Biyokütle Enerji Santralleri

0
15
biyokütle enerji santrali
biyokütle enerji santrali

Biyokütle Enerji santralleri , başta karbondioksit olmak üzere , sera gazı emisyonlarının önemli bir kaynağıdır. Enerji santralleri, ısının nasıl üretildiğine bağlı olarak kömür yakıtlı, doğal gaz yakıtlı, petrol yakıtlı, güneş, rüzgar, hidroelektrik, jeotermal veya nükleer olabilir. Adaptasyon paradigması, en fazla karbon salan enerji santralleri için nasıl geçerlidir?

İklim sistemindeki değişiklikler, enerji santrallerinin çeşitli operasyonlarını etkileyecektir. Kömürle çalışan bir elektrik santrali ile başlayalım. Örneğin, iklim stresi altında, ofislerde iklimlendirme maliyetlerinin artması, kömür çıkarmak için daha fazla çaba gösterilmesi gerekiyor. Santral, yaydığı karbondioksit miktarı üzerinde sonuçları olabilecek veya olmayabilecek bu değişikliklere uygun şekilde uyum sağlamalıdır.

Kömürlerin aşırı yakılması nedeniyle, kömürle çalışan bir elektrik santrali en büyük ve aynı zamanda en ağır karbondioksit yayıcıdır. Bir önceki bölümde açıklandığı gibi, antrasit kömürün yakılmasıyla bir MMBTU (Milyon İngiliz Termal Birimi) enerji üretilir ve buna 228,6 pound karbondioksit salınımı eşlik eder. Buna karşılık, doğal gazla çalışan bir elektrik santrali tarafından sadece 117 pound karbondioksit salınımı ile aynı miktarda enerji üretilebilir.

Kömürle çalışan santralin, üretim faaliyetlerinden kaynaklanan karbondioksit emisyonlarını kesmek için herhangi bir teşviği bulunmamaktadır. Hükümetin santrale karbon cezası dayatması, onu emisyonları azaltmak için davranışlarını değiştirmeye zorlayacaktır. Santral daha temiz kömürlere geçebilir. Olduğuna göre, örneğin, birim enerji üretim başına karbondioksit biraz daha düşük seviyede yayan bitümlü kömür, için antrasit kömürden geçiş CO 205 pound olabilir 2 üretilen enerji MMBtu başına emisyon.

Bununla birlikte, kömür şalteri, hükümet tarafından belirlenen azaltma gereksinimini karşılamada yetersiz kalabilir. Ardından, elektrik santrali kömürle çalışan üretimleri kapatabilir ve bir metan algılama ve yakalama tesisi ile tamamlanan doğal gazla çalışan bir işletme açabilir, bu da son ve önümüzdeki on yıllarda kaya gazı üretimindeki büyük artışın faydalarından yararlanır. ( Joskow, 2013; Brandt ve diğerleri, 2014 ). Alternatif olarak, elektrik santrali, kömürle çalışan üretimleri sürdürürken emisyonları azaltmak için bir karbon yakalama-depolama tesisini tercih edebilir. Santral için yine başka bir seçenek, kömürle çalışan santrali kapatmak ve güneş enerjisi santralleri gibi düşük karbonlu operasyonları açmaktır.

Şimdiye kadar yapılan açıklamadan da anlaşılacağı gibi, kömürle çalışan bir elektrik santrali, küresel ısınma endişesi nedeniyle emisyonları azaltmak için harekete geçmek için çok az motivasyona sahip. Santralin maliyetli azaltım önlemleri alması için, hükümetin onu harekete geçmeye zorlaması gerekir. Küresel atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonundaki artış devam ettiği ve küresel sıcaklıktaki artış yavaşlamadığı sürece, hükümetlerin Kongre tarafından mevzuat yoluyla müdahale etmesi için güçlü bir neden var.

Ancak, önümüzdeki on yıllarda karbondioksit konsantrasyonundaki artışın yanı sıra sıcaklık artışı da yavaşlarsa, hükümetin onları emisyonları kesmeye zorlaması çok zor olacaktır. Bilim adamları tarafından onlarca yıldır yakından izlenen bu önlemlerde gözlemlenen eğilimler, hükümetlerin müdahale edip etmeyeceğine karar vermede kritik bir rol oynayacaktır ( NCEI, 2016 ).

