Tükenmiş Doğal Gaz Rezervuarlarının Hidrojen Depolama İçin Kullanılmasının Sayısal Modelleme Yoluyla İncelenmesi: Tekirdağ Sahası Örneği


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: EMRAH SARI

Danışman: Erdem Çiftçi

Özet:

Son zamanlarda enerji sektöründe hidrojene olan ilginin artması, kapsamlı hidrojen depolama sistemlerinin geliştirilmesini zorunlu kılmıştır. Doğal gazın uzun süre güvenli bir şekilde depolanması için kullanılan tükenmiş doğal gaz rezervuarları, hidrojenin büyük ölçekli depolanması için yaygın olarak uygun bir seçenek olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmada, Türkiye'nin Trakya bölgesinde yer alan nispeten sığ derinlikli, düşük basınçlı ve düşük sıcaklıktaki bir gaz sahası olan Tekirdağ gaz sahasında hidrojenin mevsimsel depolanmasını analiz etmek için yapılan sayısal simülasyonların sonuçlarını sunmaktadır. En yüksek rezervuar basıncının 32 bar ve en düşük rezervuar basıncının 10 bar olduğu varsayımıyla, çalışma gazı kapasitesi yaklaşık 920 milyon standart metreküp (Sm3) olarak elde edilmiştir. Rezervuarın enjeksiyon ve geri üretim kapasiteleri, üretilen gazın hidrojen oranı ve kuyuların zar faktörü değerinin bu parametreler üzerindeki etkisini belirlemek için üç ayrı senaryoda mevsimsel hidrojen depolama simülasyonu yapılmıştır. Üç farklı senaryoda son depolama döngüsünde hesaplanan yıllık enjeksiyon miktarları sırasıyla 372,2 milyon Sm3, 276,6 milyon Sm3 ve 419,2 milyon Sm3 olup, aynı senaryolarda elde edilen geri üretim miktarları sırasıyla 347,8 milyon Sm3, 254,8 milyon Sm3 ve 393,7 milyon Sm3'tür. Üç farklı senaryoda geri üretilen gazın hidrojen oranındaki farklılıklar, özellikle ilk iki depolama döngüsü sırasında daha belirgin olmuştur. Bununla birlikte, son depolama döngüsü sırasında her üç durumda da hidrojen için benzer saflık değerleri elde edilmiştir. Simülasyonlardan elde edilen bulgulara dayanarak, tükenmiş doğal gaz rezervuarlarının hem enjeksiyon ve geri üretim kapasiteleri hem de hidrojen saflığı açısından hidrojen depolama için uygun bir seçenek sunduğu sonucuna varılmıştır. Çalışmada, kuyu zar faktörü değerinin hidrojen depolama performansı üzerindeki etkileri de incelenmiş ve negatif zar faktörü değerinin enjeksiyon ve geri üretimi yapılan gaz miktarı açısından olumlu olduğu, hidrojen saflığın açısından ise olumsuz, ancak oldukça sınırlı bir etkiye sahip olduğu görülmüştür