Türkiye'de Kojenerasyon Firmaları Ve Uygulamaları

Abstract

Sanayi ve teknolojide baş döndürücü bir hızla ilerleme içinde olan dünyamızda, bu ilerlemeye paralel olarak hızla artan bir enerji ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Buna bağlı olarak da mevcut petrol bazlı yakıtlar, doğal gaz, kömür rezervleri gibi birincil enerji kaynaklarımız da hızla azalmaya başlamıştır. Dünyanın ekolojik dengesinin de bozulmaya yüz tutmasıyla, özellikle endüstriyel uygulamalarda çevre ile dost sistemlerin seçimi zorunlu hale gelmiştir. Yani amaç; bir taraftan primer enerji kaynaklarım en verimli şekilde kullanmak, diğer taraftan da çevrede mümkün olan en az hasan ve kirlenmeyi yaratacak sistemleri seçmektir. Kojenerasyon'un da can alıcı özelliği bu iki noktada yatmaktadır. Bu çalışmada kojenerasyon sistemlerinin temel prensipleri ve özellikleri açıklandıktan sonra Türkiye'de bu sistemi kuran belli başlı firmalar incelenmiştir. Daha sonra da örnek bir tesiste fizibilite incelemesi yapılmıştır. Kojenerasyon sistemleri Türkiye için çok yenidir. Bu çalışmaya başlanmasının temel noktasını da bu yenilik teşkil etmiştir, öyle ki; çalışmaya başlanılan ilk günlerde Türkiye'de çalışan makine mühendislerinin yandan fazlasının bu sistemler üzerine fikir dahi yürütemedikleri gözlemlenmiştir. İşletmeler kojenerasyon firmalarıyla, teklif almaktan çok bu sistemler hakkında bilgi almak için görüşmekteler. Türkiye'de özellikle son yıllarda enerji sıkıntılarının da artmasıyla, alternatif enerjilere yönelim artmıştır. Yukarıdaki sebeplerden dolayı, özellikle kojenerasyon sistemlerinin daha uygun olduğu tekstil, kağıt, seramik, çimento, kimya, gıda, toplu ısıtma ve soğutma gibi hem elektrik hem de ısıya gereksinimi olan sektörler için kojenerasyonun ne olduğu ve kazançlarının neler olduğu vurgulanmış ve Türkiye'de bu sistemleri kuran firmaların araştırılması ve incelenmesi yapılmıştır. Burada amaç, işletmelere kojenerasyon firması önermek değildir. Fakat bu işletmelerin kojenerasyon sistemi teklifi alabilecekleri firmaları, objektif bir kaynaktan inceleyebilmelerinin daha yararlı olacağı düşüncesinden hareketle, bu inceleme ve araştırma çalışması hazırlanmıştır. Bu kapsamda; Topkapı Endüstri A.Ş., Borusan Makine Servis ve Tic. AŞ., Çukurova İthalat ve İhracat T.A.Ş., Dako Tic. Koli. Şti., MAN Enerji Sistemleri Ltd. Şti. ve AKSA Jeneratör AŞ.'nin; gaz motorlu, gaz türbinli ve birleşik gaz-buhar türbinli kojenerasyon sistemleri ele alınmış ve firmaların referanslarıyla uygulama örnekleri incelenmiştir.

