Türkiye elekrik enerjisi üretim genişletme planlamasında yenilenebilir enerji kaynaklarının etkileri
Effects of renewable energy resources in long term generation expansion planning of Turkey
Yazar: MUSTAFA ÖZCAN
Danışman: PROF. DR. FATMA SEMRA ÖZTÜRK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy
Dizin: Enerji kaynakları = Energy resources ; Enerji planlaması = Energy planning ; Enerji üretimi = Energy generation ; Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy ; Yenilenebilir enerji kaynakları = Renewable energy resources

Özet:
Bu tez çalışmasında amaç; Türkiye'nin uzun dönem elektrik enerjisi üretim genişletme planlamasında, yenilenebilir enerji kaynaklarının üretime etkisini belirlemek ve bu kaynakları içeren planlamanın sonuçlarını teknik ve ekonomik bakımdan değerlendirmektir. Bu amaçla, 2012-2027 yıllarını kapsayan optimal üretim planlaması Genetik Algoritma ile gerçekleştirilmiştir. Planlamada kullanılacak olan; puant yük ve enerji talep değerleri TEİAŞ verileri temel alınarak belirlenmiştir. Problemin elde edilen optimal çözümünde üretimin kaynaklara dağılımı bulunmuş; planlama süresince yapılacak olan yatırım maliyeti harcamaları, yatırım maliyetlerinin plan dönemi içerisindeki amortisman payları ile planlama süresi içerisinde yapılacak olan işletme ve bakım maliyeti harcamaları hesaplanmıştır. Hidrolik hariç, rüzgar, jeotermal, biyokütle ve güneş enerjisinden oluşan yenilenebilir kaynakların toplam maliyetlerinin tüm kaynaklara ait toplam maliyete oranı %12 olarak belirlenmiştir. Üretimde birincil kaynaklara konulan sınırlama, %30'dan %40'a çıkarıldığında; doğal gazın toplam kurulu gücünün arttığı, linyit ve ithal kömürün azaldığı görülmüş, hidroliğin payı artmamıştır. Hidrolik hariç rüzgar, jeotermal, biyokütle ve güneş enerjisinden oluşan yenilenebilir kaynakların kurulu güçlerinin toplam kurulu güce oranlarında %8,92'den %8,94'e değişen bir artış gözlenmiştir. Puant gücü belirli bir yedek kapasite ile karşılamak için modele sokulan yedek kapasite katsayısı büyüdüğünde; artan talep değerini karşılamak için doğal gaz ve fuel-oil kaynaklı kurulu güç değerleri artmaktadır. İthal kömür ve linyit kurulu güçlerinde biraz azalma görülmektedir. Hidrolik rezervinin tamamı kullanılmış olduğu için herhangi bir artış söz konusu olmamıştır. Diğer yenilenebilir kaynaklarda ise belirgin bir değişiklik göze çarpmamıştır. Bulunan çözümlerde nükleer üretim hiç yer almamıştır. Bu durumun nedeni nükleer enerjinin işletme ve bakım maliyetinin diğer tesis tiplerinin işletme ve bakım maliyetlerinden daha yüksek olmasıdır.

Abstract:
The aim of this thesis is to scrutinize the role of renewable energy reosurces in long term generation expansion planning. Contribution of these resources to the generation of energy and their electrical and economical outcomes have been evaluated. Genetics algorithms was used to optimize the planning for the period between 2012-2027. Peak power and energy demand datas of Turkish Electrcity Transmission Co. (TEİAŞ) was used in the planning. According to the optimal outcomes of the planning; the total investment cost, the total rate of return in the planning period and the total operations and maintenance cost have been found. The rate of renewable resources excluding hydroelectric total cost to the total cost of all candidate resources has been found as 12%. Easing the resources constraint from 30% to 40% caused an increase in the natural gas installed power and a decrease in lignite and imported coal installed power. The share of hydroelectric power has not increased as all the potential of this resource was used up in the planning process. Easing the resource constraint from 30% to 40% caused a minor increase from 8.92% to 8.94% in the installed power of renewable resources excluding hydroelectric to the installed power of other resources. Reserve margin was inserted into the model to meet the peak power with a definite reserve. Increase in reserve margin caused an increase in the natural gas and fuel-oil and a minor decrease in lignite and imported coal installed power to meet the increased demand. The share of hydroelectric power has not increased as all the potential of this resource was used up in the planning process. No distinct change has been observed for the other renewable resources. Nuclear power has not been chosen in any stage of the planning. This state has been stemmed from of its high operations and maintenance cost while compared with the other candidate resources.