Gaz türbinlerinden maksimum verim elde edebilmek için sistem sürekli çalışmalıdır. Sistemin avantajlarından bazıları aşağıda sıralanmıştır.

Sistem az yer kaplar. Paket halde bulunur. Dolayısıyla inşa giderleri çok azdır.

Bilgisayar kontrollü olduğu için fazla eleman gerektirmez.

Enerji üretimi ile ısı üretimi oranları isteğe bağlı değiştirilebilir. Ek sistemlerle gerekirse elektrik üretimi arttırılıp, buhar üretimi azaltılabilir. Veya terside mümkündür.

Devreye alınması diğer santrallere göre daha kolay ve daha çabuktur.

Farklı yakıt türleri kullanılabilir.

Yüksek güvenirlikte çalışırlar.

Minumum çalışma bakımı gerektirir.

Soğutma suyu gerektirmediğinden aşırı su ihtiyacı yoktur. Bu sebeble su kaynakları yakınlarında bulunmaları gerekmez.

ELEKTRİK ÜRETİMİ:

Kojenerasyon sisteminde elektrik jeneratör vasıtasıyla üretilir. Türbine bağlı bulunan şaft aynı zamanda kompresöre de bağlıdır

Şekilde de görüldüğü gibi kompresör ve türbin arasında bulunan şaft bir jeneratöre kadar uzatılır. Devir sayısı bir redüksiyon

dişlisi ile ayarlanır. Şaft döndüğünde jeneratörün rotoru da döner ve sargılarda elektrik endüklenir. Bu elektrik bir yükseltici trafo vasıtasıyla enerji taşıma hatlarına gider. Güç büyük olduğundan elektrik enerjisini kontrol için pratikte şalt tesisleri kullanılır. Sadece elektrik enerjisi üretimi için sistemin verimi %30 dolayındadır.

ISI ÜRETİMİ:

Türbini terk eden egzost gazları atık ısı kazanından geçirilerek atılırsa buhar enerjiside üretilmiş olur. Bilindiği gibi egzost gazları 400-600⁰ C arasında bulunuyordu. Egzost gazlarının sahip olduğu bu ısı enerjisi, duman borulu bir atık ısı kazanında buhar enerjisine dönüşür. Buhar enerjisi üretimi için sistem verimi %45-%55 arasındadır.

Üretilen buhar miktarı kullanılan yakıt ve basınca bağlı olarak değişir. Buhar basıncı düştükçe kullanılan buhar miktarı da artar. Atık su kazanından atılan baca gazlarının sıcaklığı 200⁰ C civarındadır. Atmosfere atılan bu enerjiden de faydalanmak mümkündür. Atık su kazanı ile baca arasına konan bir ekonomizör ile baca sıcaklığı 100⁰ C’ a kadar düşürülebilir. Genel olarak baca sıcaklığını 20⁰ C düşürmek kazan verimini % 1 arttırma anlamına gelir. Ancak atık gazın su buharı ihtiva etmesi, bunun da korozyona sebep olması dolayısıyla baca sıcaklığı düşük tutulmaz.

SİSTEMDEN DAHA FAZLA ELEKTRİK ENERJİSİ ALMAK:

Kojeneresyon sisteminin avantajlarından biri de elektrik üretimi ile buhar üretiminin isteğe bağlı değiştirilebilir olmasıdır. Ancak bunun için sisteme ek bir tesis gereklidir. Örneğin elektrik üretiminin daha fazla olmasını istiyorsak üretilen buharı kullanarak iki yolla elektrik üretimini arttırabiliriz.

1-) Buhar Enjeksiyonlu Gaz Türbinleri:

Atık ısı kazanından elde edilen buharın bir kısmı gaz türbininin yanma odasına enjekte edilebilir.

Enjekte edilen buhar miktarı ayarlanabildiği için işletmenin ihtiyacına göre elektrik üretimi gerçekleştirilir. Burada kullanılan buhar miktarının kullanılan hava miktarına oranı %15 dolayındadır.

Bu ek sistem elektrik üretimini %60-80 oranında arttırır.

 

 

 

 

 

 

 

 

2-) Buhar Türbini Kullanımı:

Sistemde gaz türbininin yanı sıra atık ısı kazanında üretilen buharı kullanan bir buhar türbini mevcuttur. Böylece atık ısı kazanında elde edilen buhar, bir buhar türbinine girerek elektrik enerjisine dönüşür. Bu şekilde buhar üretimi azalacak ancak elektrik üretimi artacaktır. Buhar türbininden çıkan buharın basıncı ve ısısı düşmüş olacaktır.

