Hidroelektrik ve Termik Santrallerin Karbon Emisyonu Üzerindeki Etkilerinin Araştırılması: Eskişehir İli Örneği

Dünya nüfusunun hızla artmasıyla birlikte gelişen sanayi ve teknolojik gelişmeler ihtiyaç duyulan enerjiyi de arttırmaktadır. İhtiyaç duyulan enerjinin en önemlilerinden bir tanesi elektrik enerjisidir. Günümüzde elektrik enerjisi ihtiyacının büyük bir bölümü fosil kaynaklardan sağlanmaktadır. Elektrik enerjisinin fosil kaynaklardan sağlanmasının iklim değişikliği ve çevre kirliliği problemlerine yol açtığı bilinen bir gerçektir. Bu nedenle enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması konusu tüm dünyada büyük önem kazanmıştır. Ülkemizde hidroelektrik enerji santrallerin yanı sıra sulama, içme-kullanma suyu temini ve taşkın gibi amaçlarla işletilen birçok baraj bulunmaktadır. Bu çalışmada, enerji üretiminde su kaynaklarından daha efektif bir şekilde yararlanmak için kurulu barajların enerji üretebilme olanakları değerlendirilerek termik santrallere göre daha çevreci bir çözüm yaklaşımı hedeflenmiştir. Bu bağlamda çalışmada Eskişehir ilindeki Porsuk Barajının hidroelektrik enerji santraline dönüştürülmesi durumunda enerji üretimi ve karbon emisyon azaltımı SIMAHPP 5 programı kullanılarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak Porsuk Barajının 4.31 MW’lık kurulu güçle yıllık 597 GWh enerji üretebileceği hesaplanmıştır. Aynı enerji miktarının termik santrallerden üretilmesi durumunda yılda ortalama 5,5631.55 tCO2 karbon salınımı yapabileceği ortaya konmuştur.

Investigation of the Effects of Hydroelectric and Thermal Power Plants on Carbon Emission: Example of Eskişehir Province

With the rapid increase in the world population, developing industry and technological developments also increase the energy needed. One of the most important energies needed is electrical energy. Today, most of the electrical energy needs are provided by fossil sources. It is a known fact that obtaining electrical energy from fossil sources causes climate change and environmental pollution problems. For this reason, the issue of using renewable energy sources in energy production has gained great importance all over the world. In our country, besides hydroelectric power plants, there are many dams operated for irrigation, drinking-potable water supply and flooding purposes. In this study, a more environmentally friendly solution approach than thermal power plants is aimed by evaluating the energy generation possibilities of installed dams in order to benefit from water resources more effectively in energy production. In this context, energy production and carbon emission reduction in the case of converting the Porsuk Dam in Eskişehir to a hydroelectric power plant was calculated using the SIMAHPP 5 program. As a result, it has been calculated that the Porsuk Dam can generate 597 GWh of energy annually with an installed power of 4.31 MW. It has been demonstrated that if the same amount of energy is generated from thermal power plants, an average of 5.5631.55 tCO2 of carbon emission per year can be achieved.

