Güç, enerji, elektrik, ısı ve jeotermal – doğru terminolojinin önemi

Jeotermal enerjiye genel bakış (kaynak: ABD DOE GeoVision raporu)

Cannur Bozkurt 11 Mar 2020

Haydi jeotermal enerji hakkında konuşalım… Bir süre önce, Alexander Richter ThinkGeoEnergy’de jeotermal enerji ve küresel enerji geçişine sunabileceklerinin yenilenebilir enerji alanı içindeki konumunu nasıl sınıflandırabileceğimiz hakkında bir makale yazmıştı. Buradan ulaşabileceğiniz makalenin özünü aşağıda paylaşıyoruz.

Teknolojilerin potansiyel rolüne ve enerji geçişine neler sunmaları gerektiğine bakması gerekçesi ile sınıflandırma önemlidir. İklim krizi ile karşı karşıya olduğumuz ve karbon emisyonlarını azaltma ihtiyacımız olduğu bu dönemde, yenilenebilir enerji teknolojilerinin her birinin oynayacağı bir rol var. Bu bağlamda jeotermal enerji, ısıtma ve soğutma sektöründeki karbon emisyonlarını azaltmak için sunabildikleri konusunda özellikle parlıyor.

Bu bağlamda, sektör olarak bir zorlukla karşı karşıyayız, çünkü şimdiye kadar sunduğumuz şeyin mesajını net bir şekilde ortaya koyamadık ya da en azından ne medya ne de jeotermal sektöründeki şirketler tarafından gereğince duyurabildik.

Sorunun bir kısmı da açıkça bir “çeviri kaybı”ndan doğmakta; Google Çevirileri gibi. “Güç”, “enerji santrali”, “ısıtma”, “ısıtma sağlayan elektrik santralleri” terimlerinin sürekli karışımından bahsederken aslında kast ettiğimiz nedir? RECHARGE’in yeni bir makalesi , bu yüzden biz ve başkalarının sürekli olarak yaptığı hataya işaret ediyor; makalede, şehirdeki ısıtma ağlarınına yakıt sağlamak için Malmö/İsveç’te jeotermal kaynağa sondaj yapmayı planlayan enerji kuruluşu E.ON’un fantastik hikayesine atıfta bulunuyor. Makale, ısı için planlanan sondaj ve bu ısının bir bölgesel ısıtma ağına yakıt sağlamak için doğrudan kullanılması hakkında, ancak başlık yanlış. E.ON “İsveç evlerini ısıtmak için derin jeotermal enerji santralleri inşa etmek” yerine ‘“İsveç evlerini ısıtmak’” için bir “‘ısıtma tesisinde’” ısı kullanılması için sondaj yapmaktadır”olmalı.

Yani neyin yanlış olduğunu sorabilirsiniz. Elektrik, üretilen enerji, kurulu kapasite vb. gibi farklı güç terimlerinin tanımı kafa karıştırıcı olabilir, bu yüzden kısaca buna değinelim.

CleanTechnica’nın 2015’teki iyi bir makalesi, “güç” ve “enerji” arasındaki farkı oldukça iyi açıklıyor ve ne kadar “gücün her an verilebileceğinin” bir farkının olduğunu gösteriyor. Bu KW, MW ya da GW biriminde, zaman içinde üretilen enerjiyi ifade ederken, bu durumda zaman içindeki güç kWh veya MWh olarak ifade edilmeli. Öyleyse bir örnek verelim: 10 MW’lık bir jeotermal santralden bahsettiğimizde, belirli bir zamanda güç verme kapasitesinden bahsediyoruz. Dolayısıyla, ne kadar enerji üretildiği, santralin çalıştığı saatlerin kapasite sürelerine bağlı. Yılda yaklaşık 8.760 saat var, bu nedenle 10 MW’lık bir santral kesintisiz çalıştığı takdirde yılda 87.600 MWh elektrik üretecektir.

Peki bu ısı ve güç sağlayan bir tesis için de aynı mı olurdu? Temel olarak evet, ancak üretilen enerjinin biçimi farklı.

İşte birkaç tanım:

• Elektrik, muhtemelen telefonlarımızı, bilgisayarlarımızı şarj eden , , aynı zamanda bir elektrikli cihaz aracılığıyla ısı “güç” üreten ve “elektrik yükünün etkisini örneğin “ampül”de görebildiğimiz bilindik bir enerji şekli.
• Güç, bir “enerji santrali” veya “güç istasyonu” bağlamında “elektrik enerjisi üretimi için endüstriyel tesis”dir ve bu bağlamda “güç”, çoğu zaman “enerji üretme, aktarma ya da kullanma oranı”dır.
• Isı, endüstriyel süreçlerde (genellikle kullanılan elektriğin bir parçası olarak), elektrik, yanan kömür, odun veya benzeri yollarla üretilebilir; bunlar daha sonra aynı zamanda elektrik üretmek için de kullanılabilir (“ısı gücü” düşünün) veya doğrudan jeotermal enerji kaynaklarından türetilebilir.
• Enerji, muhtemelen daha geniş ve karmaşık bir terim. Enerji moleküllerde (kimyasal enerji) bulunabilir, elektrik alanlarından (elektrik enerjisi), yerçekimi enerjisinden, mekanik enerjiden ve termal enerjiden (ısıyı düşünelim) gelen enerji olabilir veya genellikle verilen bir kuvvet uygulamasında aktarılan enerji olabilir.

