YÜKSEK VERİMLİ ENERJİ ÜRETİMİ

1. YÜKSEK VERİMLİ ENERJİ ÜRETİMİ ÖZKAN AĞIŞ TÜRKOTED Yönetim Kurulu Başkanı 7 Ocak 2014 Kocaeli Sanayi Odası

2. ENERJİ KAYNAKLARININ YETERSİZLİĞİ • Ülkemiz, bilinen ve bulunan enerji kaynakları itibariyle kendine yeterli değildir. Bugün enerji kaynaklarımızın %72’si, ithal yoluyla karşılanmaktadır. Petrol ihtiyacımızın %93’ü, doğal gazın %98’i, yüksek kaliteli kömür ihtiyacımızın %80’i ithal yoluyla karşılanmaktadır. Bu zorunluluk bize yaklaşık yılda 60 milyar dolarlık bir ithalat faturası getirmekte, bu fatura da cari açığımızı arttırmaktadır. İthal bağımlılık oranını düşürmek için yapılan çalışmalar son 10 yıl içinde sadece %2 azalma sağlayarak %74’ten %72’ye indirilebilmiştir.

3. ENERJİ KAYNAKLARININ YETERSİZLİĞİ (devam) • Yerli kaynak kullanımını arttırarak, ithal bağımsızlığımızı azaltmak hepimizin ulusal görevidir. Hükümetimizin adeta seferberlik ilan eder gibi yayımladığı Enerji Verimliliği Strateji Belgesi’nde yerli fosil kaynak üretiminin maksimum ölçüde arttırılması, güneş, rüzgar, biyogaz ve biyokütle gibi yenilenebilir enerji potansiyelimizin birinci öncelikle değerlendirilmesi fosil kaynaklardan üretim verimliliğinin çok yüksek teknolojiler kullanılarak arttırılması, yani ulusal ve ithal enerji kaynaklarımızın azami ölçüde tasarruf edilmesi esas alınmıştır. Bugünkü enerji sohbetimizde biz, ulusal ve ithal enerji kaynaklarımızın, en yüksek enerji üretim teknolojileri kullanılarak kullanılması üzerinde duracağız.

4. ENERJİ VERİMLİLİĞİ NEDİR? • Üretimde enerji verimliliği, birim enerji kaynağı ile mümkün olan en yüksek ikincil (sekonder) enerji elde etmek, tüketimde enerji verimliliği ise, elimizdeki enerjinin mümkün olduğu kadar (yani mevcut teknolojinin imkan verdiği ölçüde) tasarruflu kullanılmasıdır. • Enerji Verimliliği konusu, enerji üretiminden tüketimine kadar, birincil ve ikincil enerji kaynaklarının en yüksek tasarrufla kullanılmasıdır. Yapılabilecek tasarruf büyük ölçüde teknolojik gelişmişliğe ve rekabetçi piyasa kurallarının uygulanmasına bağlıdır.

5. ENERJİ YOĞUNLUĞU • Enerji yoğunluğu, bir ülkede enerji verimliliğinin en önemli göstergesidir. Birim milli gelir başına (mesela 1000 $ veya 2000 $) kullanılan (yani tüketilen) enerjinin, kilogram veya ton eşdeğer petrol olarak ifadesidir. Bir ülkede enerji yoğunluğu çok yüksekse, o ülkede enerji kaynakları verimli kullanılmıyor, yani israf ediliyor demektir. • Bugün Türkiye’de bu rakam 280 kep mertebesindedir. 5 yıl önce 325 kep idi. Yani 5 yılda %20 düşürme başarısını göstermişiz. Enerji Bakanlığı’nın web sitesinde, enerji yoğunluğunun 2000’den itibaren gelişimi hesaplanmıştır.

6. Aşağıdaki Grafik-1, enerji yoğunluğunun son 10 yıl içindeki değişim trendini göstermektedir. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı bu yoğunluğu daha çok düşürmeye kararlıdır. 2009 yılında hazırladığı “Strateji Planı”nda, enerji yoğunluğunu, referans yıl olan 2008’e nazaran, 2015 yılına kadar %15 ve 2023 yılına kadar da %20 oranında azalma sağlamayı planlamaktadır. Alınan önlemlere bakılırsa, bu hedefin rahatça tutturulacağına inanıyoruz. Grafik 1. Nihai Enerji Yoğunluğu İndeksi Gelişimi

