Binalarda Enerji Verimliliği için Gerekli Algılayıcıların Özgün Olarak Geliştirilmesi ProjesiTekno-Ekonomik Analizi

Enerji verimliliği, maliyeti en düşük enerji kaynağı olması nedeni ile başta Avrupa Birliği ülkeleri olmak üzere birçok ülkenin ve uluslarüstü kuruluşun enerji politikalarının ana dayanağı olarak kabul edilmektedir. Enerji verimliliği,arz güvenliğine, rekabetçi enerji fiyatlarına ve çevrenin korunmasına katkıda bulunmaktadır. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) enerji verimliliğinin başlıca enerji kaynağı olduğunu tanımlamak için “ilk yakıt” terimini kullanmaktadır.Bu çalışmada, TÜBİTAK Teydeb 1501 Sanayi AR-GE Projeleri Destekleme Programı çerçevesinde 2014-2018 yılları arasında yürütülmüş 3140107 proje numaralı "Binalarda Enerji Verimliliği için Gerekli Algılayıcıların Özgün Olarak Geliştirilmesi Projesi" kapsamında binaların enerji verimliliğinin arttırılması hedefi için gerekli olan ağlı gömülü teknolojileri içeren onikifarklı tipte özgün olarak geliştirilmiş sensör ve kontrol ünitesi, bunlara ait gömülü yazılımlar, kablosuz haberleşme protokolü, çok boyutlu veri ambarı, yapay zeka destekliakıllı kontrol algoritmalarından oluşan enerji optimizasyon yazılımı ve grafiksel kullanıcı ara yüzlerinden meydana gelen entegre Enerji Optimizasyon Sistemi (EOS) tekno-ekonomik analizi ele alınmıştır. Geliştirilen sistem Boğaziçi Üniversitesi Kuzey Yerleşkesi Teknoloji Merkezi (TEKMER) içinde yer alan EOS Sürdürülebilir Enerji Çözümleri A.Ş. firmasına ait ofis ve laboratuvar alanlarında uygulanarak test edilmiş ve sistemin farklı mevsimsel koşullar altında %30,23 ile %41,27 aralığında enerji verimlilik seviyeleri sağladığı ölçülmüştür.Geliştirilen sistemin farklı binatipleri için ISO 52016 ve Avrupa Birliği Binaların Enerji Perfomansı Yönetmeliği(No. 244/2012) temel alınarak türetilen göstergeler temelinde,son kullanıcı ve dolayısı ile ülke ekonomisine katkısına yönelik tekno ekonomik analizi ortaya konmuştur.Analiz üç ana gösterge çerçevesinde yapılmıştır. Bunlar, kullanım ömrü maliyeti ve geri ödeme hızı yöntemlerihesaplamalarını içeren ekonomik göstergeler,sistemin sağladığı enerji verimliliği sonucunda azalan enerji kullanımı hesaplamasını içerenkaynak kullanım göstergeleri, hane halklarına sağlanan fayda hesaplamasını içeren sosyal göstergeler ve zararlı emisyonların azaltılması sonucu oluşan faydaları içeren çevresel göstergelerdir. Analiz sonuçları, bina enerji optimizasyon sistemlerinin ülkelerin ve kurumların enerji verimliliği hedeflerini desteklemek için uygun maliyetli bir yöntem sunduğunu göstermektedir. Göstergelerin sonuçları,geliştirilen sistemin bina sakinleri açısından,kaynak kullanımı, yatırımın getirisi ve sosyal etki gibi parasal faydaların yanı sıra iklim değişikliği olgusunun zararlı etkilerinin hafifletilmesi için ölçülebilir faydalar sağladığını da doğrulamaktadır.

