Enerjinin akıllı kullanımı ile maliyetlerin azaltılması

Enerjinin akıllı kullanımı ile maliyetlerin azaltılması
Enerjinin her türlü kullanımı – kazanılmasından çevrimine ve gerçek anlamda
tüketimine kadar – çevreyi etkileyen sonuçlar doğurmaktadır. Özellikle atmosfer enerji
kullanımı sonucu etkilenmektedir. Genelde kullanılan kömür, petrol ve doğalgaz gibi
fosil enerji kaynakları sınırsız değildir ve birgün tükeneceklerdir. Bu nedenle sahip
olunan enerji kaynaklarının her alanda bilinçli bir şekilde kullanılması vazgeçilmez bir
gerekliliktir. Çoğu zaman basit tedbirler ve davranış değişiklikleri ile enerji tasarrufu
konusunda hatırı sayılır başarılar elde edilebilir ve bu önlemler işletme ekonomisine
mali açıdan da olumlu katkı sağlarlar.
Enerji kullanımı ile ilgili halen en önemli sorun sera etkisidir. Sera etkisi gösteren
gazların en önemlileri yüzde 50 payla karbondioksit (CO
2
) ve yüzde 19 payla metan
gazıdır (CH
4
). Halen tüm dünyada her yıl 22 milyar ton karbondioksit gazı atmesfere
salınmaktadır. Bütün bu karbondioksit gazını taşımak için herbiri 50 ton kapasiteli
440 milyon römorklu kamyon gerekirdi. Tüm dünyada şimdi karbondioksit gazı
emsiyonlarının 2005 yılına kadar yüzde 20 oranında, 2050 yılına kadar da yüzde
50% oranında düşürülmesi için gayret gösterilmektedir. Bu gayretlere illetmelerinde
katılmaları gerekmektedir. Buna ek olarak bilim adamları dünyadaki fosil enerji
kaynaklarının gelecek yüzyılın ortası ve sonu arasında biteceğini tahmin
etmektedirler.
Çeşitli enerji taşıyıcılar
Enerji konusu birincil ve ikincil olmak üzere ikiye ayrılır. Birincil enerji taşıyıcıları
olarak tabiatta bulunan kömür, petrol ve doğal gaz gibi maddeler
kastedilmektedirler. İkincil enerji taşıyıcılar da kullanıcı tarafından birincil enerjiden
elde edilen enerji çeşitleridir. Bu enerji taşıyıcılarına örnek olarak kömürden elde
edilen elektrik enerjisi ile petrolden elde dilen benzin ve fuel oil gibi enerji taşıyıcılar
sayılabilir. İkiincil enerji yada birincil enerji sınıfına giren doğal gaz ile işletmeler
gerek duydukarı ışık, güç ve ısı gibi enerji kullanım türlerini elde ederler.
Birincil enerji kaynakları sadece taşıdıkları enerji değerleri açısından değil yaydıkları
zararlı maddeler açısından da birbirlerinden ayrılmaktadır. Örneğin aynı enerji
miktarını taşıyan – bir ton taş kömürü birimi – baz alınarak CO
2
-emisyonu değerleri
karşılaştrırılırsa aşağıdaki değerler ortaya çıkmaktadır:
________________________________________
Page 2
Enerji taşıyıcı
Birim başına CO
2
- emisyonu
Linyit kömürü
3,3 t CO
2
Taş kömürü
2,7 t CO
2
Fuel oil
2,2 t CO
2
Doğal gaz
1,6 t CO
2
Atmosfere yayılan kükürtdioksit (SO
2
), azot bileşikleri (NO
x
) ve toz baca çıkışındaki
önlemlerle azaltılabilirken temizlenebilirken halen CO
2
emisyonlarını azaltılması için
uygun teknolojiler mencot değildir. Burada enerji tüketicilerinin yapabilecekleri şey
daha ekolojik enerji kullanmanın yanısıra enerji tasarrufudur.
Yenilenebilir enerji kaynakları
Yenilenebilir enerji kaynakları fosil enerji olamadan kullanılabilen enerji
kaynaklarıdır. Bunlar güneş,rüzgar, su biyomass ve biyogazdır.