Genel olarak enerji üretimleri, iklim rejimindeki değişikliklere uyum sağlayacaktır. Daha yüksek bir sıcaklık, çoğu zaman, daha fazla miktarda yağışın yanı sıra yüksek dağlardaki buzulların ve buz tabakalarının erimesiyle ilişkilidir ( IPCC, 2014a ). Yağışların artması, hidroelektrik enerji üretimi için kullanılabilecek su miktarını artırır. Kongo nehrinde (Inga Falls hidroelektrik barajları) ve Çin’de (Tibet’teki Three Gorges Baraj Projesi ve Yarlung Tsangpo Nehri Baraj Projesi) şu anda yürütülenler gibi büyük ölçekli hidroelektrik projeleri gelecekte daha sık görebileceğimiz şeylerdir. seçilen yerlerde daha fazla yağış veya küresel ısınma nedeniyle buzulların erimesi nedeniyle ( Seo, 2016b)). Enerji tedarikçileri, hidroelektrik enerji üretimlerinin, kömürle çalışan enerji santralleri gibi diğer enerji üretim yöntemlerine göre nispeten daha ekonomik hale geldiğini görebilirler.

Hidroelektrik santrallerdeki bu tür artışların, sera gazı azaltım çabalarına önemli katkı sağlaması bekleniyor. 2016 yılı itibariyle dünyadaki 62.500 santralden dünyanın en büyük dokuz işletme santrali hidroelektrik santralleridir. En büyük dokuz elektrik santralinden dördü Çin’de bulunuyor ve son 13  yılda faaliyete geçti . Hidroelektrik enerji, 2015 yılında Çin’in toplam elektrik üretiminin %20’sini oluşturan ikinci en büyük elektrik kaynağıdır ( US EIA, 2016 ).

Bu adaptasyon davranışı, yalnızca enerji üreticisinin iklim sistemindeki değişiklikler tarafından yaratılan özel teşviklerinden, yani artan yağışlardan veya buzulların ve buz tabakalarının erimesinden kaynaklanacaktır. Uyum stratejisi daha sonra sera gazlarının azaltılmasına yol açar. Hidroelektrik enerji üretimlerinden artan enerji arzı, toplam enerji tüketimi miktarı değişmediği sürece, bir bütün olarak enerji sektörü için üretilen enerji birimi başına karbondioksit emisyonlarında azalma anlamına gelir.

Daha sıcak bir iklim rejimi, güneş enerjisi üretimi için kullanılabilecek Dünya’ya alınan daha az güneş radyasyonu anlamına gelebilir. Bu, öncelikle, su kütlelerinden ve bitki örtüsünden artan buharlaşma-transpirasyondan kaynaklanan atmosferdeki artan bulutlar nedeniyle meydana gelebilir. Bu, günümüzde güneş panellerine yapılan yoğun yatırımların, gelecekte bazı bölgelerde günlük enerji üretiminde daha az etkili olabileceği anlamına geliyor.

Uyum paradigmasının diğer bir işbirlikçi bileşeninin kritik rolü, yani teknolojik gelişmeler, enerji sektörünün karbon emisyonlarını azaltmak için daha önce tartışılan potansiyel stratejilerinde iyi bir şekilde gösterilmiştir . Doğal gazla çalışan bir enerji üretimine geçiş, kısmen hidrofraktür teknolojisi ile mümkün olmaktadır; teknolojinin maliyeti önemli ölçüde düşerse bir karbon yakalama-depolama tesisi daha yaygın olarak kullanılabilir; Bu teknolojilerin maliyetleri düşerse güneş enerjisi gibi düşük karbonlu enerji üretimlerine geçiş hızlandırılabilir.

Biyokütle Enerji Kaynaklarının Türkiye için Önemi

biyokütle enerji santralleri
biyokütle enerji santralleri

Biyokütle enerjisi kaynağı olarak Türkiye‘de tahıl tozu, mahsul artıkları ve meyve ağacı artıkları gibi çeşitli tarımsal artıklar mevcuttur. Biyokütle enerji kaynakları arasında yakacak odun en ilgi çekici olanlardan biri gibi görünüyor çünkü Türkiye’nin toplam enerji üretimindeki payı %21 gibi yüksek ve onu faydalı enerjiye dönüştürmek için gerekli teknikler çok karmaşık değil. Enerji gereksinimleri için belirli bir biyokütle seçimi, mevcudiyeti, kaynağı ve nakliye maliyeti, rekabet eden kullanımları ve yaygın fosil yakıt fiyatlarından etkilenir. 

