahasına kurulabilecek 258,3 MWp güçteki takipli fotovoltaik santral ile, termik santralin 2022 yılındaki üretiminin %22'sinin, sabit eğimli fotovoltaik santral ile %18'inin karşılanabileceği görülmüştür. ANAHTAR KELİMELER: Termik santral, sabit eğimli fotovoltaik güneş enerji santrali, takipli fotovoltaik güneş enerji santrali, sera gazı salımı, emisyon ticaret sistemi, sınırda karbon düzenleme mekanizması.
Özet (Çeviri)
In this study, the integration of solar tracked or fixed-tilt photovoltaic solar power plants into open coal fields of thermal power plants has been analyzed in the light of various parameters for three different geographical regions selected in our country. At the same time, Turkey's exit from fossil fuels on its way to decarbonization has been analyzed by this study. Afşin Elbistan B,18 Mart Çan and Çayırhan thermal power plants which produce lignite based electricity have been evaluated. The carbon dioxide emissions resulting from the production of electricity by the lignite based power plants in currently use, and when the carbon dioxide emissions that will arise from production if imported coal (that is more efficient in terms of calorific value) is used have been calculated. By taking into account the open coal field's land size, the design of solar power plants has been made through PVSYST Software. To calculate the unit energy production cost and payback periods of plants, an Excel based simulation has been developed. The studies have been analyzed under 2 different scenarios. In Scenario 1, the unit energy production costs and payback periods of the plants have been calculated while the effect of the Carbon Border Adjustment Mechanism and Emissions Trading System have not been included. In Scenario 2, it has been assumed that Carbon Border Adjustment Mechanism and Emissions Trading System have been entered into effect and energy production unit costs and payback periods have been calculated with this effect. Solar tracked and fixed-tilt photovoltaic plants with an installed power of 1214 MWp have been designed to be install in 1123.8 hectares of open coal fields of Afşin B and Çan thermal power plants. By the tracked photovoltaic power plants that designed in Afşin B and Çan areas; more electricity have been produced than they gave into the grid in 2022 according to their capacity factor by current thermal power plants. By fixed-tilt photovoltaic plants; it has been observed that 82% of the electricity that the current plant gave into the grid in 2022 can be produced in the Afşin B field, and 94% in the Çan field. It has been observed that with a 258.3 MWp tracked photovoltaic plant that can be installed in 239.2 hectares of open coal field of Çayırhan Plant, 22% of the thermal power plant's production in 2022 can be met. With a fixed-tilt photovoltaic plant in Çayırhan open coal field, 18% of the thermal power plant's production in 2022 has been met. KEYWORDS: Thermal power plant, fixed tilt photovoltaic solar power plant, tracked photovoltaic solar power plant, greenhouse gas emissions, emission trading system, carbon border adjustment mechanism
Benzer Tezler
- Atık depolanmasının ve endüstriyel atıklardan termik santral küllerinin maden ocaklarında depolanmasının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
ELİF ALGURKAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞİNASİ ESKİKAYA
- Elektrik üretim teknolojilerinin maliyetlerine derin bir bakış: Türkiye
Deep dive into power generation technology costs: Turkey
BURAK ELİBOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
EnerjiHacettepe ÜniversitesiTemiz Tükenmez Enerjiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ÖZGÜR EKİCİ
- Spatial distribution of emissions from industrial and residential heating systems using geographical information systems for Turkey
Türkiye için endüstriyel ve konut ısınma kaynaklı emisyonların coğrafi bilgi sistemi ile mekansal dağılımı
GÖKÇE DURUKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR ALP
- Afşin?Elbistan linyitleri Kışlaköy açık işletmesi gevşetme patlatması uygulamaları
An application of loosening blasting in Afşin Elbistan lignite establishment Kişlaköy open pit mine
VELAT ALABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Maden Mühendisliği ve MadencilikÇukurova ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET MAHMUT KILIÇ
- Silopi Harbul Asfaltit Açık İşletme Ocağında meydana gelen yanma olaylarının nedenlerinin araştırılması
Investigation of the causes of combustion events in Silopy Harbul Asphaltite surface mining
FATMA YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Maden Mühendisliği ve MadencilikDicle ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA AYHAN