Enerji sektöRÜnde sera gazi azaltimi çalişma grubu raporu
Grafik-38: Çevrim ve Enerji Sektöründen Kaynaklanan CO2 Harici Diğer (CH4, N2O, NOX, C0, NMVOC) Sera Gazları Emisyonu
Yüklə 1,37 Mb.
|
Grafik-38: Çevrim ve Enerji Sektöründen Kaynaklanan CO2 Harici Diğer (CH4, N2O, NOX, C0, NMVOC) Sera Gazları Emisyonu Elektrik Üretimi ve Kurulu Gücü:Türkiye’nin elektrik üretimi kurulu gücü 1990 yılında 16318 MW iken 2003 yılında % 118 artışla 35587 MW’a ulaşmıştır, diğer taraftan Grafik-39'dan görüleceği üzere 2000 yılında 124,9 Milyar kWh olan brüt elektrik enerjisi üretimi, 2001 yılında yaşanan ekonomik krizin etkisiyle 122,7 Milyar kWh’e düşmüştür. 2003 yılında ise 2002 yılına göre % 8,6 lık bir artışla 140, 6 milyar kWh olarak gerçekleşmiştir.
Sera gazları emisyonları ile enerji tüketimi ve GSMH arasında doğru orantı vardır. Cumhuriyetin kuruluşundan bu yana elektrik enerjisine olan talep Türkiye’de artan bir trend göstermektedir. 1971-2001 yılları arası yıllık ortalama elektrik enerjisi talep artış hızı % 8,92 iken, yıllık ortalama GSYİH artış hızı % 3,83 olarak gerçekleşmiştir. 1988 yılından sonra, 1999 yılında yaşanan deprem ile 1994 ve 2001 yıllarındaki ekonomik krizlerin de etkisiyle elektrik enerjisi tüketimi ve GSYİH artış hızlarında düşüşler gözlenmiştir. 1991-1996 yılları arasında yıllık ortalama elektrik enerjisi talep artış hızı % 9,40 ve yıllık ortalama GSYİH artış hızı % 4,43 iken, 1996-2001 yılları arasında bu oranlar sırasıyla % 6 ve % 0,98 düzeylerine gerilemiştir. Grafik-40 –GSYH – Elektrik talep ilişkisi 
Tablo-24: CO2 Emisyonlarına İlişkin Temel Bazı Göstergeler
Kaynak: CO2 Emissions From Fuel Combustion OECD-IEA 2003 Edition; Key World Energy Statistics –IEA 2004 Edition PPP:Satın Alma Gücü Paritesi Tablo-24’de Dünya ve OECD ortalaması ile Türkiye’nin emisyonlarına ilişkin bazı göstergeler verilmektedir. Türkiye 2002 yılı sonuna göre dünya ülkeleri arasında toplam CO2 emisyonunda 23, kişi başına CO2 emisyonu açısından 78 , CO2 emisyonunun gayrisafi yurtiçi hasıla’ya oranında 61. ve CO2 emisyonunun satın alma gücü paritesine göre hesaplanmış GSYİH’ya oranında ise yine 61. sırada yer almaktadır.  2002 yılı sonu itibariyle OECD ülkelerinin CO2 emisyonlarına ilişkin bazı karşılaştırmalar Tablo-25’de verilmektedir. Tablo’nun incelemesinden de görüleceği üzere toplam CO2 emisyonu açısından 13. sırada bulunan Türkiye, OECD’ye üye ülkeler arasında en düşük kişi başına CO2 emisyonuna sahip ülkedir. Tablo-25: OECD Ülkeleri CO2 Emisyonları Göstergeleri (2002)
BÖLÜM-IV KAYNAKLAR İTİBARİYLE ANALİZ 1-Enerji Kaynakları 1.1-Fosil Enerji Kaynakları A-Kömür Türkiye’de kömür üretiminin yıllara göre değişimi ve üretilen kömürün sektörlere göre tüketim oranları aşağıdaki grafiklerde verilmektedir.   Toplam birincil enerji üretiminin yaklaşık yarısının ve ülkenin elektrik üretiminin de üçte birinin elde edildiği kömür, Türkiye’nin en önemli enerji kaynaklarından birisidir. Türkiye’de kullanılan kömürün yaklaşık % 95’i ülke içinde elde edilen linyit, geri kalanı ise Türkiye’de üretilen ve ithal edilen antrasit kömürüdür. Kömür yakan santrallerle ilgili çevresel kontrol teknolojileri, yeni güç üretim teknolojileri (temiz kömür teknolojileri) ve iyileştirme seçenekleri kritik bir rol oynayacak ve Türkiye’de uzun vadede kömür kullanımının geleceğini belirleyecektir.
