Hayat hikayeleri » KOJENERASYON SİSTEMLERİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ
Sitemizdeki hayat hikayeleri toplam 2387748 defa okunmuş ve 1557 yorum yazılmıştır.
Kategori: İcatlar-buluşlar | 0 Yorum | 3653 Okunma | Yazan: ballikas | 11 Aralık 2010 06:49:36
Elektrik üretimine yönelik olan ve ülkemizde de yaygınlaştırılarak kullanılmak istenilen bu yeni teknoloji, ısı ve elektriği birlikte üretecek bileşik ısı güç sistemleri (CHP) yani kojenerasyon teknolojisidir. Bu teknolojinin,
Kojenerasyon, 20. yüzyılın başlarından itibaren, güç santrallerinin yerleşim birimlerinde kurulması ve bölge ısıtması yapılmasıyla başlamıştır. Bölge ısıtması konutların ve işyerlerinin ısıtma, sıcak su ve proses ısılarının bir veya birkaç merkezden sağlanmasıdır. Bölge ısıtması, 1940’ lı yıllarda yakıt fiyatlarının düşmesiyle çekiciliğini yitirmiştir. Ama 1970’ li yıllarda yakıt fiyatlarının hızla yükselmesiyle bölge ısıtmasına ilgi dünya çapında yeniden uyanmıştır. Kojenerasyon ekonomik açıdan kazançlı olmuştur. Bunun sonucu olarak son yıllarda bu tür santrallerin kurulması hızlanmıştır .
Kojenerasyon, merkezi ısıtma uygulamalarının yaygın olarak kullanıldığı ülkelerde daha erken gelişme ve kullanılma olanağı bulmuştur. Çünkü ABD’ de binalar çok yüksek olduğundan sıcak su ile ısıtma yapılamamakta, bunun yerine alçak basınçlı buhar kullanılarak ısıtma yapılmaktadır. Bu yüzden merkezle kullanma yeri arasında yüksek basınçlı buhar tercih edilmiştir. Bu sistemin kullanılmasının bir sebebi ise yaz aylarında büyük klima tesisleri için buhara olan ihtiyaçtır. Bu nedenle bileşik ısı – güç üreten merkezlerin yıllık verimi yüksek olmaktadır. Bu yüzyılın sonuna kadar ABD’de elektriğin % 15’inin bileşik- kojenerasyon tesislerinden sağlanması beklenmektedir.
Fransa’da bölge ısıtması ile ilgili ilk büyük tesis Paris’te yapılmıştır ve buharlı olan bu sistem devamlı olarak gelişmekte olup, hem bileşik ısı–güç üreten merkezlerden hem de yalnız buhar üreten çöp yakma merkezleri tarafından beslenmektedir.
İskandinav ülkeleri bu tesisler açısından en önde gelmektedirler. Danimarka, İsveç, Finlandiya ve Norveç’te toplam binaların % 30-80’ i bu sistemle ısıtılmakta olup ısıtma merkezleri birleşik ısı – güç üretimi şeklinde düzenlenmiştir .
Hayatımızın temelini oluşturan enerji kavramının, yönlendirilmesinin en zor biçimi olan ısıl enerji, insanlığın ilk ve önemli keşiflerinden biri olan ateşle birlikte bizi meşgul etmektedir. Fakat, enerjiyi biz insanlar gittikçe kendimiz için değil, kendimize karşı kullanmak gibi bir hataya düştük ve bu hatayı yaşama düzeyimizin yükselmesi olarak yorumladık. Şöyle ki; geçen yüzyıldan bu yana dünyamızda üretim 100 kat, çevre kirliliği ise 50 kat artmıştır. Bu artışların ortalama %55’i son 20 yıl içinde olmuştur. Yine geçen yüzyıldan bu yana fosil yakıt kullanımı ve hava kirliliği 30 kat artmıştır; bu artışın %60’ı 1970-90 yılları arasında gerçekleşmiştir. Bu arada, bitki ve hayvan türlerinin %20’si yok olmuştur. Orman yüz ölçümü %25 azalmış, 480 milyon hektar toprak erozyona uğramıştır. Ozon tabakasında %3-6 arası incelme olmuştur. Nükleer reaktörler yılda 85 milyon m3 radyoaktif atık üretmekte, yalnızca OECD ülkelerinde, yılda 20 milyon ton oksijen tüketici madde deniz, göl ve nehirlere evsel ve endüstriyel atık olarak atılmaktadır. 1980-90 yılları arasında ortalama yıllık nüfus artışı %2.5 olan ülkemizdeki durum da hiç farklı değildir. Bu olumsuzluklar enerjiyi, özellikle ısıyı yanlış kullanmamızdan ve en önemlisi yanlış yöntemlerle üretmemizden kaynaklanmaktadır.
