Türkiye için pompaj depolamalı hidroelektrik santrallerin önemi ve durum analizi

Abstract

Teknolojileşmenin ve sanayileşmenin hız kazanmasıyla beraber dünya genelinde elektrik tüketimi her geçen gün artış göstermektedir. En temel ihtiyaçlarımızdan biri olan enerjinin temini günümüzün en büyük sorunlarından biri haline gelmiştir. Dünyada elektrik enerjisi üretmek için kullanılan fosil yakıtlar çevreye büyük ölçüde zarar vermekte ve her geçen gün fosil yakıt rezervleri azalmaktadır. Bu ve buna benzer sebeplerden dolayı yenilenebilir enerji kaynakları süreklilik arz etmesi, temiz olması ve yerel enerji kaynağı olmasından dolayı gün geçtikçe daha fazla önem kazanmaktadır. İş sadece enerjiyi temin etmekle kalmamakta temin edilen elektrik enerjisin fazlasının depolanması gerekmektedir. Büyük miktarlardaki enerjinin elektrik olarak depolanması çok maliyetli olduğundan dolayı dünya genelinde pompaj depolamalı hidroelektrik santraller kullanılmaya başlanmıştır. Tarihsel olarak, nükleer enerji santralleri ile birlikte dalgalı güç taleplerini karşılamak için de kullanılan bu depolama sistemi rüzgâr enerjisi ve güneş enerjisi gibi stabil olmayan enerji kaynaklarından kaynaklanabilecek şebekedeki aşırı yük ve dengesizliklerin önlenmesine de katkı sağlamaktadır.Bu tez çalışmasında PDHES'leriin genel yapısı ayrıntılı olarak anlatılarak bu santrallerin Türkiye'deki güncel durumun incelenmesi ve ülkemizdeki mevcut hidroelektrik santralleri içerisindeki durumunun anlatılması amaçlanmıştır.Bu çalışmanın başında konvansiyonel enerji kaynaklarının dünyadaki ve Türkiye'deki durumu ve yenilenebilir enerji kaynakları, dünyadaki ve Türkiye'deki durumlarından bahsedilmiştir. Sonraki aşamada dünyadaki ve Türkiye'deki enerji ihtiyacı ve buna bağlı olarak elektrik enerjisi üretimi ve tüketimi irdelenmiştir. Daha sonra enerji depolama sistemleri anlatılmıştır. PDHES'ler hakkında kapsamlı bir çalışma yapılarak dünyadaki mevcut durumu anlatılmış ve dünyadaki bazı pompaj depolamalı hidroelektrik santraller hakkında örnekler verilmiştir. Son olarak PDHES'lerin Türkiye'deki gelişim aşamalarından bahsedilmiştir. Türkiye'nin elektrik tüketim ve puant talepleri incelenmiştir. PDHES'ler bölgesel arz güvenliği dikkate alınarak incelenmiş olup fizibilite çalışmaları tamamlanan Gökçekaya PDHES hakkında bilgiler verilmiştir. PDHES'lerin mevcut hidroelektrik santraller ile durumu anlatılarak önerilerde bulunulmuştur.

The rapid rise in technology and industry has brought with it an overall increase in electricity consumption throughout the world. Today one of the most significant issues is the question of how this energy, which has now become a primary need, will be sourced. The fossil fuels used to generate electricity throughout the world have been harming the environment with fossil reserves becoming more scarce. As a consequence, finding renewable energy sources that are sustainable, clean and locally sourced is becoming more important than ever. The issue is not limited to merely sourcing the energy, but what is also vital, is to find efficient means of storing this electricity. Since storing large reserves of electricity is a very costly exercise, the general practice worldwide has been to have it stored in hydroelectric pump stations. Historically, fluctuating power demands have been met by nuclear energy stations together with the implementation of storage systems for other unstable energy sources such as wind energy and solar energy, which have all contributed to mitigate excess loads and instability across the network.The aim of this thesis is to provide a detailed outline of pumped-storage hydropower stations (PSH) and to evaluate the current state of such stations in Turkey, and by providing an analysis vis-a vis the current hydroelectric stations that are currently in use throughout the country. The introduction includes an overview on the state of conventional energy sources as well as the present state of renewable energy resources, both worldwide and in Turkey. The next part will present research in energy demands across the world and in Turkey, and the electricity supply and consumption in relation to this. This is later followed by an explanation of current energy storage systems. A comprehensive investigation is offered regarding PSH, and its current state in the world is discussed with examples of how PSH is used in other countries. Finally, PSH's stage of development are discussed in Turkey. Turkey's electricity consumption and peak demand have been examined. PSHs were examined considering the regional supply security and information about Gökçekaya PSH where the feasibility studies were completed was given. The thesis ends with proposals on PSH in relation to the current hydroelectric stations in use.