Çift akışkanlı yöntemle jeotermal kaynaklardan elektrik üretiminin optimizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Öğrenci: AŞSE KAPULLUOĞLU

Danışman: METİN GÜRÜ

Özet:

Fosil kaynakların sınırlı miktarda olması nedeniyle, elektrik üretiminde yeni enerji kaynakları arayışları hız kazanmıştır. Bunlardan yenilenebilir enerji kaynakları temiz ve çevresel açıdan güvenilir olması nedeniyle umut vadeden bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır. Halen yenilenebilir enerji kaynakları dünya enerji ihtiyacının %14'ünü karşılamaktadır. Bu bağlamda, jeotermal geleceğin enerji kaynakları arasında en önemli kaynaklardan biri olarak sayılmaktadır. Türkiye'nin toplam jeotermal enerji potansiyelinin 38.000 MW civarında olduğu tahmin edilmektedir. Türkiye jeotermal kaynak potansiyeli açısından dünyanın ilk 10 ülkesi arasında bulunmakla birlikte, bu kaynakların çok azı flaşlı sistemle elektrik üretimine uygun sıcaklığa sahiptir. Jeotermal kaynaklar çoğunlukla, kurutma, soğutma, konut ısıtma, seracılık fermantasyon, balık üretimi gibi alanlarda kullanılmaktadır. Diğer taraftan, az miktardaki yüksek sıcaklıklı kaynakların büyük bölümü de kimyasal özellikleri nedeniyle flaşlı sistemle elektrik üretimine uygun değildir. Bu tür kirli jeotermal akışkanlarda sıkıştırılamayan gazlar, zehirli bileşikler, korozif iyonlar ve çözünmeyen maddeler bulunabilmektedir. Bu çalışmanın amacı, düşük sıcaklıklı, kirli jeotermal akışkanlardan çift akışkanlı sistemle elektrik üretiminin optimum koşullarını belirlemektir. Çalışmada farklı jeotermal kaynak sıcaklıklarında ve farklı türbin giriş basınçlarında çeşitli ikincil akışkanlar yardımı ile üretilebilen elektrik enerjileri incelenmiştir. Çalışma sonucunda, 121-167 °C aralığında sıcaklığa sahip jeotermal akışkanlardan elektrik üretiminde hidrokarbonların ikincil akışkan olarak kullanılabileceği, ancak 150-230 °C arasındaki sıcaklıklarda hidrokarbon yerine amonyağın ikincil akışkan olarak tercih edilmesinin uygun olacağı sonucuna varılmıştır. Ayrıca, 121-130 °C sıcaklıklı jeotermal kaynakların yüksek debiye sahip olmaları halinde yine ikincil akışkan olarak amonyak kullanımı uygundur. Çalışmada kullanılan söz konusu ikincil akışkanlar, su buharı ile kıyaslandığında düşük sıcaklıklarda daha fazla buhar yoğunluğuna sahip olabildiklerinden bu metotla çok daha küçük ve dolayısı ile ucuz türbin kullanımı ile flaşlı sistemde elde edilebilecek güç miktarının eldesine imkan vermektedir.