Biyokütlenin yerel hammadde ve iş gücü kullanması nedeniyle biyokütle kullanımı özellikle gelişmekte olan ülkeler için çok çekici bir enerji kaynağıdır. Gelişmekte olan birçok ülke gibi Türkiye de enerji ihtiyacının çoğunu biyokütleden sağlıyor. Biyokütlenin hem elektrik hem de termal enerji üretiminde daha verimli kullanılması, Türkiye’nin petrol ithalatını azaltmasına ve böylece ödemeler dengesini önemli ölçüde etkilemesine olanak sağlayabilir. Türkiye her zaman dünyanın önde gelen tarım ülkelerinden biri olmuştur. 

Biyokütle enerjisinin Türkiye’nin en önemli kaynaklarından biri olması nedeniyle tarımın önemi giderek artmaktadır. Biyokütle atık malzemeleri, elektrik üretimi için merkezi, orta ve büyük ölçekli proses ısısı üretimi sağlamak için Türkiye’de kullanılabilir. Türkiye’nin ilk biyokütle enerji projesi Adana ilinde, 45 kurulu gücünde geliştiriliyor. Biyokütle enerjisinin Türkiye’nin en önemli kaynaklarından biri olması nedeniyle tarımın önemi giderek artmaktadır. Biyokütle atık malzemeleri, elektrik üretimi için merkezi, orta ve büyük ölçekli proses ısısı üretimi sağlamak için Türkiye’de kullanılabilir. 

Türkiye’nin ilk biyokütle enerji projesi Adana ilinde, 45 kurulu gücünde geliştiriliyor. Biyokütle enerjisinin Türkiye’nin en önemli kaynaklarından biri olması nedeniyle tarımın önemi giderek artmaktadır. Biyokütle atık malzemeleri, elektrik üretimi için merkezi, orta ve büyük ölçekli proses ısısı üretimi sağlamak için Türkiye’de kullanılabilir.

 Türkiye’nin ilk biyokütle enerji projesi Adana ilinde, 45 kurulu gücünde geliştiriliyor. MW.  Mersin ve Tarsus illerinde toplam 30 MW kapasiteli iki adet fizibilite çalışması aşamasındadır. Türkiye’de biyokütleden elektrik üretimi yakın gelecekte umut verici bir yöntem olarak bulunmuştur.

Türkiye toplam potensiyel biyokütle enerji alanları

Türkiye’de Biyokütle Enerji Potansiyeli ve Kullanımı

Biyokütle, bugün dünyada en yaygın kullanılan yenilenebilir enerji kaynağıdır. Çoğunlukla katı halde ve daha az ölçüde sıvı yakıtlar ve gaz halinde kullanılır. Biyokütlenin enerji üretimi için kullanımı modern zamanlarda sadece mütevazi bir oranda artmıştır. Biyokütle, Türkiye’nin kırsal kesiminde ana enerji kaynağıdır. Biyokütle, elektrik üretimi, evlerin ısıtılması, araçların yakıt ikmali ve endüstriyel tesisler için proses ısısı sağlanması dahil olmak üzere çeşitli enerji ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılır. Biyokütle potansiyeli odun, hayvan ve bitki atıklarını içerir. Biyokütle enerji kaynakları arasında yakacak odun Türkiye’nin toplam enerji üretimindeki payının %14 gibi yüksek olması nedeniyle en ilginç olanı gibi görünüyor. Türkiye’nin toplam biyokütle enerji potansiyeli yaklaşık 33 milyon ton petrol eşdeğeridir (Mtoe). Türkiye’nin kullanılabilir biyokütle potansiyeli miktarı yaklaşık 17 Mtep’tir. Kullanılabilir biyoenerji kaynaklarından elektrik üretim potansiyeli 2010 yılında 73 MW ve kurumsal gelirdir ve 280.000’den fazla işi temsil etmektedir. Bu çalışma, Türkiye’de iklim değişikliğinin azaltılması ve enerji sürdürülebilirliği için önemli bir biyokütle enerjisi potansiyeli olduğunu göstermektedir.

türkiye enerji kaynakları
türkiye enerji kaynakları

Dünyadaki Biyokütle Enerji Santralleri

Ironbridge, Birleşik Krallık – 740MW

740 MW kapasiteli, İngiltere’nin Severn Gorge bölgesinde bulunan Ironbridge santrali, dünyanın en büyük biyokütle santralidir. Ironbridge daha önce 1.000 MW kurulu güce sahip kömürle çalışan bir elektrik santraliydi. 2013 yılında tesisin iki ünitesi biyokütleye dayalı elektrik üretimine dönüştürülmüştür.