Güneş
Güneş ışınları kollektorler vasıtası ile ısı enerjisine ve fotovoltaik sistemlerle elektrik
enerjisine dönüştürülebilir. kullanılılarak. Orta Avrupa’da 900 ile 1400 kWh/a m
2
şiddetindeki güneş ışınlarından aşağıdaki kullanım imkanları doğmaktadır. 1 m
2
kollektor alanı ile 30 ile 50 litre arasında fuel oil tasarruf elde edilebilmektedir. Güneş
enerjisini elektrik enerjisine çeviren 1 kW-Modul ile de maximum 800 - 1.100 kW
elektrik enerjisi elde edilebilmektedir. Türkiye’de güneş ışınlarının daha güçlü olması
nedeniyle daha fazla tasarruf imkanı mevcuttur. Fotovoltaik konusunda randımanı
artırıcı araştırma ve geliştirme faaliyetlerine halen devam edilmektedir.
Rüzgar ve su
Yenilenebilir enerji kaynakları olarak Avrupa’da çoğunlukla rüzgar gücünden
yararlanılarak elektrik enerjisi elde edilir. Bu enerji türünün ekonomik olarak
kullanılması senelik ortalama 4 - 5 m/s’lik rüzgar hızından itibaren mümkün
olabilmektedir. Özellikle kıyı şeritleri ve dağlara yakın bölgeler bu konuda
avantajlıdırlar. Rüzgarın gücünün kullanılmasında olduğu gibi akan suyun gücü ile
bir türbin çevrilerek bu suda bulunan enerji elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Bu
türden hidroelektrik santrallarının verimleri yaklaşık %85 ile %90 arasındadır.
Biomass / Biogaz
Biomass (ağaç, bitkiler, hayvansal maddeler) biogaza dönüştürülebilir ve böylece
kullanılabilir enerji elde edilmesi imkanı doğar. Dönüştürme işi mekanik (mısır tanesi
BURSA ÇEVRE MERKEZİ
________________________________________
Page 3
büyüklüğünde taneleme), biolojik (mayalandırma) veya termik (kabartma) olarak
yapılır. Örneğin hayvan dışkısından elde edilen biyogaz yüzde 65 oranında metan
ihtiva eder. Bir metreküp biyogazın ısıl değeri 6 kWh ve 0,6 litre fuel oil yerine
kullanılabilir.
İşletmelerde ikincil enerji
İşletmelerdeki üretim süreçlerinde ikincil enerji aşağıdaki şekillerde kullanılır:
Elektrik akımı
Elektrik santrallarında fosil yakıt maddelerinin (kömür, petrol ürünleri, doğal gaz)
yakılmasıyla elde edilen enerji jeneratörler vasıtasıyla elektrik enerjisine çevrilir.
Ancak bu esnada önemli ölçüde enerji kaybı olur. Bu türenerji santrallarının verimi
sadece yüzde 38 dolaylarındadır. Bu demektirki 1 kilo taş kömürü ile 3,2 kWh
elektrik enerjisi elde edilebilir.
Sıcak su
Sıcak su elde edilmesi genellikle soğuk sunun bir kazanda ısıtılması yoluyla
gerçekleşir. Genel olarak bu ısıtma kazanları işletmelerde sıcak su ihtiyacı olan
yerlere yakın bulunurlar. Diğer bir olasılık da uzakta santrallarda elde edilen sıcak
suyun borularla lazım olan yerlere iletilmesidir. Bir metreküp suyun 20
o
C’den
60
o
C’ye ısıtılması için 5,3 l fuel oil gereklidir. Bu işlem esnasında 14 kg CO
2
gazı
atmosfere salınır.
Sıcak buhar
Buhar, bu işiçin yapılmış buhar kazanlarında elde edilir. Burada da fosil yakıtlarla su
ısıtılır, buharlaştırılır ve prozes için gerekliyüksek basınca ısıtılır. Suyun 20
o
C den
100
0
C’ye çıkarılması için litre başına 335 kJ gereklidir. Buharlaştırmak için gerekli
enerji miktarı ise daha fazladır: 2.400 kJ. Bir ton buhar elde edilmesi için 75 l fuel oil
gereklidir ve bu işlem sonunda atmosfere yaklaşık 200 kg CO2
atılır
Soğutma
Soğutma işlemi Carnot periyodu denilen işlem vasıtasıyla (buzdolapları da bu
sistemle çalışır) gerçekleştirilir. Genelde kompressörlerde doğrudan elektrik enerjisi
kullanılır. Daha önce bahsettiğimiz gibi elektrik akımı elde etmek için kullanılan
enerjinin verimi göz önünde bulundurulursa ve bu arada açığa çıkan ısının genelde
kullanılmadığı da düşünülürse 200 kW’lık bir soğutma için 60 kW’lık bir elektrik
enerjisi gereklidir. Çevreden alınan ısı ve gerekli hareket gücü için kullanılan
enerjinin tekrar çevreye verilmesi gerekmektedir.
