Zehra Yumurtaci(1),Nur Bekiroglu(2)

1

YENILENEBILIR ENERJI KAYNAKLARI VE
TEKNOLOJILERI

• Zehra Yumurtaci(1),Nur Bekiroglu(2)
• (1) Yildiz Teknik Üniversitesi, Makine
  Mühendisligi Bölümü
• (2) Yildiz Teknik Üniversitesi, Elektrik
  Mühendisligi Bölümü
• ULUSLARARASI EKO TEKNOLOJILER VE EKOLOJIK
  YERLESIMLER SEMPOZYUMU
• 14-15 KASIM,YTÜ,ISTANBUL,TÜRKIYE

2

• Ekolojik sistem ile uyumlu çalisan
• enerji kaynaklari yenilenebilir enerji
• kaynaklaridir.

3
Ekolojik sistem nedir?

• Ekoloji, canli varliklar ile onlarin dogal
  çevresi arasindaki iliskileri inceleyen bilim
  dalidir.
• Ilk kez 1869 yilinda Alman biyoloji bilgini
  Ernest Haeckel tarif etmis ve kullanmistir.
• Bu kelime iki yunanca kelimeden yasanacak yer ile
  bilgi anlamina gelen kelimelerden türetilmistir.
• Özellikle çevre kirliligi sorunlarinin basladigi
  günümüzde oldukça güncel bilim dallarindan biri
  olmustur

4
Niçin Yenilenebilir Enerji Kaynaklari?

• Klasik enerji kaynaklarinin birçogunun yakin bir
  gelecekte tükenecek olmalari
• Çevre ve insan için geri dönüsümü olmayan
  tehlikeler yaratmalari
• Gelisen teknolojiyi beslemekte yetersiz kalmalari

5
Yenilenebilir Enerji Kaynaklari

• Hidrolik enerji
• Küçük hidrolik enerji
• Rüzgar enerjisi
• Günes enerjisi
• Jeotermal enerji
• Biokütle enerjisi
• Dalga Enerjisi
• Gel-Git Enerjisi
• Hidrojen enerjisi

6
Hidrolik enerji

• Ekonomik Yapilabilir Hidroenerji Potansiyeli(GWh)
• Asya 3.600.000
• Avustralya/Okyanusya 105.000
• Avrupa 800.000
• Kuzey ve Orta Amerika 1.100.000
• Güney Amerika 2.300.000
• DÜNYA TOPLAMI 8.905.000

7

• Bugün bu potansiyelin halen 1/3 ü kullanilarak
  dünya elektrik üretiminin 17 si karsilanmaktadir
  ve hidrolik santrallerin enerji üretimi
  açisindan iyi kurulmus teknolojisi oldugu
  bilinmektedir.

8

• Avantajlari
• Kirlilik yaratmaz, sera gazlari, SO2 ve partikül
  emisyonlarinin olmamasi
• Ani enerji degisimlerinde çok çabuk devreye girer
  ve acil durumlarda da çok çabuk devreden çikar
• Dogal kaynaklar kullanildigindan ithal enerji
  bagimliligini önler
• Yapilan yatirim sadece enerji için degil, sulama
  ve taskin kontrolü amaçli da kullanilmaktadir
• Nehir trafiginde gerekli olan su seviyesinin
  sabit tutulmasini saglar
• Birim elektrik enerji maliyeti ucuzdur
• Dezavantajlari
• Toplam insaat süresi uzundur
• Uzun süreli ölçülen debi degerlerine ihtiyaç
  bulunmaktadir,
• Yatirim maliyeti yüksektir
• Bazen yagislara ve kar erimelerine bagli olarak
  olumsuz etkilenmesi mümkündür

9

• Hoover Santrali, (675 MW), Nevada-Arizona,ABD

10
GÜNEYDOGU ANADOLU PROJESI ( GAP )

• Dünyanin 7 projesinden biri olan bölgesel enerji
  ve sulama amaçli projedir.
• Proje alani Firat ve Dicle nehirlerinin
  olusturdugu havzada yer alan 9 ili
  kapsamaktadir. (Adiyaman, Batman, Diyarbakir,
  Gaziantep, Kilis, Mardin, Siirt,
  Sanliurfa,Sirnak)
• Su kaynaklari programi 22 baraj, l9
  hidroelektrik santrali ve l.7 milyon hektar
  alanda sulama sistemleri yapimini öngörmektedir.
• Toplam maliyeti 32 milyar olan projedeki
  hidroelektrik santrallerinin toplam kurulu gücü
  7476 MW olup yilda 27 milyar kWh enerji üretimi
  öngörülmektedir.

