Tesislerde Kojenerasyon Sisteminin Ekonomik ve Isıl Olarak İncelenmesi
Economic and Thermal Analysis of Cogeneration Systems in Facilities
Yazar: Kavak, Rabia; Atmaca, Mustafa
Dergi: Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Vol. 26 No. 1, 2025
Anahtar kelimeler: Mechanical Engineering (Other) ; Makine Mühendisliği (Diğer) ; Kojenerasyon,Güç,Yatırım Maliyeti,Geri Ödeme Süresi,Çevresel Etki ; Cogeneration,Power,Investment Cost,Payback Period,Environmental Effect

Kojenerasyon sistemlerinde enerji üretimi, gaz türbinleri, buhar türbinleri veya içten yanmalı motorlar aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu makinelerden hangisinin tercih edileceği, ihtiyaç duyulan enerji miktarı, çevresel faktörler ve yapılan fizibilite çalışmalarına bağlı olarak değişiklik gösterir. Bu sistemler, enerji maliyetlerini azaltmanın yanı sıra çevresel sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmada da etkili bir yöntem sunar. Doğalgaz, uygun maliyeti, kolay işletilebilirliği ve çevre dostu özellikleri nedeniyle enerji üretiminde sıkça tercih edilmektedir. Ancak, ülkemizin doğalgazda dışa bağımlı olması, bu kaynağın kullanımında stratejik bir engel oluşturabilmektedir. Yine de hem dünya genelinde hem de ülkemizde doğalgaz popülerliğini korumaktadır. Kojenerasyon sistemi kurulmadan önce kapsamlı bir fizibilite çalışması yapılması büyük önem taşır. Bu çalışmanın en kritik aşaması, sistemin girdi parametrelerine bağlı olarak elde edilecek çıktı değerlerinin analiz edilmesidir. Örneğin, sıcaklık ve basınç gibi faktörlerin güç üretimi, enerji verimliliği ve yakıt tüketimi üzerindeki etkilerinin detaylı bir şekilde değerlendirilmesi gerekir. Bu analizler, yatırım kararlarının daha sağlıklı alınmasını ve sistemin uzun vadede kârlı bir şekilde işletilmesini sağlar. Bu çalışmada, İstanbul ilinde bulunan özel bir hastanenin yıllık elektrik ve ısı ihtiyacına göre enerji talebinin karşılanabilirliği analiz edilmiştir. Kojenerasyon sisteminin enerji ve maliyet açısından fizibilitesi değerlendirilmiş ve sistemin hastane için uygun olup olmadığı incelenmiştir. Analiz sonuçlarına dayanarak, özel hastane için yatırımın geri ödeme süresi ve amortisman hesaplamaları yapılmış, toplam yatırımın geri ödeme süresi belirlenmiştir. Bu sonuçlar, sistemin ekonomik ve operasyonel avantajlarını ortaya koyarak doğru yatırım kararlarının alınmasına rehberlik etmektedir.

Energy production in cogeneration systems is achieved through gas turbines, steam turbines, or internal combustion engines. The choice of equipment depends on the required energy capacity, environmental factors, and the results of feasibility studies. These systems not only reduce energy costs but also serve as an effective method for achieving environmental sustainability goals. Natural gas is frequently preferred in energy production due to its affordability, ease of operation, and environmentally friendly characteristics. However, the reliance on external sources for natural gas poses a strategic challenge for our country. Despite this, natural gas continues to maintain its popularity both globally and locally. Conducting a comprehensive feasibility study is crucial before installing a cogeneration system. The most critical phase of this study involves analyzing the output values based on the system's input parameters. For instance, factors such as temperature and pressure must be thoroughly evaluated to determine their impact on power generation, energy efficiency, and fuel consumption. These analyses play a pivotal role in making informed investment decisions and ensuring the system's long-term profitability. In this study, the feasibility of meeting the annual electricity and heat demands of a private hospital in Istanbul was analyzed. The cogeneration system's feasibility in terms of energy and cost was evaluated, and its suitability for the hospital was examined. Based on the analysis results, the payback period and depreciation calculations for the investment were conducted, and the total investment's payback period was determined. These findings highlight the economic and operational advantages of the system, offering guidance for making accurate investment decisions.