Enerji sistemleri analizi / editörler Ömer Faruk Ertuğrul, Mehmet Rıda Tür, Caner Tekin.

Includes bibliographical references.

İÇİNDEKİLER 1. Enerji Jeopolitiği ve Poiitikaları: Türkiye Örneği 1 1.1. Giriş 1.2. Enerji Jeopolitiğinin Tarihsei Gelişimi 3 1.3. Küresel Enerji Jeopoiitiği 7 1.3.1. Enerji Güvenliği 12 1.3.2. Enerji Kaynaklarının Çeşitliliği 15 1.3.3. Enerji Kaynaklannın Coğrafi Dağılımı 19 1.4. Küresel Enerji Politikaiarı 21 1.5. Türkiye’nin Enerji Politikaları 25 1.6. Enerjinin Merkezi: Türkiye 32 1.7. Sonuç 36 Kaynaklar 38 2. Güç Sistemlerinde Enerji Kalitesi 43 2.1. Giriş 43 2.2. Güç Kalitesini Bozan Etkenier 46 2.3. Güç Kaiitesi İzlemesi 50 2.4. Güç Kalitesi Mitigasyon Yöntemleri 52 2.5. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarinda Güç Kalitesi 58 2.6. Güç Kalitesi Dengeleyicilerinin Sınıflandırılması 61 2.7. YEK’lere Dayalı Güç Kalitesi Analizi ve İzlenme .63 2.8. Sonuç 68 Kaynaklar 68 3. Enerji Güvenliği ve Siber Güvenlik 75 3.1. Giriş 75 3.2. Geleceği Etkileyen Teknolojiler 77 3.2.1. Yenilenebilir Enerji Kaynakları 78 3.2.2 Elektrik Dağıtım Ağlarının Modernizasyonu .79 3.2.3 İleri Analitik ve loT Teknolojileri; 80 3.2.4. Fosil Yakıtlann Azalması ^81 3.2.5. Küresel İklim Değişikliği 81 3.2.6. Akıllı Sistemler 82 3.2.7. Bulut Bilişim 82 3.2.8. Analitik ve Veri Yönetimi 83 3.2.9. Siber Güvenlik 84 3.3. Güvenlik Kavramları ve Saldırı Örnekleri 85 3.3.1. Fiziksel Güvenlik 85 3.3.2.1şletme Güvenliği 85 3.3.3. Risk Yönetimi 86 3.3.4. Maliyet ve Verimlilik 86 3.3.5.Siber Güvenlik 86 3.4. GÜÇ Sistemleri Bileşenleri ve Siber Güvenlik Riskleri 87 3.4.1 .Güç sistemleri bileşenleri 87 3.4.2. GÜÇ sistemleri bileşenlerinde siber güvenlik riskleri 88 3.4.3. Güç sistemleri bileşenlerinde siber güvenlik risklerine karşı alınabilecek önlemler 89 3.4.4. GÜÇ sistemleri bileşenlerinde kullanılması gereken güncel siber güvenlik uygulamaları 90 3.4.5.GÜÇ sistemleri bileşenlerinde siber güvenlik politikaları 91 3.5. Değerlendirmeler 92 Kaynaklar 92 4. Nükleer Enerji Sistemleri 98 4.1. Giriş 98 4.2. Temei Kavramlar ^ 100 4.3. Dünya’da ve Türkiye’de Nükleer Enerji Tesislerinin Sınıflandırdmaları, Elemanları ve Çalışma prensipleri 103 4.3.1. Dünya 103 4.3.2. Nükleer Enerji Ajansı (NEA) 105 4.3.3. Türkiye 106 1990’lar 107 2000 sonrası ve günümüz 107 4.3.4. Çalışma Prensipleri 110 4.4. Nükleer Enerji Üretiminin Temel Prensipleri ve Çevresel Etkiler 111 4.4.1. Nükleer Eneıjinin Elde Edilmesi 111 4.4.1.1. Uranyum ^ 112 4.4.1.2. Uranyum madenciliği 115 4.4.1.3. Çökelme türleri 117 4.4.1.4. Maden arama 120 4.4.1.5. Uranyum kaynakları 121 4.4.1.6. Rezervler 123 4.4.2. Çevresel Etkiler 125 4.5. Nükleer Enerji Üretiminin Fizibilite Analizi ve Bir örnek 128 4.5.1. Rus Tipi Reaktör Tasarımları: VVER ve RBMK Reaktörleri 130 4.6. Değerlendirmeler 133 4.6. Kaynaklar 137 5. Kömür Enerji Sistemleri 141 5.1 Giriş 141 5.2. Kömür Enerji Tesisleri 151 5.3. Kömür Enerji Üretiminin Çevresel Etkileri 165 5.4. Kömür Tesis Fizibilite