PDF

___

[1] Bayraç H.N. 2009. Küresel Enerji Politikaları ve Türkiye: Petrol ve Doğalgaz Kaynakları Açısından Bir Karşılaştırma. Eskisehir Osmangazi University, Journal of Social Sciences, 10 (1): 116-142.
[2] ExxonMobil. 2019. Outlook for Energy: A Perspective to 2040.
[3] Liu F., Duncan B.N., Krotkov N.A., Lamsal L.N., Beirle S., Griffin D., McLinden C.A., Goldberg D.L., Lu Z. 2019. A methodology 1 to constrain carbon dioxide emissions from coal-fired power plants using satellite observations of co-emitted nitrogen dioxide. Atmospheric Chemistry and Physics: Discussions., https://doi.org/10.5194/acp-2019-521.
[4] Gai Z., Zhao J., Zhang G. 2018. Typical calculation and analysis of carbon emissions in thermal power plants. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 128 (2018): 012176.
[5] Mozazzem S., Rasul M.G., Khan M.M.K. 2012. A Review on Technologies for Reducing CO2 Emission from Coal Fired Power Plants. Thermal Power Plants Book. Intechopen, DOI: 10.5772/31876.
[6] WCA (World Coal Association). 2020. Coal’s role in the electricity generation worldwide. (Erişim Tarihi: 11.02.2020).
[7] ALA (American Lung Association). 2011. Toxic Air: The Case for Cleaning Up Coal-Fired Power Plants. Report.
[8] Janssens-Maenhout G., Crippa M., Guizzardi D., Muntean M., Schaaf E., Dentener F., Bergamaschi P., Pagliari V., Olivier J.G.J., Peters J.A.H.W., van Aardenne J.A., Monni S., Doering U., Petrescu A.M.R. 2017. EDGAR v4.3.2 global atlas of the three major greenhouse gas emissions for the period 1970–2012. Earth Syst. Sci. Data Discuss., doi: 10.5194/essd-2017- 79.
[9] Shindell D., Faluvegi G. 2010. The net climate impact of coal-fired power plant emissions. Atmos. Chem. Phys., 10, 3247-3260.
[10] International Hydropower Association (IHA). 2019. Hydropower Status Report: Sector Trends and Insights, https://www.hydropower.org/download/file/nojs/21571. (Erişim Tarihi: 20.02.2020).
[11] Enerji Atlası. 2020. Eskişehir Elektrik Santralleri. https://www.enerjiatlasi.com/sehir/eskisehir/ (Erişim Tarihi: 15.02.2020).
[12] Bakış R., Bilgin M., Tuncan A., Altan M. 2009. Porsuk Havzasındaki Çok Amaçlı Barajlardan Elekrik Üretiminin Araştırılması. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. XXII: 2.
[13] Hydro Xpert Technology. 2019. SIMAHPP 5 Professional- Windows Based Software.
[14] Koç C., Bayazıt Y., Bakış R. 2016. A Study on Determining the Hydropower Potential of Çine Dam in Turkey. Computational Water, Energy, and Environmental Engineering, 5: 79-85.
[15] Bayazıt M. 1985. Hidroloji, ITU, İstanbul.
[16] Yanmaz A.M. 2006. Applied Water Resources Engineering. METU, Ankara, 1-606.
[17] Gupta R.S. 2001. Hydrology and Hydraulic Systems. Second Edition, University, Bristol, 1- 867.
[18] EPİAŞ, 2020. Genel Raporlar, Enerji Piyasaları İşletme A.Ş. (Erişim Tarihi: 16.01.2020).
[19] Parliamentary Office of Science and Technology (POST) 2019. Carbon footprint of electricity generation, 268. https://www.parliament.uk/documents/post/postpn268.pdf (Erişim Tarihi: 20.07.2019).
[20] INDC. 2020. Intended Nationally Determined Contributions, United Nations Convention on Climate Change. https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement/nationally- determined-contributions-ndcs/nationally-determined-contributions-ndcs (Erişim Tarihi: 27.01.2021).
[21] WWF. 2020. Türkiye Sera Gazı Emisyonlarını Azaltarak da Büyümeye Devam Edebilir, https://www.wwf.org.tr/?4620 (Erişim Tarihi: 27.01.2020).
[22] WWF-İPM. 2015. Türkiye için Düşük Karbonlu Kalkınma Yolları ve Öncelikleri. Rapor, İstanbul. http://awsassets.wwftr.panda.org/downloads/20151007_turkiye_icin_duuk_karbonlu_kalknma_ yollar_ve_oncelikleri_rapor.pdf (Erişim tarihi: 27.01.2021).
[23] Republic of Turkey: Ministry of Environment and Urban. 2012. Carbon Markets in Turkey. http://www.yegm.gov.tr/iklim_deg/document/karbon_piyasasi.pdf (Erişim Tarihi: 16.01.2020)
[24] Gurbuz C., Karatas O.N., Bekci I. 2019. A Research on Carbon Trade and Carbon Accounting Applications in the World and Turkey. Mehmet Akif Ersoy Journal of Social Sciences Institute, 11 (28): 424-438.