Ülkemizde yılda 20 milyon TEP olan tüketiminin %31’inin odundan, %20’sinin kömürden, %20’sinin petrolden, %14’ünün hayvan ve bitki atıklarından, %11’inin elektrikten, %4’ünün doğal gazdan karşılandığı düşünülürse; enerji üretiminde izlenecek yolun çevre kirliliği, ekonomi ve dışa bağımlılık üzerindeki etkileri daha net görülebilir. Söz konusu enerji tüketiminin %41’i konut ısınmasında, %35’i sanayide, %20’si ise ulaşımda kullanılmaktadır. Sanayide harcanan enerjinin sektörel dağılımı %38 metal, %25 toprak, %16 kimya, %9 kağıt, %6 tekstil kolları şeklindedir. Dolayısıyla hem sanayide, hem de konut ısıtmasında gerekli olan elektrik enerjisinin ve ısıl enerjinin aynı kaynaktan karşılanması ile yapılacak olan enerji tasarrufu çevre kirliliğini ve dışa bağımlılığımızı azaltırken, kaynaklarımızın hızla tükenmesini de önleyecektir.
Bundan dolayıdır ki; elektrik ve ısı enerjisinin aynı kaynaktan karşılanması yöntemi, yani kojenerasyon teknolojisi gereklidir.
21. Yüzyılda Kojenerasyonun Yeri
Dünya’ da 50 yıldan beri, Türkiyemizde 6 yıldır uygulanmakta olan Kojenerasyon sistemleri, arz ettikleri yüksek çevrim randımanı ile sağladıkları kolay işletme ile dayanılmaz cazibede bir yatırım modeli olma ayrıcalığını korumaktadır ve 21. Yüzyılda da korumaya devam edecektir.
Bugün Avrupa Birliliği enerji politikasının iki temel taşını, enerji pazarının tümüyle serbest pazara dönüştürülmesi ve çevre koruma sorumluluğunda uluslararası paylaşımın sağlanması oluşturmaktadır. Enerji pazarının serbest hale getirilmesi, enerji arzında yüksek rekabet, fiyatlarda giderek yükselen şeffaflık, elektrik şebekelerinin çağdaş gelişmişlik düzeyine ulaştırılması ve kojenerasyon uygulamalarına ağırlık verilmesi, gelişmelerini de beraberinde getirmektedir. Gelişmiş enerji pazarının en önemli özelliği endüstriyel ya da domestik tüketicilerin, kaliteli enerjiyi uygun fiyatla almalarına imkan sağlayacak rekabet ortamını yaratmasıdır.
Bu ortam, büyük tüketicilerin yakınında, gelişmiş ve güvenli elektrik sistemlerinin birbirleriyle yarışır biçimde enerji arzına hazır olmaları mümkündür. Yani çağımızda tüketim merkezlerine enerji hatlarıyla enerjinin nakli yerine, tüketim merkezlerine yakın üreticilerin bir rekabet ortamı içinde (iki ya da üç üreticinin yarattığı enerji arzı ile) üretimlerini arz edecekleri bir piyasanın oluşturulması yönüne gidilmelidir. Desantralizasyon dediğimiz bu sistemin özeti tüketim merkezlerine yakın üretim birimlerinin oluşturulmasıdır. İşte kojenerasyon, tüketim merkezlerinin yakınında kurulmasıyla yüksek randımanıyla ve temiz enerji üretim teknolojisi ile, bu çağdaş gelişmenin en güzel örneğini oluşturmaktadır.
Avrupa’da Kojenerasyon sistemleri daha çok, kışları uzun ve soğuk geçen Kuzey Avrupa (Finlandiya, Danimarka ve Hollanda gibi) ülkelerde, şehirlerin bir merkezden ısıtılmasıyla başlamıştır. Kojenerasyon teknolojisi, bu suretle bir yandan, konutların ihtiyacı olan ısıyı üretirken diğer yandan da, yine konutların ve sanayi tesislerinin elektrik ihtiyacını da sağlamıştır. Yani Avrupa’da ısı üretim amaçlı Kojenerasyon projeleri daha önce başlamış ve daha çok yaygınlaşmıştır. Finlandiya, Hollanda ve Danimarka gibi Kuzey Avrupa ülkelerinde konutların %60’ı merkezi ısıtma sistemi ile ısıtılmakta ve bu sistemlerinde en az yarısında kojenerasyon sisteminin uygulanmakta olduğunu görüyoruz. Bu gibi ülkelerde kojenerasyonla üretilen elektrik enerjisinin toplam elektrik tüketimindeki payının %40’lara ulaştığını görmekteyiz. Ülkemizde bu rakamın, 1997 de %8, 2000 yılı itibariyle %12 olduğunu görüyoruz, 2005 yılında %17 ve 2020 yılında %30’a ulaşacağını tahmin ediyoruz. Bu hesapta 2020 yılında Türkiye’nin kurulu elektrik üretim gücünün 118 500 MW olacağını ve bunun 35 500 MW’ının kojenerasyona dayalı tesislerden oluşacağı varsayılmıştır.