Techno-Economic Analysis of the Indigenous Sensor Development for Energy Efficient BuildingsResearch Project

Energy efficiency regarded as a major determinantof energy policy for the main reason that it is the cheapest energy source. International Energy Agency (IEA)use the term “first fuel” to describe energy efficiency,considering it to be a major energy resource. This contributes tosecurityof supply, competitive energy prices and environmental protection. In this work,techo-economic analysis of a cost effective building energy optimization system consisting of 12 different wireless network embedded sensors, control units (actuators), wireless communication protocol, multi-dimensional data warehouse, graphical user interfaces and energy optimization software with artificial intelligence backedcontrol algorithms is examined. The researchand development activityis carried within the “Indigenous Sensor Development for Energy Efficient Buildings” research project which is supported by “The Scientific and Research Council of Turkey” (TÜBİTAK) -Teydeb 1501 Industry Research and Development Projects programme between the years 2014 and 2018. The developed system has been tested, and energy efficiency levels were measured at the Boğaziçi University North Campus Technology Center (TEKMER), EOS Sustainable Energy Solutions A.Ş. firm's laboratorybetween the years 2014-2018. It has been recorded that the system provides energy efficiency levels between the lowest 30,23% -the highest 41,27% under different seasonal and occupancy conditions.The techno economic analysis of the developedsystemhas been examinedbased onindicators for the multiple benefits gained through intelligent optimisationof energy consumption in the residential and office buildings. Indicatorsused in this research are alignedwith existing legislativeframeworks, specifically the methods and performance indicators presented in ISO 52016 and the European Commission’s Delegated Regulation No. 244/2012,proposed to assess the cost optimality of building efficiency when implementing the EU Directive forthe Energy Performance of Buildings. The analysis is accomplishedwithin the framework of three main indicators. These are economic indicators including calculations of lifetime cost and paybackrate methods, resource use indicators including the calculation of reducedenergy use as a result of the energy efficiency provided by the system, social indicator including additional disposable income calculations and environmental indicators including calculations depicting the benefits of reducing harmful emissions.Analysis results illustrate that building energy optimisation systems providea cost effective method for promotingenergy efficiency goals. Results of the indicators shows monetizable benefitsforthe building occupant in resource use, return on investment, and social impact, as well as quantifiable benefits foreasing the harmful effects of climate change phenomenon.