Türkiye’de taşkömürü varlığı sadece Zonguldak havzasında bulunmakta olup yaklaşık 7.000 km2lik bir alana yayılmış şekildedir. Toplam taşkömürü rezervi 2004 yılı başı itibarıyla 550 milyon ton görünür, 425 milyon ton muhtemel ve 368 milyon ton mümkün olmak üzere toplam 1,343 milyar tondur. Isıl değerleri 5529-6725 kcal/kg arasında değişmektedir. Yıllık tüvanan üretim 3 milyon ton civarındadır ve üretimin tamamı yeraltı madenciliği ile yapılmaktadır. Havzadaki kömür damarları yüksek gaz içeriklidir ve ayrıca kömür damarları bünyesi ile yan kayaçlarda önemli miktarda metan gazı mevcuttur. Üretim esnasında açığa çıkan metan gazı doğrudan havaya atılmaktadır. Bu durumda metan gazı atık bir enerji kaynağı olmaktadır. Ayrıca bu katlarda damar kalınlığı az olan veya çeşitli nedenlerle işletilemeyen gaz içeriği yüksek kömür damarları da mevcuttur. Zonguldak taşkömürü havzasında metan gazının değerlendirilmesine yönelik olarak üç alternatif mevcuttur. Bunlar;
Mevcut durumda Kamunun metan gazının değerlendirilmesine yönelik büyük yatırımlar yapması mümkün değildir. Bu nedenle metan gazının çevreye olan etkisinin azaltılması için çalışmalar yapılmakta böylece ülke kaynaklarının kullanımı yanında ilave gelir elde edilmesi amaçlanmaktadır. Kısa dönemde atmosfere salınan metan gazının ilave hava ile seyreltilmesi yanında diğerlerine göre gaz oranları yüksek panoların belirli bir program çerçevesinde üretimi yapılmaktadır. Orta vadede henüz üretim yapılmamış kömür sahalarındaki metan gazının araştırılması ve işletilmesine yönelik çalışmalar devam etmektedir. Metan gazının üretim öncesi yer altından çıkarılarak enerji sektöründe kullanılması hususunda tüm sahaları kapsayacak şekilde bir etüt arama ve işletme projesi çalışmalarına 1997 yılında başlanmış olup proje etüt ve arama safhasını müteakip 1585 m. derinliğinde bir arama sondajıyla neticelenmiştir. Proje 2004 yılında tekrar gündeme getirilmiş olup ilk 2 yıl etüt ve arama safhası olarak belirlenmiştir. 2 yıl süreyle yapılacak etüt ve aramadan sonra sondajlı aramalara geçilerek gaz potansiyeli ortaya çıkartılacaktır. Gaz rezervlerinin tespitinden sonra sondajlarla metan gazı üretimine geçilecektir. Uzun dönemde kömür kaynaklı metan gazına dayalı bir santral projesi planlanmaktadır. Günümüzde Türkiye’de böyle bir uygulama bulunmamaktadır. Ancak uluslararası teşviklerle AB, Avustralya ve Kanada başta olmak üzere birçok ülkede bu tür projeler yaygın bir şekilde yürütülmektedir. Günümüzde hacimce % 0,5 metan içeren havadan termal enerji elde edilmektedir. Yeni geliştirilen teknolojiler ile daha düşük oranlarda metan içeren havadan enerji üretimi sağlanmıştır. CFFR (Ters akımlı katalitik reaktör) teknolojisi ile % 0,1 metan içeren