 

SİSTEMDEN DAHA FAZLA BUHAR ENERJİSİ ALMAK:

İşletmenin buhar ihtiyacı üretilen buhardan fazla ise buhar üretimini arttırmak için ilave bir yanma odası kullanılır. Gaz türbinlerinin egzost gazları %15 O₂ içeriyordu. Bu egzost gazları atık ısı kazanına girmeden ilave bir yanma odasında yakıtla yakılarak gazın sıcaklığı ve basıncı arttırılabilir. Buda daha fazla buhar üretimi demektir.

 

Kojenerasyon Sistemlerinde kullanılan motor ve gaz türbinleri:

Caterpillar 3516: Çok yaygın kullanılan, pistonlu motordur. Yakıt tüketimi kendi büyüklüğündeki diğer motorlar gibi yaklaşık 10.000 Btu/ kWh dır. İyi bir yatırım için iyi bir seçimdir.

General Electric LM2500: İlk olarak bir uçak motoru olarak dizayn edilmiştir. Yakıt olarak doğal gaz kullanılmaktadır. Ayrıca daha ağır fuel oiller ve iyileştirilmiş gazlar, şehir gazı ve diğer gazlarda kullanılabilir. Çok popiler bir motordur. Parça ve servis pazarı geniştir.

General Electric LM6000: Uygulamaya yeni girmiş bir türbindir. Bu yüzden LM2500 kadar hizmete girmemiştir. Ama yinede popüleritesi gün geçtikçe hızla artmaktadır. Türbinin büyük olması, daha karışık kojenerasyon sistemleri için daha uygun kılar.

 

NEDEN KOJENERASYON? :

Ülkemizde 1980’ li yıllarda yaşanan iktisadi gelişmelere paralel olarak enerji üretim ve tüketimi büyük çapta artmıştır. Bu artışın yarattığı olumlu etkilerin yanında dış ticarette liberalizasyona gidilmesi de enerji ithalatını hem kolaylaştırmış hem de ithalatta yaşanan döviz darboğazının aşılmasını sağlamıştır. Yakın bir gelecekte yeterli enerji temininde güçlükler çekileceği öngörülse de, şu an enerji talebi yapılan ithalat ile birlikte bütünüyle karşılanabilmektedir.

 

Türkiye’ de birincil enerji kaynaklarının üretimi konusundaki tarihi gelişmelere baktığımızda; 1970’ ler öncesinde bol ve ucuz olmasından dolayı, enerjinin ekonomilere büyük oranda girdiğini söylemek gerekir. 70’ li yıllarda başlayan enerji darboğazları ekonomilerin enerjiye mutlak şekilde bağlı olduğunu göstermiştir. Bu durumdan en çok, gerek mevcut sanayilerini çalıştırmak, gerek yeni sermaye yatırımlarını gerçekleştirmek için bol ve ucuz enerjiye gereksinim duyan sanayileşme yolundaki gelişmekte olan ülkeler ile birlikte Türkiye de etkilenmiştir. Söz konusu enerji darboğazı, gelişmiş ülkelerde de yaşanan ekonomik durgunluk dönemi ile birlikte, 1984 yılına kadar sürmüştür. 1980’ li yılların sonuna doğru ise özellikle gelişmiş ülkelerdeki sanayileşme hamleleri ile birlikte enerji talebi tüm dünyada hızla artarken Türkiye’ de de artmıştır. Buna paralel olarak sanayi üretimimiz de artış eğilimi içine girerken yeni enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulmaya başlanmıştır.

Ülkemizde birinci enerji kaynakları, dünya rezervleri ile kıyaslandığında miktar ve kalite itibariyle çok düşük seviyelerdedir. Buna karşın, hidrolik enerji ve linyit kömürleri, ülkemizde mevcut kaynaklar içinde büyük bir potansiyele sahiptir. Türkiye’ de mevcut enerji kaynakları içinde hidrolik enerji potansiyelinin % 28’ ine karşılık gelen (9920 MW) bir kısmı kullanılırken, toplam linyit potansiyelinin ise % 34’ lük kısmı kullanılmaktadır. Görüldüğü gibi ülkemiz birincil enerji kaynakları potansiyelinin yarısından oldukça az bir miktarını kullanmaktadır.