11
(No Transcript)
12
Küçük Hidroelektrik Santraller

• Küçük hidroelektrik santraller toplam kurulu gücü
  10 MWa kadar olan santrallerdir. Kendi
  aralarinda mikro, mini ve küçük olarak
  isimlendirilirler.
• Küçük hidroelektrik santrallerin gelismis ve
  gelismekte olan ülkelerdeki toplam elektrik
  enerjisi üretimindeki payi 5 ile 10 arasinda
  olmaktadir.
• Dünyada özellikle ABD, Çin, Japonya, Fransada
  pek çok uygulamalari mevcuttur.
• Avantajlari Büyük projelerin gerçeklesme süresi
  uzundur, küçük projelerin daha kisa olur,
• Küçük hidroelektrik santrallerin makine aksami
  her ülkenin sartlari ile yapilabilecek
  durumdadir, dolayisiyla her ülke için ithal
  enerji bagimliligini azaltmaktadir,
• küçük hidroelektrik santrallerde standardizasyona
  gitmek mümkündür, bu da maliyeti azaltacaktir,
• Üretilen elektrik enerjisi bölgesel kullanimlar
  için daha uygundur.
• Dezavantajlari Birim tesis maliyeti ve birim
  enerji maliyeti yüksek güçlü hidroelektrik
  santrallere nazaran daha yüksektir.

13

• Küçük güçlü santralarla örnek (Alaska, 800 kW)

14
RÜZGAR ENERJISI

• -Gelisiyor
• -Binlerce yildan beri kullaniliyor
• -Fosil yakitlarla rekabet ediyor ve yayginlasiyor

15
Dünyanin ilk rüzgar santrali kabul edilen tarihi
Brush türbini
16

• Brush türbininin özellikleri rotor çapi 17
  m,kanat sayisi 144 adet , bu türbin 20 yil
  boyunca elektrik üretmis, türbinin jeneratörü 12
  kW elektrik üretmektedir.Tek dezavantaji türbinin
  yavas dönmesiyle düsük bir verime sahip olusudur.
  
• Paul la Cour 1891-1918 yillari arasinda 100den
  fazla 20-35 kW güç araliginda türbin
  tasarlamistir. Tasarimlari en son jenerasyon
  Danimarka yel degirmenlerini esas alir.
• Bilime yaptigi en önemli katki elektrikle
  hidrojen üretip bunu kullanmayi basarmaktir.

17
Rüzgar Enerji Potansiyeli

• Dünya rüzgar enerji potansiyelinin, 50 kuzey ve
  güney enlemleri arasindaki alanda 9.000 TWh/yil
  kapasitenin kullanilabilir oldugu
  hesaplanmaktadir.
• Dünya karasal alanlari toplaminin 27sinin
  yillik ortalama 5.1 m/s den daha yüksek rüzgar
  hizinin etkisi altinda kaldigi belirtilmektedir.
• Bu rüzgar enerjisinden yararlanma imkaninin
  olabilecegi varsayimiyla 8 MW/km2 üretim
  kapasitesi ile 240.000 GW Kurulu güce sahip
  olunacagi hesaplanmaktadir
• Bugün 4500 kW gücünde rüzgar türbinleri tek ünite
  olarak çalismaktadir.

