Jeotermal ısı pompalarının karbondan arındırma potansiyeli

Jeotermal ısı pompaları kullanan jeotermal bölgesel ısıtma ve soğutma sisteminin konfigürasyonu (kaynak: ABD Enerji Bakanlığı)

Merve Uytun 13 Ara 2023

ABD Enerji Bakanlığı, jeotermal ısı pompalarının (GHP’ler) ulusal kitlesel ölçekte konuşlandırılmasının karbondan arındırma çabaları üzerindeki potansiyel etkisini sunan yeni bir rapor yayınladı. Çalışma Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ve Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı uzmanları tarafından yürütüldü ve DOE’nin Jeotermal Teknolojiler Ofisi (GTO) tarafından finanse edildi.

Raporun tam metnine bu bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

GHP’ler, yeraltı boruları aracılığıyla suyu (veya soğuk iklime sahip bölgelerde antifriz solüsyonunu) sirküle ederek ısıyı zemine ve yerden aktarır. Yüksek verimlilikte ve yakıt kullanmadan ısı sağlayabildikleri için bina enerji maliyetlerinin düşürülmesinde faydalı oldukları bilinmektedir. Bununla birlikte, GHP’lerin büyük ölçekli dağıtımının elektrik şebekesi üzerindeki etkilerini araştıran çok az çalışma bulunmaktadır.

Bina kabuğu iyileştirmeleriyle birleştiğinde, ABD binalarının yaklaşık %70’inin GHP’lerle donatılması, GHP’ler olmadan karbonsuzlaştırmaya kıyasla 2050 yılına kadar elektrik talebini %13’e kadar azaltabilir. Talepteki bu azalma, 2050 yılına kadar 24.500 mil kadar yeni şebeke iletim hattının kurulmasını önleyecektir. ABD pazarına yönelik GHP ekipmanlarının çoğu yurt içinde üretilmektedir, dolayısıyla artan GHP dağıtımı aynı zamanda yerli sanayiyi genişletebilir ve sistemlerin kurulumu ve bakımı için yerel işler yaratabilir.

Analiz, bina kabuğu iyileştirmeleriyle eşleştirilen toplu GHP dağıtımının, diğer yollara kıyasla üretim kapasitesi, depolama ve iletim ihtiyacını azaltarak şebeke için değer yarattığını ortaya koyuyor. Bu, GHP’lerin elektrik şebekesi güvenilirliğini artırabileceği ve tüm elektrik tüketicilerine, hatta GHP’leri kendileri kuramayanlara bile fayda sağlayabileceği anlamına geliyor. Çalışmanın gösterdiği gibi, GHP’lerin kitlesel olarak yayılması, ABD elektrik güç sistemine aşırı yük getirmeden inşaat sektörüne elektrik sağlayabilir.

Enerji Verimliliği ve Yenilenebilir Enerjiden Sorumlu Genel Sekreter Yardımcısı Alejandro Moreno, “Jeotermal ısı pompaları ülkenin enerji geleceği için muazzam bir değer sunuyor” dedi. “Bu rapor, jeotermal ısı pompalarının binalarımızı karbondan arındırmak, yeni elektrik üretimi ve iletimi ihtiyacını azaltmak ve Amerikalılara ülke çapında enerji tasarrufu sağlamak ve aynı zamanda ABD’de istihdam yaratmak için hazır bir strateji olduğunu doğruluyor.” 

Çalışmanın modellenen senaryolarına dayanarak, GHP sistemlerinin toplu konuşlandırılmasının etkisi aşağıdaki gibidir:

• Yıllık elektrik tüketiminde ve sera gazı emisyonlarında net azalma
• Yıllık enerji üretimi ihtiyacının azalması
• Enerji üretim kapasitesi ve depolama kapasitesi ihtiyacının azalması
• Şanzıman oluşturma gereksinimlerinin hafifletilmesi
• Yaz ve kış kaynak yeterliliği gereksiniminin azalması
• Elektrik güç sistemi ve inşaat sektöründe azaltılmış CO2 emisyonları
• Tüketiciler için elektriğin marjinal sistem maliyetinin azaltılması
• Azaltılmış kümülatif sistem elektrik maliyeti
• Bölgesel pik elektrik yükünün azaltılması
• Bölgesel elektrik güç kaynağının güvenilirliği artırıldı

Kaynak: ThinkGeoEnergy