Endüstriyel bir biyokütle yakma tesisi performansının 4E ve sürdürülebilirlik açısından incelenmesi
Evaluation of the performance of an industrial biomass combustion plant in terms of 4E and sustainability
- Tez No: 910385
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYATİ OLGUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Biyokütle enerjisi, Yenilenebilir enerji, Biomass energy, Renewable energy
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, Afyonkarahisar'da bulunan 27 MWe kapasitesindeki bir endüstriyel biyokütle yakma tesisinin performansı enerji, ekserji, çevresel etkiler, ekonomik (4E) ve sürdürülebilirlik açısından bütünsel bir yaklaşımla incelenmiştir. Çalışmalarda beş farklı yakıt karışımının sistem performansı kriterleri üzerindeki etkisi tesisten elde edilen gerçek zamanlı veriler üzerinden değerlendirilmiştir. Yakıt karışımları; saz kamışı, mısır sapı, çam kapak, kavak kapak ve ağaç kökü malzemelerinin farklı oranlarda karıştırılmasıyla elde edilmektedir. Termodinamik analizlerden elde edilen bulgular; sistemde ekserji yıkımının % 64 ile en yüksek oranda kazanda olduğu, yakıt karışımı 5'in % 15 enerji verimi ve % 14 ekserji verimiyle en iyi performansı gösterdiği görülmüştür. Yaşam döngüsü analizlerinde çevresel etkinin büyük bir oranda hammaddelerin tesise taşınmasından geldiği ve yakıt karışımı 5'in en çevreci karışım olduğu tespit edilmiştir. Sürdürülebilirlik analizleri tüm yakıt karışımlarında eşit olup, termodinamik ve çevresel etkileri birleştirerek en iyi yakıt formülünün beşinci karışım olduğu belirlenmiştir. Son olarak ekonomik açıdan ise en iyi durumun LCOE değerinin 0,1085$/kWh ile yakıt karışımı 1'de olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the performance of an industrial biomass combustion plant with a capacity of 27 MWe located in Afyonkarahisar, Turkey through an holistic approach in terms of energy, exergy, environmental impacts, economic (4E), and sustainability. The impact of five distinct fuel blends on the system performance criteria was assessed based on real-time data obtained from the plant. The fuel blends were obtained from mixing the reed cane, corn stalk, pine cap, poplar cap, and tree root materials at varying ratios. The results of the thermodynamic analyses indicated that exergy destruction within the system was most significant in the boiler with 64%. Furthermore, fuel blend 5 demonstrated the most optimal performance with energy and exergy efficiency values of 15% and 14%, respectively. In the life cycle analysis, it was determined that the majority of the environmental impact originated from the transportation of raw materials to the plant. Consequently, fuel blend 5 was identified as the most environmentally friendly blend. The sustainability analyses yielded identical results for all fuel blends. By integrating the thermodynamic and environmental impacts, the fifth blend was identified as the optimal fuel formula. From an economic standpoint, fuel blend 1 emerged as the most cost-effective option, with an LCOE of $0.1085/kWh.
Benzer Tezler
- Kentsel atıksu arıtma tesisi anaerobik çamur çürütücülerinin dinamik proses modelleme yaklaşımı ile analizi
Analysis with dynamic process modeling approach of anaerobic sludge digesters of the urban wastewater treatment plant
KERİM EKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Atıkların yüksek sıcaklıkta sürekli pirolizi için yarı-pilot ölçek yeni bir vidalı reaktör geliştirilmesi
Development of a new semi-pilot scale screw reactor for continuous pyrolysis of wastes at high temperature
ANIL ÜNSAÇ
Doktora
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Lıfe cycle assessment of green hydrogen productıon vıa electrolysıs
Elektroliz yoluyla yeşil hidrojen üretiminin yaşam döngüsü değerlendirmesi
HAKAN ÇAMUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI İŞLER KAYA
- Belediye katı atıklarının termal yöntemlerle bertarafı teknolojik ve ekonomik incelenmesi
Thermal disposal methods of municipal solid wastes technological and economical way
FATİH AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR YAMAN
- Türkiye'nin yenilebilir enerji kaynaklarının dünü ve bu günü incelenerek elektrik enerjisine olan katkının araştırılması
Başlık çevirisi yok
HULUSİ ERSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VATAN TUĞAL