enerj İ Üret İmİ ve sulama kr İterler İne gÖre … · • cebri boru • santral • kuyruk...
Post on 27-Oct-2019
8 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Hazırlayanlar;
Burcu Ersoy
(FICHTNER, Türkiye)
Ronald Haselsteiner
(ENERJISA, Türkiye)
ENERJİ ÜRETİMİ VE SULAMA KRİTERLERİNE GÖRE
REZERVUAR KAPASİTE OPTİMİZASYONU
II. Su Yapıları Konferansı, Diyarbakır, 16 – 18.09.2011
2
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
İçerik
• Giriş
• Proje Özeti
• Mevsimsel Değişimler
• Hidroloji
• Genel Kabuller
• Rezervuar İşletme Modeli
• Sonuçlar
3
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Giriş Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
Enerji Talebindeki değişim;
• 2005: 160 103 GWh/a
• 2010: 242 103 GWh/a (+ %50)
• 2020: 356-476 103 GWh/a (en az + %122)
Bu talebin karşılanması açısından;
• Ekonomik açıdan yapılabilir olan hidroelektrik projelerin
gerçekleştirilmesi, (Hidroelektrik proje potansiyeli = 125-188 TWh/a)
• Hidroelektrik projelerin gerçekleştirilme oranı 1/3
• Enerji Piyasasının Özelleştirilmesi (2000/01)
• Beklenen Özel Yatırım (~ 50,000 Milyon €, 2020 yılında)
• Gelişim durumunda olan 2000 Hidroelektrik santral projesi
Refereans:
A. Bayazit, M; Avci, I., “Water Resources of Turkey: Potential, Planning, Development and Management.” Water ResourcesDevelopment, Vol. 13, No. 4/1997, pp. 443-452
B. Kuzu, C.; Ergin, H., “Energieverbrauch in der Türkei.“ TU International 55, Juli 2004, pp. 25-27C. Yüksek, Ö., Reevaluation of Turkey’s hydropower potential and electric energy demand. Energy Policy 36 (2008) , pp. 3374-3382D. Eroglu, V., Hidroelektrik Enerji Talebi ve Cözümleri. Lecture for the 52. Anniversary of the General Directorate of State Hydraulic
Works (DSI), Istanbul 2006
4
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Proje Özeti Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
5
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Proje Özeti Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
Baraj Aksı
Aras Nehri
Rezervuar
Enerji Tüneli
Santral• Baraj
• Derivasyon Tüneli
• Batardo
• Dipsavak
• Dolusavak
• Enerji Tüneli
• Denge Bacası
• Cebri Boru
• Santral
• Kuyruk Suyu Kanalı
• Şalt Sahası
• İletim Hattı
Sulama
6
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Nehir / LokasyonDrenaj Alanı 2590 [km²]
Türbin Dizayn Debisi 24 [m³/s]Maksimum Su Seviyesi 1838.35 [masl]
Minimum Su Seviyesi 1816 [masl]Aktif Depolama Hacmi 760 [hm³]
Toplam Depolama Hacmi 1101 [hm³]
Baraj Yüksekliği 115 [m]Baraj Kret Kotu 1843 [m]
Derivasyon TipiDerivasyon Tünel Uzunluğu 1000 [m]
Enerji Tünel TipiEnerji Tünel Uzunluğu 6047 [m]
Net Düşü 170 [m]Türbin Tipi
Kurulu Güç ≈ 36 [MW]
Yıllık Enerji Üretimi ≈ 275 (2471)) [GWh/a]
1) Gelecekteki sulama gerekliliğinin göz önüne alınması durumunda
Basınçlı Tünel
SANTRAL & TÜRBİN BİLGİLERİ
3 x Düşey Francis Türbin
ENERJİ ÜRETİMİ
HİDROLİK YAPILAR
Dairesel Tünel (2)
HİDROLOJİ / REZERVUARAras Nehri, Pasinler, Erzurum
BARAJ
Baraj TipiÖnyüzü Beton Kaplamalı Kaya DolguKil Çekirdekli Kaya Dolgu
Proje Özeti Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
7
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Mevsimsel Değişimler Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
0
100
200
300
400
500
600
EKİM KAS. ARAL. OCA. ŞUB. MART NİS. MAY. HAZ. TEM. AĞUS. EYL.
