Energy Production from Various Biomass Wastes via Co-Firing and Photovoltaic-Biogas Hybrid Systems
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: YAVUZ KIRIM
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hasan Sadıkoğlu
Eş Danışman: Mehmet Melikoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Tezin ilk kısmında, Türkiye'nin Konya, Erzurum ve İzmir illerinde bulunan çeşitli süt sığırı ahırları için biyogaz ve güneş fotovoltaik (FV) içeren modüler hibrit yenilenebilir enerji sistemleri (HYES) tasarlanır. Tasarım ayrıca teknik ve ekonomik analizleri de içermektedir. FV ve biyokütle dahil olmak üzere şebekeye bağlı sistemin, net bugünkü maliyet, (NBM) yatırım getirisi (YG), enerji maliyeti (EM) ve yıllık değer (YD) açısından tekli biyokütle sisteminden daha uygulanabilir olduğu bulunur. Beş farklı büyükbaş hayvan kapasitesine sahip şebeke bağlantılı ahır sistemlerinin en düşük NBM değerleri sırasıyla 36,942 $, 54,219 $, 270,119 $, 721,516 $ ve 3,097,716 $ olarak bulunur. Modüler HYES'de elektrik üretiminin Türkiye'nin gayri safi yurtiçi hasılasına (GSYH) katkısını tahmin etmek için on üç bağımsız değişken kullanılır. Dört farklı regresyon modeli: doğrusal, sırt, kement ve elastik netten oluşmaktadır. Ekonometrik çalışma için bağımsız değişken olarak optimum yıllık değerleri olan farklı sığır ahırları seçilir. Farklı regresyon modelleri arasında, sırt regresyonu 0,92 ile en yüksek belirleme katsayısını (R2) ve en düşük kök ortalama kare hata (KOKH) değerini 0,463 (milyon $) verir. Sonuç olarak, güneş enerjisinin toplam kurulu maliyetinin, %97 olarak hesaplanan GSYH üzerindeki etkisi bakımından elektrik üretiminin payı üzerinde en güçlü etkiye sahip olduğu tespit edilir. Tezin ikinci kısmında, Ordu ilinde bir fındık kırma tesisi için güneş FV ve biyogaz birlikte yakma hibrit yenilenebilir enerji sistemleri tasarlanır. Teknik ve ekonomik analiz, NBM ve EM bazında yenilenebilir kaynaklara yönelik devlet teşviklerinde 2021 (A Seçeneği) öncesi ve 2021'den sonra (B Seçeneği) meydana gelen değişime dayalı olarak gerçekleştirilir. Ek olarak, fındık kabuğu ve doğal gazın yanı sıra FV ile birlikte yakma/birlikte yakma olmayan enerji üretimini karşılaştırmak için Senaryo 1, 2, 3 ve 4 olmak üzere dört farklı HYES konfigürasyonu analiz edilir. Ayrıca şebeke satış kapasitesi, enflasyon oranı, iskonto oranı, biyokütle fiyatı ve geri satış oranı dikkate alınarak duyarlılık analizi yapılmaktadır. Seçenek A'nın sırasıyla 3.00 Milyon Dolar ve 0.098 Dolar/kW olarak tahmin edilen en düşük NBM ve EM değerlerine sahip olduğu bulunur. HYES konfigürasyonunun duyarlılık analizinde, nominal iskonto oranı ile biyokütle fiyatı arasındaki toplam NBM ve EM değerleri genel olarak artarken, beklenen enflasyon oranı ile geri satış oranı arasındaki değerler aşağı yönlü bir eğilim göstermektedir. Sonuç olarak, Senaryo-4 en düşük NBM ve EM değerlerine ve %73,6 civarında en yüksek yenilenebilir fraksiyona sahipken, karbon dioksit (CO2) ve nitrojen oksit (NOx) emisyonları Senaryo-2'de en düşük seviyededir.