BURSA ÇEVRE MERKEZİ
________________________________________
Page 4
Basınçlı hava
Kompressörlerle elde edilen basınçlı hava ayarlama tertibatları ve makinaların
hareeti için kullanılabilir. Birçok işletmede geniş kapsamlı bir basınçlı hazva tesisatı
bulunur ve bu tesisattan gerekli yerlerde basınçlı hava alınıp kullanılır. Basınçlı hava
çoğu zaman patlama tehlikesi bulunan yerlerde hareket için gerekli elektrik motorları
yerine kullanılır. Böylece elektrikli devrelerde patlamaya yol açılmasını önlemek için
alınması gereken bir çok tedbirin alınmasına gerek kalmaz.
Rasyonel enerji kullanımı bilgilenme ile başlar
İşletmenizde tüketilen enerjin hakkındaki detaylı sayısal bilgi sahibi olmanız,
tüketimin azaltılması için gerekli tedbirleri alabilmeniz için gerekli temeli oluşturur.
Bunun için güncel enerji tüketiminin ölçülmesi gerekir. Bu konuda yardımcı olmak
üzere Checklistler hazırlanmıştır. Bu listeleri BÇM’nden isteyebilirsiniz.
Enerji tüketiminin sınıflandırması ve değerlendirmesi için spesifik enerji tüketimini
gösteren tanıtma sayılırı kullanımı yarar sağlar. Bu sayılar yapılacak
karşılaştırmaların temelini oluşturur. Bundan başka yıllık olarak saptanan bu
rakamlarla işletme içinde alınan enerji tasarrufu tedbirlerinin gösterdiklerietkilerde
tespit edilmiş olur. Saptanan değerlerin daha iyi karşılaştırılabilmesi için tüm enerji
birimleri aynı cinsten (MJ veya KWh gibi) olmalıdır. Bu tanıtma sayıları ile
yapacağınız yatırımlara yol gösterecek karşılaştırma hesapları da yapabilirsiniz.
Kurulacak bir tesiste yapılacak yatırımın yanında işletme giderleri ve bunun önemli
bir kısmını oluşturan enerji masrafları öenmli bir rol oynarlar. Bu tanıtma sayıları ile
yapılacak hesaplamalar yapılacak yeni yatırımın mali açıdan olumlu olup olmdığı
konusunda yol gösterirler. İşletmede yapılacak enerji tasarrufu doğrudan işletmeden
çıkan emisyonların düşmesini de beraberinde getirir.
Zayıf noktaları tespit edin…
İşletmede enerji tüketimi konusunda bir durum tespiti ve her enerji tüketim yerinin
saptanması yapıldıktan sonra mevcut zayıf noklatarın tespit edilmesine sıra gelir.
Enerji tüketimi konusunda zayıf noktaların tespiti sırasında öenmleüzerinde
durulması gereken noktalar şunlardır:
• Gereksiz elektrik tüketimi
• Kulannılmayan ısı
• Ekolojik olarak özellikle önem taşıyan enerji taşıyıcılar
BURSA ÇEVRE MERKEZİ
________________________________________
Page 5
Aşağıdaki soruların yanıtlarını bularak toplanan verileri analiz edebilirsiniz:
Elektrik
• Işıklandırma gereğinden fazla kuvvet ve kapasitetedemidir?
• Makinalar ve tesisler gereksiz yere boşta çalışıyorlar mı?
• Elektrikle ısıtılan fırınların kapıları gereksiz yere açık tutuluyor mu?
• Basınçlı hava tesisatınında sızıntı var mı?
Sayaç takılması suretiyle çok elektrik enerjisi tüketen yerlerdeki tüketimi doğrudan
ölçebilirsiniz. Bu şekilde ucuz bir şekilde herbir enerji tüketici spesifik değerleri
bulunup, enerji tasarrufu potensiyalinin nerelerde olduğu görülebilir.
Isıtma
• Mekanlar gereğinden fazla ısıtılıyor mu?
• Binaların yalıtımı gerektiği gibi yapılmış mı?
• Kullanılabilecek ısı değeriolan hava akımları (örneğin soğutma sistemleri ve
fabrika binalarının hava çıkışları gibi) var mı?
• Buhar tesisatı bulunan yerlerin tavanında buharlaşma var mı?
• Kullanılmayan sıcak atık su (örneğin kazanların temizlenmesinde kullanılan) var
mı?
• Isının kaybolduğu soğutma kuleleri var mı?
