Kömürle çalışan termik santraller için çevresel etki indeksinin geliştirilmesi
Development of environmental impact for coal fired thermal power plants
Yazar: AYFER BARTAN
Danışman: PROF. DR. İRFAN AR ; PROF. DR. SERHAT KÜÇÜKALİ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Kömür yakıtlı termik santraller, pek çok ülkede enerji çeşitliliğini oluşturmaktadır. Bununla birlikte, kömür santralleri, iklim değişikliği ve biyolojik çeşitlilik kaybı gibi çeşitli çevresel olumsuz etkilere neden olabilir. Bu çalışmada, kömürle çalışan bir termik santralin işletme esnasındaki çevresel etkisini çok kriterli puanlama ve bulanık mantık yöntemi kullanarak hesaplamak için bir araç önerilmiştir. Yöntemimizde şu çevre parametrelerini hesaba katılmıştır: CO, SO2, NOx, partikül madde, uçucu kül, kazanaltı külü, sudaki biyolojik canlılarda soğutma suyu alımının etkisi ve termal kirlilik. Önerilen araçta, bulanık mantık üyelik işlevlerinin sınırları, çevre mevzuatında tanımlanan çevresel parametrelerin eşik değerleri uzman yargısı dikkate alarak oluşturulmuştur. Bu çevresel parametrelerin skorlanması, santralin çevresel izleme verilerinin istatistiksel analizi ve saha ziyaretleri sırasında elde edilen belgelenmiş kanıtlar kullanılarak yapılmıştır. Önerilen yöntem, her bir çevresel etkinin düzeyini ayrı ayrı tahmin eder ve bunları tek bir Çevresel Etki Indeksi (ÇEI)'ne entegre eder. Önerilen yöntem, Türkiye'de faaliyet gösteren kömürle çalışan 5 santrale uygulanmıştır. Her santral için Çevresel Etki Indeksi elde edilmiş ve her santralin çevresel performansları karşılaştırılmıştır. Çevresel etki değerlendirmelerinin, bu santraller için karar verme sürecine katkıda bulunması beklenmektedir. Ayrıca, vaka analizleri, önerilen araçların bir kömür santralinin çalışma safhasındaki çevresel etkisinin, profesyoneller tarafından tahmin edilmesi için kolayca kullanılabileceğini göstermiştir. Önerilen yöntemin en büyük avantajı, esnekliği ve kullanım kolaylığı olmasıdır. Önerilen yöntem simülasyon modelleri yerine, çevresel izleme verilerini ve belgelenmiş kanıtları kullanmayı amaçlamaktadır.

Abstract:
Coal power plants constitute an important component of the energy mix in many countries. However, coal power plants can cause several environmental effects such as climate change and biodiversity loss. In this study, a tool has been proposed to calculate the environmental impact of a coal-fired thermal power plant in operation by using multi-criteria scoring and fuzzy logic method. We take into account the following environmental parameters in our tool: CO, SO2, NOx, particulate matter, fly ash, bottom ash, the cooling water intake impact on aquatic biota, and the thermal pollution. In the proposed tool, the boundaries of the fuzzy logic membership functions were established by taking into account the threshold values of the environmental parameters which were defined in the environmental legislation with by considering the expert knowledge. Scoring of these environmental parameters were done with the statistical analysis of the environmental monitoring data of the power plant and by using the documented evidences that were obtained during the site visits. The proposed method estimates each environmental impact factor level separately and then aggregates them by calculating the Environmental Impact Score (EIS). The proposed method has been applied to the 5 coal-fired power plants operating in Turkey. The Environmental Impact Score was obtained for each power plant and their environmental performances were compared. It is expected that those environmental impact assessments will contribute to the decision-making process for those plants. Also, the case studies demonstrated that the proposed tool can easily be used by the professionals to estimate the environmental performance of a coal power plant in operation phase. The main advantage of the proposed method is its flexibility and ease of use. The proposed method aims to use environmental monitoring data and documented evidence instead of simulation models.