ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİ - Deneme Sınavı - 5

Termodinamik bağlamda bir iş yapılmasına neden olan her eylemde bir miktar kayıp olacaktır. Yakıtın depolanması bu tür bir işlem olmadığı için kayıpsız yapılması mümkündür.

İletimi kısa vadeli olarak gerçekleştirilen doğalgazı kullanan termik santrallerin yüksek miktarda yakıt depolamasına ihtiyaç yoktur.

Doğalgaz kaynaklarına sahip olmayan ülkelerde doğalgaz ile elektrik üretilmesi dışa bağımlılığa neden olacaktır.

Ülkemizin yüksek miktarda sahip olduğu yerel kaynaklardan biri olan linyit, enerji üretiminde de çok kullanılmaktadır.

Bütün fosil yakıtlar doğada oluşur. Büyük çapta mekanik iş görülen her santral gürültü kitliliği yaratır. Doğalgaz az bulunan bir kaynaktır. Doğalgaz santralinde buhar türbini değil, gaz türbini bulunur; fakat bunun çevre kirliliği ile bir ilgisi yoktur. Doğalgaz santrallerinin daha az kirlilik yaratmasının nedeni, doğalgazın yanarken daha az zehirli gaz oluşturmasıdır.

Enerji fiyatlarının artmasıyla birlikte bütün yakıtlarının fiyatları artacaktır. Enerji üretimi maliyetinin artması nedeniyle karlılığı sürdürebilmek için çevreci politikalar terk edilecektir. Anlık olarak daha düşük maliyetli yakıtlara yönelmek isteyenler yakıtta kullanma potansiyellerini çeşitlendireceklerdir. Elektrik üretiminde verimin önemi artacaktır. Normal zamanlarda finansal nedenlerle makul görülmeyen jeotermal enerji santralleri, alternatiflerinin maliyetlerinin artması nedeniyle artık makul görülecektir.

Ülkemizde kurulan ilk elektrik santrali, 1902 yılında Tarsus’ta tesis edilen, bir su değirmenine bağlanmış 2 kW gücünde bir dinamodur. İlk büyük santral ise 1913 yılında İstanbul-Silahtarağa’da kurulmuştur.

Eşitlik 2.1’i kullanarak 1 ton = 1000 kg olduğundan, kömürün tam yanmasıyla elde edilecek ısı enerjisi miktarı,
Q=mL=1000x15.105=1.5.109 J olarak bulunur.

1796 -1832 yılları arasında yaşamış Fransız fizikçi Sadi Carnot’dur. Isı makinesinin çalışma ilkeleri üzerinde çalışmıştır.

Türbinden çıkan kızgın buharın dışarıya atılması yerine yeniden kazana geri verilmesi yoluyla daha yüksek verim elde edilmesine kombine çevrim adı verilir.

Doğal gazın metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8), bütan (C4H10), karbondioksid(CO2), oksijen (O2), azot (N2), hidrojen sülfit (H2S) ve az miktarda argon (Ar), helyum (He), neon (Ne), ksenon (Xe) bileşenleridir.

Ülkemizde kömürle çalışan santrallerden, Zonguldak-Çatalağzı, Termik Santral’imiz yakıt olarak taş kömürü kullanırken Kahramanmaraş-Afşin Elbistan A ve B, Çanakkale-Çan, Sivas-Kangal, Bursa-Orhaneli, Kütahya-Seyitömer, Tunçbilek A ve B, Manisa-Soma A ve B, Muğla-Kemerköy, Yatağan ve Yeni köy santrallerimiz linyit kömürü kullanmaktadırlar( Çizelge 2.1).

Çizelge 2.1’den de görüleceği üzere Kahramanmaraş-Afşin Elbistan termik santrallerimiz en büyük elektrik enerjisi elde etme gücüne sahiptir. Başka bir deyişle termik santrallerimiz içinde en çok elektrik enerjisi bu santrallerimizde üretilmektedir.

Fuel oil ile çalışan santrallerimiz İstanbul-Ambarlı, Artvin-Hopa, Samsun I ve II,Batman ve Hakkari II, dizel ile çalışan santrallerimiz İzmir-Aliağa, Çukurca-Hakkari ve Van-Engil, doğal gaz ile çalışan santrallerimiz İstanbul-Ambarlı, Bursa ve Kırklareli-Hamitabat’tır (Çizelge 2.2).

Doğal gaz çok düşük sıcaklıklarda
–160°C’de ve atmosfer basıncında sıvılaşabilir. Dolayısıyla, yaşanabilir. ortamların tamamında gaz hâlindedir. Yani doğal gaz, gaz hâlinde borularla taşınabileceği gibi gerektiği durumlarda sıvı olarak da özel tankerlere taşınabilir.

Yanma ısısı (L)’ nin birimi SI birim sisteminde joule(J)/kilogram(kg) dır.

60.10⁶ kJ = 60.10⁹ J
60.10⁹ J/30.10⁶ J/kg = 2000 kg = 2 ton

Q=mc(tson-tilk)
Bir kg sıvının sıcaklığını bir °C artırmak için gerekli enerji miktarı ile doğru orantılı olan her maddenin kendine ait olan özelliğine o sıvının özgül ısısı denir.

50.10¹⁴ x 0,8 x 0,9 = 36.10¹⁴
X=36

Kojenerasyon, enerjinin hem elektrik hem de ısı formlarında aynı sistemden beraberce üretilmesidir. Bu birliktelik, iki enerji formunun da tek tek kendi başlarına ayrı yerlerde üretilmesinden daha ekonomik neticeler oluşturmaktadır. Basit çevrimde çalışan, yani sadece elektrik üreten bir gaz türbini ya da motoru, kullandığı enerjinin % 30-40 kadarını elektriğe çevirebilir. Bu sistemin kojenerasyon şeklinde kullanılması hâlinde sistemden dışarıya atılacak olan ısı enerjisinin büyük bir bölümü de kullanılabilir enerjiye dönüştürülerek toplam enerji girişinin % 70-90 arasında değerlendirilmesi sağlanabilir. Bu tekniğe birleşik ısı-güç sistemleri ya da kısaca kojenerasyon diyoruz.