Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

GÜNEŞ GÜÇ KULELERi

No description
by

Erkay İSKAR

on 4 June 2015

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of GÜNEŞ GÜÇ KULELERi

Erkay İSKAR
GÜNEŞ GÜÇ KULELERi
Enerji
, insan yaşamında önemli derecede önceliğe sahiptir. Enerjiye olan ihtiyaç, nüfusun gittikçe artması ve daha hızlı kalkınma talebi yüzünden gittikçe artmaktadır.
Günümüzde enerji ihtiyacı genellikle fosil kökenli yakıtların kullanılmasıyla karşılanmaktadır. Mevcut fosil yakıt rezervlerindeki azalma ve fosil yakıtların neden olduğu sera gazlarının küresel ısınma ve iklim değişiklerine yol açması, diğer yandan nükleer enerji kaynaklarının toplumsal, çevresel ve ekonomik açıdan oldukça maliyetli olması, ülkelerin öz kaynaklarını daha etkin biçimde kullanımının önemini artırmıştır.
Enerji İhtiyacı..
Özellikle Dünya'daki fosil kaynaklardaki mevcut azalma ve teknolojik gelişmeye bağlı olarak ortaya çıkan çağdaş gereksinimlerden dolayı, enerji üretimi ile ilgili bilimsel araştırmalar, alternatif ve daha kullanışlı enerji kaynaklarına yönelmiştir. Günümüzde doğal dengenin korunması, sürekli yenilenebilir enerji kaynaklarının işlenmesi ve kullanılmasının önemi giderek artmaktadır.
Yeni Arayışlar!
Yenilenebilir Enerji Kaynakları
, herhangi bir üretim sürecine ihtiyaç duyulmadan üretilebilen, çevreye zararı ve etkisi geleneksel enerji kaynaklarına göre çok daha düşük olan, sürekli bir devinimle yenilenen ve kullanılmaya hazır olarak doğada var olan hidrolik, rüzgar, güneş, jeotermal, biyokütle, biyogaz, dalga, akıntı enerjisi ve gelgit, hidrojen gibi enerji kaynaklarını ifade eder.
Bitmeyen Enerji!
ENERJİ
GÜNEŞ ENERJİSİ
Güneş enerjisi; potansiyeli, kullanım kolaylığı, temizliği, yenilenebilirliği ve çevre dostu olması gibi nedenler ile diğer yenilenebilir enerji kaynaklarına göre daha kolay bir şekilde
yaygınlaşabilecek durumdadır. Diğer enerji kaynaklarına göre kurulum maliyetlerinin yüksekliği, düşük verim, düşük kapasite faktörü ve benzeri bazı teknolojik ve ekonomik zorlukların aşılması, güneş enerjisini gelecekte daha da cazip hale getirecektir. Türkiye, güneş enerjisi konusunda son derece elverişli bir konumda olmasına rağmen sahip olduğu potansiyeli yeterince kullanamamaktadır.
Türkiye'nin
Güneş Enerjisi
Potansiyeli!
Ülkemiz, coğrafi konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli açısından birçok ülkeye göre şanslı durumdadır. EİE (Elektrik İşleri Etüt İdaresi) tarafından yapılan çalışmaya göre Türkiye ortalama güneşlenme süresinin günlük toplam 7,2 saat, ışınım şiddetinin günlük toplam 3,6 kWh/m² olduğu tespit
edilmiştir.
Ülkemiz 781.000 km2 yüzey alanıyla, oldukça güneşli bir kuşakta yer almakta ve güneş enerjisi potansiyeli bakımından coğrafi olarak son derece iyi bir konumda bulunmaktadır.
Elektrik İşleri Etüt İdaresi resmi raporlarına göre
Türkiye’nin yıllık güneşlenme süresi 2.640 saat ve yıllık yatay güneş ışınım şiddetinin 1.311 kWh/m2 'dır.



