“Türkiye’nin Büyüyen Ekonomisine Güç Katmak”

0

Bob Giglio ve Boguslaw Krzton, Sumitomo SHI FW
Çeviri: TENVA

Türkiye’nin GSYİH’sının önümüzdeki 5 yıl içinde yaklaşık %24 büyüyerek dünyanın en hızlı büyüyen ekonomilerinden biri olması bekleniyor. Türkiye’nin artan sanayi tabanlı ekonomik büyümesi ile doğru orantılı olarak elektrik talebinin 5 yıl içerisinde, baz senaryoya göre, toplam %24 artışla 2017 yılı sonu itibariyle 290 TWh’den, 2022 yılında 368 TWh’ye artış göstermesi bekleniyor.

Bu artan enerji ihtiyacına ayak uydurabilmek için Türkiye’nin enerji ithalatının da önemli ölçüde büyüyecek olması, hükümet yetkilileri için enerji güvenliğinin yanı sıra ekonomik yük endişesi yaratıyor. 2016 yılında Türkiye’nin elektrik enerjisinin %32,35’i ithal doğalgazdan, %33’ü ise ithal kömür ve linyit enerjisinden sağlandı. Türkiye’nin toplam elektrik enerjisinin yalnızca %16’sı yerel linyit kullanılarak üretildi.

Ülkenin toplam birincil elektrik enerji talebine bakıldığında durum, daha da kötü; üretimin sadece %47’si yerel kaynaklardan (hidro, linyit, yenilenebilir kaynaklardan) sağlanıyor. Diğer bir deyişle, Türkiye elektrik üretiminin %53’ü ithal primer enerji kaynağı ile besleniyor ve ham petrol dahil toplam enerji ithalatının 2016 yılında Türkiye’ye maliyeti 27.2 milyar dolara ulaştı.

“Linyit, Türkiye’nin Enerji Geleceğinin Anahtarıdır”

Türkiye, 17.2 milyar ton kanıtlanmış linyit rezervi ile büyüyen ekonomisini geleceğe taşıyabilecek güce fazlası ile sahiptir. Ancak ironik bir şekilde, son beş yılda, ülkedeki ithal kömür kapasitesi linyit enerji kapasitesinin (3.56 vs 1.12 GWe) 3.17 katından daha fazla büyüdü. Türkiye’deki politika yapıcılar, enerji maliyetini düşürürken enerji güvenliğini de artırabilmek için bunu değiştirmek istiyorlar.

Türkiye’nin yerli linyit rezervlerine yönelmek, Cumhuriyet’in kuruluşunun 100. yıldönümü münasebetiyle Türkiye’nin 2023 Vizyonu’ndaki enerji planlarının da önemli bir parçasıdır. Plan, artan elektrik talebini karşılarken ülkenin enerji güvenliğini iyileştirmek için linyit kullanımını artırmayı önermektedir. Plan, önümüzdeki 10 yıl içinde yerli linyit enerji kapasitesini iki katına çıkarmayı ve yerli linyitten 10 GW yeni güç kapasitesini sağlamayı öngörüyor.

İyi haber şu ki, Türkiye’nin bu büyük linyit rezervleri enerji güvenliği problemini çözebilir. Kötü haber ise, Türkiye’de mevcut toplam linyit rezervinin %68’inin düşük kalorifik değere (1.000 – 2.000 kcal / kg) sahip olması ki bu günümüzün geleneksel kömür santrali teknolojisi için çok zorlayıcı bir yakıt değeri. Türkiye’nin neden daha önce linyit rezervlerine dönmediğini anlamak ve düşük kalitedeki linyitlerini yakmak için her geçen gün mücadele eden santraller bulmak için çok uğraşmanıza gerek yok.

Doğru Teknoloji için Doğru Zamanlama”

Doğru teknolojinin Türkiye’nin enerji stratejisine destek olmak için zamanlaması daha iyi olamazdı. Son 40 yılda, “Dolaşımlı akışkan yataklı kazan teknolojileri” (CFB-Circulating Fluidized Bed boilers) hem ölçek hem de deneyim bakımından büyüdü. Bugün, CFB, Türkiye’deki linyit gibi düşük kaliteli yakıtları güvenilir bir şekilde enerjiye dönüştürmek için en iyi seçenek haline geldi.

Daha geniş anlamda, CFB’nin yakıt esnekliği ve yanma sürecinde kirliliği kontrol etme kabiliyeti, birçok yatırımcının kömür, linyit, biyokütle, petrol tesisleri için CFB teknolojilerini seçmesine neden oldu. Ancak, Türkiye’nin linyitinde anahtar kelimeler kül ve nem; zira %30-50 aralığında yüksek seviyelere sahiptir. Dahası, kül çok düşük erime sıcaklıklarına sahiptir ve bu da geleneksel kazanlarda oldukça cüruflu bir karmaşa oluşturmaktadır.

