DOĞAL GAZ SANTRALLARI VE TÜRKİYE

1.Doğal Gaz Santralları

Termodinamikte gaz türbinlerinin işletmesi İdeal Brayton çevrimiyle tarif edilirler. Gaz isentropik olarak kompresörde sıkıştırılır ve yine türbinde isentropik olarak genleşir ve başlangıçtaki basınca döner. Tüm diğer çevrimlerde olduğu gibi yüksek yanma sıcaklığı daha yüksek verim anlamına gelir. Bu sıcaklığı sınırlandıran ise kullanılan çelik alaşımı, seramik ve diğer malzemenin yüksek sıcaklık ve basınca olan dayanıklılığıdır. Gaz türbin çevrimleri açık çevrim (basit çevrim) ve kombine çevrim olarak ikiye ayrılır.

2.Ekipmanlar

2.1. Gaz Türbini

Gaz türbini kombine çevrim santralların en önemli komponentidir. Kombine çevrim prosesi, ancak gaz türbinlerinde gerçekleşen hızlı gelişim ile yüksek türbin giriş sıcaklıkları elde edildiği zaman konvansiyonel çevrimlerle rekabet edebilir hale gelmiştir. Günümüzde gaz türbinleri artık standardize olmuştur. Aynı araba marka ve modelleri gibi, düşük güçlerden 400 MW’lara varan belli güçlerde gaz türbini modelleri bulunmaktadır. Bu maliyeti düşürmüş ve tedarik sürelerini kısaltmıştır. Gaz türbinleri için en önemli gelişim, çok yüksek sıcaklıklara dayanabilen yeni malzemeler kullanılarak 1400 C sıcaklılara kadar türbin giriş sıcaklıklarına çıkılabilmesidir.

2.2. Atık Isı Kazanı (Buhar Üreteci)

Kombine çevrim santrallarında atık ısı kazanı, gaz ve su buhar çevrimini birbirine bağlayan ekipmandır. Atık ısı kazanında, gaz türbininden çıkan egzoz gazlarının enerjisiyle buhar elde edilir. Bazı atık ısı kazanlarına gaz türbini egzozundan sonra ek yakıcılar yerleştirilir.

2.3. Buhar Türbini

Modern kombine çevrim santrallarında buhar türbini yüksek verimli olmalı ve hızlı start edebilmelidir. Hızlı start edebilme özelliği özellikle son yıllarda serbestleşen enerji piyasasının getirdiği şartlarda büyük önem kazanmıştır. Günümüzde kombine çevrim santralları her gün dur-kalk yapmaya başlamışlardır. Bu koşullarda buhar türbini ne kadar erken devreye girerse üretici firma için o kadar kazançlı olur.

2.4. Jeneratör         

Kombine çevrim santrallarında kullanılan jeneratörlerin büyük bir kısmı gaz türbinine ve buhar türbinine doğrudan akuple edilmiş 2 kutuplu jeneratörlerdir. Gücü 20 MW’tan az küçük unitelerde yüksek hızlı türbinler kullanılır.

2.5. Kontrol Tesisatı

Kontrol tesisatı bir santralın sinir sistemidir. Ekipmanların kontrolcülerinden ve koruma devrelerinden meydana gelir. Bu sistem güvenilir ve emniyetli operasyonu sağlamalıdır.

3.Türkiye’de Doğal Gaz Santralları

Türkiye’de 26.163,1 MW’lık doğal gaz santrallarının 4.993,3 MW’ı EÜAŞ, 1.590,7 MW yap işlet, 19.476,2 MW’ı serbest üretici şirketler ve 102,9 MW lisanssız üreticiler tarafından işletilmektedir. EÜAŞ’ın elinde bulunan Bursa (1.432 MW), Ambarlı A (1.351 MW) ve Ambarlı B (816 MW) doğal gaz santrallarına ilaveten YİD (yap, işlet, devret) santralları da sözleşme bitiminde EÜAŞ’a geçmiştir. Bunlar Trakya Elektrik (483,3 MW), Unimar (478 MW), Dilovası (253 MW) ve Esenyurt (180 MW) santrallarıdır.

4.Sonuç

Kombine çevrim santralları diğer konvansiyonel santrallarla kıyaslamak için termodinamik parametreler tek kriter değildir. Maliyet, çevresel faktörler, yakıt vb. etkenlerde göz önüne alınmalıdır.

Kıyaslama yapmak için santralın gücü çok önemlidir. 20 – 30 MW güçlere kadar pistonlu gaz veya dizel motorlu santrallar gaz türbinli santrallara göre daha avantajlı olabilir. Fakat büyük kapasiteler için gaz türbini tek seçenektir.

Ekonomik anlamda kıyas yapıldığında kombine çevrim santrallarının yatırım ve bakım maliyetleri diğer konvansiyonel santrallara göre bir hayli düşüktür. Bununla beraber yakıt giderleri Türkiye’de diğerlerine göre çok yüksektir. Bu nedenle kombine çevrim santralları son yıllarda baz yük santralı olma özelliklerini yitirmiş, elektriğin pahalı olduğu puant saatlerde çalışabilir duruma gelmişlerdir.

Kombine çevrim santrallarının verimleri konvansiyonel kömürlü santrallardan çok yüksektir. Kömür yakıtlı ultra kritik kazanlı bir santralın verimi maksimum %47 iken doğal gaz kombine çevrim santrallarında verim %60’ı geçmiştir.