Yakıt pillerinin birleşik ısı güç sistemi olarak mevcut binalarda kullanımı


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Makine Fakültesi, Makine Müh.Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ibrahim Utku BAŞYAZICI

Danışman: Özden Ağra

Özet:

Hidrojen ekonomisine geçiş konusundaki tartışmalar binalarda yakıt pili teknolojisinin kullanımı da tekrar gündeme getirmiştir. Binalarda yakıt pillerinin kullanımı diğer sektörel uygulama alanlarına kıyasla daha yavaş ilerlemektedir. Bu açıdan bakıldığında hidrojen ekonomisine geçiş ve geniş çaplı bir hidrojen alt yapısının kurulması yakıt pillerinin binalarda kullanılması açısından avantaj teşkil etmektedir. Yakıt pili teknolojisi mevcut kısıtlar altında bile konvansiyonel kojenerasyon teknolojilerine önemli bir alternatif olarak dikkate alınması gereken bir teknolojidir. Ancak, yakıt pili kullanımı özellikle mevcut binalar söz konusu olduğunda dikkatli bir teknik ve ekonomik eğerlendirmeyi zorunlu kılar. Herhangi bir enerji sistemi yatırımı ekonomik, teknolojik ve çevresel faktörlere bağlı bir karar verme sürecine gereksinim duyar. Günümüzde yaygın bir hidrojen şebekesi olmadığından yakıt pilleri hidrojeni doğalgaz veya benzeri hidrokarbon türevi yakıtlardan dönüştürerek elde etmek zorundadır. Dolayısıyla sistemin ekonomik performansı elektrik ve doğalgaz fiyatları arasındaki kritik fiyat eşiklerine direkt olarak bağımlıdır. Bu tez çalışmasında bahsi geçen kritik fiyat eşikleri belirlenmiş, sistemin ekonomik geri ödeme süresi karmaşık ekonomik hesaplara gerek duyulmaksızın, kritik elektrik ve doğalgaz farkı, sistem kapasitesi, iskonto oranı, birim yatırım maliyeti ve toplam sistem verimine göre ifade edilmiştir. Elde edilen bu ifade yardımıyla iskonto oranına göre kategorize edilmiş seçim abakları oluşturularak mevcut ticari binalar için yatırım kararı verme sürecinde kullanılabilecek yeni bir yöntem önerilmiştir.