Santral, Birleşik Krallık elektrik ve gaz şirketi E.ON’a aittir ve onun tarafından işletilmektedir. Ironbridge elektrik santrali, Avrupa Birliği’nin Büyük Yakma Tesisi Direktifi’nin (LCPD) bir parçası olarak 2015 yılında kapanacak. E.ON, tesisi planlanan kapanışa kadar odun peletlerinden güç üretecek şekilde dönüştürdü.

Alholmens Kraft, Finlandiya – 265MW

Finlandiya’nın Jakobstad kentindeki Finlandiyalı kağıt hamuru, kağıt ve kereste üreticisi UPM-Kymmene’nin fabrika tesislerinde bulunan 265 MW’lık biyo-yakıtlı bir enerji santrali olan Alholmens Kraft, dünyanın en büyük ikinci biyokütle enerji santralidir. Ocak 2002’den beri faaliyette olan tesis aynı zamanda UPM kağıt fabrikası için 100 MW ısı ve Jakobstad sakinleri için 60 MW bölgesel ısıtma sağlıyor.

Metso tarafından tasarlanan Alholmens Kraft Enerji Santrali, Kvaerner Pulping tarafından sağlanan bir Sirkülasyonlu Akışkan Yataklı Kazan kullanıyor. Tesis, Pohjolan Voima’nın %49,9’una sahip olduğu bir yan kuruluş olan Oy Alholmens Kraft’a aittir ve tarafından işletilmektedir. Tesisin diğer paydaşları arasında Perhonjoki, Revon Sahko Oy ve Skelleftea Kraft yer alıyor.

Polaniec, Polonya – 205MW

Polonya’nın güneydoğusundaki Polaniec’te bulunan 205 MW kapasiteli Polaniec biyokütle enerji santrali, dünyanın üçüncü büyük biyokütle enerji santralidir. Ağaç yetiştirme ve tarımsal yan ürünleri yakıt olarak kullanan tesis, Kasım 2012’de ticari faaliyete başladı.

Tamamen biyokütle yakıtlı tesis, GDF SUEZ’e aittir ve onun tarafından işletilmektedir ve Foster Wheeler tarafından üretilen dünyanın en büyük ve en gelişmiş biyokütle sirkülasyonlu akışkan yataklı (CFB) kazanına sahiptir. Tesis, yılda 1,2 milyon ton karbondioksit emisyonunu dengelerken 600.000 haneye yetecek kadar elektrik üretiyor.

Kymijärvi II, Finlandiya – 160MW

Lahti Energy’nin Finlandiya’nın Lahti şehrinde, Helsinki’nin yaklaşık 100 km kuzeyinde bulunan 160 MW’lık Kymijärvi II enerji santrali, dünyanın dördüncü büyük biyokütle enerji santrali olarak yer alıyor. Temiz olmayan plastik, kağıt, karton ve ahşap gibi katı geri kazanılmış yakıt (SRF) kullanan gazlaştırma tabanlı bir enerji santralidir. Kymijärvi II, 1998 yılında tesiste bir biyokütle CFB gazlaştırıcı kurulumuna rağmen çoğunlukla kömürden güç üreten Kymijärvi I’in yakınında yer almaktadır .

ymijärvi II enerji santrali, Mayıs 2012’de ticari işletmeye başladı ve 25 m yüksekliğinde ve 5 m dış çapında, atıktan türetilen yakıtı yanıcı gaza dönüştüren bir atmosferik basınçlı CFB gazlaştırıcı, bir doğal sirkülasyonlu buhar kazanı, Siemens SST 800 Tandem’den oluşuyor. türbin ve Siemens Gen5-100A-2P jeneratör. Metso, santral için otomasyon sistemi sağladı.