7. Enerji yoğunluğu ülkelerin gelişmişlik seviyelerini yansıtmaktadır. İleri teknoloji kullanımı enerji yoğunluğunu azaltan ana faktör olmakla beraber, ülkelerin tasarruf bilinçleri ve çıkartılan teşviklerde büyük rol oynamaktadır. AB ülkeleri, AB27 ortalaması ve Türkiye’nin enerji yoğunluğu değerleri aşağıdaki Grafik – 1’de görülmektedir. Grafik 2. AB ile Türkiye Enerji Yoğunluğu Karşılaştırması

8. Bir örnek verirsek, 2008 yılında tekstil ve hazır giyim sektörünün 15.7 milyar $ ihraç maliyetinin, 2.5 milyar $’ını, enerji kaynaklı harcamalar oluşturmuştur. Yani 2008 yılında, tekstil ve hazır giyim sektörünün enerji yoğunluğu yaklaşık 200 kep idi. 2007 yılında çıkartılan 5627 sayılı Enerji Verimliliği Kanunu’ndan sonra geçen 4 yıl içinde aynı sektör, enerji yoğunluğunu %8 azaltarak 2011’de 184 kep’e indirmeyi başarmıştır. • Bu performans, kullanılan yüksek teknolojilerin yanında, sektörde enerji yöneticileri istihdam etme, enerji verimliliği eğitimi düzenleme ile kazanılmıştır.

9. Geçenlerde FORBES Dergisi, enerjiyi en verimli kullanan ilk ülkeyi ve verimlilik rakamlarını yayımladı. Bugün sizlere sunduğum enerji verimliliği konusu ile yakından ilgili gördüğüm için bu tabloyu sizlere sunmak istiyorum: Tablo 1. Dünya’da Enerjiyi en Verimli Kullanan ilk 10 Ülke

10. ÜRETİMDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ • Verim veya verimlilik nedir? Üretimde verimlilik, birim primer enerji kaynağından (doğal gaz, kömür, akaryakıt, biyogaz, biyokütle gibi) ne kadar sekonder enerji (elektrik, buhar, sıcak su ve mekanik enerji) elde edileceğidir. Formülü çok basittir. Yüzde verimlilik (ѵ) ise: Sekonder enerji miktarı (S) V (verim) = x 100 Primer enerji miktarı (P)

11. Verimli üretim de, belirli miktardaki enerji kaynağından olabildiğince yüksek miktarda sekonder enerji üretebilme sanatıdır, becerisidir. • Teknoloji geliştikçe üretim verimi seviyeleri, yani oranları da artmaktadır. Mesela konvansiyonel kazanlara göre dizayn edilmiş linyit ve kömür santrallarında, elektrik üretim verimi %35 – 40 arasında değişirken, süper kritik santrallarda verim %44 – 48 arasında değişmektedir. • Doğal gaz kombine çevrim santrallarında durum biraz farklıdır. Şimdi bu santralları farklı yapan özelliklere geleceğiz. • Ayrıca dünyada enerji üretim ve tüketim konseptleri de kökünden değişmiştir. Elektrik enerjisinin kaynaklara yakın noktalarda üretilmesi ve binlerce kilometre uzaktaki tüketicilere taşınması modeli yerine, enerjinin tüketim kaynaklarına yakın noktalarda üretilerek, kayıpların azaltılması modelleri uygulamaya konulmuştur. Bu yeni modelin adı, bölgesel üretim (decentralized production) olarak tanımlanmaktadır. Kojenerasyon, rüzgar ve akarsu santralleri, güneş enerjisi dönüşümü, bölgesel üretimin en iyi örneklerindendir.

12. KOJENERASYON VE TRİJENERASYON NEDİR? • Kojenerasyonda, motor ya da gaz türbinlerinin egzoz gazlarının ısısı, sadece fabrikanın buhar veya sıcak su ihtiyacının karşılanması için kullanılmakta, bu ısının yaklaşık %95’i sömürülerek, elektrikle birlikte %90-92 arasında çevrim verimi sağlamaktadır. Kojenerasyon sistemlerinde, fabrikanın ihtiyacı olan elektriğin fazlası, elektrik sistemine verilerek serbest tüketicilere satılmaktadır.

