Kojenerasyon: Verimlilik ve Sürdürebilirlikte Birleşik Çözüm

Kojenerasyon, enerjinin elektrik ve ısı formlarında aynı sistemden eş zamanlı üretilmesini ifade eden bir teknoloji olup, bu sayede çok yüksek enerji verimliliği elde edilir. Geleneksel enerji üretim yöntemlerinde elektrik ve ısı ayrı ayrı üretilirken, bu sistemlerle birleştirildiğinde enerji kayıpları asgari seviyeye indirilir.

Örneğin, sadece elektrik üreten bir gaz türbini ya da motor, girdisi olan enerjinin %30-40’ını elektriğe dönüştürebilir. Ancak kojenerasyon sistemiyle bu cihazların çıktısından faydalanılarak toplam enerji verimliliği %70-90 seviyelerine kadar yükselebilir. Bu sistemler “Birleşik Isı-Güç Sistemleri” veya kısaca “Kojenerasyon” olarak adlandırılır.

Enerji Tasarrufu ve Çevresel Katkılar

Kojenerasyon teknolojisi, birincil enerji kaynaklarının kullanımında büyük bir tasarruf sağlar. Geleneksel yöntemlere kıyasla %42’ye kadar enerji tasarrufu sağlayabilir. Bu, sınırlı enerji kaynaklarının daha etkin kullanılması anlamına gelirken, aynı zamanda sera gazı emisyonlarını da ciddi oranda azaltır. Avrupa Birliği ülkelerinde bu teknolojilerin yaygın olmasının ana nedenlerinden biri de karbon salınımını düşürme hedefine olan katkısıdır.

Kojenerasyonun Faydaları

1-Makro Düzeyde Yararlar:

• Birincil enerji kaynaklarının tasarruf edilmesi.
• Enerji çevriminin tüketim noktasında gerçekleştirilmesi sayesinde elektrik iletim ve dağıtım kayıplarının ortadan kalkması.
• Merkezi santrallere kıyasla daha hızlı kurulum süresi.
• Birim enerji başına düşük çevresel etkiler.
• Ulusal enerji arz güvenliğine katkı.

2-İşletme Bazında Yararlar:

• Düşük enerji maliyetleri ile rekabet avantajı.
• Kesintisiz enerji temini ile üretim kayıplarının önlenmesi.

Teknolojik İlerlemeler ve Çeşitli Uygulamalar

Günümüzde kojenerasyon sistemlerinde iki ana tahrik ünitesi kullanılmaktadır:

• Gaz Türbinleri: Genelde 4,5 MW ila 20 MW aralığında çalışan bu türbinler, büyük ölçekli sanayi tesislerinde ve elektrik santrallerinde tercih edilir.
• Gaz Motorları ve Dizel Motorlar: Daha düşük kapasitelerde enerji ihtiyacını karşılamak için idealdir. 100 kW’tan 3 MW seviyelerine kadar değişen ölçeklerde çözümler sunar.

Gaz motorlarında ısı geri kazanımı, motor soğutma sistemleri ve egzoz gazlarından elde edilir. Bu sayede toplam verimlilik %90 seviyelerine kadar ulaşabilir. İşletmeler, enerji ihtiyaçlarına göre bu sistemlerden maksimum faydayı sağlamak için özelleştirilebilir çözümler kullanabilir.

Kapasite ve Sistem Seçimi

Kojenerasyon sisteminin seçiminde dikkat edilmesi gereken kriterler şunlardır:

• Elektrik ve ısı ihtiyacı arasındaki denge.
• İşletmenin yıllık çalışma süresi.
• Birincil enerji kaynağının maliyet ve temin edilebilirliği.
• Sistemin kurulum ve işletme maliyetlerinin ekonomik uygulanabilirliği.
• Yerel enerji altyapısının şebeke bağlantı koşulları.

Elektrik ihtiyacına uygun bir kapasite belirlendikten sonra, atık enerji ile karşılanabilecek ısı ihtiyacı ölçülerek çözüm üretilir. Sistem büyüklüğü ve tipi, tüm bu kriterlere göre optimize edilmelidir. Ayrıca, sistemin olası genişleme ihtiyaçlarına yanıt verebilecek şekilde esnek bir tasarıma sahip olması da önemlidir. Örneğin, mevsimsel enerji ihtiyaçlarının farklılık gösterebileceği işletmelerde, modüler sistemler daha avantajlı olabilir.

Asya ülkelerinde, özellikle Japonya ve Güney Kore’de, kojenerasyon sistemleri genellikle yoğun nüfuslu şehirlerdeki enerji ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılır. Kuzey Amerika’da ise bu teknoloji sanayi tesislerinde maliyet düşürme amacıyla yaygınlaşmıştır.

Kojenerasyon ve Teşvikler

Kojenerasyon sistemleri, enerji verimliliği ve karbon emisyonlarının azaltılmasına yönelik katkıları nedeniyle birçok ülkede teşvik edilmektedir. Türkiye’de de kojenerasyon projeleri, Enerji Verimliliği Kanunu ve ilgili yönetmeliklerle desteklenmektedir. Bu teşvikler arasında şunlar yer alabilir:

• Hibe ve Krediler: Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, yenilenebilir enerji ve kojenerasyon sistemleri için finansal destekler sunmaktadır.
• Vergi Avantajları: Kojenerasyon projelerine yapılan yatırımlar için vergi indirimleri ve KDV muafiyetleri uygulanabilir.
• Karbon Sertifikaları: Kojenerasyon sistemlerinin karbon salınımını azaltma potansiyeli nedeniyle, işletmeler karbon ticareti sistemlerinden faydalanabilir.
• Yenilenebilir Enerji Teşvikleri: Eğer kojenerasyon sistemi biyogaz gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına dayanıyorsa, bu sistemler ilave teşviklerden yararlanabilir.

Bu teşvikler, hem maliyetlerin düşürülmesine yardımcı olmakta hem de çevresel sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşılmasını kolaylaştırmaktadır.

Enerji Verimliliği üzerine Teşvikler ve güncel duyurular için Yatırım Destek ve Teşvikler Resmi Platformu veya Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı web sitelerini ziyaret edebilirsiniz.

Kojenerasyon, hem ekonomik hem de çevresel faydaları bir arada sunan yenilikçi bir teknolojidir. Sanayi tesislerinden binalara kadar geniş bir uygulama yelpazesi sunan bu sistem, enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşılmasında kilit bir rol oynamaya devam edecektir.

Kerim yarınıneli/KerimUsta.com

Kaynaklar:

1. Wikipedia: Combined Heat and Power (CHP)
2. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA): Cogeneration and District Energy Systems