As technology progresses rapidly the demand for energy especially for the hydrocarbon fuels increases too. According to one estimate, natural gas and coal reserves will be depleted approximately in fifty years. In addition to this, In Turkey there are also some uncertainties in governmental policies about energy investments. It is predicted that the production of electrical energy will not meet the demand for the year 1998. In addition to this environmental worries and the importance given to the well being of humans are getting a lot of attention. Non-governmental organisations (NGO) are gaining power and starting to affect government policies in Europe. In view of these facts, the efficient use of primary energy sources and environmental- friendly systems are becoming an obligation. This is why there is a continuing search for the most efficient cogeneration system. The technical and conceptual comparison of cogeneration systems utilizing Gas Turbines, Gas Engines and combined-cycled Gas-Steam Turbines have been done in this study. One of the purposes of this study is to give some idea about what is available in the area of cogeneration in the market. For this reason, the equipment of some of the major companies active in the area of cogeneration are also examined. These companies are Topkapı Endüstri A.Ş., Borusan Makina Servis ve Tic. A.Ş., Çukurova İthalat ve İhracat T.A.Ş., Dako Tic. Koli. Şti., MAN Enerji Sistemleri Ltd. Şti., AKSA Jeneratör A.Ş. Another aim of this study is to show engineers, how to select the proper cogeneration systems according to each institution's special needs. Cogeneration or Combined Heat and Power (CHP) generation can be defined as the sequential use of a primary energy source to produce two forms of energy, basically heat and power at the same time. The conventional power supply (separate generation of electricity in thermal power stations, and of heat in boilers) pollutes the environment and is uneconomical. In these systems approximately 60 per cent of the energy input is lost as waste heat. However, the waste heat which results during the generation of electricity by means of a gas engine or a gas turbine and generator could largely be utilised by heat exchangers and used for various heating purpose such as hot water, steam, district heating, directly drying etc. The simultaneous generation of heat and electricity by gas-operated CHP plants achieves a total efficiency of about 90 per cent. Thus, the Xll ÖZET Sanayi ve teknolojide baş döndürücü bir hızla ilerleme içinde olan dünyamızda, bu ilerlemeye paralel olarak hızla artan bir enerji ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Buna bağlı olarak da mevcut petrol bazlı yakıtlar, doğal gaz, kömür rezervleri gibi birincil enerji kaynaklarımız da hızla azalmaya başlamıştır. Dünyanın ekolojik dengesinin de bozulmaya yüz tutmasıyla, özellikle endüstriyel uygulamalarda çevre ile dost sistemlerin seçimi zorunlu hale gelmiştir. Yani amaç; bir taraftan primer enerji kaynaklarım en verimli şekilde kullanmak, diğer taraftan da çevrede mümkün olan en az hasan ve kirlenmeyi yaratacak sistemleri seçmektir. Kojenerasyon'un da can alıcı özelliği bu iki noktada yatmaktadır. Bu çalışmada kojenerasyon sistemlerinin temel prensipleri ve özellikleri açıklandıktan sonra Türkiye'de bu sistemi kuran belli başlı firmalar incelenmiştir. Daha sonra da örnek bir tesiste fizibilite incelemesi yapılmıştır. Kojenerasyon sistemleri Türkiye için çok yenidir. Bu çalışmaya başlanmasının temel noktasını da bu yenilik teşkil etmiştir, öyle ki; çalışmaya başlanılan ilk günlerde Türkiye'de çalışan makina mühendislerinin yandan fazlasının bu sistemler üzerine fikir dahi yürütemedikleri gözlemlenmiştir. İşletmeler kojenerasyon firmalanyla, teklif almaktan