18
Kitalarda rüzgar enerjisi kurulu gücün paylasimi
19
Rüzgar enerjisinden elektrik enerjisi üretiminde
en büyük 5 Pazar (MW)

• Almanya 14609
• ABD 6374
• Ispanya 6202
• Danimarka 3110
• Hindistan 2110

20

• Kaliforniya Rüzgar Çiftligindeki 100 kWlik
  Türbinler

21

• Danimarkadaki denizüstü rüzgar çiftlikleri

22
Dünyada rüzgar enerji santrallarinin gücünün
artisi
23
Rüzgar Enerjisinin Avantajlari ve Dezavantajlari

• Avantajlari temiz ve emisyonsuz bir enerji
  kaynagidir, emisyonu olmadigi için sera gazlari
  olusturmaz ve küresel isinmaya katki yapmaz
• Yakit maliyeti yoktur ve isletme masraflari çok
  azdir.
• Disa bagimli olmayan ve çevresel kosullar uygun
  oldugunda sürekli enerji olusturan bir kaynaktir
• Rüzgar türbinleri karmasik olmayan ve otomatik
  makinalardir ve periyodik bakimlar sonucu 20-30
  yillik ömürleri boyunca sorunsuz çalisirlar
• Isletmeye almak ve kullanmak üç ay gibi kisa bir
  sürede mümkün olabilmektedir.
• Dezavantajlari Enerji üretimi rüzgara bagimli
  oldugundan rüzgar kesilmesi veya azalmasi ile
  enerji kaybi olusur
• Türbin maliyetleri yüksek olabilmektedir ancak
  gittikçe azalan bir maliyet durumu söz konusudur
• Büyük dönel bir makine olusundan ötürü çevrede
  kus ölümlerine neden olabilmektedir
• Rüzgar türbinlerinin meydana getirdigi ses
  siddeti çevreye gürültü olarak yansiyabilir
• Türbinler elektromanyetik dalgayi etkileyebilir

24
GÜNES ENERJISI

• Günes enerjisi, günesin çekirdeginde yer alan
  füzyon süreci ile açiga çikan isima enerjisidir,
  günes enerjisinin siddeti, asagi yukari sabit ve
  1370 W/m² degerindedir, yeryüzünde ise 0-1100
  W/m2 degerleri arasinda degisim gösterir. Bu
  enerjinin dünyaya gelen küçük bir bölümü dahi,
  insanligin mevcut enerji tüketiminden kat kat
  fazladir.
• Günes enerjisi teknolojileri yöntem, malzeme ve
  teknolojik düzey açisindan çok çesitlilik
  göstermekle birlikte iki ana gruba ayrilabilir
• Isil Günes Teknolojileri Bu sistemlerde
  öncelikle günes enerjisinden isi elde edilir. Bu
  isi dogrudan kullanilabilecegi gibi elektrik
  üretiminde de kullanilabilir.
• Günes Pilleri Fotovoltaik piller de denen bu
  yari-iletken malzemeler günes isigini dogrudan
  elektrige çevirirler.

25

• Günes Kollektörlü Sicak Su Sistemi

26

• Parabolik Çanak Kolektörler

27
Günes Termal Güç Santrallerinin Tasarim Ilkeleri

• Santralin tesis edilecegi ideal bölge seçilirken
• Yillik yagis miktarinin düsük olmasi,
• Bulutsuz ve sissiz bir atmosfere sahip olmasi,
• Hava kirliliginin olmamasi,
• Ormanlik ve agaçlik bölgelerden uzak olmasi,
• Rüzgar hizinin düsük olmasi kriterleri göz önünde
  bulundurulmalidir.

28

• Solar I Merkezi Alicili Günes Isil Elektrik
  Santrali

29
JEOTERMAL ENERJI

• Jeotermal enerji kisaca yer isisi olup, yer
  kabugunun çesitli derinliklerinde birikmis basinç
  altindaki sicak su, buhar, gaz termal enerji
  olarak tanimlanmaktadir.
• Bugün dünya jeotermal enerji potansiyeli 14.1 TWh
  dir .
• Dünyada ilk jeotermal santral ünitesi 250 kW
  kurulu güç ile 1913 yilinda Italyanin Larderello
  kentinde kurulan santraldir.

