Resim : 1
Resim : 2
Resim : 3
• 8 Avrupa ülkesi Okyanus Enerjilerini kendi ulusal yenilenebilir enerji eylem planına dahil etmişlerdir
• 8 Avrupa ülkesinin 2020 yılı kurulu Dalga enerji çevrim sistem gücünün 2253 GW’a ulaşacağı tahmin
• Bütün Avrupa da ise 2020 yılı için kurulu güç olarak 10 GW-2030 yılı için 16 GW -2050 yılı için 100 GW tahmin ediliyor
• Uluslar arası enerji ajansına göre 2050 yılında Dünya Okyanuslarından elde edilecek enerji miktarı748GW
• Türkiye olarak genel ifade edecek olursak 2023 yılı yenilenebilir enerji kurulu güç hedefimiz 36 GW olup ülke politikası olarak hedeflenmiş durumdadır.
• 1000 ‘den fazla Dalga enerji çevrim sistemi patent başvurusu olsa da 30’dan fazla ülkede 100’den fazla farklı tipteki çevrim sistemi geliştirilmeye çalışılmaktadır.
• Dünya Okyanus enerji sistemlerine bu güne kadar 600 milyon Euro yatırım yapılmıştır.
• Yatırım yapılmış ve geliştirilmeye çalışılan sistemlerden birkaçına örnek olarak palemis, osilated water colump ve Oyster sistemlerini gösterebiliriz, daha birçok sistem var tabii ki
Resim : 4
Resim : 5
Resim : 6
BİZ NEYİ FARKLI YAPIYORUZ
Biz yeni bir yaklaşım, yeni bir çevrim sistemi ortaya koyuyoruz - ticari ürün tasarlıyoruz
• Biz deniz yüzeyini ‘enerji halısı ‘ olarak adlandırdığımız ağırlıklı esnek yüzey vasıtasıyla dokunuyoruz. Potansiyel dalga enerjisine göre seçmiş olduğumuz bu yüzey dalga ile uyumlu bir hareketlilik kazanıyor ve biz deniz yüzeyindeki bu hareketliliği esnek yüzey vasıtasıyla anlık değil zamana yayılmış şekilde dokunuyoruz
• Sistemimizde dalga gücünün ( diğer point absorberler gibi ) anlık peek etkilerini kontrol etmek için sistem kurulumunda derinlik ölçüsünü dalga gücüne ve boyuna göre dizayn ediyoruz
• Ağırlıklı esnek yüzeyde dalga etkisiyle oluşan bu hareketleri ise bir çok noktadan tahrik bağlantısı ile dorudan çevrim sistemine aktarıyoruz, dolaylı birkaç aşamadan sonra değil
• Ağırlıklı esnek yüzey üzerinde seçeceğimiz mümkün olduğunca çok bağlantı ve tahrik noktasıyla dalga etkisiyle oluşan hareketleri esnek yüzeyden güç miline aktararak dalga enerjisinin büyük bir bölümünü aktarmış oluyoruz,
• Bu esnek yüzeydeki aktarım doğrudan güç miline olduğundan proses aşaması çok az ve verim kaybı da az olmaktadır,
SİSTEMİMİZİN AVANTAJLARI
• Hassas sistem elemanlarını koruyucu bir yapı içine alarak korozyon etkisinden uzaklaştırıyoruz
• Sistem elemanlarının ucuz olması kuruluş maliyetinin de diğer sistemlere göre daha uygun olmasını sağlamaktadır
• Sistem dalga ile uyumlu bir rezonans içinde çalışacağından sistem gerilmelerinin getireceği problemler en aza indirgenmiş olacaktır
• Sistem operasyonel olarak çok az sorun çıkaracak bir yapı kazanmıştır
• Sistem kurgusu ve yapısal özelliği gereği kıyı, yakın kıyı ve açık deniz uygulamalarına müsait yapıdadır. (Rakip sistemler bu özellikleri taşımamaktadır )
• Tasarlanacak ürünler aynı çevrim sistem esasında olacak olup, uygulama alanı özellikleri ve kurulum güç kapasite tercihine göre ölçülendirilip dizayn edilebilecektir, her uygulama alanına uygun tasarım yapılabilecektir, istenen kapasitede tasarım
• Bütün uygulama alanlarında çevrim sistemimizin verimlilik değeri hep aynı yüksek seviyesini koruyacaktır
BİZ SİSTEMİMİZİN ÇALIŞACAĞINDA EMİNİZ
( Prototip çalışmasından gördük )
• Sistem maliyetinin ve operasyonunun avantajlı olacağında eminiz
• Tasarladığımız çevrim sistemi modeliyle yukarıdaki anlatımlarımız ışığında, bizim için henüz test ve ölçümleri yapılmamış verimlilik değerlerinin % 40-50 civarı ve üzerinde olacağını tahmin ediyoruz ( yani 8 kw/mt dalga enerji potansiyeli olan bir noktadan biz 4 kw civarında bir güç elde edebileceğimizi ümit ediyoruz ) ve sistemimizin saha tipi uygulama prototipi ile bu ölçümleri yapmayı planlıyoruz.
