Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Maliyet Analizi

... konulu sunumlar: "Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Maliyet Analizi"— Sunum transkripti:

1 Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Maliyet Analizi

2 Yenilenebilir Enerji Kaynakları
Saf, temiz ve doğayla uyumludur Herhangi bir yakıt masrafları yoktur Sera gazı emisyonları yönünden çevrecidir Genelde işletme ve bakım maliyetleri düşüktür Klasik enerji kaynaklarına alternatiftir

3 Yenilenebilir Enerji Kaynakları
Hidrolik enerji Rüzgar enerjisi Güneş enerjisi Jeotermal enerji Biokütle enerjisi Dalga Enerjisi Gel-Git Enerjisi Hidrojen enerjisi

4 Rüzgar Enerjisi Rüzgar yerli bir enerji kaynağıdır
Yerel kaynaklar kullanılarak üretilebilen türbinler karmaşık makineler değillerdir İnşaat süresi oldukça kısadır Modüler olan türbinler, istenilen boyutlarda yapılabilir ve söküp taşınması kolaydır Hurda değeri yüksektir

5 Rüzgar Türbinlerinin Sınıflandırılması
1.Dikey Eksenli Türbinler Savonius Darrieus

6 Rüzgar Türbinlerinin Sınıflandırılması
2.Yatay Eksenli Türbinler

7 Rüzgar Türbinlerinin Sınıflandırılması
3.Yükselen Hava Akımlı Rüzgar Türbinleri 4.Deniz Üstü Rüzgar Türbinleri

8 Rüzgar Enerjisinin Dünyadaki Yeri

9 Rüzgar Enerjisinin Dünyadaki Yeri

10 Rüzgar Enerjisinin Türkiye’deki Yeri

11 Rüzgar Gücü

12 Enerji Maliyeti g = gk + gm ($/kWh)
gk : Elektrik enerjisinin üretim maliyeti içindeki yatırım oranı ($/kWh) gm: Elektrik enerjisinin üretim maliyeti içindeki işletme-bakım oranı ($/kWh)

13 Rüzgar Enerjisi Maliyeti

14 Rüzgar Enerjisi Maliyeti

15 Rüzgar Enerjisi Maliyeti

16 Hidroelektrik Enerji Suyun enerjisinden elektrik üreten yapılardır
İnşaat süreleri uzundur Stratejik açıdan önemleri büyüktür Uzun çalışma ömürleri vardır (<75yıl)

17 Hidroelektrik Enerjinin Sınıflandırılması
a) Düşülerine Göre: I. Orta düşülü santraller: Düşü 15–50 metre arasında II. Yüksek düşülü santraller: Düşü 50 metreden büyük III. Alçak düşülü santraller: Düşü 15 metreden az b) Ürettikleri Enerjinin Karakter ve Değerine Göre: I. Baz santraller: Devamlı olarak enerji üreten santraller II. Pik santraller: Enerjinin en çok ihtiyaç duyulduğu sürede çalışan santrallerdir. c) Kapasitelerine Göre: I. Küçük kapasiteli: 99 kW'a kadar II. Düşük kapasiteli: 100–999 kW arası III. Orta kapasiteli: 1000–9999 kW arası IV. Yüksek kapasiteli: kW ve daha fazla d) Yapılarına Göre: I. Yeraltı santrali II. Yarı gömülü ve batık santral III. Yerüstü santrali e) Depolama Özelliklerine Göre: I. Deposuz santraller: i. Nehir santralleri ii. Kanal santralleri II. Doğal veya yapay su deposu (gölü) olan santraller: i. Baraj santralleri ii. Pompaj rezervuarlı santraller

18 Hidroelektrik Enerjinin Dünyadaki Yeri

19 Hidroelektrik Enerjinin Ülkemizdeki Yeri

20 Hidroelektrik Enerjinin Ülkemiz İçin Avantajları

21 Hidroelektrik Enerji Maliyeti
Kurulu Güç: 500 kW Birim Tesis Maliyeti: 2500 $/kW Birim İşletme Maliyeti: $/kWh Birim Bakim Maliyeti: $/kWh Santralin İnşa Süresi: 3 yıl Santral Yük Faktörü: %50 Santral Ömrü: 60 yıl Faiz Oranı: %6 Eskalasyon Oranı: %5 İskonto Oranı: %8 g=4.8 (cents/kWeh)

22 Jeotermal Enerji Yer kabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısıdan sağlanır Su ve su buharı şeklinde yeryüzüne çıkar Isıtmada ve elektrik üretiminde kullanılır

