Enerji Sistemleri Mühendisliği

HİDROELEKTRİK SANTRALLERİN UYGUN KURULUM ALANLARI

HİDROELEKTRİK SANTRALLER NEDİR VE NASIL ÇALIŞIR?

Hidroelektrik santraller suyun hidrolik akım gücünü kullanarak enerji üretilmesini hedefleyen yenilenebilir enerji kaynağı santralidir. Hidroelektrik santraller suyun sahip olduğu enerjiyi sırasıyla potansiyel enerji, kinetik enerji, mekanik enerji ve elektrik enerjisine çevirir.  Bu santraller bulunduğu bölgenin topografik durumuna göre baraj tipinde ya da nehir tipinde olabilir. Hidroelektrik santrallerde su cebri borular ile daha düşük düşüdeki santrale iletilir. Bu esnada konumundan dolayı potansiyel enerjiye sahip olan suyun enerjisi kinetik enerjiye döner. Cebri borular salyangoza bağlıdır. Salyangozun girişindeki ve çıkışındaki ağız arasındaki çap farkı ile daha fazla basınç sahibi olan suyun kinetik enerjisi türbinin millerini hareket ettirir. Bu sayede millerde mekanik enerji oluşur. Burada oluşan mekanik enerji generatörün hareketli parçası olan rotorları hareket ettirir. Rotorun bu hareketiyle generatörün sabit parçası stator sargılarında alternatif akım oluşur. Burada oluşan elektrik transformatörler aracılığıyla evlere, iş yerlerine, okul ve işletmelere iletilir.

HİDROELEKTRİK SANTRALLER NEREYE KURULUR?

Ülkemizin yenilenebilir enerji potansiyeli içinde en önemli yeri tutan hidrolik kaynaklarımızın teorik hidroelektrik potansiyeli 433 milyar kWh olup teknik olarak değerlendirilebilir potansiyel 216 milyar kWh ve ekonomik hidroelektrik enerji potansiyel ise 140 milyar kWh/yıl’dır. Hidroelektrik santraller suyun enerji dönüşümlerini kullanarak elektrik ürettiği için kurulum için su kaynağına yakın bir bölge seçilmelidir. Santralden en çok verim alınacak şekilde su kaynağı olarak devamlı akan dere veya baraj tip seçilebilir. Ülkemizde akarsu eğimleri fazla olduğundan bu topografik yapı ve hidrolojik koşullar ülkemizi hidroelektrik enerji üretimi açısından avantajlı kılmaktadır. Hidroelektrik enerji santrallerinin yerli kaynak kullanma avantajının yanı sıra işletme, çevre ve stratejik açılardan da avantajları bulunmaktadır. Tüm bu avantajlar, bu tesisleri ulusal çıkarlarımız için bir an önce geliştirilmesi gereken enerji tesisleri arasına koymaktadır. Ülkemizin hidroelektrik enerji potansiyeli topoğrafik ve hidrolojik özellikler açısından tüm yurda eşit olarak dağılmamıştır. Bu yüzden santralin kurulacağı bölge seçiminde bu faktörler göz önünde bulundurulmalıdır.

Önerilen Yazı  Hidroelektrik Enerjisi

BÖLGE SEÇİMİNDE DİKKAT EDİLMESİ GEREKENLER

Hidroelektrik sistemler çok uzun kullanım ömrüne sahiptir. Hidroelektrik türbinler doğası gereği nispeten düşük gerilimli makine parçalarıdır ve ani yük değişiklikleri olmaksızın çok sabit yükleme koşullarında çalışırlar. Düzenli olarak bakım (özellikle rulmanları yağlamak) koşuluyla 25 ile 50 yıl arasında üretimde kalabilirler. Bu süre göz önünde bulundurularak bölge seçiminde aşağıdaki maddelere dikkat edilmelidir.

  • Üzerinde şelale bulunan ve yüksek debili akarsular ile üzerinde içme suyu, sulama barajı ya da bentleri bulunan, bu tür uygulamalara elverişli nehirler tercih edilmelidir.
  • Hidroelektrik santral kurulmadan evvel kaynak olarak kullanılacak suyun hangi amaçla kullanıldığı öğrenilmelidir. Gerekli durumlarda kamudan veya bölgedeki hak sahiplerinden izinler alınması gerekebilir.
  • Aynı dere üzerinde birden fazla hidroelektrik santral kurulabileceği için akarsu havzasında, özellikle yukarı havza başta olmak üzere, diğer santralleri, su biriktiren yapıların varlığını veya planlanıp planlamadıkları öğrenmelidir. Bu bilgiye göre yeni analizler yapılması gerekebilir.
  • Kaynak suyunun hem ÇED raporunun temizlik kriterlerine uyması gerekmektedir hem de fiziksel ve kimyasal özelliklerinin türbinlerin çalışma koşullarını ve ömrünü nasıl etkileyeceği net olarak belirlenmelidir.
  • Santral tasarımı yapılmadan önce gerekli olan parametrelerin uzun dönem ortalamaları güvenilir bir şekilde toplanmalı ve gerekli ölçümler yapılmalıdır.
  • Daha güvenilir sonuçlar almak için bölgenin topografik haritası çıkartılarak yukarı bölgedeki heyelan olasılıkları ve santrale olası etkileri belirlenmelidir. Ayrıca toprak analizi iyi değerlendirilmelidir ve toprağın durumunun suyun akış hızını ve kayıpları etkileyeceği göz önünde bulundurulmalıdır.
  • Santral ve santrale ulaşım maliyetleri hesaplanmalıdır.
  • İlk hesaplamalar yapılırken net düşü, brüt düşünün 0.8’i olarak alınmalıdır.
  • Santralin ulusal ağa bağlanma noktası belirlenmeli ve trafo ön izlerine yol açacak hesaplamalar yapılarak maliyet incelenmelidir.
  • Hidroelektrik santral ile ilgili müracaat yapılmadan önce santralin kurulumu içinde bulunduğu arazi satın alınmalı veya uzun süreli olarak kiralanmalıdır.
Önerilen Yazı  Jeotermal Enerji

Uzun yıllar işletmede kalacak olan hidroelektrik santralin ilk kurulumu bölge seçimi ile başlayacağı için titiz davranılmalıdır. Santralin kurulacağı bölgenin yalnızca enerji üretimi değil; yerel halk, bölgede yaşayan canlılar ve doğa da göz önünde bulundurulmalıdır.

Kaynakça
  • https://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Hidrolik
  • http://www.oryaenerji.com.tr/turkiye_ve_hesler.aspx
  • https://www.renewablesfirst.co.uk/hydropower/hydropower-learning-centre/how-long-will-hydropower-systems-last/
  • ELEKTRİK ENERJİSİ TEKNOLOJİLERİ ve ENERJİ VERİMLİLİĞİ Bölüm.21

 

Yorum Yaz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.