Doğal gaz, güneş ve rüzgâr hibrit enerji üretiminin teknoekonomik ve çevresel açıdan değerlendirilmesi: Ege Bölgesi için örnek uygulama

Dünya nüfusunun artması ve beraberinde gelen enerji ihtiyacının karşılanması için fosil yakıtlardan yararlanılması sonucunda sera gazı emisyonları artmıştır. Yakın zamanda tükenmek üzere olan fosil yakıtlardaki fiyat artışları dünya genelinde yenilenebilir enerji kaynaklarının daha fazla tercih edilmesine yol açmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları sistemlerinde gerek kurulum maliyetlerinin yüksek olması gerekse sürekli aynı potansiyelde enerji üretimi sağlanamaması sebebiyle, maliyet etkin biçimde kullanılamamaktadır. Enerji üretiminde yıl boyunca ihtiyaç duyulan baz yüklerin yenilenebilir enerji kaynakları, pik yüklerin ise fosil yakıtlarla karşılanması uygun maliyet ve sürekli üretim için en elverişli uygulamalardır. Bu çalışmada HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable) programı en uygun kombinasyonun bulunması için kullanılarak bir hibrit sistem modellenmiş, simülasyon ve optimizasyon süreçlerinden sonra değerlendirilmiştir. Örnek bir uygulama olarak Ege bölgesi Denizli ilinde kurulu gücü 12 MW olan doğal gazla çalışan kojenerasyon santralinin elektrik ve termal yük ihtiyacını karşıladığı tesis için bölgedeki rüzgâr ve güneş enerjisinin dahil edildiği hibrit sistem modellenerek, şebekenin dahil olduğu ve olmadığı sistemler için teknoekonomik ve çevresel analizleri yapılmıştır. Net şimdiki maliyet değeri, CO2 salımı değerlemeleri alınarak enerji kaynaklarının optimum kullanım oranlarıyla en uygun sistem tasarımı bulunmuştur. Şebekeye bağlı hibrit sistemde en iyi geri ödeme süresi 11,1 yıl ve en iyi net şimdiki maliyet 30,3 milyon dolar, güneş radyasyonunun 7,8kWh/m2, rüzgâr hızı 4,56 m/s olduğunda yakalanmıştır. Bu değerlerin uygulandığı simülasyonda en az CO2 emisyon değeri 8.480.163 kg/yıl elde edilmiştir. Şebekeden bağımsız olarak tasarlanan simülasyonda da aynı simülasyon değerlerinde net şimdiki maliyet 117 milyon dolarken geri ödeme süresi 8,13 yıl bulunmuştur. Geri ödeme süresi 5,6 bulunan diğer simülasyon analizinde net şimdiki maliyet artarak 135 milyon dolara çıkmıştır. Bu simülasyonda en az CO2 7.240.802 kg/yıl olmuştur.