Enerji Analizi Dersi 6. Ünite Özet

Giriş

Zamanla, artan nüfusu büyümekte olan ekonomisi ve gelişen sanayisiyle Türkiye yerli enerji kaynaklarının yetersizliğini ithalatla dengelemeye çalışan bir ülke konumunu almıştır.

Dünyada yaşanan enerji krizleri ülkemizi linyit yerli kaynakların kullanımını arttırmaya yönelmiş bu durum ise birçok çevresel problemi beraberinde getirmiştir. Olumsuz şartlar karşında yasa ve yönetmeliklerle sorunların aşılmasına yönelik adımlar atılmıştır. Bu adımın “ Sanayi kuruluşlarının enerji tüketiminde verimliliğin arttırılması için alacakları önlemler ” adlı yönetmelik ile atıldığını söyleyebiliriz.

“ Enerji verimliliği ” başlıklı yasa da toplu bilinçlendirme verimliliği arttırma ve bir birim gayri safi milli hasıla oluşturabilmek için harcanan enerji olarak tanımlanan enerji yoğunluğunu %15 azaltma amacıyla çıkarılan cezai yaptırımları olan yasadır.

Sadece Türkiye’de değil tüm dünyada yaşanan enerji sorunlarına çözümünde politika üretme ve önlem alma çabası içine girmişlerdir. Neredeyse dünya ülkelerinin tamamı sürdürülebilir bir çevre anlayışı içerisinde hemfikir olmuşlardır. Bu kavram gelecek nesillerin ihtiyaçlarını karşılayabilmesi için gerekli olan kaynakları tehlikeye atmadan bugünün ihtiyaçlarını karşılayabilen enerji biçimi olarak ifade edilmektir. Böylelikle çevre ve enerjide sürdürülebilirlik ayrılmaz kavramlardır. Çevresel yönünden sürdürülebilirlik enerjiyi etkin kullanmak, yenilenebilir enerji miktarını arttırmak ile mümkündür. Enerji politikalarında sürdürülebilirliğin üç unsuru ise:

1. Enerji verimliliğinin sağlanması
2. Enerji üretiminde yenilenebilir enerji payının arttırılması
3. Karbondioksit salınımının azaltılmasıdır.

Enerji problemlerinin çözümü daha az birincil kaynak kullanımı daha az maliyet ile daha çok enerji üretimi yapılmasıdır

Sanayide Enerji Tasarruf Potansiyeli

Enerji kaynaklarının giderek azalması ve enerji fiyatlarındaki artış enerjinin daha verimli kullanılmasını zorunlu kılmıştır. Enerjini verimli kullanılmasıysa enerji israfını en az düzeye indirmek veya tamamen ortadan kaldırmak için alınan önlemler dizinini içeren bir yönetim biçimidir. Enerji yönetiminde ve verimlilik çalışmalarında yapılacak ilk iş ne tükettiğini bilmektir

“ Ölçmek bilmek, bilmek yönetmektir ” sözünden yola çıkarak etkin bir enerji yönetim sistemi, enerji verimliliğinin sağlanması için önemli bir koşuldur.

Enerji Tasarrufu Etüt Aşamaları

Enerji yönetim sisteminin kurulumunda yapılacak ilk iş olan Enerji etüdünü; enerji tüketen sistem veya tesisin detaylı analiz edilmesi olarak ifade edilebiliriz. Bu etüt uzmanlaşmış kuruluşlar, danışmanlar veya kuruluşun kendi personeli tarafından yapılabilmektedir.

Bir fabrikanın enerji verimliliğinin belirlenmesi enerji tasarrufu için gereklidir. Enerji tasarrufu potansiyelini belirlemek içinse en önemli teknik araç, enerji tasarrufu etütleridir.

Enerji tasarruf etüdü:

• Ön enerji etüdü,
• Detaylı enerji etüdü,
• Fizibilite çalışması olmak üzere üç aşamada yapılmaktadır.

