Regülatör tipi bir hidroelektrik santralin tasarımı ve ekonomik analizi

Bu çalışmada; su iletim tünelinin serbest yüzey akışlı olduğu, cebri borunun açıkta döşendiği regülatör tipi HES'in nehir yatağındaki çevirme debisi değerleri için tasarımı ve ekonomik analizi yapılmıştır. Excel programı kullanılarak yıllık ortalama debi, yıllık efektif debi, her bir çevirme debisi için yıllık türbinlenecek su miktarları, sürtünme kayıpları, lokal kayıplar, net düşü miktarı, güvenilir (firm) ve ikincil (sekonder) enerji miktarları hesaplanmıştır. Proje debisi değerine göre çökeltim havuzu, optimum tünel çapı, optimum cebri boru çapı, kurulu güç hesabı türbin tipi seçimi, türbin sayısının tayini, generatör kapasite hesabı yapılmıştır. Tesis elemanlarının yaklaşık maliyeti, işletme gelirleri, giderleri ve tesisin karlılığı, birim enerji maliyeti hesaplanmıştır. Güvenilir debi Qgüv=7.9 m3/s, proje debisi Qmaks=35 m3/s, için optimum tünel çapı DoptT=3.30 m optimum tünel eğimi 0.0037, DoptCB=2.77 m, brüt düşü Hb=100 m için net düşü miktarı Hn=94.63 m kurulu güç P= 28.129 MW olarak bulunmuştur. 2.65 m hidrolik yarıçapı ve Φ= 0.27 mm dane çapı için çökeltim havuzu boyu LÇH=93 m hesaplanmıştır. Proje debisine karşılık gelen efektif debi için tünelde akım hızı VT=2.65 m/s, cebri boruda akım hızı VCB=3.56 m/s bulunmuştur. LT= 2500 m tünelde düşü kaybı ΔHT=3.38 m, LCB=250 m cebri boruda düşü kaybı ΔHCB=0.75 m olarak hesaplanmıştır. Yıllık güvenilir enerji 55.399 GWh, ikincil enerji 90.500 GWh olmak üzere toplam 145.899 GWh enerji olarak hesaplanmıştır. Sağlam kayada su iletim tüneli için birim yatırım bedeli YBT=3281 ABD$/m, açıkta döşenmiş sabit et kalınlığında sabit çaplı cebri boru için YBCB=7264 ABD$/m, elektromekanik teçhizat için 410 ABD$/kW, tesis için 1004 ABD$/kW, toplam yatırım bedeli TYB=28,235,860 ABD$ olarak bulunmuştur. Yıllık net gelir 3,266,387 ABD$ birim enerji maliyeti 0.0209ABD$/kWh, rantabilite 2.07 olarak hesaplanmıştır.