çok bu sistemler hakkında bilgi almak için görüşmekteler. Türkiye'de özellikle son yıllarda enerji sıkmtılanmn da artmasıyla, alternatif enerjilere yönelim artmıştır. Yukandaki sebeplerden dolayı, özellikle kojenerasyon sistemlerinin daha uygun olduğu tekstil, kağıt, seramik, çimento, kimya, gıda, toplu ısıtma ve soğutma gibi hem elektrik hem de ısıya gereksinimi olan sektörler için kojenerasyonun ne olduğu ve kazançlarının neler olduğu vurgulanmış ve Türkiye'de bu sistemleri kuran firmaların araştırılması ve incelenmesi yapılmıştır. Burada amaç, işletmelere kojenerasyon firması önermek değildir. Fakat bu işletmelerin kojenerasyon sistemi teklifi alabilecekleri firmaları, objektif bir kaynaktan inceleyebilmelerinin daha yararlı olacağı düşüncesinden hareketle, bu inceleme ve araştırma çalışması hazırlanmıştır. Bu kapsamda; Topkapı Endüstri A.Ş., Borusan Makina Servis ve Tic. AŞ., Çukurova İthalat ve İhracat T.A.Ş., Dako Tic. Koli. Şti., MAN Enerji Sistemleri Ltd. Şti. ve AKSA Jeneratör AŞ.'nin; gaz motorlu, gaz türbinli ve birleşik gaz-buhar türbinli kojenerasyon sistemleri ele alınmış ve firmaların referanslanyla uygulama örnekleri incelenmiştir. XI Cogeneration Modules with gas turbine. Gas turbines are available between 2.6 MW and 6.6 MW electrical output power per module. ii ) Borusan Makina Servis ve Tic. A.Ş uses products of Caterpillar as whether gas engined or gas turbined cogeneration modules. Gas engines are available between 45 kW and 3385 kW electrical output power per module. Gas turbines are available between 1 MW and 10 MW electrical output power per module. iii ) Çukurova ithalat ve İhracat T.A.Ş. uses Perkins natural gas engines (between 200 kW and 800 kW electrical output power per module) and Deutz natural gas engines (between 800 kW and 3.5 MW electrical output power per module) as gas engined cogeneration modules. This company uses EGT (European Gas Turbines) gas turbines and services together with Tüten Ltd. (Turkey agent of EGT) iv ) Dako Tic. Koli. Şti. is agent of TUMA Turbomachsa Industrial Gas Turbine Plants in Turkey. Dako installs only cogeneration systems with gas turbine. Power range is 180 kW to 17 MW electrical output power per module. v ) MAN Enerji Sistemleri Ltd. Şti. is a company which belongs to MAN Dezentrale Energiesysteme GmbH. It installs both the gas turbined or gas engined cogeneration systems. Product power range is 70 kW to 3.5 MW electrical power per module in gas engines and 1 MW to 10.5 MW electrical power per module in gas turbines. vi ) AKSA Jeneratör A.Ş. is one of the important companies in Turkey energy sector. Especially, it installs cogeneration systems with gas engine. MAN Gas Engines are used between 88 kW and 300 kW electrical power. Perkins gas engines are used between 300 kW and 800 kW electrical power. AKSA services together with MAN Dezentrale Energiesysteme GmbH in gas turbined cogeneration systems. In Chapter 6, a feasibility review of a typical company in industry is given. The net present value method is based on calculation of the actual value, i.e., net present value of an investment, being the difference between the costs and proceeds at any moment considered. Price increases have been taken into account. The curve of the net present value over the useful years shows both the period of amortisation and the profit at the end of the useful life. Two modules with gas engine are used. Operating time is 8500 hours per year for first module and 8000 hours per year for the second module. The results of such profitability analysis are below:. Pay-back period of investment is 2.44 years. While industrial electricity price is 0.13 DM / kWh, electricity price with cogeneration system is 0.093 DM / kWh. Saving at the end of the useful life (15 years) is 2,851,451 