endüstriyel hava emisyonlarından ekonomik olarak yüksek kalitede enerji üretimi mümkündür. Yüksek verimle enerji üretimi yanında büyük miktarlarda metan gazının elimine edilmesi ile global ısınmanın önlenmesine katkıda bulunulmaktadır. Havzadaki metan gazının değerlendirilmesine yönelik pilot çapta bir uygulamanın başlatılması ülkemiz kömür madenlerindeki metanın kontrolü ve kullanımı için de önderlik edecek bir proje niteliği taşıyacaktır. Tablo-26: Taşkömürü Üretim ve Tüketim Dengesi (Bin Ton)
1990 yılında 4,6 Mtep olan toplam kömür ithalatı yıllık ortalama % 6,4 artışla 2003 yılında 12,1 Mtep’ne ulaşmıştır. Bu ithalatın 10,5 Mtep’i (16,2 milyon ton) taşkömürü olup geri kalan bölümünü ise ikincil kömür olarak adlandırılan kok ve petrokok oluşturmuştur. Taşkömürü ithalatı çoğunlukla sanayi sektörü ihtiyacının karşılanması amacıyla yapılmakta olup, ithal edilen taşkömürünün yaklaşık % 25’i demir-çelik sanayinde tüketilmektedir. Doğalgaz tüketiminin son yıllarda konut sektöründe hızla yaygınlaşması nedeniyle ısınma amaçlı taşkömürü ithalat miktarında önemli ölçüde düşme olmuştur. Son yıllarda özellikle çimento sanayi tarafından petrokok ithalatı yapılmakta olup, 2003 yılı ithalatı 1,7 Mt. olarak gerçekleşmiştir. A.2-Linyit Üretimi, Sera Gazları Emisyonu, Yapılan ve Yapılacak Çalışmalar  Ülkemizde yaklaşık 9,3 milyar ton linyit rezervi olup, ülkemiz toplam dünya rezervinin yaklaşık % 1.6’sını içermekte ve linyit açısından önemli bir yere sahiptir. Bununla birlikte linyitlerimizin % 79’unun, 2.500 kcal/kg ısıl değerin altında olması daha çok termik santrallerde kullanımını ön plana çıkartmıştır. Üretimin % 85’i termik santrallerde tüketilmektedir. Linyite dayalı termik santrallerimizin kurulu gücü 6.549 MW olup bu güç toplam kurulu gücümüzün %22’sine karşılık gelmektedir. Türkiye linyitinin ısıl değeri düşüktür. Bu durum hem santral tasarımcıları, hem de işleticileri açısından yeterli santral verimliliğinin ve güvenilirliğinin elde edilmesi ve sürdürülmesi açısından zorluk teşkil etmektedir. Enerji üretiminde çevreyi en çok kirleten fosil yakıtlardan olan kömürün konvansiyonel yakma sistemleriyle yakılmasının çevreye olan olumsuz etkileri bugüne kadar geliştirilmiş ve uygulanan yakma teknikleri ve baca gazı arıtma sistemleriyle azaltılmaya çalışılmış ve bunda da önemli ölçüde başarılı olunmuştur. Ancak son yıllarda çevreyi en az kirletecek teknolojiler uygulamaya konulurken diğer taraftan yüksek verimle çalışarak birim enerji üretiminde daha az yakıt tüketimiyle yakıt rezervlerinin en ekonomik şekilde kullanımını sağlayacak dolayısıyla daha az çevresel etkiyle enerji üretebilecek teknolojilerin geliştirmesi ve uygulamaya konulmasına yönelik çalışmalara ağırlık verilmektedir.
