IMPROVING PERFORMANCE AND THERMOECONOMIC OPTIMIZATION OF AN EXISTING BINARY GEOTHERMAL POWER PLANT: A CASE STUDY

Authors : Ceyhun YILMAZ

Pages : 37-51

View : 25 | Download : 15

Publication Date : 2020-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Jeotermal güç santralleri dünyanın birçok yerinde yıllardır kullanılmaktadır. Jeotermal kaynaklardan güç üretmek için farklı termodinamik çevrimler kullanılabilir. Binary çevrim santralleri, nispeten düşük sıcaklıklarda sıvı yoğunluklu kaynaklardan gelen jeotermal suyu kullanır. Bu santraller, düşük kaynama sıcaklığına sahip bir binary iş akışkanı (izobütan, pentan, izopentan, R-114, vb.) ile Rankin çevrimiyle çalışır. Bu çalışmada, mevcut bir binary jeotermal güç santrali ile ilgili bir vaka çalışması yapılmıştır. Türkiye'nin batısındaki 2.7 MW’lık Binary Organik Rankine çevrimi (ORC) tasarımı bir jeotermal santralin termoekonomik performans değerlendirmesi ve optimizasyonu, gerçek santral çalışma verileri kullanılarak yapılmış ve geliştirme potansiyeli tespit edilmiştir. Afyon Jeotermal Enerji Santrali (AFJES), elektrik üretiminde jeotermal enerjinin kullanımı için mevcut çalışma parametreleri kapsamlı bir şekilde kullanılarak bilgisayar ortamında termodinamik olarak modellenmiştir. Santralin jeotermal su sıcaklığı ve kütlesel debisi sırasıyla 110 °C ve 150 kg/s’dir. Santralin enerji ve ekserji verimliliği % 10.4 ve % 29.7 olarak hesaplanmıştır. Jeotermal elektrikten elde edilen gelir 2.880.277 $/yıl ve basit bir geri ödeme süresi ise 3.36 yıl olarak hesaplanmıştır. Santralden üretilen elektriğin ekserjetik maliyeti 0.0233 $/kWh olarak hesaplanmıştır. Santralden üretilen elektriğin optimize edilmiş basit geri ödeme süresi ve ekserji maliyeti sırasıyla 2.87 yıl ve 0.0176 $/kWh olarak hesaplanmıştır.
Keywords : Jeotermal güç santrali, termodinamik analiz, termoekonomik analiz, optimizasyon