Antalya İlindeki Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından Yeşil Hidrojen Üretiminin Ekonomik Analizi

Yıl 2024, , 932 - 946, 29.04.2024

Ahmet Arslan , Talha Ertürk , Battal Doğan , Murat Kadir Yeşilyurt

https://doi.org/10.29130/dubited.1266905

Öz

Çevresel sorunlar, azalan ve sınırlı fosil yakıtlar ile artan enerji ihtiyacı alternatif çevreci enerji kaynaklarını önemli hale getirmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretilebilmektedir. Ancak elektrik enerjisinin uzun mesafelere kablolarla taşınması maliyeti oldukça yüksektir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen elektriğin hidrojen üretiminde kullanılması ve üretilen hidrojenin taşınması durumunda enerji maliyetleri azalacaktır. Bu çalışmada, Antalya ilinin yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilen elektrik enerjisi hidrojen çiftliği konseptine uygun olarak hidrojen üretiminde kullanımının ekonomik açıdan incelenmesi gerçekleştirilmiştir. Antalya ilinin insan sirkülasyonu bakımdan yoğun olması biyokütle, potansiyel güneş radyasyonu ve güneşlenme süresinin fazla olması güneş, konumu ve yeryüzü şekilleri hidroelektrik ve rüzgâr enerjisi açısından verimlidir. Bu çalışmada Antalya ilinin yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik veriler kamu ve özel kuruluşlardan temin edilerek bu kaynaklardan üretilen elektriğin direkt şebekeye verilmesi durumunda elde edilecek gelir hesaplanmıştır. Ayrıca yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen elektrik kullanılarak yeşil hidrojen üretilmesi durumundaki gelir de belirlenmiştir. Hidrojen üretiminden elde edilen gelir elektrik üretimi gelirinden %26,84 daha fazladır. Bu durum hidrojen ekonomisi açısından önemlidir.

Anahtar Kelimeler

Yeşil hidrojen, Yenilenebilir enerji, Hidrojen çiftliği

Economic Analysis of Green Hydrogen Production from Renewable Energy Sources in Antalya Province

Öz

Environmental problems, decreasing and limited fossil fuels and increasing energy need make alternative environmental energy sources important. Electricity can be generated from renewable energy sources. However, the cost of transporting electrical energy over long distances with cables is quite high. If the electricity obtained from renewable energy sources is used in hydrogen production and the produced hydrogen is transported, energy costs will decrease. In this study, an economical examination of the use of electrical energy obtained from renewable energy sources of Antalya province in hydrogen production was carried out in accordance with the concept of hydrogen farm. The fact that Antalya province is dense in terms of human circulation is efficient in terms of biomass, potential solar radiation and sun exposure, its location and landforms are efficient in terms of hydroelectric and wind energy. In this study, the data on the renewable energy resources of Antalya province were obtained from public and private institutions, and the income to be obtained if the electricity produced from these sources was directly supplied to the grid was calculated. In addition, the income in case of green hydrogen production using electricity produced from renewable energy sources was determined. Income from hydrogen production is 26.84% more than electricity generation revenue. This is significant for the hydrogen economy.