Ön Enerji Etüdü/Audit

Ön enerji etüdünün;

• İlk aşamasında , tesiste yatırım kararı ve mevcut enerji yöntemi faaliyetleri konularında bilgi sahibi olunur,
• İkinci aşamasında ise enerji verimliliği ile ilgili ekipmanlar gözden geçirilir.

Enerji verimliliği açısından zayıf ve kuvvetli yönler tespiti zayıf yönlerin giderilmesi için yapılacak ölçümler ve alınacak önlemler bu aşamada tespit edilir. Ön enerji etüdü çalışmaları sırasında;

• Tüm kaçakların onarımı,
• Optimum yanma verimliliğinin sağlanması,
• Boruların bakımı ve ekipmanların yalıtımı,
• Buhar kapanlarının bakımı ve onarımı,
• Sık sık buhar kondensat dönüşümü,
• Enerji tüketiminin üretimle izlenmesi gibi süreçlerden oluşur.

Daha sonra mevcut durum belirlenir. Mevcut durum fizibilite aşamasında yeniden incelenmelidir. Ayrıca kapsamlı enerji etüdüne gerek olup olmadığı olup olmadığı, yapılacaksa hangi birimleri kapsayacağı tespit edilir

Ön Enerji Etüdü/Audit

Detaylı enerji etüdü ön enerji etüdünden sonra yapılabileceği gibi bağımsız olarak da yapılabilir. En az iki hafta süren süreç konu hakkında eğitim ve donanıma sahip kişilerce yapılmalıdır.

Yüksek enerji tüketimi olan bölgelere ölçüm cihazlarının bağlanarak ve belirli bir periyodda kaydedicilerinde kullanılmasıyla ölçüm alınmasını içerir.

Yapılan tüm ölçümler sayısal verilere dayanmalıdır. Bu süreçte toplanan veriler ana süreç elemanlarının ısı ve madde dengesinin oluşturulmasında kullanılır.

Tesisteki eksikliklerin giderilmesi için birimler ve yetkililerle görüşmelerin yapılması da önem teşkil etmektedir.

Tasarrufun sağlanabilmesi için uygulama planının var olması gerektiği unutulmamalıdır

Detaylı enerji etüdünde şu 8 adım önemlidir:

• Detaylı enerji etüdünün yapılacağı zaman dilimi ve tarama yapılacak üniteler veya birimler belirlenmelidir.
• Verilerin kaydedilebilmesi için standart formlar oluşturulmalı ve tesise ait üretim ve tüketim verileri kayıt altına alınmalıdır.
• Enerji tüketimini ve enerji verimliliğini arttırmak için temel girdi olabilecek bileşenlerin ölçümlerinin doğru bir şekilde yapılması.
• Tesiste enerji tüketimi yüksek olan ekipmanlar için enerji denge denklemleri yardımıyla verimlilik analizlerinin yapılması.
• Verimlilik arttırıcı veya basit işletme tedbirlerinin ve periyodik bakımların, enerji tasarrufu ile takip sistemlerinin belirlenmesi.
• Enerji tasarrufu olanaklarının tespiti ve bunun için yapılması gereken yatırım miktarının belirlenmesi.
• Önem dereceleri, yöntem, maliyet ve çalışma takvimini içeren bir tatbikat planının oluşturulması.
• Hazırlanan ve içeriğinde enerji taraması bulgularının ve tavsiyelerin olduğu bir raporun hazırlanıp takdim edilmesi.

Fizibilite Çalışması

Enerji tasarruf etüdünün son aşaması olan fizibilite çalışmasında tesiste büyük bir ekipman alımı veya değişikliğini gerektiren durumlardan önce yapılan standart mühendislik çalışmalarıdır.

Ön Fizibilite Çalışması

Tesis veya ekipman yatırımının tespiti için yapılan kısa süreli araştırma olan ön fizibilite çalışmasında ekipman veya sistemin tedariki sonrasında elde edilecek tasarruf potansiyeli, yatırım için gerekli bütçe tahmini yapılır.

