Doğal gaz basınç düşürme istasyonlarında turbo genleştirici kullanımı ile elektrik ve hidrojen üretim potansiyelinin incelenmesi

Doğal gazın boru hatları ile iletilmesi prosesi, gazın üretim tesislerinden başlayarak yüksek basınçta kilometrelerce yol katetmesi ve kullanım yerlerine ulaşmasıyla son bulmasıdır. Doğal gazın iletimi, kompresör istasyonlarının gazın basıncını arttırmasıyla mümkün olabilmektedir ve kompresörler büyük miktarda doğalgaz tüketerek gerekli enerjiyi üretmektedirler. Tüketilen enerjinin bir kısmı, doğal gaz boru hatları üzerinde kurulu olan basınç düşürme istasyonlarında geri kazanılabilir. Turbo Genleştirici (TG) denilen türbin ve jeneratör sisteminden oluşan ekipman, doğal gazın basıncını düşürürken aynı zamanda basınç farkından enerji geri kazanımı ile elektrik enerjisi üretebilmektedir. Bu çalışmada, uluslararası doğal gaz iletim hattı üzerine kurulu olan bir basınç düşürme istasyonunun (UBDİ) verilerine dayanarak TG kurulumu modellemesi ile enerji dengesi hesapları yapılmıştır. Modellenen sistemin enerji dengesi açısından karlı ve uygulanabilir olup olmadığı araştırılmıştır. İstasyon giriş-çıkışındaki basınç ve sıcaklık değerlerinin enerji geri kazanımını nasıl etkilediği incelenmiştir. Yıllık akış miktarına bağlı olarak elektrik üretim potansiyeli hesaplanmış ve ikinci bir ürün olarak hidrojen üretim potansiyeli de ortaya çıkarılmıştır. Benzer hesaplar ulusal iletim hattı üzerinde kurulu bir şehir giriş istasyonu olan Pendik RMS-A tipi basınç düşürme istasyonu verileri ile de yapılmıştır. Böylece iki istasyonun enerji geri kazanım potansiyelleri ortaya çıkarılmıştır. Modellenen sistemde ticari olarak üretilen bir TG özelliklerine dayanarak, UBDİ'nin 11MW elektrik üretim potansiyeli ve PEM elektroliz yöntemiyle de 1200 Nm3/h hidrojen üretim potansiyeli olduğu tespit edilmiştir. Böylelikle, doğal gaz iletim sürecindeki enerji maliyetleri azaltılarak daha sürdürülebilir bir enerji yönetimi sağlanabilir. Ayrıca çalışmada, enerji geri kazanımının önemini vurgulanarak geleceğin yakıtı olarak görülen hidrojenin üretimi için yeni bir bakış açısı sunulmuştur.