23 Jeotermal Enerjinin Isıtmada Kullanımı
Düşük sıcaklıktaki akışkan (30-150C) doğrudan ısıtmada kullanılır Binaları ve kentleri merkezi sistemle ısıtmada ve sıcak kullanma suyu olarak, İzlanda, Fransa, Japonya, A.B.D., Türkiye, Yeni Zelanda, Macaristan, 40 dereceden fazla sıcaklıktaki jeotermal akışkanı kullanmaktadır

24 Jeotermal Enerji İle Elektrik Üretim
1.Hidrotermal Sistem i.Buharlı Sistemler ii.Sıcak Sulu Sistemler a) Seperatörlü Sıcak Sulu Sistem b) Sıcak Sulu Çift Çevrimli Sistem 2.Jeopres Sistemi 3.Petrotermal Sistem

25 Buharlı Sistem

26 Jeotermal Santral Ekonomisi
Tek flaşlı (seperatörlü) jeotermal sistemler için birim kuruluş maliyetleri; 5 MW (yoğuşmalı) için 1690 $/kW 10 MW (yoğuşmalı) için 1485 $/kW Çift çevrimli (binary cycle) jeotermal sistemler için birim kuruluş maliyeti 1900 $/kW dır. Bazı santraller için birim işletme ve bakım (O&M) maliyetleri aşağıdaki gibidir; Flaş sistem santraller için $/kWh Binary sistem santraller için $/kWh

27 Jeotermal Enerji Maliyet Analizi
Birim Tesis Maliyeti: 2200 $/kWh Birim O&M Maliyeti: $/kWh Santralin İnşa Süresi: 5 yıl Santral Yük Faktörü: %90 Santral Ömrü: 25 yıl Faiz Oranı: %6 Eskalasyon Oranı: %5 İskonto Oranı: %8 g=4.4 (cents/kWeh)

28 Güneş Enerjisi Güneş dünyamızın yaşamını belirleyen en büyük enerji kaynağıdır Çoğu yenilenebilir enerji kaynağının da nedeni güneştir Fakat diğer yenilenebilir enerji kaynaklarınla rekabet edecek konuma daha gelmemiştir

29 Düzlemsel Güneş Kollektörleri

30 Yoğunlaştırıcı Sistemler Parabolik Oluk Kollektörler

31 Parabolik Çanak Sistemler

32 Merkezi Alıcı Sistemler

33 Güneş Pilleri

34 Güneş Enerjisi Potansiyeli

35 Güneş Enerjisi Maliyeti
Şu an A.B.D.’de içinde çevirici, depolama sistemi bulunan hazır haldeki 75 Watt gücünde bir güneş pili panel sistemi toplam 900$ veya 12 $/Watt gibi bir değere mal olurken, bir evin yıllık elektrik enerjisini karşılayabilecek büyüklükteki 2 kW gücünde birgüneş pili panel sisteminin maliyeti toplam 16000$-20000$ veya Watt başına 8$-10$ arasında olmaktadır. 5 kW gücündeki bir sistemi ele alırsak, toplam 30000$-40000$ veya Watt başına 6$-8$ arasında bir maliyet karşımıza çıkmaktadır

36 Güneş Pili Verimi

37 Birim Enerji Maliyeti Yıllık Tüketilen Elektrik Enerjisi Miktarı: 4000 kWh/yıl Sistemin Kurulacağı Bölge: Marmara Yıllık Ortalama Güneşlenme Süresi: 2409 saat/yıl

38 Okyanus Enerjisi Okyanuslardan 3 farklı şekilde enerji üretmek mümkündür 1. Okyanus sıcaklık farkından yararlanılarak (OTEC: Ocean Thermal Energy Conversion) OTEC enerjisi 2. Dalga enerjisi 3. Gelgit enerjisi

39 OTEC OTEC sisteminin esas olarak 3 farklı şekilde uygulaması bulunmaktadır Kapalı çevrim Açık çevrim Karmaşık (Hibrid) çevrim

40 Dalga Enerjisi Dalga Enerjisi Üretim Sistemleri OWC sistemi
TAPCHAN sistemi PENDULAR sistemi OSPREY sistemi McCabe dalga pompası OPT WEC sistemi Pelamis sistemi Archimedes dalga salınım sistemi