Fizibilite Çalışması Adımları

Fizibilite çalışmasının adımları 8 Temmuz 1998 tarihi resmi gazetede “ Enerji Tasarrufu Etüdleri İçin Yetki Belgesinin Verilmesi Esasları ” adlı duyuruda fizibilite çalışmasının adımları tanımlanmıştır:

1. İncelenen her teknik seçenek ayrıntılı olarak belirtilmeli ve uygun olanlar için akış diyagramları hazırlanmalıdır.

2. Her bir seçenek için uygulama öncesinde işletmeyi tanımlayan spesifik veriler belirlenmelidir

3. Projenin uygulanmasından sonra fabrika işletme faaliyetlerini tanımlayacak olan ve bazı örneklerle verilen spesifik veriler belirlenmelidir.

4. Mali analizler ve Fabrikanın politikasını belirlemek için aşağıdakilere benzer olarak gerekli ilave veriler belirlenmelidir:

• Şirketin marjinal vergi oranı.
• Borçlanmayı, borçlanma sürelerini, faiz oranlarını ve gerek duyulan borçları kapsayan yatırım projeleri için Fabrikanın kabul edebildiği şartlar.
• Teklif edilen proje için gerekli geri ödeme süresi.

5. Veri toplama analiz programları ve sorumlulukları gösteren bir plan hazırlanmalı ve fabrika yönetimi ile tartışılmalıdır. Enerji tasarrufu etüdü sırasında elde edilen herhangi bir verinin yeni ölçülerle kullanılıp kullanılmayacağı kontrol edilmelidir.

6. İlgili ekipmanların işletme parametreleri ve verimlilikleri kontrol edilmeli, eğer mümkünse fizibilite çalışması analizlerinde kullanılacak verileri kaydetmeden önce optimum performansa ulaşmak için işletme şartlarında gerekli değişiklikler yapılmalıdır.

7. Proje uygulaması için tüm maliyetler aşağıda belirtilen hususlarıda kapsayacak şekilde belirlenmelidir:

• Maliyetteki döviz unsurları ve ilgili gümrük fiyatları belirtilmelidir.
• Ekipmanın dizayn veya satın alma masrafları.
• Mühendislik hizmetleri masrafları.
• İşletme ve bakım masrafları

8. Teklif edilen seçeneklerin uygulanması ile ilgili veriler analiz edilerek enerji tasarrufu potansiyeli hesap edilmelidir. Ekipman boyutunun değiştirilebildiği durumlarda değişik seçeneklerin karlılık oranları, tasarruflar ve maliyet analizleri açısından değerlendirilmeye tabi tutularak karar verme için fabrikaya yeterli bilgi sağlanmalıdır.

9. Maliyet analizi yapılmalıdır. Mülkiyeti devlete ait kurumlarda, uygulanan proje değerini ulusal ekonomi açısından değerlendirmek için ekonomik analiz yapılmalıdır.

10. En avantajlı seçenekler için hassasiyet analizi yapılmalıdır.

11. Açık ve öz bir rapor hazırlanmalıdır.

Enerji Etüdünde Kullanılan Ölçüm Formları ve Enerji Auditleri İçin Tipik Taşınabilir Cihazlar

Enerji etüdü yapacak yetki belgesine sahip kuruluş öncelikle tesis hakkında bilgi sahibi olabilmek için tesis yetkilileri tarafından doldurulan ön değerlendirme bilgi formları inceler, gerekli gördüğü taktirde kısa bir saha ziyareti yapabilir ve etüt yapılacak tesis tarafından karşılanacak cihaz veri personel gibi ihtiyaçları belirleyebilir.

Enerji etüdünü yaptıracak tesis yetkilileri birtakım gerekli formlar doldurulup, etüdü yapacak yetki belgesine sahip kuruluşa göndermesi gerekir. Enerji etüdünü yapacak kuruluş tesis hakkında ancak bu şekilde bilgi sahibi olabilir (S:143-156, Form Örnekleri).

