Kentlerde ısınma kaynaklı karbon ayak izi azaltımında termik santrallerin atık ısısının kullanımı
Use of waste heat od thermal plants in carbon footprint reduction by heating in cities
Yazar: MERVE ŞENEREN
Danışman: DOÇ. DR. MAHNAZ GÜMRÜKÇÜOĞLU YİĞİT
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Atık ısı = Waste heat ; Karbon ayak izi = Carbon footprint ; Sera gazı = Greenhouse gases ; Termik santraller = Thermal power plants

Özet:
Dünyada elektrik enerjisinin büyük çoğunluğu termik santralarden kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yakılması ile sağlanmaktadır. Ancak elektrik üretilmesi için fosil yakıtların yakılması ile küresel ısınmaya neden olan sera gazı emisyonlarından en önemlisi olan CO2 emisyonu açığa çıkmaktadır. Bu nedenle, fosil yakıt kullanımını azaltmak için enerji verimliliği, kojenerasyon, yenilenebilir enerji yatırımları gibi çözümlerle fosil yakıt kullanımının azaltılması karbon emisyonunu azaltmak adına önemli bir adım olacaktır. Bunun yanında Termik santrallerin türbin
çıkışındaki su buharının yoğuşturulması amacı ile kullanılan soğutma kulelerinden atmosfere bırakılan ısının "bölgesel ısıtma" da kullanılarak geri kazanılması ile ilgili uygulama alanlarının geliştirilmesi de termik santrallerin yarattığı emisyonların azaltılması için başka önemli adım olacaktır. Bu çalışmada, termik santrallerin atık ısısının bölgesel ısıtma sistemi ile konutların ısınma ihtiyacının karşılanması ile konutlarda ısınma için kullanılan doğalgaz ve kömür tüketimin ortadan kalkacağı varsayılarak iki farklı senaryo oluşturularak ısınmadan kaynaklanan karbon emisyonunu azaltmak amaçlanmıştır. Ayrıca, bölgesel ısıtma sistemi ile santralde oluşacak olan su buharının atmosfere salınması engellenerek, kentsel ısı adası oluşumu azaltılmış olacaktır. Dolayısıyla, bölgesel ısıtma sistemi ile ısıtılan konutlarda yakıt tüketiminin ortadan kalması ile karbon salınımının hangi ölçüde azaltılacağı, bölgesel ısıtma sisteminin kurulum maliyeti ve bir termik santralin atık ısısını kullanılarak yapılacak bölgesel ısıtma sisteminin proses süreci araştırılmıştır.

Abstract:
Most of the electrical energy in the world is provided by burning fossil fuels such as coal, oil and natural gas from thermal power plants. However, with the burning of fossil fuels to generate electricity, CO2 emission, which is the most important of the greenhouse gas emissions that cause global warming, is released. For this reason, increasing incentives to reduce fossil fuel use with solutions such as energy efficiency, cogeneration and renewable energy investments will be an important step in reducing carbon emissions. Investigation of the recovery potential of the heat released to the
atmosphere from the cooling towers to the atmosphere with the aim of condensing the water vapor at the turbine exit of the thermal power plants through "regional heating" and developing the application areas play an important role. In this study, it is aimed to reduce the carbon emission arising from the heating by assuming that natural gas and coal consumption used for heating in the residences will disappear as a result of meeting the heating needs of the residences with the district heating system of the waste heat of the thermal power plants. Urban heat island formation will be reduced. Therefore, the extent to which carbon emissions will be reduced by eliminating fuel consumption in the houses heated by the district heating system, the installation cost of the district heating system and the process of the district heating system to be built using the waste heat of a thermal power plant are discussed.