Kymijärvi II tesisi, 300 GWh elektrik ve 600 GWh bölgesel ısı üretiyor. Elektrik, Kymijärvi trafo merkezinde 110 kV’luk bir bağlantı kullanılarak ulusal şebekeye besleniyor.

Vaasa Biyogazlaştırma tesisi, Finlandiya – 140MW

Finlandiya, Vaasa’daki 140 MW’lık biyokütle gazlaştırma tesisi Mart 2013’te faaliyete başladı. Pohjolan Voima’nın bir yan kuruluşu olan Vaskiluodon Voima Oy, mevcut 565 MW’lık Vaskiluoto-2 kömürünün bir parçası olarak tesisi 40 milyon € (52 milyon $) yatırımla inşa etti. ateşlenmiş bitki.

Biyokütle enerji santrali, esas olarak orman kalıntısı içeren odundan biyogaz üretir ve daha sonra enerji üretimi için ısı üretmek için yakar. Tesis ayrıca 170 MW bölgesel ısıtma sağlıyor. Santral, gelişmiş bir CFB gazlaştırıcının inşasını ve mevcut kömür kazanının modifikasyonunu içeriyordu. Metso, biyogazlaştırma tesisini Haziran 2011’de imzalanan bir sözleşmenin parçası olarak teslim etti.

Wisapower, Finlandiya – 140MW

UPM’nin Pietarsaari, Ostrobothnia, Finlandiya’daki Wisaforest kağıt fabrikası kompleksinde bulunan Wisapower tesisi, 140 MW elektrik üretim kapasitesine sahip. 2004 yılından beri faaliyette olan santralin ısı çıkışı 400 MW’dır. Pohjolan Voima, tesisin sahibi ve yan kuruluşu Wisapower Oy aracılığıyla işletiyor.

Wisapower biyokütle yakıtlı enerji santrali, birincil yakıt olarak siyah likör kullanıyor. Tesiste kullanılan SST-800 buhar türbini ve jeneratör Siemens tarafından tedarik edildi. Tesisin kazanı Andritz tarafından sağlandı. Jaako Poyry, tesisin EPC yüklenicisi olarak görev aldı.

New Hope Power Partnership, ABD – 140MW

New Hope Power Partnership (NHPP) tarafından South Bay, Florida, ABD’de inşa edilen biyokütle enerji santrali 140 MW kurulu güce sahip.

New Hope Power Partnership biyokütle enerji santrali, elektrik üretimi için şeker kamışı lifi (küspe) ve geri dönüştürülmüş kentsel odun yakıyor. Santralin ürettiği güç, şeker kamışının işlenmesi ve yaklaşık 60.000 eve elektrik sağlanması için kullanılıyor.

Kaukaan Voima, Finlandiya – 125MW

Finlandiya, Lappeenranta’da bulunan Kaukaan Voima biyokütle yakıtlı elektrik santrali 125 MW kurulu elektrik kapasitesine sahiptir. Mayıs 2010’da açılışı yapılan enerji santrali aynı zamanda Lappeenrannan Energia için 110 MW bölgesel ısı ve UPM’nin Kaukas fabrikaları için 150 MW proses buharı üretiyor.

Tesisin sahibi ve işletmecisi Pohjolan Voima, Lappeenrannan Energia ve UPM arasındaki bir ortak girişim olan Kaukaan Voima Oy’dur. Tesisin inşası üç yıl sürdü ve 240 milyon € (331 milyon $) yatırım aldı. Tesis, güç üretmek için odun ve turba yakıyor.

Seinäjoki, Finlandiya – 125MW

Pohjolan Voima’nın yan kuruluşu Vaskiluodon Voima’nın sahibi olduğu ve işlettiği 125 MW’lık Seinäjoki enerji santrali, Finlandiya’nın Güney Ostrobothnia bölgesindeki Seinäjoki şehrinde bulunuyor. Santral 1990 yılından beri faaliyettedir ve 100 MW bölgesel ısı kapasitesine sahiptir.

Seinäjoki fabrikası, ana yakıt olarak talaş ve turba, yedek yakıt olarak da kömür kullanıyor. Ekim 2013’te Metso’ya biyokütle enerji santrali için bir otomasyon güçlendirme sözleşmesi verildi. Fabrikadaki orijinal otomasyon sistemi, bir Metso DNA otomasyon sistemi ile değiştiriliyor.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz
Lütfen isminizi yazınız