Özetlemek gerekirse enerji, fizik anlamında, nesneyi üzerinde çalışmak ya da ısıtmak için bir seçeneğe aktarılması gereken özelliği tanımlar. Dolayısıyla, bizim amacımız için enerji, elektrik ve ısı (hatta soğutma) üretme kapasitesini açıklar.

Jeotermal enerjiyi nasıl tanımladığımız ve neler sunabileceği bağlamında, olayları doğru bir şekilde tanımlamamız kesinlikle çok önemlidir.

Bir jeotermal “elektrik santrali” (veya örneğin Yeni Zelanda’da kullanıldığı terimi ile “istasyon”) ısıdan elektrik üretir. Böylece jeotermal kaynaklar için sondaj (delme işlemi) ile üretilen buhar, basitleştirilmiş bir açıklama ile, daha sonra elektrik üretmek için bir türbini döndürür. “Doğrudan kullanım” dediğimizde ise çoğunlukla jeotermal kaynakların en saf haliyle “doğrudan” kullanım durumunu kast ediyoruz.

Dolayısıyla, yukarıda belirtilen durumda E.ON gibi bir şirket, ısıtma amacıyla “ısı” kullanımı için jeotermal kaynağa sondaj yaptığında, doğrudan jeotermal enerjiye değerlendirmektedir. Elektrik üretmek ve daha sonra ısıtma sağlamak için ısı alacak bir enerji santrali inşa etmeyecektir. Böylece inşa edecekleri tesis, kuyulardan ısı elde eden ve – muhtemelen – merkezi ısıtma şebekesi borularını evleri ısıtmak için kullanılan suyu / sıvıyı ısıtan bir ısı değişim sisteminden geçirecek bir “ısıtma tesisi” olacaktır.

Böylece jeotermalde bulunan enerji, doğrudan binaları vb. ısıtma amaçlı (ve ayrıca soğutma için de kullanılabilir), elektrik üretmek için ve emilim soğutması* ile soğutmak için değerlendirilebilir.

Farkıl kullanım olanakları jeotermal enerjiyi oldukça çekici hale getirir, çünkü Isıya ihtiyaç duyulan sşstemlerde doğrudan ısı olarak kullanırileceği gibi enetegre sistemlerde birden çok ihtiyaçta (örn. ısıtma, sıcak su, gıda dehidrasyonu vb. dolaylı olarak ilk önce elektrik üreterek sonra ısı üretimi gibi) değerlendirilebilmektedir.

Öyleyse, RECHARGE hikayesine geri dönelim, terimleri doğru kullandığımızdan ve santraller hakkında yaptıkları bağlamda konuştuğumuzdan emin olalım. Elektrik üreten “enerji santralleri” ve ısı sağlayan “ısıtma santralleri”. Sadece bunu doğru kullanırsak doğru anlaşmada büyük bir adım atmış oluruz.

Kısacası (1) bir MWe jeotermal elektrik santrali saatte bir (1) MWh elektrik üretirken, bir (1) MWth ısı santrali saat başına bir (1) MWh termal enerji üretir; elbette doğal olarak herhangi bir kesinti olmadan çalıştığı varsayımı altında. Bu daha sonra, kapasite faktörü veya belirli bir zaman zarfında ne kadar enerji üretildiğini belirleyen çalışma süresi tartışması olacaktır; kurulu kapasite ile üretilen enerji arasındaki fark. 10 MW jeotermal “enerji” santrali örneğimize dönecek olursak, bir yıl içerisinde sadece % 50’si işletmede olsaydı, yılda 4.380 saat çalışacak ve yılda 43.800 MWh elektrik üretecekti.

ABD Enerji Bilgi İdaresi’nin muhteşem sözlük aracına göz atabilirsiniz..

*Birçok farklı Emilim soğutma grubu vardır, ancak hepsi benzer bir prensipte çalışır. Düşük basınçlı bir sistemde bir soğurma sıvısı buharlaştırılarak soğutulmuş sudan ısı uzaklaştırılır. Absorpsiyon çözeltisini yeniden oluşturmak için buhar, egzoz gazı veya sıcak su gibi bir ısı kaynağı kullanılır. Daha fazla bilgiye buradan ulaşılabilir.

Not: Metin, dilsel öğeyi düzeltmek için uyarlanmıştır.

Kaynak: ThinkGeoEnergy