Enerji taşıyıcıların ikame edilmesi
Halen kullanılan enerji taşıyıcıların yerine kullanılabilecek başka enerji taşıyıcılar
(örneğin fuel oil gibi ağır yakıtların yerine kullanılabilecek yenilenebilir enerji
kaynakları, doğal gaz) var mı?
İlk durum tespiti ile hemen müdahelede bulunulabilecek alanlar hakkında bilgi sahibi
olunur. Özellikle enerjinin esas olarak kullanıldığı alanlarda karmaşık ve entegre
konseptler hazırlanması gerekmektedir. Bu tür konularda Bursa çevre Merkezi
gibikonu üzerinde çalışan organizasyonlar yardımcı olabilir.
…ve ortadan kaldırın
Enerji konusundaki zayıf noktaların ortadan kaldırılması için üçimkan vardır: Enerji
tasarrufu, enerjinin rasyonel kullanımı ve enerji taşıyıcılarının yerine başkalarının
BURSA ÇEVRE MERKEZİ
________________________________________
Page 6
kullanılması. Bir takım basit tedbirler ile çok zaman enerji tüketiminde önemli
kısıtlamalara gidilebilir. Aşağıdaki tedbirler enerji tüketiminin düşmesine neden
olabilirler:
1. Gereksiz tüketimin önüne geçilmesi
Özellikle mekanların gereğinden fazla ısıtılması, makina ve tesislerin boşa
çalışması, ışıklandırma ve basınçlı haza tesisatındaki sızıntılar ile değerli enerji zayi
olmaktadır.
2. Verimin artırılması
Sadece elektrik enerjisi veya ısı veren alışılagelmiş santralların aksine kojenerasyon
ünitelerinde hem ısı hem de elektrik enerjisi üretilir ve kullanıma sunulur.
Kojenerasyon üniteleri merkezi bir sistem değildir ve ihtiyaç duyulan işletme ya da
sanayi bölgelerinde kurulular. Bu tesislerin ihtiyacı olan ısı ve elektrik enerjisinin
sağlanması için kullanılırlar. İhtiyacın geri kalanı yani en fazla enerjiye ihtiyaç
duyulan anlar için başka bir kazan kullanılır. Bu sistemle daha önce tüketilen birincil
enerjinin yüzde 35 ile 45 arasındaki bir kısmın tasarruf edilmesi mümkün olur. Buna
bağlı olarak CO
2
emisyonlarında azalma olur.
3. Spesifik kullanım enerjisi ihtiyacının azaltılması
Enerjinin rasyonel kullanımın ilk adımı spesifik kullanım enerjisi ihtiyacının örneğin
aşağıdaki önlemlerle azaltılmasıdır:
• Binaların, tesislerin ve makinaların ısı yalıtımının iyileştirilmesi
• Isıtma sistemlerinin kontrol sistemlerinin iyileştirlmesi
• Isı ve soğutma depolamasına gidilmesi
• Güneş ısısından faydalanılması
Üretim süreçlerinde nerji kullanımında verimi modern ayarlama ve kontrol
enstrümanları kullanarak sağlayabilirsiniz.
4. Enerjinin geri kazanımı veya ısıdfan faydalanma
Isının geri kazanımı açığa çıkan ısıdan faydalanma ve soğuk / sıcak ayarlamalarının
optimize edilmesi olarak ikiye ayrılabilir. Açığa çıkan ısıdan faydalanılmasında
madde ve enerji akımı konusunda taoplanmış olan verilerden faydalanılabilir.
Açiğa çıkan ısı eğer aynı işletmede kullanılamıyorsa, yakında işletmelerde uzaktan
ısıtma olarak, örneğin konut ya da çalışma mekanlarının, yüzme havuzlarında, sıcak
su üretiminde veya mevcut olan uzaktan ısıtma sistemlerine verilerek kullanım
yoluna gidilebilir. Bu tür metotlat Avrupa ülkelerinde uzun zamandan beri
kullanılmaktadır.
BURSA ÇEVRE MERKEZİ
________________________________________
Page 7
BURSA ÇEVRE MERKEZİ
5. Enerji taşıyıcıların ikame edilmesi
Yanma süreçlerinde alışılagelmiş enerji türlerinin kullanımında aşağıdaki önceliklere
göre davranılması tavsiye edilmektedir: Doğal gaz çevreye en uygun yakıtlardan
biridir. Fuel oil ve kömür daha sonra gelir. Ağır yakıt mümkün olduğunca
kullanılmamalıdır.