DM. XVI ÖZET Sanayi ve teknolojide baş döndürücü bir hızla ilerleme içinde olan dünyamızda, bu ilerlemeye paralel olarak hızla artan bir enerji ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Buna bağlı olarak da mevcut petrol bazlı yakıtlar, doğal gaz, kömür rezervleri gibi birincil enerji kaynaklarımız da hızla azalmaya başlamıştır. Dünyanın ekolojik dengesinin de bozulmaya yüz tutmasıyla, özellikle endüstriyel uygulamalarda çevre ile dost sistemlerin seçimi zorunlu hale gelmiştir. Yani amaç; bir taraftan primer enerji kaynaklarım en verimli şekilde kullanmak, diğer taraftan da çevrede mümkün olan en az hasan ve kirlenmeyi yaratacak sistemleri seçmektir. Kojenerasyon'un da can alıcı özelliği bu iki noktada yatmaktadır. Bu çalışmada kojenerasyon sistemlerinin temel prensipleri ve özellikleri açıklandıktan sonra Türkiye'de bu sistemi kuran belli başlı firmalar incelenmiştir. Daha sonra da örnek bir tesiste fizibilite incelemesi yapılmıştır. Kojenerasyon sistemleri Türkiye için çok yenidir. Bu çalışmaya başlanmasının temel noktasını da bu yenilik teşkil etmiştir, öyle ki; çalışmaya başlanılan ilk günlerde Türkiye'de çalışan makina mühendislerinin yandan fazlasının bu sistemler üzerine fikir dahi yürütemedikleri gözlemlenmiştir. İşletmeler kojenerasyon firmalanyla, teklif almaktan çok bu sistemler hakkında bilgi almak için görüşmekteler. Türkiye'de özellikle son yıllarda enerji sıkmtılanmn da artmasıyla, alternatif enerjilere yönelim artmıştır. Yukandaki sebeplerden dolayı, özellikle kojenerasyon sistemlerinin daha uygun olduğu tekstil, kağıt, seramik, çimento, kimya, gıda, toplu ısıtma ve soğutma gibi hem elektrik hem de ısıya gereksinimi olan sektörler için kojenerasyonun ne olduğu ve kazançlarının neler olduğu vurgulanmış ve Türkiye'de bu sistemleri kuran firmaların araştırılması ve incelenmesi yapılmıştır. Burada amaç, işletmelere kojenerasyon firması önermek değildir. Fakat bu işletmelerin kojenerasyon sistemi teklifi alabilecekleri firmaları, objektif bir kaynaktan inceleyebilmelerinin daha yararlı olacağı düşüncesinden hareketle, bu inceleme ve araştırma çalışması hazırlanmıştır. Bu kapsamda; Topkapı Endüstri A.Ş., Borusan Makina Servis ve Tic. AŞ., Çukurova İthalat ve İhracat T.A.Ş., Dako Tic. Koli. Şti., MAN Enerji Sistemleri Ltd. Şti. ve AKSA Jeneratör AŞ.'nin; gaz motorlu, gaz türbinli ve birleşik gaz-buhar türbinli kojenerasyon sistemleri ele alınmış ve firmaların referanslanyla uygulama örnekleri incelenmiştir. XI Cogeneration Modules with gas turbine. Gas turbines are available between 2.6 MW and 6.6 MW electrical output power per module. ii ) Borusan Makina Servis ve Tic. A.Ş uses products of Caterpillar as whether gas engined or gas turbined cogeneration modules. Gas engines are available between 45 kW and 3385 kW electrical output power per module. Gas turbines are available between 1 MW and 10 MW electrical output power per module. iii ) Çukurova ithalat ve İhracat T.A.Ş. uses Perkins natural gas engines (between 200 kW and 800 kW electrical output power per module) and Deutz natural gas engines (between 800 kW and 3.5 MW electrical output power per module) as gas engined cogeneration modules. This company uses EGT (European Gas Turbines) gas turbines and services together with Tüten Ltd. (Turkey agent of EGT) iv ) Dako Tic. Koli. Şti. is agent of TUMA Turbomachsa Industrial Gas Turbine Plants in Turkey. Dako installs only cogeneration systems with gas turbine. Power range is 180 kW to 17 MW electrical output power per module. v ) MAN Enerji Sistemleri Ltd. Şti. is a company which belongs to MAN Dezentrale Energiesysteme GmbH. It installs both the gas turbined or gas engined cogeneration systems. Product power range is 70 kW to 3.5 MW electrical power per module in gas engines and 1 MW to 10.5 MW electrical power per module in gas turbines. vi ) AKSA Jeneratör A.