Ülkemizde 04/09/1985 yılında çıkartılmış olan Otoprodüktörlük Kararnamesi, ondan önce devlet kuruluşlarının uyguladığı benzeri projeleri soyutlarsak, kojenerasyon yatırımları için teşvik unsuru olmuştur. Devletimizin getirdiği vergi iadesi ve gümrük muafiyeti gibi teşviklerin rüzgarını arkalarına alan Otoprodüktörler, 1998 Eylül sonuna kadar 45 adet kojenerasyon tesisini kurarak işletmeye almışlardır. Şu anda toplam kapasitesi 1000 MW olan 42 tesis kurulmaktadır; ayrıca toplam kapasitesi 1760 MW olan 52 tesis için ETKB’ nin onayı beklenmektedir. Özel enerji yatırımlarının en randımanlısı (Kojenerasyonda çevrim randımanı %90’a kadar yükselmektedir.) olduğu kadar yasal alt yapısı en sağlam olan kojenerasyon, yani Otoprodüktörlük uygulamaları, hiçbir yasal engele takılmadan, ortalama elektrik tüketim artışının %10 olduğu ülkemizde yıllık %40 artışla büyümekte ve gelecek yılların elektrik ve ısı tüketim artışını karşılayacak en güvenilir üretim kaynağı olacağı anlaşılmaktadır.
Tüketici, üretici ve ülkemiz ekonomisi yönünden bu kadar cazip bir enerji üretim modelinin sorunları nelerdir?
En önemli sorun, doğal gazın ancak ülkemizin küçük bir bölgesine ulaşabilmiş olmasıdır. Kojenerasyon designının hayat kaynağı olan doğal gaz, ancak çok sınırlı varlığıyla, bölgeler arası haksız rekabetin de en önemli nedenini oluşturmaktadır. Ulusal doğal gaz şebekesi yaratılmadıkça ve bu şebekeye talep edilen doğal gaz verilmedikçe bu haksız rekabet devam edip gidecektir. BOTAŞ, ulusal doğal gaz şebekesinin yapımında geç kalmakta, yeterli gaz temininde de başarılı olamamaktadır. Gelecek yıllarda bu sorunun giderilmesi, BOTAŞ’a gazda tekelcilik yetkisi veren 397 sayılı KHK’ nin kaldırılarak yada değiştirilerek, özel sektöre gaz tesisleri kurma ve gaz ithal etme yetkisinin tanınmasına bağlıdır.
ETKB’nin ülkemizin büyük bir bölümünde olmayan doğal gaz yerine alternatif yakıt yaratma gayretlerini takdirle karşılıyoruz. ETKB Petrol İşleri Genel Müdürlüğünün Haziran 1998’den beri çıkardığı yönetmelik ve tebliğlerle LPG, Fuel oil ve motorinin elektrik üretim maksatlı kullanımında AFİF ve ATV’yi önemli ölçüde azaltılmasıyla, bu yakıtların 1000 Kcal fiyatı, doğal gazla yarışacak seviyeye inmiş ve kanaatimizce bölgeler arası haksız rekabet büyük ölçüde ortadan kalkmıştır.
Kojenerasyon uygulamaları konusunda diğer önemli bir engel de Otoprodüktörlük Kararnamesi ile Otoprodüktörlük sistemi teşvik edilmelidir. Kanaatimizce, teşvik edilmesi gereken, Otoprodüktör değil kojenerasyon design ve teknolojisidir. Bu çok yüksek randımanlı çağdaş sistemi ister Otoprodüktör ister toplu konut yatırımcısı uygulasın ülkemiz ekonomisine katkısı aynıdır. Yani yüksek enerji tasarrufudur. Bu nedenle, anılan kararname Otoprodüktörlüğün katı çerçevesinden çıkartılmalı ve kojenerasyon teknolojisini getiren ve bunu fizibilite raporuyla kanıtlayan her yatırımcıya bu tesisleri kurma imkanı verilmelidir.