41 Dalga Enerji Santrali Ekonomisi

42 Gelgit Enerjisi Gelgit sırasında suyun yükselme miktarı, 20 m'ye kadar çıkabilir Bunun yanında teknik anlamda yararlanılabilecek gelgit yükselme miktarı ise 3 m'dir Gelgit dalgalarının periyodu, yaklaşık olarak 12 saattir Yani, bir gün içinde iki kez su yükselmesi ve iki kez su alçalması olur Gelgit enerjisi potansiyeli, ekvatorda maksimum, kutuplarda ise minimumdur Gelgit olayında suyun hareketinden, iki yöntemle enerji elde edilebilir. Suyun bir haznede biriktirilerek hazne ile deniz seviyesi arasında yükselti farkı oluşturulması ve bu potansiyel enerjiden örneğin elektrik enerjisi elde edilmesi, birinci ve en eski yöntemdir. Bu yöntemin dezavantajı, maliyetinin yüksek olması ve çok yer kaplamasıdır İkinci yöntemde ise, suyun yükselme ve alçalması sırasında önüne konulan türbinleri döndürmesi ve bu türbinlerin döndüreceği jeneratörlerden de elektrik enerjisi elde edilmesidir. Bu yöntemin bu güne kadar uygulama alanı bulamamasının nedeni, çok büyük türbinlere ihtiyaç duyulmasıdır. Bu yöntem, büyük bir türbin yerine küçük daha fazla türbin kullanımı ile ön plana çıkabilecektir

43 Biyokütle Enerjisi Karbon içeren her türlü bitkisel veya hayvansal atıklardan oluşan organik maddelere biokütle denmektedir Biyokütle ye örnek olarak, ağaçları, mısır, buğday gibi özel olarak yetiştirilen bitkileri otları, yosunları, denizdeki algleri, evlerden atılan meyve ve sebze artığı gibi tüm organik çöpler, hayvan dışkılarını, gübre ve sanayi atıklarını saymak olanaklıdır Biyokütle, tükenmez bir kaynak olması her yerde yetiştirilebilmesi, özellikte kırsal alanlar için sosyo-ekonomik gelişmelere yardımcı olması nedeniyle uygun ve önemli bir enerji kaynağı olarak görülmektedir

44 Biyokütle Kaynakları Bitkisel Kaynaklar Hayvansal Atıklar
Şekerli karbonatlardan (şeker kamışı, melas, sorgum ) Nişastalar (mısır,patates.) Selülozlu bitkiler(odun,zirai artıklar) Hayvansal Atıklar Şehir ve Endüstri Atıkları

45 Biyogaz 1 m3 biyogazın sağladığı ısı miktarı (4700-5700 kcal/m3);
0,62 litre gazyağı 1,46 kg odun kömürü 3,47 kg odun 0,43 kg bütan gazı 12,3 kg tezek 4,70 kWh elektrik enerjisi 1 m3 biyogaza eşdeğer yakıt miktarlarına bakacak olursak, bunlar; 0.66 litre motorin 0.75 litre benzin 0.25 m3 propan

46 Gübre Miktarları Büyükbaş hayvan canlı ağırlığın % 5-6'sı kg-yaş gübre/gün Koyun-Keçi canlı ağırlığının % 4-5'sı kg-yaş gübre/gün Tavuk canlı ağırlığının % 3-4'sı kg-yaş gübre/gün 1 adet büyükbaş hayvan 3,6 ton/yıl yaş gübre 1 adet küçükbaş hayvan 0,7 ton/yıl yaş gübre 1 adet kümes hayvanı 0,022 ton/yıl yaş gübredir 1 ton sığır gübresi 33 m3/yıl biyogaz 1 ton kümes hayvanı gübresi 78 m3/yıl biyogaz 1 ton koyun gübresi 58 m3/yıl biyogaz üretebilir

47 Hidrojen Enerjisi Hidrojen, renksiz, kokusuz, havadan 14.4 kez daha hafif ve tamamen zehirsiz bir gazdır. °C'da sıvı hale getirilebilir. Sıvı hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin sadece 1/700'ü kadardır. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine sahiptir (Üst ısıl değeri MJ/kg, alt ısıl değeri 120,7 MJ/kg). 1 kg hidrojen 2.1 kg doğal gaz veya 2.8 kg petrolün sahip olduğu enerjiye sahiptir. Ancak birim enerji başına hacmi yüksektir.

48 Hidrojen Enerjisi Avantajları; Üretilmesi ve depolanması kolaydır,
İletimi uygun bir yakıttır, Elde edilen enerji diğer enerji formlarına kolayca dönüştürülebilir, Yüksek verimlidir, Çevreye zararsızdır, Süreklidir ve uzun mesafelere enerji iletimini sağlar. Dezavantajları; Hidrojen enerjisi üretimi için mutlaka başka bir enerji kaynağına ihtiyaç vardır.

49 Teşekkürler…