30

• C Jeotermal Akiskanin Kullanim Alanlari
• 180 Yüksek konsantrasyon solüsyonunun
  buharlasmasi, amonyum absorpsiyonu ile
  sogutma
• 170 Hidrojen sülfit yolu ile agirsu eldesi,
  diyatomitlerin kurutulmasi
• 160 Kereste kurutulmasi, balik vb. yiyeceklerin
  kurutulmasi
• 150 Bayers yöntemiyle alüminyum eldesi
• 140 Çiftlik ürünlerinin çabuk kurutulmasi (
  konservecilikte )
• 130 Seker endüstrisi, tuz eldesi
• 120 Temiz su eldesi, tuzluluk oraninin
  artirilmasi
• 110 Çimento kurutulmasi
• 100 Organik maddeleri kurutma, ( yosun, et,
  sebze vb. ) yün yikama ve kurutma
• 90 Balik kurutma
• 80 Ev ve sera isitma
• 70 Sogutma
• 60 Kümes ve ahir isitma
• 50 Mantar yetistirme, balneolojik banyolar
• 40 Toprak isitma
• 30 Yüzme havuzlari, fermantasyon, damitma,
  saglik tesisleri
• 20 Balik çiftlikleri,

31

• Jeotermal enerji santrali (100 MW,Kamojang, Java,
  Endonezya)

32

• Jeotermal Enerji Santrali ( 300 kW, Fang,
  Tayland)

33
Dünya jeotermal kaynakli elektrik üretim
potansiyelleri

• Toplam kurulu güç 11300 MW
• Japonya 3321 MW
• Çin 1915 MW
• ABD 1874 MW
• Izlanda 1443 MW
• Türkiye 635 MW
• Fransa 599 MW
• Macaristan 340 MW
• Italya 307 MW

34
Jeotermal enerjinin avantajlari ve dezavantajlari

• AvantajlariJeotermal enerji, iklim kosullarina
  bagli olarak tükenmeyen bir enerji kaynagidir.
• Bu enerji kaynagini kullanan sistemler, diger
  sistemlere göre daha güvenilir, verimli ve
  esnektir.
• yüksek bir kullanim orani ile çalisabilmektedirler
  .
• Ayni zamanda bu santrallerin yapim süreleri
  oldukça kisadir (Güçleri 10 MWa kadar olanlarin
  6 ay, 250 MW ve üstü kombine tesislerin 2 yil).
• Dezavantajlari Ayirma ve temizleme islemlerine
  ragmen, sizan ve bacadan çikan gazlardaki kükürt
  gazlari, havanin nemi ile birleserek olusan asit
  nitelikte bilesikler, çevredeki canlilar ve
  santralde kullanilan elektronik donanim için
  zararlidir.
• Bu özellikler, jeotermal santralin kurulus
  maliyetini, dolayisiyla amortisman giderlerini
  diger yenilenebilir enerji kaynaklarina göre
  arttirmaktadir.

35
BIOKÜTLE ENERJISI

• Karbon içeren her türlü bitkisel veya hayvansal
  atiklardan olusan organik maddelere biokütle
  denir.
• Bu kaynaklar, bitkisel atiklar, hayvansal atiklar
  ile sehir ve endüstri atiklari olarak
  siniflandirilir.
• Her türlü biokütle yakilarak enerji elde
  edilebilir.
• Enerji üretme prensipleri termik santrallerle
  aynidir. Temel fark yakit olarak kömür yerine
  biokütlenin kullanilmasidir.

36

• Günümüzde Avrupa Birligi kapsaminda enerji
  tüketiminin 2-3'ü biokütleden karsilanmaktadir.
• Dünya Enerji Konseyi raporlarinda 2020 yilinda
  göre modern biokütle ile saglanacak enerji
• Jeotermal enerjinin 6.4 kati, rüzgar enerjisinin
  2.6-3 kati, günes enerjisinin 1.6-2.2 kati
  olabilecektir.