Türkiye’nin güneş haritası (kWh/(m2.yıl))
GÜNEŞ KULELERİ
Temel Çalışma Prensibi:
Büyük bir alana yerleştirilmiş, "heliostat" (gün dönüştürücü adı verilen yüzlerce yansıtıcı, güneşten gelen ışınları, heliostat tesisinin merkezindeki kulenin tepesine odaklar. Bu odaklama bölgesinde (alıcı) yoğunlaştırarak elde edilen yüksek ısı enerjisi elektrik enerjisine çevrilir.
Güneş Kulesi Sistemi
ve Heliostatları..
Bir yoğunlaştırıcılı kollektörde ısıya dönüştürülen güneş enerjisinden, nükleer ya da kömürlü elektrik santrallerinde olduğu gibi suyun kaynatılarak buhara döüştürülmesi ve elde edilen buharla bir buhar türbinin tahrik edilmesi suretiyle elektrik enerjisi elde edilir.
Güneş kulesini çevreleyen heliostat alanı, tesisin yıllık verimini optimize edecek şekilde planlanır. Tipik bir kurulumda güneş enerjisinin toplanması, türbine buhar sağlayacak maksimum gereksinim değerinin aşılmasıyla meydana gelir.

Tam kapasite üretim yapan tesis ile aynı anda ısıl depolama sistemi de yüklenebilir.
ENERJİ DEPOLAMA!.
Enerji depolama sistemine sahip
Güneş Güç Kulesi
sistemi gün içerisinde güneş ışınlarının gelmediği saatlerde de elektrik üretiminin devamlılığını sağlar.
Güneş Güç Kulesi
sisteminde, 290 °C' da sıvı haldeki tuz eriyiği, soğuk depolama tankından alıcıya doğru pompalanır. Burada sıcaklığı 565 °C' ye çıkarılarak sıcak depolama tankına gönderilir. Tesisten güç çekileceği zaman sıcak tuz, klasik bir
Rankine
çevrim türbini sistemi için aşırı kızdırılmış buhar üreten bir buhar üretme sistemine pompalanır. Buhar jeneratöründeki tuz soğuk tanka geri dönerek depolanır ve sonunda da alıcıda yeniden kızdırılır.
Sistemde Kullanılan
Tuzlu Eriyik..
Sistemde kullanılan tuzlu eriyiği, sodyum nitrat, potasyum nitrat olabilir.
Kullanılan bu enerji taşıyıcı sıvıların yanıcı ve zehirleyici olmaması, sistemin güvenliği açısından avantaj sağlar
Eğer kazayla tuzun döküldüğü görülürse, tuz toprakta önemli etkiler yapmadan önce donacaktır. Tuz bir kürek yardımıyla kaldırılır ve eğer gerekliyse yeniden kullanılmak üzere çevrime katılır.
Güneş kulesi tesislerinin işletilmesi esnasında tehlikeli gazlar ya da sıvı emisyonlar / radyasyonlar açığa çıkmaz.
MALİYET?
Güneş kulelerinin ilk yatırım maliyeti, klasik fosil yakıtlı enerji sistemlerine göre daha yüksek olmakla beraber yanma sonucu çevreye zararlı atıkların oluşmaması, ayrıca sınırsız bir enerji kaynağı olması sistemin avantajıdır.

İlk yatırım maliyetinin, daha ileri teknoloji ile tasarlanıp kule sayısı arttırılarak düşürülmesi beklenmektedir.

Buhar türbininde meydana gelen çürük buharında düşük enerji ihtiyaçlı diğer endüstriyel proseslerde kullanılması sistemin tasarrufunu arttırır.
DÜNYA'DAN
UYGULAMALAR...
PS 10
İspanya - 11 MW
624 adet heliostatın her biri 120 m2 yüzey alanına sahip, cam ve metalden elde edilmiş hareketli yansıtıcı ayna, güneş ışınlarını 115m yükseklikteki kulenin tepesinde bulunan alıcıya yönlendiriyor.

Kulenin ebatları 14 m genişliğindeki toplayıcıyı barındırabilmesi için 18 m ye 8 m şeklinde tasarlanmıştır.

Heliostatlar, güneşin hareketiyle beraber otomatik olarak hareket ederek gün boyunca gelen tüm güneş ışınlarını aynı noktaya düşürüyorlar. Bu sayede tüm güneş enerjisinden maksimum oranda fayda sağlanmış oluyor.

Tesisin şuandaki gücü 11 MW 6000 haneye yetecek düzeydedir.
PS 10, 16 milyon euro yatırım ile kurulmuştur.
SOLAR TRES
17 MW güç Güney İspanya Seville' dedir.

15 saat yetecek erimiş tuz deposu.

Yılda 96.4 GWh elektirk üretimi

15.345.000 euro bütçe

2007 yılında tamamlandı
Mersin Güneş Kulesi Tesisi!
100 dönüm arazi üzerine kurulu, bunun 30 dönümlük kısmını yansıtıcılar oluşturmakta.