13. Böyle bir kojenerasyon tesisinin şematik görünümünü aşağıdaki Şekil-2’de görmekteyiz. Bu örnek, bir Petro kimya kompleksi içindeki 3 gaz türbinli ve 3 atık ısı kazanlı kojenerasyon tesisinden verilmiştir. Şekil – 1. Bir Petrokimya kompleksinde Kojenerasyon Tesisi

14. Aşağıdaki şekilde ise, trijenerasyon örneği görülmektedir: Şekil 2. Trijenerasyon Teknolojisi ile Enerji Üretimi

15. KOJENERASYON VE TRİJENERASYON SİSTEMLERİNİN SAĞLADIĞI YAKIT TASARRUFU • Kojenerasyon ile sağlanan “Primer Enerji Tasarrufu”nun hesaplanmasında, Avrupa Kojenerasyon Direktifi aşağıdaki formülü kullanmaktadır: PES : Primer Enerji Tasarrufu CHP Hŋ : Kojenerasyon ile Üretilen Isı Verimi (Alınan faydalı ısı / yakıt enerjisi) CHP Eŋ : Kojenerasyon ile Üretilen Elektrik Verimi (Üretilen elektrik / yakıt enerjisi) RefHŋ : Isı Referans Değeri (Bu ısı ayrı bir buhar kazanında üretilirse verim) RefEŋ : Elektrik Referans Değeri (Örneğin Türkiye’de ortalama elektrik üretim verimi) • Formülden de anlaşılacağı üzere: Primer enerjiden, yani yakıttan ne kadar fazla elektrik ve aynı anda ne kadar fazla faydalı ısı elde edilirse, o kadar fazla yakıt tasarrufu sağlanır.

16. Bir örnek vermek gerekirse: Sanayici elektriğini %30 verimle üretilen şebekeden alır ve ihtiyacı olduğu buharı %85 verimli brülörlü kazandan temin ederken, ülkemiz 156 birim enerji kaynağı kullanırken, elektrik ve ısı ihtiyacını kendi kuracağı bir kojenerasyon tesisinde aynı yakıtla ve eş zamanlı olarak üretirken, sadece 100 birim yakıt kullanır. Yani kojenerasoyn teknolojisinin sağladığı tasarruf (156-100)/156= 0.36 yani %36 kadar yakıt tasarrufu sağlar. Şekil 3 - Elektrik ve ısının ayrı ayrı üretilmesinde ve birlikte gereksinim duyulan yakıt miktarları

17. KOMBİNE ÇEVRİMLİ DOĞAL GAZ SANTRALLARI • Esasında “çevrim” kelimesi bu santralların dizayn farkını pek de güzel ifade etmiyor. Buna, Kombine Çevrim, Kombine Kojenerasyon ya da Kojenerasyon Çevrimli Santrallar demek lazım. Şimdi bunların farkını görelim: • Aşağıdaki şekilde Kojenerasyon ve Komine Çevrim Santralları’nın farkını göreceksiniz: Şekil 4. Kojenerasyon ve Kombine Çevrim Tesislerinin şematik görünümü

18. Kombine çevrim santralı, kojenerasyon tesisinin buhar türbini ilaveli versiyonudur. Aşağıda turbo şekilde orta ölçekli bir kombine çevrim santralının şematik görünümünü görüyorsunuz. Şekil – 5. Orta Ölçekli Kombine Çevrim Santralı

19. Yukarıda sistem şemasını gördüğümüz bu santralın şimdi bir de çevrim şemasına göz atalım: Şekil 6. 280 MW’lık bir kombine çevrim santralının çevrim şeması

20. Böyle bir kombine çevrim santralının ekipman yerleşim şemasını da aşağıda görebiliriz: Şekil 7. Kombine Çevrim Santralı Dış Görünümü (tipik)

21. TRİJENERASYON • Trijenerasyon ise, egzoz ısısından üretilen buhar enerjisi ile fabrikanın buhar ihtiyacı karşılanırken, artanı ile absorbsiyonlu soğutucularda (çiller) soğutma enerjisi elde etmektir. Yani tek yakıtla, hem elektrik, hem buhar hem de soğutma enerjilerini elde etmektir. Trijenerasyon sistemleri, Alışveriş Merkezlerinde, havaalanlarında, hastanelerde, otellerde, tatil köylerinde, bölgesel ısıtma ve soğutmada, üniversite yerleşkelerinde, gıda ve kimya endüstrilerinde yaygın bir şekilde kullanılmakta ve bu şekilde enerji tasarrufu maksimize edilmektedir.

23. DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER… info@turkoted.org www.turkoted.org