Anahtar Kelimeler

Green Hydrogen, Renewable Energy, Hydrogen Farm

Kaynakça

• [1] Kilinc, N., (2008), Hidrojen enerjisinin ve enerji teknolojilerinin ekonomideki yeri Pazar gelişimi ve Pazar payı üzerine bir araştırma, T.C. Sakarya Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü
• [2] Acar, C., Dincer, I., (2013), Faculty of Engineering and Applied Science, University of Ontario Institute of Technology, 2000 Simcoe Street North, Oshawa, Ontario L1H 7K4, Canada
• [3] Dincer, I., Javani, N., Karayel, G., K., (2021), Türkiye için hidrojen çiftliği konsepti raporu
• [4] T. Kai,Y. Uemura, H. Takanashi, T. Tsutsui, T. Takahashi,Y. Matsumoto, K. Fujie, M. Suzuki 2007, Ademonstration project of the hydrogen station located on Yakushima Island—Operation and analysis of the station, Department of Applied Chemistry and Chemical Engineering, Kagoshima University, 1-21-40 Korimoto, Kagoshima 890-0065, Japan, Department of Bioengineering, Kagoshima University, 1-21-40 Korimoto, Kagoshima 890-0065, Japan Faculty of Human Sciences, Kanagawa University, 3-27-1 Rokkakubashi, Kanagawa 221-8686, Japan Department of Ecological Engineering, Toyohashi University of Technology, 1-1 Hibari-ga-oka, Tempaku-cho, Toyohashi, Aichi 441-8580, Japan United Nations University, 5-53-70 Jingumae, Shibuya, Tokyo 150-8925, Japan
• [5] Little, M., Thomson, M., Infield, D. 2006, Electrical integration of renewable energy into stand-alone power supplies incorporating hydrogen storage, CREST (Centre for Renewable Energy Systems Technology), Department of Electronic and Electrical Engineering, Loughborough University, Loughborough, UK
• [6] M. Öztürk, A. Elbir, N. Özek, A. K. Yakut, 2011, Güneş Hidrojen Üretim Metotlarının İncelenmesi Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta/Türkiye
• [7] Akyüz E., 2010, Hibrid Yenilenebilir Enerji Sistemleri ile Elektrik ve Hidrojen Üretiminin Araştırılması, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Balıkesir, Türkiye
• [8] Dursun E., 2013, şebekeden bağımsız rüzgâr, güneş ve hidrojen kaynaklı hibrit enerji sisteminin analizi, marmara üniversitesi fen bilimleri enstitüsü, İstanbul
• [9] Tutar F., Eren M. V., 2011, Geleceğin Enerjisi: Hidrojen Ekonomisi ve Türkiye, Niğde Üniversitesi, İİBF, İktisat Bölümü, Şırnak Üniversitesi, İİBF, İktisat Bölümü
• [10] Veziroğlu N. T., Şahin S., 2008, 21st Century’s energy: Hydrogen energy system, Clean Energy Research Institute, University of Miami, Coral Gables, FL 33124, USA, Gazi Universitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Teknikokullar, Ankara, Turkey
• [11] Veziroğlu N. T. Ve Momirlan M., 2004, The properties of hydrogen as fuel tomorrowin sustainable energy system for a cleaner planet, aInstitute of Physical Chemistry, “I.G. Murgulescu”, Romanian Academy, Spl. Independentei 202, Bucharest 77208, Romania bClean Energy Research Institute, University of Miami, Coral Gables, FL 33124, USA
• [12] Smit R., Weeda M., De Groot A., 2006, Hydrogen infrastructure development in The Netherlands, Energy Research Centre of The Netherlands (ECN), P.O. Box 1, 1755 ZG Petten, The Netherlands
• [13] Seymour H. E., Borges F. C., Fernandes R., (2007), Indicators of European public research in hydrogen and fuel cells—An input–output analysis, Research Group on Energy and Sustainable Development, Mechanical Engineering Department, Instituto Superior Técnico, Pav. De Mecânica 1-2◦, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, Portugal
• [14] Dincer I., Acar C., (2017) Innovation in hydrogen production, Clean Energy Research Laboratory, Faculty of Engineering and Applied Science, University of Ontario Institute of Technology, 2000 Simcoe Street North, Oshawa, Ontario, L1H 7K4, Canada Faculty of Mechanical Engineering, Yildiz Technical University, Yıldız Mh., 34349 Besiktas‚ Istanbul, Turkey Faculty of Engineering and Natural Sciences, Bahcesehir University, C¸ Cıragan Caddesi No: 4- 6, 34353, Besiktas‚,Istanbul, Turkey
• [15] Celik D., Yildiz M., (2017), Investigation of hydrogen production methods in accordance with green chemistry principles, Kocaeli University, Department of Chemical Engineering, 41380, Kocaeli, Turkey
• [16] Afgan H. N., Veziroglu A., Carvalho M. G., (2007), Multi-criteria evaluation of hydrogen system options Instituto Superior Tecnico, Av. Rovisco Pais, 1094 Lisbon, Portugal International Association for Hydrogen Energy, Coral Gables, FL 33146, USA
• [17] Wang M., Wang G., Sun Z., Zhang Y., Xu D., (2019), Review of renewable energy-based hydrogen production processes for sustainable energy innovation, Guodian New Energy Technology Research Institute Co.Ltd, Beijing 102209, P.R. China Beijing Key Laboratory of Power Generation System Functional Material, Beijing 102209, P.R. China School of Energy Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University,Beijing 102206, P.R. China
• [18] Rosyid O. A., Jablonski D., Hauptmanns U., (2007), Risk analysis for the infrastructure of a hydrogen economy, Department of Process Design and Safety, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Postfach 4120, 39016 Magdeburg, Germany
• [19] Toprak K., (2006), rüzgar enerji santralları yardımıyla hidrojen eldesinin ekonomik analizi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul
• [20] Aslan O., Ozcan B., (2008), Sürdürülebilir kalkınma ve Hidrojen enerjisi, Istanbul University, Istanbul-Turkiye
• [21] Cengel Y. A., Cimbala J. M., Kanoglu M., (2022), Yenilenebilir Enerji Temelleri ve Uygulamaları, 1
• [22] A.S. Joshi, I. Dincer, B.V. Reddy, “Exergetic assessment of solar hydrogen production methods”, International Journal of Hydrogen Energy vol 35, pp. 4901–4908, 2010.
• [23] Burton, T., Sharpe, D., Jenkins, N., Bossanyi, E. (2001) Wind Energy Handbook, John Wiley & Sons, Ltd, ISBN 0 471 48997 2,2001.
• [24] 30. T.C. Başbakanlık Türkiye İstatistik Kurumu, Belediye Atık İstatistikleri. 2008. TÜİK Haber Bülteni, Sayı:50, TÜİK, Ankara, Türkiye.
• [25] Sezgin N., Özcan H., Varınca K., Borat M. 2003. Katı Atık Depo Gazından Elektrik Üretiminin Türkiye’de Uygulanabilirliğine İki Örnek: İstanbul ve Bursa Tesisleri, Yıldız Teknik Üniversitesi Dergisi, 3: 89-96 [26] Özcan M., Öztürk S., Yıldırım M. 2011. Türkiye’nin Farklı Kaynak Tiplerine Göre Biyogaz Potansiyellerinin Belirlenmesi, IV. Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu, 10-12 Mayıs, Kocaeli, Türkiye.