Enerji etüdü yapılacak tesiste sıcaklık, akış, basınç, nem, elektrik, baca gazı, iletkenlik, aydınlık seviyesi ölçümlerde kullanılan cihazlarda bulunması gereken özelliklere de dikkat edilmelidir.

Enerji etüdü yapılacak tesiste ölçümlerin alınacağı bazı cihazlarda aranan özellikler aşağıda verilmektedir:

Sıcaklık Ölçümü : Tüm sıcaklık ölçer cihazların temel prensibi suyun donma ve kaynama noktası gibi kolayca ulaşılabilecek sıcaklık değerlerine dayanır. Ortam sıcaklığı başta olmak üzere, su sıcaklığı ve iş yapan veya soğutucu akışkan sıcaklıkları ile yüzey sıcaklık değerlerinin tespiti önemlidir. Sıcaklık ölçümlerinde problar ve infrared pyrometreler kullanılır.

Akış Ölçümü : Akışın ölçümlenmesinin istendiği durumlarda ise;

• Hacimsel akış ölçümü,
• Kütlesel akış ölçümü,
• Hız ölçüm metodu ile akış ölçümü,
• Pitot tüpü ile akış ölçümü,
• Elektromanyetik akış ölçümü veya
• Ultrasonik akış ölçümü gibi yöntemler kullanılabilir.

Basınç Ölçümü : Bir noktadaki gerçek basınç Mutlak basınç olarak adlandırılır.

Basınç yalnızca sıvı ve gazlarda söz konusudur. Katı cisimlerde basınç olgusunun yerini gerilme olarak adlandırdığımız bir büyüklük alır.

Ölçülen basınç mutlak basınç ve atmosfer basıncı arasındaki fark olan Gösterge Basıncıdır .

Çok yüksek olmayan basınçlar Manometre yardımıyla, atmosfer basıncı ise Barometre yardımıyla ölçülür. Atmosfer basıncının altındaki basınçlar ise Vakum olarak adlandırılır.

Nem Ölçümü : Higrometre yardımıyla ölçülür. Gelişen teknoloji nem ölçüm cihazlarının boyutlarını küçülttüğü gibi ölçüm hassasiyetini arttırmış ve dijital higrometreler yaygınlaşmıştır.

Elektrik Ölçümü : Elektrik devreleri ile ilgili kullanılan ölçü aletleri 2 ana başlık altında toplanabilir:

• Ölçümleri ekranda dalga şeklinde gösteren (osiloskop) ya da
• Sayısal değerlerle (analog) gösteren ölçü aletleri.

Ölçümleri dalga şeklinde gösteren ölçü aletlerine osiloskop denilir. Sayısal değer gösteren geleneksel ölçü aletlerinde genellikle ise bir skala ve bu skala üzerinde hareket eden bir ibre vardır ki bunlara analog ölçü aletleri denilir.

Baca Gazı Ölçümü : Özellikle buhar kazanlarının yoğun kullanıldığı sanayi sektörlerinde kullanılan katı, sıvı ve gaz yakıtların nasıl yakıldığı konusunda bir fikir vermesi ve gerekli önlemleri almak için kullanılan cihazlardır.

İletkenlik Ölçümü : Kazan suyunun iletkenlik ölçümleri Conductivity meter ile yapılır. Kazan içindeki su saf değildir, suyun içinde eriyik ve süspansiyon halde bulunan maddelerin kazan içinde neden olduğu birikime blöf denir. Dipte birikenler dip blöf , üstte birikenler ise üst blöf vanaları yardımı ile sistemden atılırlar. Atılan su kadar sisteme yeni su ilave edilmesi de unutulmamalıdır

Aydınlık Seviyesi : Aydınlatma seviyelerinin ölçümü için lüxmetreler kullanılarak ölçülen değerlerin standart tablolarla karşılaştırılması yardımıyla aşırı aydınlatman tespit edilir ve gerekli önlemler alınarak elektrik enerjisinden tasarruf sağlanır.