“Kül artık bir sorun olmaktan çıkıyor”

Geleneksel toz haline getirilmiş kömür (PC) veya Pülverize Yakıtlı (PF) kazanlarında, bu kül erir ve kazan içerisinde cüruf ve kirlilik yaratır. Bu büyük boyutlu kazanların sıklıkla bakım gerektirmesi, tesis ilk yatırımı ve işletim maliyetlerini artırırken, tesis güvenilirliğinin de azalmasına neden olur.

CFB teknolojisi bu tuzaklardan kaçınır, çünkü kül alevsiz düşük sıcaklıkta yanma işlemi nedeniyle eriyemez. Bunun yerine, kül kazan boyunca dolaştırılır, kazanın ısı transfer yüzeyleri temizlenir ve yakıtı yaktığında sıcaklığı eşit bir şekilde yayılır. Bu bir fark ve CFB kazanlarında klasik PC kazanları tarafından erişilemeyen güvenilirlik seviyelerinin elde edilmesinin başlıca nedeni. Şekil 1, CFB’li santrallerin yıllık ortalama santral emreamadeliğini, dünyanın çeşitli bölgelerindeki kömür santralleri ile karşılaştırmaktadır.

Şekil-1: SFW CFB’lerinin ve kömür santrallerinin yıllık ortalama emreamadelikleri.

 

Şekil 2’de gösterildiği gibi CFB yanma işleminin diğer pek çok avantajı daha var. Örneğin, CFB’nin yakıt kurutucularına, yakıt besleme pülverizatörlerine (değirmenlere), kanallara veya brülörlere ihtiyacı yoktur. Bunun yerine yakıtın kaba boyut ile yanma odası alt bölümünde yer alan oluklara düşürülmesi gerekir. Çoğu zaman, pahalı SCR DeNOx veya harici FGD DeSOx sistemlerine, izin verilen emisyon limitlerini karşılamaya ihtiyaç duyulmaz.

Yanma kararlılığı ve verimlilik, CFB’nin üstün olduğu başka bir alandır. CFB, sıcak katı maddelerden oluşan bir yatakta yakıtı dolaştırdığından, antrasitler ve petkoklar gibi tüm yakıtları, hatta en zor düşük-uçucu yakıtları bile tamamen yakar. Yakıt partikülleri sadece 3-4 saniye yanma süresi olan bir PC’ye kıyasla, CFB’de, 30 dakikaya kadar sıcak devirde kalabilir.

Dahası, CFB’deki sıcak katı yatakları, büyük bir termal atalet (termal eylemsizlik) sağlar. Bu, yanma sürecini çok kararlı hale getirir, bu da kazan emisyonlarını veya buhar kapasitesini bozmadan yakıt özelliklerinde geniş varyasyonlara izin verir. Aksine, PC yakma işleminde termal atalet yoktur; çünkü yakıt anında sıcak gaza ve erimiş kül parçacıklarına dönüştürülür.

Şekil-2: Konvansiyonel (PC) ve CFB kazanlarında ısı dağılım grafiği ve karşılaştırma noktaları. Kaynak: Sumitomo SHI FW

“Soma Kolin Projesi”

Yeni Soma enerji santrali, İzmir’in 135 km kuzeyindeki Soma Havzası’nda yer almaktadır. Sahibi olan HIDRO-GEN Enerji İthalat İhracat Dağıtım ve Ticaret A.Ş. Türk inşaat firması Kolin Holding’in bağlı ortaklığıdır. Hidro-GEN, yeni linyit madenini açmak ve SFW CFB kazan teknolojisi ile tasarlanmış 510 MW, linyit CFB enerji santrali inşa etmeyi planlıyor. Tesis, 2018’de faaliyete geçtiğinde, CFB kazan teknolojisi kullanılan Türkiye’nin en büyük linyit santrali olacak (Şekil 3).

İki adet CFB kazan ünitesi ve yardımcı tesisleri tedarik sözleşmesi ile EPC yüklenicisi Harbin Electric International Co. Ltd (HEI) tarafından Ocak 2014’te SFW’ye verildi. Santral alanında çeşitli yerel taşeron firmaları, enerji santralinin ve maden alanının farklı alanlarında çalışıyor.

Projenin nihai alan seçimi onaylarıyla ilgili kısa bir gecikmeden sonra, Ocak 2016’da tesisin inşası başladı. Kazan hidrolik testinin 2017 yılı sonunda tamamlanması ve tesisin tümüyle 2018 yılının ortasında ticari faaliyetlere başlanması planlanıyor.

