Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi
Yıl: 2020 Cilt: 35 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 1 - 16 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.639800 İndeks Tarihi: 07-01-2021
Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi
Öz: Bu çalışmanın amacı, hidrojen üretiminde jeotermal enerjinin kullanımı için bilgisayar ortamındatermodinamik olarak modellenen bir sistemin kapsamlı bir şekilde termodinamik ve ekonomik yöntemleryardımıyla incelenmesi, optimize edilmesi ve yaşam döngü maliyet analizinin yapılmasıdır. Bu çalışmadasıvı bir jeotermal kaynak elektrik üretimlinde kullanılmış ve bu elektrik elektroliz ünitesinde suyun hidrojenve oksijene parçalanmasında, iş girdisi olarak kullanılmıştır. Gerekli termodinamik kabuller yapılarak,sistem bilgisayar ortamında bir simülasyon programıyla çalıştırıldığında jeotermal güç çevriminden eldeedilen maksimum net iş 8063 kW’tır. Üretilen bu elektriğin birim enerji maliyeti 0,0107 $/kWh. Üretilenelektriğin doğrudan elektroliz ünitesinde hidrojen üretilmesi için kullanılması ile sistemden üretilenhidrojenin debisi 0,053 kg/s olarak hesaplanmıştır. Üretilen hidrojenin birim maliyeti ise 2.767 $/kg H2olarak hesaplanmıştır. Sistemin yaşam döngü maliyet analizi sonucunda, Net Bugünkü Değeri (NPV)35.340.000 $ olarak hesaplanmıştır. Levelize edilmiş yıllık maliyet metodu ile seviyelendirilmiş yıllıkmaliyeti ise (LAC) 3.395.000 $/yr olarak hesaplanmıştır. Sistemin basit geri ödeme süresi (Nsbp) 4.047 yılolarak hesaplanmıştır. İndirgenmiş geri ödeme süresi ise (Ndbp) 5.442 yıl olarak hesaplanmıştır.
Anahtar Kelime: Life cycle cost analysis of combined flash binary geothermal plant and integrated hydrogen generation system
Öz: The aim of this study is to investigate, optimize and analyze the life cycle cost of a system thermodynamically modeled in a computer environment using thermodynamic and economic methods in a comprehensive way for the use of geothermal energy in hydrogen production. In this study, a liquid geothermal resource is used for electricity generation and this electricity is used as a work input in the electrolysis unit to split of water into the hydrogen and oxygen. When the necessary thermodynamic assumptions are made and the system is run in a computer environment with a simulation program, the maximum net work is calculated to be 8063 kW from the geothermal power plant. The unit energy cost of electricity is calculated to be 0.0107 $/kWh. Hydrogen production from the system is calculated to be 0.053 kg/s as the produced electricity is used directly to produce hydrogen in the electrolysis unit. The unit cost of produced hydrogen is calculated to be 2.767 $ / kg H2. As a result of the life cycle cost analysis of the system, Net Present Value (NPV) is calculated to be 35.340.000 $. The levelized annual cost with the annual cost method (LAC) is calculated to be 3.395.000 $/yr. Simple payback period (Nsbp) of the system is calculated to be 4.047 year and disconut payback period (Ndbp) is calculated to be 5.442 years, respectively.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Bilgili, Muhittin, and Mecit Sivrioğlu. PEM yakit pilinin değişik membran elektrot çifti kalinliklarinda ve farkli çalişma basinci koşullarinda üç boyutlu sayisal analizi. Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University 31(1), 51-63, 2016.
- 2. Willard, W. Pulkrabek. Engineering fundamentals of the internal combustion engine. Editorial Prentice Hall. New Jersey (2004).
- 3. Koçer, Abbas Alpaslan, and Murat Öztürk. Elektrik ve hidrojen üretimi için entegre sisteminin termodinamik analizi. Engineer & the Machinery Magazine 57.681 (2016).
- 4. Yilmaz, C., Kanoğlu, M., & Bolattürk, A. Jeotermal Enerji İle Hidrojen Üretilmesi Ve Sivilaştirilmasi. X. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi – 13/16 Nisan 2011/İzmir
- 5. Dhillon, Balbir S. Life cycle costing for engineers. CRC Press, 2009.
- 6. Yunus A. Cengel, Michael A. Boles. Thermodynamics: An Engineering Approach (Mechanical Engineering) 8th Edition. McGraw-Hill Education; 8 edition (January 7, 2014)
- 7. Atılgan, Ali İbrahim, and Utku Türkmen. Farklı akışkanlarda değişken soğutucu akışkan debili (vrf) sistemin ekserji ve termoekonomik analizlerinin karşılaştırılması. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 32(2), 343-353, 2017.
- 8. Yilmaz, Ceyhun, and Mehmet Kanoglu. Thermodynamic evaluation of geothermal energy powered hydrogen production by PEM water electrolysis. Energy 69 (2014): 592-602.
- 9. Özyonar, Fuat, and Bünyamin Karagözoğlu. İçme sularindan elektrokoagülasyon ve kimyasal koagülasyon ile bulanikliğin giderimi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 27(1), 81-89, 2012.
- 10. Bejan, Adrian, and George Tsatsaronis. Thermal design and optimization. John Wiley & Sons, 1996.
- 11. Aspen PlusV8.4., 2015. Engineering Economic Analysis Library (Based on 01 January).
- 12. F-Chart Software, 2015. EES, engineering equation solver. In: F-Chart Software, Inter-net Website, www.fchart.com/ees/ees.shtml.
| APA | YILMAZ C (2020). Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. , 1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| Chicago | YILMAZ CEYHUN Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. (2020): 1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| MLA | YILMAZ CEYHUN Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. , 2020, ss.1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| AMA | YILMAZ C Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. . 2020; 1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| Vancouver | YILMAZ C Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. . 2020; 1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| IEEE | YILMAZ C "Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi." , ss.1 - 16, 2020. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| ISNAD | YILMAZ, CEYHUN. "Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi". (2020), 1-16. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.639800 |
| APA | YILMAZ C (2020). Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(1), 1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| Chicago | YILMAZ CEYHUN Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35, no.1 (2020): 1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| MLA | YILMAZ CEYHUN Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.35, no.1, 2020, ss.1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| AMA | YILMAZ C Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(1): 1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| Vancouver | YILMAZ C Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(1): 1 - 16. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| IEEE | YILMAZ C "Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35, ss.1 - 16, 2020. 10.17341/gazimmfd.639800 |
| ISNAD | YILMAZ, CEYHUN. "Kombine flaş ikili jeotermal santrali ve entegre hidrojen üretim sisteminin yaşam döngü maliyet analizi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/1 (2020), 1-16. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.639800 |