Yeni teknolojileri üç sınıfta toplamak mümkündür: 1. Süper kritik çevrim teknolojileri, 2. Akışkan yataklı yakma teknolojileri (FBC), 3. Entegre kömür gazlaştırma ve kombine çevrim teknolojisi (IGCC). Genellikle 240-300 MWe bar basınç ve 560-590oC sıcaklıkta çalışan süper kritik çevrim teknolojileri ile kritik altı çevrimlerin % 38 civarında olan verimlerine karşı % 45-49 gibi verimlere ulaşmak mümkün olup, bu şekilde daha az yakıtla daha çok enerji üretebileceğinden çevreye verilecek zarar daha az olacaktır. 300 MW gücündeki subkritik ve aynı performanstaki süper kritik santral karşılaştırılmasında %1,7 verim kazancı, 50000 ton/yıl yakıt tasarrufu ve 137000 ton/yıl CO2 emisyonunda azalma tespit edilmiştir. Bu tip tesisler BGD üniteleri ve gerekiyorsa azot oksitleri giderme üniteleri ile birlikte kurulmaktadır. Akışkan yatak kazanlarda kömür kendi külü ve/veya kum bir yatak üzerinde, kireç ilavesi ile yakılmakta ve bu teknolojinin yanma veriminin daha iyi olmasına ilave olarak yanma odasının sıcaklığının düşük olması nedeniyle çevreye atılan azot oksitleri yanma sırasında daha az oluşmakta, kükürt oksitleri ise yanma sırasında kazan içinde bertaraf edilmektedir. Bu nedenle ayrıca bir BGD tesisine ihtiyaç duyulmamaktadır. Akışkan yataklı yakıcılar atmosferik ve basınçlı olmak üzere iki grupta sınıflandırılabilir. İsimlerinde de anlaşılabileceği gibi atmosferik akışkan yataklı yakıcılar atmosferik basınç civarında, basınçlı akışkan yatak yakıcıları ise 5-20 atmosfer arasında basınçlandırılarak çalıştırılırlar. Akışkan yataklı yakıcılar akışkanlaştırma koşullarına bağlı olarak da kabarcıklı ve dolaşımlı olmak üzere ikiye ayrılır. Konvansiyonel tip kazanlarda yanma verimi % 90 civarındadır. Buna karşılık akışkan yataklı kazanlarda verim % 99’lara ulaşmaktadır. Çevrim verimi ise yaklaşık % 40 olmakta ve basınçlı tip akışkan yataklı kazanlı sistemlerde % 43’e kadar çıkmaktadır. Akışkan yataklı yakma teknolojilerinin avantajları şu şekilde sıralanabilir: Yüksek yanma verimi, Yüksek ısı transfer katsayısı, Yakıt hazırlama kolaylığı, Düşük kaliteli yakıtlara uygunluğu, Yakıt bileşimine esneklik, Düşük NOx ve SO2 emisyonları. Ülkemiz linyitlerinin çok düşük olan kalitesi ve sınırlı kömür rezervleri göz önüne alındığında akışkan yataklı santrallerin büyüklüğünü 100-200 MW ile sınırlamak uygun görünmektedir. Ancak önümüzdeki 3-5 yıl içinde düşük kaliteli linyit için 300 MW sınıfına ait akışkan yataklı santrallerin eklenmesi beklenmektedir. Entegre Kömür Gazlaştırma ve Kombine Çevrim Teknolojisi (IGCC) kömürün gazlaştırılması ve temizlenen kömürün kombine çevrimli gaz türbinli bir santralde yakılması esasına dayanmaktadır. Santral aşağıdaki bölümlerden oluşmaktadır; Basınçlı kömür gazlaştırma ünitesi, Gaz türbinleri, Atık ısı kazanları, Buhar türbinleri. Bu teknolojiyle kömürler gazlaştırılarak ve elde edilen gaz özel filtrasyon ünitelerinden geçirilerek doğalgaza yakın özelliklerde bir gaz yakıt elde edilmektedir. Bu gazın türbini kombine çevrim santrallerinde yakılmasıyla yüksek verimle (>% 50) elektrik üretmek mümkün olmaktadır. Kömür gazı teknolojisindeki en büyük dar boğaz gazın temizlenmesi için gerekli ekipmandadır. Bugünkü teknolojide gazın temizlenebilmesi için 300oC’ye kadar soğutulur ve seramik filtreden geçirilir, daha sonra yıkanarak 40-50oC sıcaklıkta kükürtlü bileşiklerden arındırılır. Yüksek sıcaklıklarda temizlenme