Irak’ta Parabolik Oluk Tipi Güneş Kollektörlü Hibrit Buhar Santralinin Termodinamik Analizi ve Simülasyonu

Abstract

Pek çok ülkede elektrik üretimi çevre için zararlı olmalarına rağmen, büyük oranda fosil yakıtla çalışan termik santrallarla yapılmaktadır. Güneş enerjisinin bu halihazırdaki termik santrallarla entege edilmesi sureti ile hibrit şeklilde enerji üretimi birçok açıdan oldukça akılcı ve ekonomiktir. Bu çalışmada parabolik oluk tipi güneş kollektörlü hibrit buhar santralinin termodinamik analizi yapılmıştır. Tasarım süreci, solar kollektörlerde kullanılacak sıvının seçimini, kollektör sahasının ölçüleri ve kullanılacak kollektör sayısının tayinini, kollektör ve buhar santralını bağlayan ısı eşanjörünün ön tasarımını ve son olarak da hibrit sistemin termal analizini içermektedir. Nümerik modelin doğrulanmasının ardından buhar santralı ve hibrit santralın simülasyonları yapılmış, güç artışı, verim iyileşmesi, yakıt tasarrufu ve çevresel etkiler incelenmiştir. Ayrıca güneş kollektörü sahasında üretilebilecek ekstra enerji miktarları hesaplanmış ve faydalı enerji, ısı kaybı faktörü, solar akışkan sıcaklıkları, cam ve soğurucu boru sıcaklıkları hesaplanmış ve birbirleri ile kıyaslanmıştır. Son olarak basit ekonomik analiz yapılmış, seviyelendirilmiş enerji maliyeti (LCOE) hesaplanmış ve hibrit santralın ekonomik açıdan da avantajlı olduğuna dikkat çekilmiştir. Çalışma, hibrit sistemin daha güvenilir, daha yüksek verimli olduğuna dikkat çekmektedir. Verim artışı, güç artışı, yakıt tasarrufu ve azalan su kullanımı miktarları hesaplanmış ve farklı durumlar için birbiri ile kıyaslanmıştır. Güneş sahasının santrala entegrasyonun da bu parametreler üstünde oldukça önemli bir rol oynadığı ispatlanmıştır.