37

• Biokütle enerji santrali (60 MW, British
  Columbia, ABD)

38

• Biogaz enerji santrali (14 MW, Mackenzie,
  British Columbia, ABD)

39
Biokütle Enerjisinin Dünyadaki Uygulamalari

• Isviçre Bernde bulunan Parlamento binasinin
  isitilmasi 3 km. uzakliktaki çöp gazindan
  üretilen metan gazi ile olmaktadir.
• Fransa Pariste yer alan St.Queen bölgesindeki
  santral her yil 600.000 ton atigi yakmakta , 11
  MW güç üretmekte ve isitma amaçli 1.5 milyon ton
  buhar üretmektedir
• Ingilterede Londra yakinlarindaki Deptford
  santrali 400.000 ton atigi yakmakta, 32 MW güç
  üretmektedir.
• Amerikada Williams Lake (British Colombiada)
  santrali 60 MW , El Nido santrali (Californiada)
  10 MW, Okeelanta Santrali (Floridada) 74 MW güç
  üretmektedir.
• Finlandiyada Lahti santrali 25 MW güç
  üretmektedir. Bunlar çalisan santrallardan
  bazilaridir.

40
Biokütle enerjisinin avantajlari ve dezavantajlari

• Avantajlari Biokütle dogal enerji kaynagi olarak
  kendini sonsuza kadar yenileyebilecek bir enerji
  kaynagidir.
• Gazlastirma daha temiz enerji üretebilen bir
  enerji üretim teknolojisidir.
• Gazlastirma kullaniminda emisyonlar büyük bir
  sekilde sifirlanabilmektedir.
• Buna ilaveten içten yanmali motorlarda
  gazlastirma yakiti kullanildiginda petrol yakita
  nazaran daha az emisyon degerlerine sahiptir.
• Gazlastirmadan elde edilen gaz yakitta kükürt
  dioksit ve NOx salinimi olmaz.
• Dezavantajlari Petrol ürünlerine göre üretimi ve
  depolanmasi daha zahmetlidir ve gaz üretim
  sistemlerinin çalistirilmasi için farkli üniteler
  gerektirir.

41
Dalga Enerjisi

• Çalisma Prensibi
• Archimedes prensibi ve yer çekimi arasinda olusan
  güç, potansiyel enerji olarak depolanir.
• Dalgalardan devamli alinan enerji, depolanan
  potansiyel enerji ile  dengelenerek  enerji elde
  edilir.
• Günümüz teknolojileri ile elektrik enerjisine
  dönüstürülür

42
Dalga Enerjisi

• 100 kW 100 MW kadar ihtiyaç duyulan her güçte
  santral kurulabilir.
•  Santralin üzeri turizm amaçli kullanilabilir.
•  Gürültü kirliligi yoktur.Tam çevrecidir.
• Dalyan görevi sayesinde tesise ek gelir
  saglanir.
• Tamamen yerli teknoloji ile gerçeklestirilebilir.
  
• Disa bagimliligi yoktur.
• Ucuz olmasi sebebiyle isinmada, ilk tercihtir.

43

• Belçikada dalga enerjisi santrali

44
Dalga enerjisinin maliyeti

• Tesis kurulus maliyeti 1200 2000 /kW
• Birim Enerji Maliyet Araligi 2,70 3,60
  cent/kwh
• Verimi 91 dir.

45
Gel-Git Enerjisi

• Gelgit hareketi ay, günes ve dünyanin çekim ve
  merkezkaç kuvvetleri arasindaki etkilesim sonucu
  olusur.
• Suyun yükselme miktari, 20 m'ye kadar çikabilir.
  Teknik anlamda yararlanilabilecek gelgit yükselme
  miktari ise, 3 m'dir.
• Gelgit dalgalarinin periyodu, yaklasik olarak 12
  saattir. Yani, bir gün içinde iki kez su
  yükselmesi ve iki kez su alçalmasi olur. Gelgit
  enerjisi potansiyeli, ekvatorda maksimum,
  kutuplarda ise minimumdur.
• Gelgit olayinda suyun hareketinden, iki yöntemle
  enerji elde edilebilir. Suyun bir haznede
  biriktirilerek hazne ile deniz seviyesi arasinda
  yükselti farki olusturulmasi ve bu potansiyel
  enerjiden örnegin elektrik enerjisi elde
  edilmesi, birinci ve en eski yöntemdir. Bu
  yöntemin dezavantaji, maliyetinin yüksek olmasi
  ve çok yer kaplamasidir.
• Ikinci yöntemde ise, suyun yükselme ve alçalmasi
  sirasinda önüne konulan türbinleri döndürmesi ve
  bu türbinlerin döndürecegi jeneratörlerden de
  elektrik enerjisi elde edilmesidir. Bu yöntemin
  bu güne kadar uygulama alani bulamamasinin
  nedeni, çok büyük türbinlere ihtiyaç
  duyulmasidir. Bu yöntem, büyük bir türbin yerine
  küçük daha fazla türbin kullanimi ile ön plana
  çikabilecektir.