yöntemlerinin geliştirilmesi ile kömür gazı teknolojisinin daha yaygınlaşması beklenmektedir. Entegre kömür gazlaştırma kombine teknolojisiyle % 45 verimlilik, % 99 SO2 giderme verimi ve NOx emisyonlarını ise 50 ppm altına düşürülmesi mümkün olabilmektedir. Bu teknolojilerden süper kritik çevrim teknolojisi dünya’da uzun yıllardır uygulanmakta olup, ilk yatırım maliyeti konvansiyonel santrallere nazaran biraz yüksek olmakla birlikte verim artışı ile üretim maliyeti düşmektedir. Akışkan yatak teknolojilerinin ise ilk yatırım maliyeti baca gazı arıtma tesisli bir santralden daha ucuz olmaktadır. Ayrıca akışkan yatak teknolojileri yüksek küllü Türkiye kömürlerinin yakılması açısından da son derece uygundur. Kömür gazı teknolojileri ise henüz gelişmesini tamamlamamıştır. Bilindiği gibi bugüne kadar yurdumuzda yalnızca konvansiyonel tip kritik altı çevrimlere sahip termik santraller kurulmuştur. Ancak, gerek enerji ihtiyacımızın büyük bir hızla artması gerekse çevre koruma tedbirlerinin zorunlu hale gelmesi ile kirletici sınırlarının çok daraltılması yeni teknolojilerin Türkiye’de de uygulamaya gecilmesini gündeme getirmiş ve ilk aşamada 2x160 MW Çan Termik Santralı inşa edilmiş olup, önümüzdeki günlerde devreye alınması beklenmektedir. Çan Termik Santrali, atmosferik tip dolaşımlı akışkan yataklı kazanlı bir santraldir. Toplam mecburi kayıpların % 75’i kazan ve kazan yardımcı sistemlerinden kaynaklanmaktadır. Kazan ve kazan yardımcı sistemleri, toplam mecburi zayiatlarının yaklaşık % 75’ine katkıda bulunmaktadır. Kazanla ilgili mecburi zayiatlar nedeniyle, 1999 yılında kaybedilen enerji miktarının ülkenin toplam güç üretiminin hemen hemen % 3’üne tekabül eden yaklaşık 3230 GWh düzeyinde olduğu tahmin edilmektedir. En yüksek mecburi zaiyat Elbistan (% 34) ve Soma’dadır (% 18). Bu kayıpların oluşmasında başlıca sorun alanları olarak, ısıtma boruları yüzeyleri (kazanla bağlantılı arızaları % 83’üne neden olmaktadır) ve miller arızaların % 10’na neden olmaktadır. Bu bağlamda Yatağan Termik Santralı 3. ünitesinde 2003 yılında Buhar Kazanı Yanma Optimizasyonu yapılmıştır. Türkiye’de mevcut performans verileri incelenerek belirli santrallerde iyileştirme çalışmaları yapılmıştır. Özellikle Çatalağzı-B (yerli antrasit kömürü yakan 150 MW), Çayırhan (linyit yakan 150 MW) ve Afşin-Elbistan-A (340 MW) üç üniteyle ilgili veriler incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda; buhar türbini kanatlarında iyileştirme yapılması, hava ısıtıcısının yenilenmesi, kazan borularında kimyasal temizlik yapılması iyileştirme seçenekleri olarak düşünülmektedir. Bu bağlamda yapılması öngörülen çalışmalar aşağıda özetlenmiştir:
Söz konusu verimlilik çalışmaları, sera gazı azaltımı çalışmalarına dolaylı olarak katkı sağlayacaktır. Bu kapsamda, mevcut santrallerin iyileştirme ile ilgili ihtiyaçlarına dair daha ayrıntılı değerlendirme yapılması yüksek önceliğe sahip olmalıdır. Bu değerlendirme, öncelikle kazan borusu arızalarına ve kazan yedek ekipmanlarına (özellikle öğütücülere) odaklanmalı, fakat daha sonra santralin tüm bileşenlerini ve arızaların nedenlerini kapsayacak şekilde geliştirilmelidir. Buna paralel olarak santraller, güvenilirlik sorunlarını, bunların nedenlerini, nasıl düzeltildiklerini ve santralin performansını ve güvenilirliklerini ne şekilde etkilediklerini takip etmek için daha iyi bir izleme sistemi kurulmalıdır.
