Entegre elektrik ve karbon ticareti sisteminde maliyet minimizasyonu odaklı bir karar verme mekanizmasının geliştirilmesi
Minimizing cost for production under integrated electricity and carbon trading system
- Tez No: 893232
- Danışmanlar: PROF. DR. OZAN ERDİNÇ, DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE KÜBRA ERENOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Son yıllarda küresel ısınmanın hızla artması, acil önlemler alınmasını zorunlu kılmıştır. Küresel ısınmanın başlıca nedeni, yüksek endüstriyel karbon emisyonlarıdır. Bu sorunun üstesinden gelmek amacıyla Kyoto Protokolü çerçevesinde endüstriyel karbon emisyonlarının azaltılması için çeşitli piyasa mekanizmaları önerilmiştir. Bu mekanizmalardan biri karbon ticaretidir. Elektrik ticareti, endüstrinin karbon emisyonları ile güçlü organik bağları olan bir alan olduğundan, entegre karbon ve elektrik ticareti kavramı ortaya çıkmıştır. Çimento endüstrisi, yüksek karbon emisyonları ve bu emisyonların önemli bir kısmının kullanılan enerjiden kaynaklanması nedeniyle, bu bağlamda kritik bir sektördür. Yüksek emisyonların azaltılması amacıyla, son yıllarda PV paneller, enerji depolama sistemleri ve hidrojen yakıtı gibi yeni teknolojiler kullanılmaya başlanmıştır. Bu özellikleri ile çimento üretim prosesi ve endüstrisi, entegre karbon ve elektrik ticaretinin incelenmesi ve uygulanması açısından önemli bir alandır. Bu çalışma, PV kaynakları ve hidrojenle çalışan döner fırınlar kullanan çimento fabrikaları grubunu kapsayan bir ortak karbon-elektrik ticaret sistemi içinde karbon kredileri, elektrik ve yakıt tüketimini ele alan maliyet minimizasyonu optimizasyon modelini tanıtmaktadır. Çalışmanın amacı, kullanıcıların entegre karbon ve elektrik ticaret sistemi içinde üretim maliyetlerini azaltmalarına yardımcı olmaktır. Model, emisyon ticareti için bir üst sınır ve ticaret şeması kullanmakta olup saatlik elektrik fiyatları, karbon kredi fiyatları, üretim için elektrik tüketimi, şebekenin saatlik elektrik karışımı, üretim sırasında karbon emisyonları, elektroliz için elektrik tüketimi ve çimento döner fırın işlemleri için gereken yakıt gibi faktörleri dikkate almaktadır. Karışık Tam sayılı Doğrusal Programlama çerçevesinde modellenen optimizasyon problemi için rolling horizon yöntemi kullanılarak önerilen konsept, çimento fabrikalarında karbon, elektrik ve yakıt tüketiminin yönetimi yoluyla, artan yenilikçi endüstriyel ortamda önemli maliyet azaltımı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In recent years, the rapid increase in global warming has necessitated urgent measures. The primary cause of global warming is high industrial carbon emissions. To address this issue, various market mechanisms for reducing industrial carbon emissions have been proposed under the Kyoto Protocol. One of these mechanisms is carbon trading. Since electricity trading is an area with strong organic links to industrial carbon emissions, the concept of integrated carbon and electricity trading has emerged. The cement industry is a critical sector in this context due to its high carbon emissions, a significant portion of which result from the energy it consumes. In recent years, new technologies such as PV panels, energy storage systems, and hydrogen fuel have been adopted to reduce high emissions. With these characteristics, the cement production process and industry are of great importance for examining and implementing integrated carbon and electricity trading. This study introduces a cost minimization optimization model that addresses carbon credits, electricity, and fuel consumption within a common carbon-electricity trading system encompassing a group of cement factories using PV sources and hydrogen-fueled rotary kilns. The study aims to help users reduce production costs within an integrated carbon and electricity trading system. The model employs a cap-and-trade scheme for emission trading and considers factors such as hourly electricity prices, carbon credit prices, electricity consumption for production, hourly electricity mix of the grid, carbon emissions during production, electricity consumption for electrolysis, and fuel required for cement rotary kiln operations. The proposed concept, modeled within the framework of Mixed Integer Linear Programming and using the rolling horizon method for the optimization problem, provides significant cost reductions in the increasingly innovative industrial environment by managing carbon, electricity, and fuel consumption in cement factories.
Benzer Tezler
- Carbon pricing in EU, evaluation of the relationship between carbon emissions and reflections on Turkey
Avrupa Birliği'nin karbon fiyatlandırması ve karbon emisyonları arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi ve Türkiye'ye yansımaları
HAKAN BİLGEHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
EkonometriMarmara ÜniversitesiAvrupa Birliği İktisadı ve İşletme Anabilim Dalı
PROF. DR. TEVFİK MESUT EREN
- Verimliliği düşmüş bataryaların hizmet sektöründe kullanımı:Akıllı tesis uygulaması
Use of repurposed ev batteries in the service sector: A smart facility application
DENİZHAN GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA
- Büyük ölçekli tekstil sektörleri için yeşil üretim ve atık yönetimi
Green production and waste managemetfor large scale textile industries
ERCİH KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÇELEBİ
- 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
- Design of integrated renewable energy systems under uncertainty towards green deal in turkish energy market
Türkiye enerji piyasasında yeşil anlaşmaya yönelik belirsizlik altında entegre yenilenebilir enerji sistemlerinin tasarımı
SU MEYRA TATAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL AYDIN