Termik santrallerde yedek gücün termodinamik ve ekonomik analizi
Thermodynamic and economic analysis of the reserve power in thermal power plants
Yazar: HAKAN PAZARLI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA EYRİBOYUN
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Kısmi yük = Partial load ; Termik santraller = Thermal power plants

Özet:
2010 yılında Türkiye'deki elektrik üretiminin %78,76'sı termik elektrik santrallerinde gerçekleşmiştir. 05 Ağustos 2010 günü saat 14:30'da gerçekleşen 33.391,9 MW büyüklüğündeki bütün zamanların ani puant (tüketim) rekorunda termik elektrik santrallerinin payı %66,2 olmuştur. Bu istatistiklerden, elektrik üretiminde yüksek kalite standartlarını korumak için termik elektrik santrallerinin işletilmesi üzerine yapılacak çalışmaların önemi anlaşılabilir. Elektrik arzında kaliteyi belirleyen üç kriter vardır. Bunlar, elektriğin sabit voltajda tutulması, sabit frekansta tutulması ve ucuz olmasıdır. Voltaj ve frekans salınımları için belirlenmiş uluslararası kriterler bulunmaktadır. Türkiye şebekesinin bu standartlara ulaşması için yoğun çalışmalar sürdürülmektedir.Enterkonnekte elektrik sisteminde voltaj ve frekansı sabit tutmak için muhtemel ani güç taleplerine ani cevap verilmesi gerekmektedir. Bu amaçla sisteme bağlı ve hazır bekletilmekte olan büyük bir yedek güce ihtiyaç vardır. Elektrik santrallerinde yedek güç, santrallerin kısmigüçte çalıştırılmasıyla sağlanır. Bu yedek güç hidroelektrik ve termik elektrik santralleri arasında paylaştırılmış halde tutulmaktadır.Bu çalışmada, termik elektrik santrallerinin kapasitelerinin bir kısmının yedek güce ayrılmasından kaynaklanan maliyetler hesaplanmaya çalışılmıştır. Kömürlü ve doğalgazlı termik elektrik santral tipleri, yedek güç tutma maliyeti ve termik performansı bakımından karşılaştırılmıştır.Örnek olarak, taşkömürü kullanan Çatalağzı Termik Santrali ile doğalgaz kullanan Ambarlı Kombine Çevrim santralleri kısmi yük performansı ve yedek güç maliyeti bakımından karşılaştırılmıştır. Hangisinin avantajlı olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In 2010, 78.76% percent of the electricity production in Turkey was produced by thermal power plants. On August 5, 2010 at 14:30, the size of 33,391.9 MW peak (consumption) realized was the record level of all the times, the share of thermal power plants was 66.2%. The importance of improvements and studies on the operation of thermal power plants, to maintain high quality standards in the production of electricity can be understood these statistics. There are three criteria that determine the quality of electricity supply. These are, keeping constant voltage of electricity, keeping constant frequency, and its price (should be cheap). Voltage and frequency fluctuations are determined by the international criteria. The network in Turkey, carried out intensive studies to achieve these standards.For the voltage and frequency stability of the interconnected electricity system, possible sudden power demands must be met. A large reserve power connected to the system should be kept ready at all times to achieve this goal. Reserve power in power plants is provided by running the plant at partial load. This reserve power is distributed between hydroelectric and thermal power plants.In this study, the cost of reserve power is calculated. Coal-fired and natural gas thermal electric power plants types are compared in terms of reserve power cost and thermal performance.As an example, Çatalağzı Thermal Power Plant using coal and Ambarlı Combined Cycle Power Plants using natural gas were compared in terms of part-load performance and the reserve power cost. The advantageous one was determined.