PDF

___

Bogdan A., Chantal D., Marina E., Joana M., Ingeborg N., Oliver R. (2011). Europe’s buildings under the microscope, A country-by-country review of the energy performance of buildings. Buildings Performance Institute Europe (BPIE).
BOTAS (2017). BOTAS Sektör Raporu. Erişim Adresi: https://www.botas.gov.tr/uploads/galeri/5c6ded9d4cd5f20.02.2019sektorap_2016.pdf
CK Elektrik (2020). CK Elektrik Fatura Bedeli. Erişim Adresi: https://www.ckbogazici.com.tr/
Cohen, R. & Bordass, W. & Field, J. (2004). Energy performance of non domestic buildings: closing the credibility gap. In Building Performance Congress.
Copenhagen Economics (2012). Multiple Benefits of Investing in Energy Efficient Renovation of Buildings; CE: Copenhagen, Denmark.
DIN-Deutsches Institut für Normung e.V. (2007). DIN EN 15232: Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement, Deutsche Fassung EN 15232:2007. Berlin, Germany. Erişim Adresi: https://www.zvei.org/fileadmin/user_upload/Verband/Fachverbaende/Elektroinstallationssy steme/Studie_Energieeffizienz_durch_Gebaeudeautomation/Kurzfassung-ZVEI-Studie- Energieeffizienz-durch-Gebaeudeautomation.pdf
Doğan İ., G. (2020). Güneş Enerjisi Uygulamaları, Bilişim yayınları, 26-27, 88, 119.
Dünya Bankası (2020a). World Bank. Erişim Adresi: https://data.worldbank.org/indicator/SP.POP.TOTL?locations=TR, Erişim Tarihi: 10.06.2020.
Dünya Bankası (2020b). World Bank. Erişim Adresi: https://data.worldbank.org/indicator/NY.GDP.MKTP.CD?locations=TR, Erişim Tarihi: 10.06.2020.
Dünya Bankası (2020c). World Bank. Erişim Adresi: https://data.worldbank.org/indicator/EN.ATM.CO2E.PC?end=2014&locations=TR&start= 1980, Erişim Tarihi: 10.06.2020.
EC (2011). European Comission – Energy. Erişim Adresi: www.ec.europa.eu/energy/efficiency/buildings/buildings_en.htm
EC (2011a). A Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050, SEC (2011) 289 final. Erişim Adresi: https://ec.europa.eu/clima/sites/clima/files/strategies/2050/docs/roadmap_fact_sheet _en.pdf
EC (2012). Commission Delegated Regulation (EU) No 244/2012 of 16 January 2012 Supplementing Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council on the Energy Performance of Buildings by Establishing a Comparative Methodology Framework for Calculating Cost-Optimal Levels of Minimum Energy Performance Requirements for Buildings and Building Elements. EUR-Lex—32012R0244—EN— EUR-Lex. Available online: https://eur-lex.europa.eu/legalcontent/ EN/TXT/?uri=uriserv:OJ.L_.2012.081.01.0018.01.ENG (accessed on 13 January 2019).
EC (2019). European Commision-Clean Energy for All Europeans. ISBN: 978-92-79-99835-5. DOI: 10.2833/9937. Erişim Adresi: https://op.europa.eu/en/publication-detail/- /publication/b4e46873-7528-11e9-9f05-01aa75ed71a1/languageen? WT.mc_id=Searchresult&WT.ria_c=null&WT.ria_f=3608&WT.ria_ev=search
EMO (2019). TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası. Erişim Adresi: http://www.emo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=128261&tipi=5&sube=0
EİGM (2020). Enerji İşleri Genel Müdürlüğü Denge tabloları, Erişim Adresi: https://www.eigm.gov.tr/tr-TR/Denge-Tablolari/Denge-Tablolari, Erişim Tarihi: 10.06.2020.
EUROSTAT (2020a). Oil and Petroleum Products-a statistical overview. Erişim Adresi: https://ec.europa.eu/eurostat/statisticsexplained/ index.php?title=Oil_and_petroleum_products_- _a_statistical_overview#Oil_imports_dependency
EUROSTAT (2020b). Oil and Petroleum Products-a statistical overview. https://ec.europa.eu/eurostat/statisticsexplained/index.php?title=Oil_and_petroleum_produ cts_-_a_statistical_overview#Oil_imports_dependency
Gazbir (2018) Türkiye Doğal Gaz Dağıtıcıları Birliği 2018 Yılı Doğalgaz Dağıtım Sektörü Raporu. Erişim Adresi: https://www.gazbir.org.tr/uploads/page/2018-Dogal-Gaz-Sektor- Raporu.pdf.
Gökçe H. U., Gökçe K. U. (2013) Integrated system platform for energy efficient building operations. Journal of Computing in Civil Engineering. 10.1061/(ASCE)CP.1943- 5487.0000288 (5 Jan 2013) SCI A.