Toplam 510 MWe kurulu gücünde olacak olan santral, 2×255 MWe CFB kazan ve yardımcı donanımları ile buhar türbinleri şeklinde kurgulanmıştır (Şekil-3)

Şekil-3: 2018 yılının sonunda devreye girdiğinde, 2 x 255 MW ile Soma Kolin Santrali Türkiye’nin en büyük CFB tesisi haline gelecek. Kaynak: Sumitomo SHI FW

Soma bölgesinde yerli linyit kullanılan bir elektrik santralinin kurulması, hem ekonomik anlamda hem de yakıt güvenliği açısından anlamlı bir sonuçtur. Ancak buradaki zorluk, çok düşük kalitede ısı değeri olan linyiti yakmak için doğru teknolojiyi bulmaktı. Her bir CFB kazan, 255 MWe (545 MWth) derecesinde yeniden ısıtılmış doğal bir sirkülasyonlu buhar jeneratörüdür ve CFB’lerin ana buhar değerleri, 173bar abs / 565C’dir ve 53 bar abs / 565C tekrar ısıtma koşullarına sahiptir. CFB kazan dizaynı, buhar soğutmalı katı ayırıcıları ve son kızdırma aşaması olarak kullanılan özel INTREX ısı değiştiricilerini içerir. Yakıt içerisindeki yüksek kül içeriğinden dolayı, CFB’ler, alt külü, sürükleyici zincirli konveyörlere düşüren yüksek kapasiteli tambur soğutucuları ile donatılmıştır. (Şeklin alt yazısı)

Emisyon Esnekliği

Türkiye, Avrupa Birliği’ne üyelik sürecinde olduğundan tesisin sahibi olan Kolin Grubu için santral emisyonunda esneklik önemli bir konu. Şu anda, Türkiye çevre düzenlemesi, 200/200/30 mg / Nm3 SOx / NOx / PM emisyon limitleri ile Avrupa’nın büyük yakma tesisleri direktifini (LCP) esas almaktadır. Ancak, mevcut AB çevre kuralları kısa bir süre önce BREF BAT dokümanı tarafından güncellenen AB’nin Endüstriyel Emisyonlar Direktifi (EED) seviyelerine dayanmaktadır. BREF, yeni açılan büyük kömür ve linyit tesisleri için yıllık SOx limitlerini 10-75 mg / Nm3 aralığına, NOx’u 50-85 mg / Nm3 aralığına ve PM’yi 2-5 mg / Nm3 aralığına düşürdü. Buna ek olarak, BREF, 1-3 mg / Nm3 aralığında, HCI, HF, Hg ve NH3 gibi birkaç yeni kirleticiye katı sınırlar da getiriyor.

Bu esnekliği sağlamak için Soma Kolin Tesisi’ndeki CFB kazanının arkasına bir CFB “emisyon arıtma sistemi” (CFBS) eklendi (Şekil 4). Bu, sulu kireç gibi pahalı reaktiflerin kullanımını azaltırken, CFB kazan uçucu külünün, emisyonları azaltmak için CFBS’de bir reaktif olarak kullanılmasına da izin verecektir. Sahadaki iki kül hidratör, absorbe ediciye enjekte edilmeden önce geri dönüştürülmüş uçucu külü sabitleyecektir. CFBS, HCl, HF, Hg ve NH3’ü de yakalayacak ve böylece santralin kirletici emisyon kontrolü sağlayan AB’nin sıkı BREF limitlerine ekonomik bir şekilde uyması sağlanacaktır.

Şekil 4: Baca gazı, gazlı kirleticilerin ve PM’nin nihai olarak yakalanması için jet pulse kumaş torba filtresine girer. Haznedeki kül CFB yıkayıcıya girerek sirkülasyon yapılır veya iyileşme için bir bekletme silosuna gönderilir

Not: RCFB gaz arıtma = Yeniden dönüşümlü CFB gaz arıtma. Kaynak: Sumitomo SHI FW

“Başkalarına Bir Örnek”

Soma Kolin Projesi, Türkiye için olduğu kadar düşük kaliteli kömür ve linyit kaynaklarına sahip diğer ülkeler için de çok önemli bir örnektir. Soma Kolin projesinde de vurgulandığı üzere, CFB teknolojisi, Türkiye’nin geniş linyit rezervlerini değerlendirmek için en iyi seçimdir. Soma Kolin’in başarısı, Hindistan, Almanya, Tayland ve Pakistan gibi ülkeleri, düşük kalitedeki yerli yakıtlarını güvenli, uygun fiyatlı ve temiz bir enerji için kullanma planlarını yeniden düşünmeye teşvik edecektir.

 

Share.

About Author

Türkiye Enerji Vakfı (TENVA), enerji kaynakları, teknolojileri, politikaları ve enerji piyasalarında gerçekleşmekte olan ulusal ve uluslararası gelişmelere aktif katkı sunmak için 2012 yılında faaliyetlerine başladı. Enerji sektörüne özel Türkiye'nin ilk ve tek düşünce kuruluşu olmanın verdiği ağırlıkla çalışmalarını gerçekleştiren TENVA bünyesinde; Enerji Teknolojileri ve Sürdürülebilirlik Araştırma Merkezi, Uluslararası Enerji Politikaları ve Diplomasisi Araştırma Merkezi, Enerji Piyasaları ve Düzenleyici İşlemler Araştırma Merkezi yer almaktadır. TENVA, dünya piyasalarındaki eğilimler ve politik gelişmeler dikkate alınarak; uluslararası bir bakış ve disiplinler arası bir anlayış ile sektörü ele alıyor ve bu anlayış çerçevesinde 2013 Haziran ayından bu yana aylık olarak Enerji Panorama dergisini yayınlıyor.

Yorum Bırakın!