46
Dünya gelgit gücü potansiyeli, 100 000 MW olarak
tahmin edilmektedir.

• Bu enerji kaynagindan, dünyada en çok 15-22 yerde
  yararlanmak mümkündür.
• Gelgit Yeri
  Gelgit Yüksekligi (m)
• Fundy Körfezi (Kuzey Amerika) 21
• Puerto Gallegos (Güney Arjantin) 18
• Portishead (Ingiltere)
  16
• St. Malo (Fransa)
  12
• Kuzey Denizi
  3-5

47
Dünyadaki Uygulamalari

• Fransa, 5.6 m düsü, güç 240 MW
• Kanada, nominal gücü 18 MW
• Çin, 1.3 m düsü, güç 3.2 MW
• Çin, 2.5 m düsü, güç 5 MW
• Rusya, güç 800 kW
• Ingiltere, Irlanda, Hindistan, Kore, Brezilya,
  ABD, Kanada, Avustralya ve Rusya'da, yeni gelgit
  santrallerinin kurulmasi planlanmistir.

48

• Fransa'da St. Malo'daki gelgit enerjisi tesisi

49
HIDROJEN ENERJISI

• Hidrojen enerjisi tüketiciye yakit ve/veya
  elektrik biçiminde sunulan bir enerji kaynagidir.
  Bu enerji, sudan elde edilebilmekte ve yüksek
  verimlilikle, çevre üzerinde hiçbir olumsuz etki
  yaratmadan yararli bir enerjiye
  dönüstürülebilmektedir.
• Dogadaki miktari sonsuz olup tükenmez, yanmasi
  ile çok yüksek verim elde edilir ve sonuçta su
  buhari meydana gelir.
• Dogada bilesikler halinde bol miktarda bulunan
  hidrojen serbest olarak bulunmadigindan dogal bir
  enerji kaynagi degildir.
• Bununla birlikte hidrojen birincil enerji
  kaynaklari ile degisik hammaddelerden
  üretilebilmekte ve üretiminde dönüstürme
  islemleri kullanilmaktadir.

50
Hidrojenin özellikleri

• Hidrojen, renksiz, kokusuz, havadan 14.4 kez
  daha hafif ve tamamen zehirsiz bir gazdir.
• -252.77C'da sivi hale getirilebilir. Sivi
  hidrojenin hacmi gaz halindeki hacminin sadece
  1/700'ü kadardir.
• Hidrojen bilinen tüm yakitlar içerisinde birim
  kütle basina en yüksek enerji içerigine sahiptir
  (Üst isil degeri 140.9 MJ/kg, alt isil degeri
  120,7 MJ/kg).
• 1 kg hidrojen 2.1 kg dogal gaz veya 2.8 kg
  petrolün sahip oldugu enerjiye sahiptir. Ancak
  birim enerji basina hacmi yüksektir.

51
Hidrojenin avantajlari ve dezavantajlari

• Avantajlari Üretilmesi ve depolanmasi kolaydir,
• Iletimi uygun bir yakittir,
• Elde edilen enerji diger enerji formlarina
  kolayca dönüstürülebilir,
• Yüksek verimlidir,
• Çevreye zararsizdir,
• Süreklidir ve uzun mesafelere enerji iletimini
  saglar.
• Dezavantajlari Hidrojen enerjisi üretimi için
  mutlaka baska bir enerji kaynagina ihtiyaç
  vardir.