Ş. is one of the important companies in Turkey energy sector. Especially, it installs cogeneration systems with gas engine. MAN Gas Engines are used between 88 kW and 300 kW electrical power. Perkins gas engines are used between 300 kW and 800 kW electrical power. AKSA services together with MAN Dezentrale Energiesysteme GmbH in gas turbined cogeneration systems. In Chapter 6, a feasibility review of a typical company in industry is given. The net present value method is based on calculation of the actual value, i.e., net present value of an investment, being the difference between the costs and proceeds at any moment considered. Price increases have been taken into account. The curve of the net present value over the useful years shows both the period of amortisation and the profit at the end of the useful life. Two modules with gas engine are used. Operating time is 8500 hours per year for first module and 8000 hours per year for the second module. The results of such profitability analysis are below:. Pay-back period of investment is 2.44 years. While industrial electricity price is 0.13 DM / kWh, electricity price with cogeneration system is 0.093 DM / kWh. Saving at the end of the useful life (15 years) is 2,851,451 DM. XVI ÖZET Sanayi ve teknolojide baş döndürücü bir hızla ilerleme içinde olan dünyamızda, bu ilerlemeye paralel olarak hızla artan bir enerji ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Buna bağlı olarak da mevcut petrol bazlı yakıtlar, doğal gaz, kömür rezervleri gibi birincil enerji kaynaklarımız da hızla azalmaya başlamıştır. Dünyanın ekolojik dengesinin de bozulmaya yüz tutmasıyla, özellikle endüstriyel uygulamalarda çevre ile dost sistemlerin seçimi zorunlu hale gelmiştir. Yani amaç; bir taraftan primer enerji kaynaklarım en verimli şekilde kullanmak, diğer taraftan da çevrede mümkün olan en az hasan ve kirlenmeyi yaratacak sistemleri seçmektir. Kojenerasyon'un da can alıcı özelliği bu iki noktada yatmaktadır. Bu çalışmada kojenerasyon sistemlerinin temel prensipleri ve özellikleri açıklandıktan sonra Türkiye'de bu sistemi kuran belli başlı firmalar incelenmiştir. Daha sonra da örnek bir tesiste fizibilite incelemesi yapılmıştır. Kojenerasyon sistemleri Türkiye için çok yenidir. Bu çalışmaya başlanmasının temel noktasını da bu yenilik teşkil etmiştir, öyle ki; çalışmaya başlanılan ilk günlerde Türkiye'de çalışan makina mühendislerinin yandan fazlasının bu sistemler üzerine fikir dahi yürütemedikleri gözlemlenmiştir. İşletmeler kojenerasyon firmalanyla, teklif almaktan çok bu sistemler hakkında bilgi almak için görüşmekteler. Türkiye'de özellikle son yıllarda enerji sıkmtılanmn da artmasıyla, alternatif enerjilere yönelim artmıştır. Yukandaki sebeplerden dolayı, özellikle kojenerasyon sistemlerinin daha uygun olduğu tekstil, kağıt, seramik, çimento, kimya, gıda, toplu ısıtma ve soğutma gibi hem elektrik hem de ısıya gereksinimi olan sektörler için kojenerasyonun ne olduğu ve kazançlarının neler olduğu vurgulanmış ve Türkiye'de bu sistemleri kuran firmaların araştırılması ve incelenmesi yapılmıştır. Burada amaç, işletmelere kojenerasyon firması önermek değildir. Fakat bu işletmelerin kojenerasyon sistemi teklifi alabilecekleri firmaları, objektif bir kaynaktan inceleyebilmelerinin daha yararlı olacağı düşüncesinden hareketle, bu inceleme ve araştırma çalışması hazırlanmıştır. Bu kapsamda; Topkapı Endüstri A.Ş., Borusan Makina Servis ve Tic. AŞ., Çukurova İthalat ve İhracat T.A.Ş., Dako Tic. Koli. Şti., MAN Enerji Sistemleri Ltd. Şti. ve AKSA Jeneratör AŞ.'nin; gaz motorlu, gaz türbinli ve birleşik gaz-buhar türbinli kojenerasyon sistemleri ele alınmış ve firmaların referanslanyla uygulama örnekleri incelenmiştir.