Gökçe, C. ve Erol, M. (2020) Türkiye’de Tasarruf Açığı ve Enerji Açığının Ekonomik Büyüme ile İlişkisi: Nedensellik Analizi. Dumlupinar Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi. 64, 102- 122;2020. E-ISSN: 2587 005X http://dergipark.gov.tr/dpusbe
Gökçe, H. U ve Gökçe K. U. (2011). Multi Dimensional Information Management Platform for Wireless Embedded Monitoring of Building Performance Data. Proceedings of the 11th International Conference on Construction Applications of Virtual Reality, Weimar, Germany. ISBN: 978-3-86068-458-0.
IEA (2013). International Energy Agency. Energy Efficiency Market Report. Erişim Adresi: https://www.iea.org/news/from-hidden-fuel-to-worlds-first-fuel. Erişim Tarihi: 19.08.2020.
IEA (2020). International Energy Agency. Erişim Adresi: https://www.iea.org/countries/turkey. Erişim Tarihi: 10.06.2020.
İGDAŞ (2020). Perakande Satış. Erişim Adresi: https://igdas.istanbul/perakende-satis/
ISO (2019a). International Standardisation Organisation. ISO 13790. Available online: https://www.iso.org/standard/41974.html (accessed on 13 January 2019).
ISO (2019b). International Standardisation Organisation. ISO 52016-1:2017. https://www.iso.org/standard/65696.html (accessed on 13 January 2019).
Itard, L., Meijer, F., Vrins, E., & Hoiting, H. (2008). Building renovation and modernisation in Europe: State of the art review. ERABUILD. Nederlands: TU Delft, 2008. Erişim Adresi: http://iibw.at/documents/2008%20OTB%20TU%20Delft.%20Erabuild%20Building.%20R enovation%20Europe.pdf
Lauer (2020). Thermalnet Methodology Guideline On Techno Economic Assessment. Erişim Adresi: https://ec.europa.eu/energy/intelligent/projects/sites/ieeprojects/ files/projects/documents/thermalnet_methodology_guideline_on_techno_economi c_assessment.pdf
OME (Observatoire Méditerranéen de l’Energie). (2014). Mediterranean Energy Perspectives – TURKEY.http://www.tenva.org/wp-content/uploads/2014/09/MEP-Turkey-Executive-Summary- English.pdf
UBA (2020). Umweltbundesamt. Spezifische Emissionsfaktoren für den deutschen Strommix. Erişim Adresi: https://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/emissionen-vonluftschadstoffen/ spezifische-emissionsfaktoren-fuer-den-deutschen. Erişim Tarihi: 19.08.2020.
Price, L. (2006). Sectoral Trends in Global Energy Use and Greenhouse Gas Emissions. Lawrence Berkeley National Laboratory. USA. Erişim Adresi: https://www.osti.gov/servlets/purl/888753
Rogers, E.A.; Junga, E. (2017). Using Intelligent Efficiency to Collect and Analyze Nonenergy Benefits Information; Report IE1702 of the American Council for an Energy-Efficient Economy (ACEEE); ACEEE: Washington, DC, USA.
SBB (2018). Strateji ve Bütçe Başkanlığı 10’uncu Kalkınma Planı. Erişim Adresi: http://www.sbb.gov.tr/wp-content/uploads/2018/11/Onuncu-Kalk%C4%B1nma- Plan%C4%B1-2014-2018.pdf.
TÜİK (2019). Türkiye İstatistik Kurumu. Erişim Adresi: http://www.tuik.gov.tr/PreTablo.do?alt_id=1055. Erişim Adresi: 19.08.2020.
Thema, J.; Rasch, J.; Suerkemper, F.; Thomas, S. (2018). Multiple Impacts of Energy Efficiency in Policy-Making and Evaluation. Combi-Project D8.2 Policy Report on COMBI Results. Available online: https://combiproject. eu/wpcontent/ uploads/D8.2_COMBI_policy_report.pdf (accessed on 31 December 2018).
UNFCCC (2018). United Nations Climate Change Annual Report 2017. ISBN: 978-92-9219-175- 7. https://unfccc.int/resource/annualreport/media/UN-Climate-AR17.pdf
VDMA-German Engineering Federation (2008). Energy-efficiency of Buildings. Germany. Beuth Verlag GmbH 2007, pp. 79.
Washan, P.; Stenning, J.; Goodman, M. (2014). Building the Future: Economic and Fiscal Impacts of Making Homes Energy Efficient; Verco and Cambridge Econometrics: Cambridge, UK.

Turkish Studies - Information Technologies and Applied Sciences-Cover

ISSN: 2667-5633
Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
Başlangıç: 2006
Yayıncı: ASOS Eğitim Bilişim Danışmanlık Otomasyon Yayıncılık Reklam Sanayi ve Ticaret LTD ŞTİ