52
Hidrojenin Üretimi

• Suyun direkt elektrolizi,
• Termokimyasal üretim,
• Fotobiyolojik üretim yöntemleri

53
Hidrojenin Sivilastirilmasi

• Hidrojen petrole göre 4 kat fazla hacim
  kaplar hidrojenin kapladigi hacmi küçültmek için
  hidrojeni sivi halde depolamak gereklidir. Ancak
  büyük miktarlar için oldukça pahali bir
  yöntemdir. Çünkü hidrojen enerjisinin yaklasik
  ¼'ü sivilastirma islemi için harcanmaktadir.
• Hidrojenin sivilastirilmasi gaz hidrojenin
  kompresörlerde yüksek basinçta sikistirilmasi,
• Sikistirilmis gazin sivi nitrojen ile sogutulmasi
  
• Türbinlerde genisletilmesiyle olur

54
Hidrojenin Depolanmasi

• Sivi hidrojenin düsük sicakliktaki tanklarda
  saklanmasidir
• Nanotüplerde depolanabilmektedir.
• Çelik tanklarda Hidrojen gaz veya sivi olarak
  depolanabilir.Gaz olarak depolamada yüksek basinç
  nedeniyle tank agirliklari problem yaratmaktadir.
• Hidrojen gazini depolamanin belki de en ucuz
  yöntemi, dogal gaza benzer sekilde yeraltinda,
  tükenmis petrol veya dogal gaz rezervuarlarinda
  depolamaktir.
• Maliyeti biraz yüksek olan bir depolama sekli
  ise, maden ocaklarindaki magaralarda saklamaktir.

55
Dünyadaki uygulamalari

• Dünyadaki en büyük sivi hidrojen tanki, Kennedy
  Uzay Merkezinde olup 3400 m3 sivi hidrojen
  alabilmektedir. Bu miktar hidrojenin yakit olarak
  degeri 29 milyon MJ veya 8 milyon kWhe
  karsilik gelmektedir.

56
Hidrojenin Iletimi

• Hidrojen gazi, borular araciliyla her yere
  kolaylikla ve güvenli olarak tasinabilmektedir.(Uy
  gulamalar, Texas'da kullanilmakta olan 80 km
  uzunluguna sahip boru sebekesi ile Almanya'da
  204 km'lik boru hatti örnek olarak
  gösterilebilir.)
• Hidrojen sikistirilmis gaz, sivi ya da metal
  hidritlerle kati halde tasinabilir.
• Hidrojen tüplere doldurularak karayolu, demiryolu
  ve denizyolu ile iletilmektedir.
• Büyük miktarlar ve uzun mesafelerdeki güç iletimi
  için Boru hatti,
• uzun mesafelere tasimada sivi hidrojen,
• küçük miktarlar ve kisa mesafelerdeki
  tasimalarda sikistirilmis gaz,
• kisa mesafelerde tasimada metal hidrit,
  kullanilmasi en uygun yöntemlerdir.

57
Hidrojen enerjisinin gelecegi

• Arastirmalar, mevcut kosullarda hidrojenin diger
  yakitlardan pahali oldugunu göstermektedir.
• Yaygin bir enerji kaynagi olarak kullanimi
  teknolojik gelismelere bagli olarak maliyetin
  düsmesine baglidir.
• Bununla birlikte, günlük veya mevsimlik
  periyotlarda olusan ihtiyaç fazlasi elektrik
  enerjisinin hidrojen olarak depolanmasi günümüz
  için de geçerli bir alternatif olarak
  degerlendirilebilir.

58
Ikincil Enerji Dönüsümleri ve dünyadaki
uygulamalari

• Bunlardan birinci kullanimi olan hidrolik enerji-
  hidrojen enerjisidir. Örnegin Kanadada 100 MW
  gücünde bir hidroelektrik santral kurulmus, bu
  santralden elde edilen elektrik enerjisi ile
  nehir suyu elektroliz edilerek hidrojen elde
  edilmistir. Elde edilen gaz hidrojen tüplere
  doldurulmus, Almanyaya Hamburg limanina deniz
  yoluyla gönderilmistir. 100 MWlik bu tesisin
  Almanyada 75 MW lik bir güç santralina esdeger
  olacagi hesaplanmistir.
• Hidrojenin depolama yöntemlerinden biri de metal
  hidritlerdir ve metal hidritler çogunlukla
  otomobillerde kullanilmaktadir. Bugün 135 km. yol
  alabilen metal hidritli otomobiller
  çalismaktadir. Ancak metal hidritler pahalidir,
  bu sebeple yakit pilleri kullanilabilir.