Türkiye’ de elektrik enerjisi üretimine bakıldığında; toplam elektrik enerjisi üretiminin 1980 yılında 23 milyar kWh’ dan 13 yıl içerisinde yaklaşık 3.5 kat artarak 1993 yılında 73.8 milyar kWh’ a yükseldiği görülmektedir. 1993-1995 yılları arasında ise üretim artışı % 17 olmuş ve Türkiye 1995 yılında 86.3 milyar kWh elektrik enerjisi üretmiştir. Öte yandan, Türkiye’ de elektrik enerjisi tüketimi, 1950-1990 yılları arasında 72 kat artmıştır. Bu kırk yıllık dönemde tüketiminin yılda ortalama artışı % 11 civarındadır. Tüketimde artış hızı, 1950-1970 yıllar arasında % 12.7’ lik düzeyde seyrederken, bu değer 1970-1990 arasında % 9.9’ a düşmüştür. 1955 yılında bir önceki yıla göre % 10’ luk bir artışla 85.7 milyar kWh olan elektrik tüketimi, 1996 yılında bir önceki yıla göre % 9.9’ luk bir artışla 85.7 milyar kWh olarak gerçekleşmiştir. 1970 yılında 207 kWh olan kişi başına elektrik enerjisi tüketimi 1980 yılında 2.5 katına yakın bir artış ile 459 kWh düzeyine ulaşmıştır. 1990 yılından önceki geçen on yıl içinde 2 kat artış gösteren kişi başına elektrik tüketimi bu yılda 835 kWh düzeyinde gerçekleşmiştir. 1994 yılında kişi başına elektrik tüketimi 1004 kWh olmuştur. Türkiye’ de kişi başına elektrik enerjisi tüketimi, kişi başına brüt elektrik üretiminden yıllar itibariyle daima daha düşük düzeylerde gerçekleşirken, 1990’ lı yıllarda bu açık daha da artmıştır. Diğer taraftan Türkiye, AB ülkeleri ve gelişmiş ülkelere göre önemli tutarda elektrik enerjisi kayıpları problemi ile karşı karşıyadır. 1994 yılında elektrik enerjisi şebeke kaybı toplam brüt elektrik enerjisi üretimi içindeki payı % 16 civarındadır ve 12 milyar kWh olarak gerçekleşmiştir.

Söz konusu oran,Almanya’ da % 4.5, Belçika’ da % 5, Avusturya’ da % 6.2, Fransa’ da % 7.3, İspanya’ da % 9.7, İtalya’ da % 6.7, Yunanistan’ da % 8.5, Japonya’ da %4.4. ve Kanada’da % 6.9 düzeylerinde gerçekleşmiştir. Türkiye’ de 1995 yılında şebeke kaybı toplam üretimin % 16.8’ ni oluşturarak bir önceki yılki düzeyini korumuştur.

Türkiye, genel olarak enerji üretim kapasitesinin enerji talebini karşılayamaması nedeniyle enerji ithal eden bir ülke konumundadır. Kalkınma ve nüfus artışına paralel olarak toplam enerji tüketimimizin hızla artmasına rağmen, enerji üretimimiz aynı oranda artış göstermemiştir. Üretim ile tüketim arasındaki fark hızla büyümüştür. 1980 yılında bu fark 15 milyon ton petrol eşdeğeri iken, 1985 yılında 17 milyon ton petrol eşdeğerine, 1990 yılında 27 milyon ton petrol eşdeğerine ve 1993 yılında 34 milyon ton petrol eşdeğerine ulaşmıştır. Enerji açığımız 13 yıl içerisinde 2 kattan fazla artmıştır. 1994 yılında söz konusu açık 32.4 milyon ton petrol eşdeğerine düşse de, 1995 yılında 36.8 milyon ton petrol eşdeğerine çıkmıştır.

1975 yılında artış gösteren elektrik enerjisi ithalatı, 1985 yılından itibaren artan santrallerin etkisiyle azalmıştır. Yetmişli yılların sonlarında görülen enerji darboğazı nedeniyle 1985 yılına kadar aşırı boyutlarda artan yatırımlar sonucunda elektrik enerjisi üretiminde büyük miktarda bir atıl kapasite meydana gelmiştir. Dolayısıyla, 1980’ lerin ikinci yarısından itibaren Türkiye sınır ülkelere elektrik enerjisi satar konuma gelmiştir. Elektrik enerjisi talebinin oldukça üstünde bir üretim kapasitesine erişen sektörde 1990’ lı yılların başından itibaren yatırımlar önemli ölçüde azalmıştır. 1995 yılında üretilen elektrik enerjisinin tüketimi tümü ile karşılanabilmişken, gelecek yıllarda büyük bir enerji açığı riski ile karşı karşıya kalınacağı tahmin edilmektedir. 1990 yılından itibaren tümüyle durdurulan yatırımlar ileriye yönelik yapılan tahminlerin sonucunda büyük bir açığın oluşacağı ortadadır.

Sonuç olarak Türkiye bir enerji dar boğazına girmektedir. Dolayısıyla bu olaydan en ağır darbeyi yiyecek olanda endüstriyel sanayi olacak ve maddi olarak astronomik rakamlarda kayıplar söz konusu olmaktadır. Enerji kesintisinden dolayı işletme üretimin durmaması için işletmeler artık kendi tedbirlerini almaya başlamıştır. Bu da kojenerasyon ile sağlanmaktadır. Böylece herhangi bir elektrik kesintisi söz konusu olduğunda işletme üretimine devam edebilmektedir. Ayrıca işleteme için gerekli olabilecek termal enerjide elde edilmektedir.

Devam etmek icin butonu tiklayiniz.....