Aylar
V+Q Minimum
V+Q Ortalama
V+Q Maksimum
V+Q Sulama
E Buharlaşma
Data Serisi 1956-2001
Su
Ha
cmi V
[h
m3]
Bu
har
laşm
a E
[m
m]
De
bi Q
[m3/s
n]
• Maksimum Debi• Minimum Debi
• Buharlaşma
• Su Hacmi
8
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Hidroloji Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
%-0.02
%-0.15
%-0.05
0
50
100
150
200
250
1956
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
Ge
len
Akı
mla
r [m
³/sn
]
Linear (1956-2001)
Linear (1991-2001)
Linear (1981-2001)
10 yıl
20 yıl
45 yıl
Gelen Akım & Trendler
• Günümüze doğru gelen akımdaki azalma
• Gelen akımdaki 45 yıllık değişim
9
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Genel Kabuller Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
No Maddeler Kriter1 Gelen Akım 45 yılllık gelen akım değerleri
2 Ana Santral (Hnet: 170 m, rezervuar seviyesi 1838 m)
3 Etek Santral (Hnet: 110 m, rezervuar seviyesi 1838 m)
4 Verim ηtop=0.85 (0.80-0.90)
5 Türbin Yükleme Kapasitesi 20%6 Rezervuar Kapasitesi Başlangıç için; 1,838 masl7 Buharlaşma Kayıpları -8 Rezervuar Özellikleri -9 Rezervuardaki Kayıplar Göz önüne alınmamıştır.
10Enerji Tüneli ve Cebri Borudaki Kayıplar
Sulama suyu taşıması sırasındaki kayıplar göz önüne alınmamıştır
11Türbin ve Elektromekanik Ekipmanların Bakımı
Çalışmak için yeterli debinin olmadığı kurak zamanlar
12 Santralin Çalışmadığı zamanlar Göz önüne alınmamıştır.13 Can suyu miktarı
14 Etek Santral
15 Sulama için gereken su miktarı
16 Türbinlenen Su -
17 Ana ve Etek Santral Ana ve Etek santraldeki enerji üretimi
18 Gerçek Rezervuar Hacmi -
19 Sulama Hacmi -
20 Savaklanan Hacim -
Göz
önü
ne a
lınan
lar
Kab
ulle
r Bu 3 kabul daha önceden yapılan enerji üretimi hesabında göz önüne alınmamıştır.
Çık
ış D
eğer
leri
Giriş
Değ
erle
ri
10
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Rezervuar İşletme Modeli Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
-6% 6%
η [-] 0.85 0.80 0.90
Durum Ön görülen Koşullar A [GWh/a]1)
0S
ula
ma
Akt
if D
eğ
il
1a. Can Suyu Salınımı Yokb. Etek Santral Yokc. Sulama Yok
253.3 238.4 268.2
a. Can Suyu Salınımı Var3)
b. Etek Santral Yok2)
c. Sulama Yok
231.7
2a. Can Suyu Salınımı Var3)
b. Etek Santral Var2)
c. Sulama Yok
245.7 231.2 260.1
3 218.1 245.4
1S
ula
ma
Akt
if
4a. Can Suyu Salınımı Yokb. Etek Santral Yok
c. Sulama Var4)215.8 203.1 228.5
5a. Can Suyu Salınımı Var3)
b. Etek Santral Var2)
c. Sulama Var4)
209.3 197.0 221.6
6a. Can Suyu Salınımı Var3)
b. Etek Santral Yok2)
c. Sulama Var4)
195.7 184.2 207.2
1) Ana Santral: HN = 170 m, QD = 24 m³/sn, Aşırı Yük = 20 %2) Etek Santral: HN = 110 m, QD = 2,0 m³/sn, Aşırı yük = 20 %3) Can suyu debisi: QR = 2,0 m³/sn (Aylık ortalama debinin yaklaşık % 10'u)4) Mansap sulama kullanımları ana santral tarafından değerlendirildiği,
yalnızca Pasinler sulama projesinden dolayı enerji üretimindeki kaybın meydana geldiği durum.