Analizi 181 Kaynaklar 193 6.1. Petrolün Tarihçesi 195 6.2. Petrolün Oluşumu 198 6.3. Petrolün Kökeni 203 6.3.1. İnorganik Köken Teorileri 204 6.3.1.1. İnorganik Köken Teorisini Çürüten Veriler 205 6.3.2. Organik Köken Teorileri 205 6.3.2.1. Bitkisel Köken ^ 206 6.3.2.2. Hayvansal Köken 206 6.3.3. Organik Köken Teorisini Destekleyen Veriler 206 6.4. Ham petrolün Yapısı ve Bileşimi 207 6.4.1. Ham petrolün Bileşimi 208 6.4.1,1 .Hidrokarbonlar 208 Kaynaklar 212 7. Doğalgaz Enerji Sistemleri 218 7.1. Giriş 218 7.2. Temel Kavramlar 220 7.3. Dünya’da ve Türkiye’de Doğalgaz Enerji Tesislerin Sınıflandırdmaları, Elemanları ve Çalışma Prensipleri 223 7.4. Doğalgaz Enerji Üretiminin Temel Prensipleri Çevresel Etkiler 225 7.5 Kaya Gazı Sistemleri 228 Kaynaklar 231 8. Biyokütle-Biyogaz Enerji Sistemleri 233 8.1. Giriş 233 8.2. Biyokütle-Biyogaz Enerji Sistemleri 234 8.3. Temel Kavramlar 235 8.3.1. Eneıji 235 8.3.2. Eneıji kaynaklan 235 8.3.3. Biyokütle 235 8.3.4. Biyokütle Enerjisi 236 8.3.5. Biyogaz 236 8.3.6. Biyogüç 236 8.4. Dünya’da ve Türkiye’de Biyokütle Enerjisinin Durumu 237 8.4.1. Dünya’da Biyokütle Eneıjisinin Durumu 237 8.4.2. Biyokütleden Elde Edilen Enerjinin Potansiyel Durumu 237 8.4.3. Türkiyede Biyokütle Enerjisi Durumu 242 8.5. Biyokütle Kaynakları ve Biyokütle Çevrim Teknolojileri 246 8.5.1. Biyokütle Sınıflandırmaları 246 8.5.2. Biyokütle Karışımı 249 8.5.3. Biyokütlenin Özellikleri 249 8.5.4. Biyokütle Çevrim Teknolojileri 250 8.5.5. Biyokütlenin Termo-Kimyasal Dönüşümü 250 8.5.5.1. Yanma Süreci 250 8.5.5.2. Piroliz Süreci 252 8.5.5.3. Gazlaştırma Süreci 253 8.5.5.4. Sıvılaştırma Süreci 257 8.5.5.6. Biyokütlenin Biyokimyasal Dönüşümü 258 8.5.5.7. Biyokütlenin Fiziko-Kimyasal Dönüşümü 261 8.6. Biyokütlenin Gazlaştırılması Süreci 263 8.7. Gazlaştırıcı Türleri 267 8.7.1. Dolgulu Yataklı Gazlaştıncılar 267 8.7.2. Akışkan Yataklı Gazlaştıncılar 268 8.7.3. Sürüklenmiş Akışlı Gazlaştıncılar 269 8.8. Sonuç 269 Kaynaklar 270 9-Hidroelektrik ve Jeotermal Enerji Sistemleri 282 9.1. GİRİŞ 282 9.1.1 Hidroelektrik Enerji Sistemlerinin Temeli 283 9.1.2 Hidroelektrik Enerji Tesislerinin Sınıflandırılması 285 9.1.3.1 Nehir Tipi Hidroelektrik Tesisler 286 9.1.3.2 Baraj Tipi ( Rezervuarlı) Hidroelektrik Santraller 287 9.1.3.3 Hidrokinetik 288 9.1.3.4. Pompaj Depolamak Hidroelektrik Sistemleri 288 9.1.4 Hidroelektrik Santrali Çalışma Prensibi 290 9.1.5. Türbin Türleri ve Seçimi 292 9.1.5.1 Darbe Türbinleri (İmpulse) 292 9.1.5.1.1 Turgo Türbin 292 9.1.5.1.2 Pellón Türbini 293 9.1.5.1.3 Çapraz Akif Türbini 293 9.1.5.2 Reaksiyon Türbinleri 293 9.1.5.2.1 Kaplan Türbini 294 9.1.5.2.2 Francis Türbini 295 9.1.5.2.3 Türbin Olarak Pompa (PAT) 295 9.1.5.3 Türbin Seçimi 295 9.1.6 Hidroelektrik Tesisleri Fizibilite Analizi 297 9.1.7 Değerlendirmeler 299 Kaynaklar 300 9.2. Jeotermal Enerji Sistemleri 301 9.2.1 Giriş 301 9.2.2 DUnya’da ve Türkiye’de Jeotermal Enerjinin Durumu 302 9.2.2.1. Dünya’daki Durumu 302 9.2.2.2 Türkiye’deki