Tesislerde kojenerasyon sisteminin ekonomik ve ısıl olarak incelenmesi - Kavak, Rabia (My University, 2025)
Enerji verimliliği, hem ülkemizde hem de dünyada giderek daha fazla önem kazanan bir konu haline gelmiştir. Artan enerji maliyetleri, arz güvenliği sorunları ve çevre kirliliği gibi faktörler, enerji kullanımında verimliliği bir gereklilik haline getirmiştir. Bu durum, bireysel düzeyde bile enerji tasarrufu ve verimli kullanım konusunda farkındalığın artmasına neden olmuştur. Kojenerasyon sistemleri, enerjiyi verimli kullanma avantajları sayesinde yaygınlaşmaktadır. Bu sistemlerde elektrik üretimi sırasında açığa çıkan atık ısı değerlendirilerek, ek bir enerji tüketimine ihtiyaç duyulmadan hem elektrik hem de ısı enerjisi sağlanır. Özellikle fabrikalar, hastaneler, oteller, üniversite kampüsleri, havalimanları ve alışveriş merkezleri gibi yüksek enerji ihtiyacı olan büyük komplekslerde kojenerasyon sistemleri ile enerji maliyetleri önemli ölçüde azaltılabilir. Yakıt tüketiminin azalması ise çevresel etkilerin düşürülmesine ve emisyon yönetmeliklerine uyuma katkıda bulunur. Kojenerasyon sistemlerinde enerji üretimi; gaz türbinleri, buhar türbinleri veya içten yanmalı motorlar kullanılarak gerçekleştirilir. Hangi tür makinenin tercih edileceği, ihtiyaç duyulan enerji miktarına, çevresel koşullara ve yapılan fizibilite çalışmalarına bağlı olarak belirlenir. Bu sistemler, enerji maliyetlerini düşürürken çevresel sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmada da etkili bir çözüm sunar. Doğalgaz, uygun fiyatı, işletme kolaylığı ve temiz bir enerji kaynağı olması nedeniyle enerji üretiminde yaygın olarak tercih edilmektedir. Ancak, ülkemizde doğalgaz kullanımında dışa bağımlılık bir engel oluşturmakla birlikte, doğalgaz hem dünya genelinde hem de ülkemizde popülerliğini sürdürmektedir. Kojenerasyon sistemi kurulumu öncesinde kapsamlı fizibilite çalışmaları yapılması gereklidir. Bu çalışmaların önemli bir aşaması, sistemin girdi değerlerine göre hangi çıktı değerlerinin elde edilebileceğini analiz etmektir. Sıcaklık, basınç ve benzeri parametrelerin güç, verim ve yakıt tüketimine olan etkilerinin değerlendirilmesi, sistemin yatırım kararında ve kârlılık hesaplamasında kritik bir rol oynar. Doğru fizibilite çalışmaları, hem sistemin verimli çalışmasını hem de yatırımın uzun vadede kazançlı olmasını sağlar. Bu tez çalışmasında İstanbul ilinde bulunan özel bir hastanenin yıllık elektrik ve ısı ihtiyacı doğrultusunda enerji talebinin karşılanması, kojenerasyon sisteminin enerji ve maliyet açısında fizibilitesi ve analizi değerlendirilerek, seçilen sistemin uygun olup olmadığı araştırılmıştır. Sistemin analiz sonuçlarına göre, özel hastanenin yıllık amortismanı sonucu toplam yatırım için ilk maliyet amorti süresi hesaplanmıştır.

Energy efficiency has become an increasingly important topic both in our country and around the world. Factors such as rising energy costs, supply security issues, and environmental pollution have made energy efficiency a necessity. This situation has also led to an increased awareness of energy conservation and efficient usage, even on an individual level. Cogeneration systems are becoming more widespread due to their advantages in efficient energy utilization. In these systems, the waste heat generated during electricity production is utilized to provide both electricity and thermal energy without requiring additional energy consumption. Particularly in large complexes with high energy demands, such as factories, hospitals, hotels, university campuses, airports, and shopping centers, cogeneration systems can significantly reduce energy costs. The reduction in fuel consumption also contributes to minimizing environmental impacts and complying with emission regulations. Energy production in cogeneration systems is achieved using gas turbines, steam turbines, or internal combustion engines. The choice of equipment depends on the required energy capacity, environmental conditions, and the results of feasibility studies. These systems not only reduce energy costs but also provide an effective solution for achieving environmental sustainability goals. Natural gas is widely used for energy production due to its affordability, ease of operation, and status as a clean energy source. However, while reliance on natural gas poses a disadvantage in terms of external dependency for our country, natural gas remains popular both globally and locally. Comprehensive feasibility studies are essential before the installation of a cogeneration system. One critical step in these studies is analyzing the output values that can be obtained based on the input parameters. Evaluating how factors such as temperature and pressure affect power, efficiency, and fuel consumption plays a crucial role in determining the investment decision and profitability of the system. Proper feasibility studies ensure the efficient operation of the system and the long-term profitability of the investment. In this thesis, the annual electricity and heat requirements of a private hospital located in Istanbul were assessed. The feasibility and analysis of a cogeneration system were evaluated in terms of energy and cost to determine whether the chosen system was suitable for meeting the hospital's energy demand. According to the analysis results of the system, the initial cost amortization period for the total investment was calculated as a result of the annual depreciation of the private hospital.
Keywords: Çevresel Etki Cogeneration; Energy industry; Enerji endüstrisi; Environmental Effect; Geri Ödeme Süresi; Güç; Investment Cost; Kojenerasyon; Payback Period; Power; Renewable energy sources; Turkey; Türkiye; Yatırım Maliyeti; Yenilenebilir enerji kaynakları