510 adet heliostat

Güneş ışınları yaklaşık 50 metre yüksekliğindeki bir kule üzerinde bulunan ve özel olarak tasarlanmış alıcıya yansıtılarak yüksek sıcaklık ve basınçlarda kızgın buhar elde ediliyor.

1500 evin enerji ihtiyacını karşılayacak 5 MW lık termal güç kapasitesi

GÜNEŞ KULESİ METODUYLA
ELEKTRİK ÜRETİMİ İÇİN
BİR UYGULAMA
Bu çalışmada Konya-Merkez ilçesinin elektrik enerjisi ihtiyacının bir kısmını karşılamak için sabit aynalı konsantrasyon sistemli güneş kulesi güç santrali modeli teorik olarak kurulmuştur. Gerekli olan 2 MW’lık elektrik üretimi için Nisan ayı güneş enerjisi verileri kullanılarak gerekli hesaplar yapılmıştır.
Güç çevrimi için yüksek basınç türbini için P2=4000, 5000 kPa, alçak basınç türbini için P4=300, 400 kPa, kondenser basıncı için P1=10, 20 kPa, kızdırma sonu sıcaklıkları Th1=713, 658 K, ara kızdırma giriş sıcaklığı Th2=425, 416 K, parametrik olarak alınarak hesaplar yapılmıştır ve en yüksek sistem verimlerinin hangi çalışma şartları altında elde edilebileceği belirlenmeye çalışılmıştır.
Teknik Özellikleri
Uygulamada, çalışma akışkanı olarak su/buhar kullanılması ve sistem veriminin arttırılması için, ara kızdırmalı ideal Rankine Çevrimi ile çalışan bir güç tesisi düşünülmüştür.
Güneş enerjisi elektrik şeması prensip şeması.
Alıcı Sistemi
Alıcı, boşluk tipi olup su/buhar soğutmalıdır. Ayrıca, termal depolama yapmak üzere ergimiş Na-K tuzlarının dolaştığı üçüncü bir kapalı devre oluşturulmuştur. Sistem; 6 metresi toprak altında, 60 metresi toprak üstünde olmak üzere 66 m yüksekliktedir. 7 m çapındaki kule üzerine yerleştirilen alıcı, 7 m yüksekliğinde ve 3,5 m çapında tasarlanmıştır. Alıcı içinde aktif ısı transfer yüzeyini teşkil eden boru demetinin içinden, çevrim akışkanı su/buhar geçmektedir. Oluşturulan üçüncü bir çevrim sayesinde, alıcıda kaybolacak enerjinin bir kısmı daha faydalı hale getirilmektedir.
Güç Dönüşüm Sistemi
Çevrimde alıcıda üretilen kızgın buhar, yüksek basınç türbininde sabit entropide genişler (4). Buharın iç enerjisi adyabatik genişleme sonunda mekanik işe dönüşür ve basınç değeri düşer. Yüksek basınç türbininden çıkan buhar tekrar alıcıya gönderilerek burada ısıtılır (5). Alıcıda bu şartlara getirilen buhar alçak basınç türbininde adyabatik olarak genişler (6). Bu genişleme sonucunda, buharın iç enerjisi yine mekanik işe dönüşür. Alçak basınç türbininden çıkan çürük buhar kondensere girer (1). Kondenserde buharın yoğuşması, soğutma suyu taşıyan boruların buhardan ısı alması ile olur. Burada ısı transferi olayına en büyük etken, ısı transfer katsayısının yüksek olması ve buna bağlı olarak da boruların temizliğidir. Böylece kondensere giren çürük buhar, su olarak çıkar. Santrifüj pompaya gelen su alıcıya basılır (2). Alıcıda ısınarak buhar fazına geçen su, türbine girerek çevrimi tamamlamış olur
Sistemin şematik olarak T-s ve h-s diyagramları.
Sonuç Olarak;
Teorik olarak yapılan hesaplamalara göre sistemin termik verimi yaklaşık
%33
olarak bulunmuştur. Ulaşılan sonuçlar bize gösteriyor ki ülkemiz enerji ihtiyaçlarının karşılanmasında güneş enerjisinden üretim için en uygun sistemlerden biri Güneş Güç Kuleleri olarak görülmektedir.
Vakit ayırıp dinlediğiniz için,
TEŞEKKÜR EDERİM...
Full transcript