Durumu^ 303 9.2.3 Jeotermal Rezervuarlar 305 9.2.3.1. Kuru Buhar Eneıji Santraller 306 9.2.3.2 Flaş Buhar Santralleri 307 9.2.3.3 İkili Çevrim Santraller 308 9.2.4. Jeotermal Rezervuarların Üretim ve Rezervuar Performansları 310 9.2.5. Değerlendirmeler 311 Kaynaklar 311 10-Enerji Depolama Sistemleri 313 10.1. Giriş 313 10.2. Enerji depolama sistemi (ESS) sınıflandırması 314 10.2.1. Kimyasal enerji depolama sistemleri 315 10.2.1.1. Hidrojen^ 315 10.2.1.2. Sentetik doğal gaz(SNG) 316 10.2.1.3. Biyoyakıtlar^ 317 10.2.1.4. Termo-kimyasal enerji depolama (TCES) 317 10.2.2. Elektrokimyasal Enerji Depolama Sistemleri 318 10.2.2.1. Birincil Hücre veya Pil 319 10.2.2.2. İkincil Hücre veya Pil 319 10.2.2.3. Yedek Hücre 319 10.2.2.4. Yakıt Hücresi 319 10.2.3. Elektrik Enerji Depolama Sistemleri (EESS) 320 10.2.3.1. Kapasitör ^ 320 10.2.3.2. Süper Kapasitör 321 10.2.4. Mekanik Enerji Depolama Sistemleri 321 10.2.4.1. Volan Sistemi 322 10.2.4.2. Pompaj hidro depolama sistemi (PHSS) 322 10.2.4.3. Basınçlı Hava Enerji Depolama (CAES) Sistemi 323 10.2.5. Termal enerji depolama (TES) Sistemleri 324 10.2.5.1. Duyulur Isı Sistemi 324 10.2.5.2. Gizli Isı Sistemi 325 10.3. Enerji Depolama Sistemlerinin Karşılaştırılması, Değerlendirilmesi ve Çevresel Etkileri 325 10.4. Değerlendirme 326 Kaynaklar 327 İl-Rüzgâr Enerji Sistemleri 331 11.1. Giriş 331 11.2. Rüzgâr Türbinlerinin Sınıflandırılması ve Kıyaslanması 334 11.2.1. Generatör Türüne Göre Rüzgâr Türbinleri 335 11.2.2. Eksen Türüne Göre Rüzgâr Türbinleri 339 11.3.

Temel Hesaplama Metotları, Rüzgârın Oluşumu, Global ve Lokal Rüzgârlar 343 11.3.1 Temel Hesaplama Metotları 345 11.3.2. Rüzgârın Oluşumu 346 11.3.3. Global ve Lokal Rüzgârlar 347 11.4. Bir Rüzgâr Santralinin Planlanması ve Bölge Seçiminde Temel Faktörler, Rüzgâr Türbinlerinin Topolojisi ve Rüzgâr Atlasları 351 11.4.1. Bir Rüzgâr Santralinin Planlanması 351 11.4.2. Bölge Seçiminde Temel Faktörler 353 11.4.3. Rüzgâr Türbinlerinin Topolojisi 355 11.4.4. Rüzgâr Atlaslan 356 11.5. Deniz Üstü Rüzgâr Santralleri 358 11.5.1. Deniz Tabanına Sabitlenmiş Rüzgâr Türbinleri 360 11.5.2. Yüzer Deniz Üstü Rüzgâr Türbinleri 363 Kaynaklar 364 12-GUneş Enerji Sistemleri 367 12.1. Giriş 367 12.2. Fotovoltaik Etki 369 12.2.1. Güneş pilleri için temel prensipler 370 12.2.2. Güneş pillerinin çalışma noktası ve doluluk faktörü 372 12.2.3. Güneş Pili Verimliliği 374 12.3. Farklı Güneş Pili Teknolojileri 374 12.3.1. Birinci nesil güneş pilleri 375 12.3.2. İkinci nesil güneş pili Teknolojisi (İnce film güneş pili teknolojisi) 375 12.3.2.1 Amorf Silikon güneş pilleri 375 12.3.2.2 Bakır İndiyum Galyum Di-Selenit Yapılar [CIGS] 376 12.3.2.3 İnce Film Kadmiyum Tellür Güneş Pili Teknolojisi 376 12.3.2.4 III-V grubu bileşikleri 376 12.3.3 Üçüncü nesil güneş pili teknolojisi 377 12.3.3.1 Çift katmanlı güneş pilleri 378 12.3.3.2 Boya Duyarlı Güneş Pilleri (DSSC) 378 12.3.3.3 Perovskite Güneş Pilleri 380 12.3.3.4. Perovskite Güneş Pili Çalışma Prensibi 380