Jeotermal elektrik enerjisi üretim sisteminin modellemesi ve simülasyonu

Elektrik enerjisine olan ihtiyacın günden güne artması nedeniyle elektrik üretimine dair araştırmalar devam etmektedir. Elektrik üretim yöntemleri birçok farklı başlıkta incelenebilir fakat en kapsamlı gruplandırma yenilenebilir ve yenilenemeyen enerji kaynaklarından elektrik üretilmesidir. Yenilenebilir, temiz ve sürdürülebilir enerji kaynaklarında yer alan jeotermal enerji bakımından ülkemiz zengindir. Bu kaynakların büyük bir kısmı Ege Bölgesi'nde yer almaktadır. Ülkemiz kaynak bakımından zengin olmasına rağmen, jeotermal kaynaklardan elektrik üretim sahaları çok azdır. Bu çalışmada, düşük sıcaklıklı sahalar içerisinde yer alan Afyonkarahisar kentinin, jeotermal elektrik üretim santrali (AFJES) ele alınmıştır. Jeotermal sistem ile şebeke arasındaki eş zamanlı çalışma sürecinin gözlemini yapmak için MATLAB/Simulink 2019b programında modellemesi yapılmıştır. Simülasyonu yapılan sistemin çalışma değerlerine göre vereceği tepkiler bu çalışma sayesinde önceden belirlenebilmesi, şebekeye entegre edilmesiyle jeotermal sistem ile şebekenin eş zamanlı olarak çalışmasının gösterilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, Organik Rankine Çevrim (ORC) sisteminden bahsedilmiştir. Organik Rankine Çevrimi'nde yer alan elemanların (jeotermal kuyu, ısı değiştirici, türbin, kondenser, pompa) modellenebilmesi gerekli olan değerler için öncelikle EES programı kullanılmıştır. Bu programda, sıcaklık ve debi değişimlerine bağlı olarak her bir elemanın giriş ve çıkışındaki entalpi (maddenin yapısında depoladığı her türden enerjilerin toplamı) değişimleri hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar sonucunda, Jeotermal Organik Rankine Çevrim sisteminde yer alan her bir elemanın blok diyagramları tek tek modellenmiştir. Şebekeye entegre edilmiş jeotermal elektrik üretim sisteminden gerilim, akım, güç ve frekans değerleri analiz edilmiş ve yorumlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Jeotermal Enerji, MATLAB, Yenilenebilir Enerji, Elektrik Üretim Sistemi