Cycle Selection Optimization of Various Cycles for Geothermal Resources

Öz

One of the sources offering the highest efficiency in the production of power among alternative sources is als o geothermal. With the usage of the geothermal energy in heating and power production, important steps will have been taken to tackle the energy issue. In this study, geothermal sources at low, medium and high temperatures that may be suitable for power generation in Turkey were investigated. Optimum plants in terms of maximum net power, thermal and exergetic efficiency were selected according to properties of these sources. These plants are double flash, combined and Kalina cycle plants. Selected plants were optimized according to turbine inlet pressure maximizing net power, energy and exergy efficiencies. Especially in double flash and combined plants flashing pressures and turbine inlet pressures were separately optimized

Anahtar Kelimeler

• Geothermal energy
• exergy
• renewable energy
• optimization

Jeotermal Kaynaklar için Çevrim Seçimi ve Optimizasyonu

Öz

Alternatif kaynaklar arasında enerji üretiminde en çok verimlilik sağlayan kaynaklardan biri de jeotermaldir. Ülkemizde jeotermal enerjinin ısıtma ve güç üretiminde kullanılması ile enerji sorununun çözümünde önemli adımlar atılmış olacaktır. Bu çalışmada, Türkiye'de elektrik üretimine uygun olabilecek düşük, orta ve yüksek sıcaklıktaki jeotermal kaynaklar incelenmiştir. Bu kaynakların özelliklerine göre net güç, ısıl ve ekserjetik verim açısından en uygun santrallerin seçimi yapılacaktır. Bu santraller; çift flaşlı, kombine ve Kalina çevrimli santrallerdir. İncelenen santraller net güç, enerji ve ekserji verimlerini maksimum yapan türbin giriş basıncına göre optimize edilmiştir. Özellikle çift flaşlı ve kombine santrallerde püskürtme basınçları ve türbin giriş basınçları ayrı ayrı optimize edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Jeotermal enerji
• ekserji
• yenilenebilir enerji
• optimizasyon

Kaynakça

1. Akkuş, İ., Akıllı, H., Ceyhan, S., Dilemre, A.,
2. Tekin, Z., 2005. Türkiye Jeotermal Kaynakları
3. Envanteri, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü.
4. Anonim, 2008. Simav Belediyesi, Kütahya.
5. Coşkun, A., Bolattürk, A., Kanoğlu, M., 2011.
6. Jeotermal Bir Kaynak için Güç Çevrimlerinin
7. Termodinamik ve Ekonomik Analizleri, X. Ulusal
8. Tesisat Mühendisliği Kongresi, Jeotermal Enerji Semineri, 129-143.

9. Dağdaş, A., Öztürk, R., Bekdemir, Ş., 2005. Thermodynamic evaluation of Denizli Kızıldere geothermal
10. ımprovement, Energy Conversion and Management 46 (2), 245-256.
11. DiPippo, R.,. 2007. Ideal thermal efficiency for geothermal binary plants, Geothermics, 35, 3, 276-285. [6] Kanoglu, M., Bolatturk, A., 2008. Performance and Parametric Investigation of a Binary Geothermal Power Plant by Exergy, Renewable Energy 33 (11), 2366-2374.
12. Kanoğlu, M., Çengel, Y.A., 1997. Performance evaluation of a binary geothermal power plant in Nevada, Proceedings of the ASME Advanced Energy Systems Division 37, 139-146.
13. Klein, S.A., 2009. Engineering Equation Solver (EES). Academic Commercial V8.208, F-Chart Software.
14. Nowak, W., Stachel, A.A., Borsukıewıcz-Gozdur, A., 2008. Possibilities of implementation of absorption heat pump in realization of the clausius–rankine cycle in geothermal power station, Applied Thermal Engineering 28 (4), 335–340.
15. Ogriseck, S., 2009. Integration of Kalina Cycle in a combined heat and power plant, a case study, Applied Thermal Engineering 29 (14-15), 2843-2848,
16. Satman, A., Türkiye’nin Enerji Vizyonu, Jeotermal Enerjiden Elektrik Üretimi Semineri, 3-18.
17. Selek-Murathan A., Murathan, A., Demirbas, B., 2009. Electricity production from geothermal sources by using double-stage flash system. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effect, 30 (20), 1884-1889.
18. Serpen, U., Aksoy, N., Öngür, T., Korkmaz, E.D., 2009. Geothermal Energy in Turkey: 2008 update, Geothermics 38 (2), 227-237. its performance