Kojenerasyon sistemleri ve uygulamalı ekonomik analizi: Hastane örneği

Abstract

Dünyadaki insan nufusunun artışına paralel olarak gelişen teknoloji ile enerji talebindeki artış devam etmektedir. Bu enerji ihtiyacını karşılamada yaygın olarak kullanılan fosil kaynaklı yakıtlar, küresel ısınmayı, aynı zamanda çevresel kirliliğini de artırmaktadır. Ayrıca fosil yakıtların sürekli kullanımından dolayı tükenme tehlikesi, alternatif kaynakların arayışına ivme kazandırmıştır. Güneş, rüzgâr, jeotermal, biyokütle gibi çevre kirliliği yok denecek kadar az olan, doğal süreç ile kendini yenileyebilen alternatif enerji kaynaklarının geliştirilmesi için çalışmalar hız kazanmıştır. Birincil enerji kaynaklarınının etkin kullanılması da en az alternatif enerji kaynakları kadar önemlidir. Isı enerjisini faydalı olarak kullanabilen (özellikle doğalgazlı sistemler) kojenerasyon sistemleri, alternatif enerji kaynakları gibi değer kazanmış, yer bulmuş ve son zamanlarda uygulamadaki etkinliğini giderek artırmıştır.Kojenerasyon sistemleri, bir kaynaktan, eş zamanlı olarak hem ısının hem de elektriğin beraber üretildiği bileşik güç üniteleridirler. Bu sistemlerin değer kazanmasında iki önemli avantajdan birincisi; atık ısıdan yararlanılarak, toplam verimin, klasik sistemlere göre artırılmasıdır. İkincisi ise; verime bağlı olarak, klasik sistemlere oranla sera gazı salınımının daha az olmasıdır. Bu çalışmada, İstanbul?da 22.000 m2 kapalı alana sahip, 109 yatak kapasiteli özel bir hastane için kurulumu düşünülen kojenerasyon sistemine ait ekonomik analiz çalışmaları yapılmıştır. Tahrik ünitesinin motor tipi kojenerasyon sistemi olması kararlaştırılmış, enerji ihtiyacına göre sistemin gücünün 800 kW olması hesaplanmıştır. Sistemin analiz sonuçlarına göre hastanenin yatırım maliyetini yaklaşık 2 yıl gibi kısa bir sürede amorti edebileceği, yatırım maliyetini karşıladıktan sonra 15 yıllık süre sonunda 3.500.00 Euro gibi bir kazanç sağlayacağı görülmektedir.

In parallel with the increase in the population in the world, energy demand has been increasing. Fossil fuels that are widely utilised for this energy demand have increased global warming and environmental pollution as well. Moreover, due to limited fossil fuel resources, searching for alternative energy resources has been accelarated. Alternative energy sources, i.e. solar, wind, geothermal, biomass, that can renew themselves in natural cycle with minimal pollution have been widely explored. Efficient use of primary energy resources is as important as developing alternatives. Cogeneration systems that utilizes heat and electricity (especially in natural gas systems) have become as important as alternative energy resources in value and their utilization have gained widespread applications. Systems that heat and electrical power can be produced at the same time from same fuel are called cogeneration power units. There are two main advantages that make cogeneration systems valuable: First, increasing total efficiency, compare to conventional systems, by utilizing waste heat. Second, emmisions of green house gases are reduced due to increased efficiency.In this study, economic analysis of a cogeneration system was investigated for applicability for a private hospital in Istanbul having 22000 m2 of closed area with 109 beds. For this project, drive unit was chosen motor type cogeneration with calculated system power of 800 kW based on hospital energy demand. According to results of system analysis, return of investment will be about 2 years and 3.500.000 euro revenue will be generated in 15 years of operation.