Geri Dön

Sürdürülebilir bölgeler için küçük modüler nükleer reaktörlere yenilenebilir enerji sistemlerinin entegrasyonu

Integration of renewable energy systems into modular nuclearb reactors for sustainable regions

PDF İndir

  1. Tez No: 971415
  2. Yazar: GÜLCAN KOCA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ADNAN SÖZEN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Elektrik enerji sistemleri, Hibrit enerji, Nükleer enerji, Yenilenebilir enerji, Electrical energy systems, Hybrid energy, Nuclear energy, Renewable energy
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında, net sıfır karbon hedefi doğrultusunda enerji sektöründe tercih edilen yenilenebilir enerji sistemleri ile, bu hedef sürecinde önemli rol oynaması beklenen ve son yıllarda teknolojik gelişimi hız kazanan Küçük Modüler Reaktörler (SMR) entegre edilerek hibrit bir sistem incelenmiştir. Önerilen hibrit sistemde SMR, güneş ve rüzgar enerjisi ile entegre edilmiştir. Hibrit sistemin simülasyonu yapılmış ve performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Coğrafik koşullara bağlı olarak düşük kapasite kullanımı, kesintili üretim ve düşük verimlilik gibi yenilenebilir enerji sistemlerinin zayıf yönlerinin avantaja çevrilmesi ve yeni nesil SMR sistemlerinden daha verimli üretim elde edilmesi amaçlanmıştır. Dünya genelinde 80'den fazla farklı tasarımı ve çeşitli teknolojilere sahip olan IV Nesil (Gen-IV) nükleer teknolojisi olarak adlandırılan SMR'ler arasından, Çin tarafından işletmeye alınan“Yüksek Sıcaklık Gaz Soğutmalı Reaktör - Çakıl Yataklı Modül (HTR-PM)”teknolojisi, analizlerde referans sistem olarak seçilmiştir. Mevcut sistemde ısı değiştiricileri için gerekli olan ısı yüksek ve alçak basınç türbinlerinden alınan buhar ile sağlanırken, önerilen hibrit sistemde ihtiyaç duyulan buhar ısısı oluk (parabolik) kolektörler aracılığıyla sağlanmıştır. Ayrıca önerilen sistemde rüzgar türbinleri, sistemin iç enerji ihtiyacını karşılayacak şekilde tasarlanmış; rüzgar türbinlerinden elde edilen fazla üretim ise hidrojen üretiminde değerlendirilmiştir. Simülasyon ve performans analizlerinde, System Advisor Model (SAM) ve Mühendislik Eşitlik Çözücü (EES) uygulamalarından yararlanılmıştır. Önerilen sistemde türbinlerden toplam 220,25 MW güç elde edilmiştir. Mevcut SMR sistemine kıyasla; yüksek basınç türbininden 1,15 MW, alçak basınç türbininden 17,9 MW olmak üzere toplamda %8,8 oranında artışla 17,88 MW daha fazla üretim sağlanmıştır. Ayrıca rüzgar enerjisinden 17 MW üretim elde edilmiştir. Mevcut sistemin verimi %30,4 olarak hesaplanırken, önerilen hibrit sistemin verimi %36,4 olarak belirlenmiştir. Enerji ve ekserji kayıplarının en fazla olduğu bileşen yoğuşturucu olarak tespit edilmiştir. Ayrıca rüzgarın en fazla üretim yaptığı dönemde 50 m³ hidrojen elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis study, a hybrid system was investigated by integrating the renewable energy systems preferred in the energy sector in line with the net-zero carbon target and the Small Modular Reactors (SMR), which are expected to play an important role in this target process and whose technological development has accelerated in recent years. In the proposed hybrid system, SMR is integrated with solar and wind energy. The simulation of the hybrid system was carried out and performance analyses were conducted. It is aimed to turn the weaknesses of renewable energy systems such as low-capacity utilization, intermittent generation and low efficiency into advantages depending on the geographical conditions and to obtain more efficient generation from the new generation SMR systems. Among the SMRs called Generation-IV (Gen-IV) nuclear technology, which has more than 80 different designs and various technologies worldwide, the“High Temperature Gas Cooled Reactor - Pebble Bed Module (HTR-PM)”technology, which is put into operation by China, has been selected as the reference system in the analyses. n the existing system, the heat required for the heat exchangers is provided by steam from high- and low-pressure turbines, whereas in the proposed hybrid system, the required steam heat is supplied through parabolic trough collectors. In addition, wind turbines in the proposed system are designed to meet the internal energy (self-consumption) needs, the excess electricity generated achieved from the wind turbines is used for hydrogen production. System Advisor Model (SAM) and Engineering Equation Solver (EES) software are used in the simulation and performance analyses. In the proposed system, a total of 220.25 MW power was obtained from the turbines. Compared to the existing SMR system; 1.15 MW from the high-pressure turbine and 17.9 MW from the low-pressure turbine, a total of 17.88 MW more generation was achieved with an increase of 8.8%. In addition, 17 MW production was obtained from wind energy. While the efficiency of the existing system was calculated as 30.4%, the efficiency of the proposed hybrid system was determined as 36.4%. The component with the highest energy and exergy losses was determined as the condenser. In addition, 50 m³ of hydrogen was obtained during the period when the wind produced the most.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    902594

    Piridazinon-üre türevi yeni bileşiklerin sentezi ve biyolojik aktiviteleri üzerine çalışmalar

    Studies on synthesis and biological activity of novel pyridazinon-urea derivatives

    AROOJ BAKHT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Eczacılık ve FarmakolojiGazi Üniversitesi

    Farmasötik Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDEN BANOĞLU

  2. Tez No

    1010320

    Knitted textiles as a growing medium for mycelium to enhance acoustic comfort in vertical landscape architecture

    Miselyum için büyüme ortamı olarak örgü tekstillerin kullanımı: Dikey peyzaj mimarisinde akustik konforun artırılması

    SHEIDA SHAKERI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik Üniversitesi

    Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ALİ ORNEK

  3. Tez No

    905476

    Aralıklı havalandırma optimizasyonuyla konvansiyonel aktif çamur sisteminin ileri biyolojik arıtmaya dönüştürülmesi

    Full scale upgrade of conventional activated sludge system to nutrient removal process with intermittent aeration optimization

    ANDAÇ ÖZHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL

  4. Tez No

    871760

    GR6J hidrolojik modelindeki artık yağış ayrıştırma sabitinin model kalibrasyonuna etkisi

    Effect of residual rainfall separation constant on model calibration in the GR6J hydrological model

    HALİL İBRAHİM DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET CÜNEYD DEMİREL

  5. Tez No

    709972

    Hava-çevre koşullarına adaptif yüzer güneş enerji santrali tasarımı ve uygulaması

    Design and implementation of a floating solar power plant adaptive to weather and environmental conditions

    MUSTAFA KEMAL KAYMAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN

Geri Dön