� Kısa Dönem (sulama başlayana kadar)
� Uzun Dönem
11
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Rezervuar İşletme Modeli (Koşul 5) Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
0
200
400
600
800
1000
1200
0
5
10
15
20
25
30
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500R
eze
rvu
ar v
e D
eb
i Ha
cmi [
hm
³]
Ayl
ık E
ne
rji Ü
retim
i[G
Wh
/mo
]
Aylar
Ana Santral Aylık Enerji Üretimi
Etek Santral Aylık Enerji Üretimi
Rezervuar Hacmi
Savaklanan Hacim
Gelen Akım
Mansap Sulaması
Can Suyu Debisi
Maksimum Kapasite
Minimum Kapasite
Sınır Koşulları:1. Ana Santral Aktif2. Buharlaşma Aktif3. Sulama Aktif4. Can Suyu Aktif5. Etek Santral Aktif
A = 209,3 GWh/a
A = 195,7 GWh/a(Etek Santral Olmadığı durum)
Ana Santral
Etek Santral
• Sabit değişen can suyu ve sulama miktarı
• Bunlara bağlı 2 santralde üretilen enerji miktarı
12
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Rezervuar İşletme Modeli (Koşul 1) Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
0
200
400
600
800
1000
1200
0
5
10
15
20
25
30
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500R
eze
rvu
ar v
e D
eb
i Ha
cmi [
hm
³]
Ayl
ık E
ne
rji Ü
retim
i[G
Wh
/mo
]
Aylar
Ana Santral Aylık Enerji Üretimi
Etek Santral Aylık Enerji Üretimi
Rezervuar Hacmi
Savaklanan Hacim
Gelen Akım
Mansap Sulaması
Can Suyu Debisi
Maksimum Kapasite
Minimum Kapasite
Sınır Koşulları:1. Ana Santral Aktif2. Buharlaşma Aktif3. Sulama İnaktif4. Can Suyu İnaktif5. Etek Santral İnaktf
A = 253,3 GWh/a
Ana Santral
A = 268,2 GWh/a(η = 0,90)
• Bunlara bağlı tek santralde üretilen enerji miktarı• Can suyu ve sulama miktarı olmadığı durum
13
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Rezervuar İşletme Modeli Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250
Diz
ayn
Deb
isi Q
[m³/s
n]
Yıllık Enerji Üretimi A [GWh/a]
Dizayn Debisi
∆A = 10 GWh/a
∆Q = 8 m³/sn
Koşul 6Sulama Aktif .Can Suyu Miktarı gözönüne alındı.Buharlaşma Kayıpları gözönüne alındı.Etek Santral Yok.
QR [m³/sn]
4,0
1,03,0
0,02,0
5,0
6,0
Kritik Eğri
Doğrusal Artış
Doğrusal olmayanArtış
• Can Suyu Değişimi
• Enerji Üretiminin Değişimi
• Dizayn Debisinin Değişimi
14
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
Sonuçlar
• Öneriler;Koşul 2 ve Koşul 5Can suyu miktarıYapılacak olan sulama miktarı
• Fizibilite sonucu hesaplanan enerji üretim değeri,Koşul 2’ den %10Koşul 5’ den %24 daha yüksektir.
• İleriki aşamalarda dikkat edilmesi gereken kriterler;Pik enerji ÜretimiDizayn Debisinin uygun seçimiFinansal Analiz
Giriş
Proje Özeti
Mevsimsel Değişimler
Hidroloji
Genel Kabuller
Rezervuar İşletme Modeli
Sonuçlar
15
II. Su Yapıları KonferansıDiyarbakır İnşaat Mühendisleri Odası 16.–18.09.2011
TEŞEKKÜRLER
top related