Kömür santrallarında verimliliğin artırılarak, sera gazlarının emisyonlarının azaltılması yönünde çalışmalar ve gayretler devam etmektedir. Bu kapsamda atılan somut adımlara örnek Elbistan-A ve Çayırhan 1-2 üniteleri gösterilebilir. Linyit üretimleri yıllara göre düzenli bir artış göstermekle birlikte son yıllarda elektrik üretiminde doğal gazın kullanımının artması nedeniyle düşüş eğilimine girmiştir. Tablo- 27: Linyit Üretim ve Tüketim Dengesi (Bin Ton)
Kaynak:ETKB/APKK/PFD,TKİ Karbondioksit gazının bertarafı yöntemlerinden, petrolü üretilmiş hazne kayalara CO2 enjeksiyonu yapılması yöntemi, CO2’in işletilen kömür damarlarına enjekte edilerek kömür kökenli metan gazı elde edilmesi söylenebilir. Bu kapsamda ; Çatalağzı Termik Santralı için derin taşkömürü damarlarına CO2 enjeksiyonu yapılarak metan gazı elde edilmesi konusunda araştırma çalışmaları MTA tarafından sürdürülmektedir. A.3-Asfaltit Türkiye’de görünürü 45 milyon ton olmak üzere toplam 82 milyon ton asfaltit rezervi vardır. Yüksek ısıl değerli bu asfaltit yataklarının içerisinde uranyum dahil nadir mineraller de bulunmaktadır. Asfaltitlerin konutlarda veya termik santralde yakılarak değerlendirilmesi içlerindeki nadir minerallerin küle karışarak kaybolması anlamına gelmektedir. A.4-Bitümlü Şist Türkiye’de 555 milyon tonu görünür olmak üzere toplam 1.641 milyon ton bitümlü şist rezervi bulunmaktadır. Isıl değerleri çok düşük olan bu şistlerin termik santrallerde yakıta karıştırılarak yakılması denemelerinden de olumlu sonuçlar alınamamıştır. Bugün için kullanılamayan bu şistlerin orta ve uzun dönemde sentetik yakıt üretiminde kullanılmaları mümkündür. B-Petrol Ülkemizde bilinen petrol sahalarına göre yapılan teorik hesaplama ile 2003 yılı sonuna göre toplam 940,3 milyon ton rezerv olasılığı bulunmasına karşın, üretilebilir petrol miktarı 162,4 milyon tondur. Bu rezervin bugüne kadar 119,6 milyon tonu üretilmiş olup, rezervuarda kalan 42,8 milyon tonluk petrolünde 2003 yılı üretim miktarı baz alındığında 18 yıllık bir üretimle tüketilmesi söz konusudur. Tablo- 28: 2003 Yılı Sonu İtibariyle Türkiye'deki Rezerv Bilgileri
1990-2003 yılları arasında ham petrol üretimi yıllık ortalama % 3,4’lük bir azalma ile 3,7 milyon ton’dan 2,4 milyon ton’a düşmüştür. Üretimin aksine, aynı dönemde petrol tüketiminde yıllık ortalama % 2,3’lük bir artış gerçekleşmiş olup, tüketim 22,7 milyon ton seviyesinden 30,7 milyon ton seviyesine ulaşmış, 25,5 milyon ton olan nihai tüketim değeri ile de, Türkiye toplam nihai enerji tüketiminin % 41,3’nü oluşturmuştur. Tablo- 29: Petrol Üretim ve Tüketim Dengesi ( Bin Ton )
Yüklə 1,37 Mb. Dostları ilə paylaş:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