59
Yakit pilleri

• Bunlar hidrojeni dogal gaz ve oksijen ile
  birlestirerek elektrik üretirler.
• Yakit pillerinin çalismasi elektroliz isleminin
  tam aksidir.
• Enerji dönüsümü için çok uygundurlar.
• Uygulanmalarinda çevre sorunlarinin fazla
  olmamasi ve kolaylikla tasinabilmesi, gelecekte
  çok yaygin olarak kullanilabileceklerinin
  isaretidir.

60

• Yakit pilleri, 100 W ile 10 MW arasinda
  degisen genis bir güç araligina sahip olabilir.
• Bugün maximum 1 MW gücünde yakit pilleri
  üretilmektedir.Ancak seri sekilde baglanirsa 15
  MWa kadar güç elde etmek mümkündür.
• Bugün için birim maliyeti yüksektir. Yaklasik
  olarak 1000-4500 /kW mertebesindedir.
• Yakit pillerinin elektriksel verimi yüksektir.
  40-50 arasinda degismektedir.

61

• Ikincil enerji dönüsümlerine diger bir örnek de
• Rüzgar enerjisi-hidrojen enerjisi uygulamasidir.
  Türkiyede Bozcaada pilot bölge seçilerek, 10.2
  MW kurulu gücündeki rüzgar santralindan adanin
  elektrik enerjisi üretilmektedir. Günün daha az
  enerji gerektiren zamanlarinda deniz suyu
  elektroliz edilerek hidrojen elde edilecek ve gaz
  hidrojen yeralti boru hatlariyla tüm adaya
  iletilecek ve ayni zamanda yakit olarak
  kullanilacaktir.
• Günes-hidrojen uygulamalari da dünyada oldukça
  kullanimi yaygin bir enerji türüdür. Günes
  enerjili santrallerden elde edilen elektrik
  enerjisi elektroliz sisteminde kullanilarak
  hidrojen üretimi saglanmaktadir. Üzerinde
  çalismalar devam etmektedir.

62
Yenilenebilir Enerji Kaynaklarinin
Karsilastirilmasi

• Yatirim bedeli(/kW) Birim enerji
  maliyeti(cent/kWh)
• Petrol 1500-2000
  6
• Kömür 1400-1600
  2.5-3
• Dogalgaz 600-700
  3
• Nükleer 3000-4000
  7.5
• Hidrolik 750-1200
  0.5-2
• Günes Yüksek
  10-20
• Jeotermal 1500-2000
  2.2-4
• Rüzgar 1000-1200
  3.5-4.5

63
Enerji türlerinin çevresel etkilerinin
karsilastirilmasi

• Iklim Degisikligi Asit Yagmurlari Su
  Kirliligi
• Petrol
  
• Kömür
  
• Dogalgaz
  
• Nükleer - -
  
• Hidrolik -
  -
• Günes - -
  -
• Jeotermal - -
  
• Rüzgar - -
  -

64
Enerji türlerinin çevresel etkilerinin
karsilastirilmasi

• Toprak kirliligi Gürültü
  Radyasyon
• Petrol
  
• Kömür
  -
• Dogalgaz -
  -
• Nükleer -
  
• Hidrolik - -
  -
• Günes - -
  -
• Jeotermal -
  -
• Rüzgar -
  -

65

• Bu tablolara baktigimizda yenilenebilir enerji
  kaynaklari oldukça avantajli görünmektedir.
• Yatirim maliyeti ve birim enerji maliyeti diger
  enerji kaynaklarina nazaran biraz daha pahalidir.
  
• Teknolojinin ilerlemesiyle ileriki yillarda daha
  da ucuzlayacagi bilinmektedir.
• Ancak enerji kaynaklari arasinda karsilastirma
  yapmaya gerek yoktur.
• Çünkü yenilenebilir enerji kaynaklari her zaman
  diger enerji kaynaklarinin tamamlayicisi olmustur.

66

• Tesekkürler