Sistem verimlilik tespitlerinden sonra
( verimliliğin % 40-50 civarında olması )
SİSTEMİMİZİ TİCARİ BİR ÜRÜN HALİNE GETİRECEKTİR
SİSTEMİMİZİN MALİYET ÇALIŞMASI VE BAZI DİĞER SİSTEMLERLE MUKAYESİ
Uluslar Arası Enerji Ajansı, Okyanus Enerji Sistemleri ( İEA-OES ) uluslar arası vizyon raporu 2011’de 2050 yılında Okyanuslardan elde edilen enerjinin 748 GW’a ulaşacağı belirtilmiştir.
• Bakı Karadeniz, Kalkan civarı ve Çeşme civarındaki dalga enerji potansiyeli ortalama 7-8 kw /mt. dir.
1 KW enerji için 10 m² güneş paneline
1 KW enerji için 2 m² rüzgar türbinine
1 KW enerji için 1 m² dalga cephesine ihtiyaç vardır
Rüzgar Güneş Dalga
Potansiyel gücün yıllık kullanım oranı ( % ) 30-40 30-40 90
Sistem verimlilikleri ( % ) 35-40 15-20 50
1 MW sistem maliyeti ( milyon $ ) 1,2 1,2 1,2
Kendini amorti etme süresi ( yıl ) 6 7-8 4-5
Salınımlı su kolonu tipinde olan “Hidrogen” ile yaptığımız karşılaştırmada aşağıdaki sonuçlara ulaştık.
| SALINIMLI SU KOLONU SİSTEMİ | BİZİM SİSTEMİMİZ | ||
|---|---|---|---|
| SİSTEM AŞAMALARI | KABUL EDİLEN VERİM (%) | PROJEKTE EDİLEN VERİM(%) | SİSTEM AŞAMASI |
| Büyük dalgaların kapalı kanaldaki havayı sıkıştırarak ileriye doğru süpürmesi-itmesi | 42 | 70 | Dalganın ileri hareketi ve kaldırma kuvvetiyle havaya göre daha rijit bir yapıya sahip olan flexible yüzey üzerinde enerjinin çok daha fazla toplanabileceği düşünülerek mevcut örneğe göre projeksiyon yapılmıştır |
| Süprülen, itilen sıkıştırılmış havanın enerjisi wells türbini vasıtasıyla mekanik döngüye çevrilir | 65 | 80 | wells türbinlerine kıyasla çelik halat ve zincir sistemini aktarımıyla yine daha fazla enerjinin güç üretilecek mile aktarılabileceğini düşüp projekte etmeye çalışıyoruz |
| Wells türbini vasıtasıyla elde edilen mekanik çevrim jeneratör ile elektrik enerjisine çevriliyor | 91 | 91 | Enerji dönüşümü aynı şekilde olacağından, mildeki döngü aynı verimlilikle jeneratör vasıtasıyla elektriğe çevrilebileceğinden aynı oran alındı. |
| Toplam Verimlilik | 24.8 | 50.9 | |
ENERGETECH-OSCİLATİNG WATER COLUMN SİSTEMİ İLE BİZİM SİSTEMİMİZİN PROJEKSİYON YÖNTEMİYLE KARŞILAŞTIRILMASI
SİSTEMİMİZİN RAKİPLERİYLE MUKAYESESİ
| ŞİRKET İSMİ | OCEAN POWER DELİVERY | ENERGETECH Australia |
WAVE DRAGON Denmark |
AQUA ENERGY | VİZYON MÜHENDİSLİK |
| SİSTEM ADI | PELAMIS | OSCILATING WATER COLUMN SİSTEMİ | WAVE DRAGON | AQUA BUOY | FLEXIBLE YÜZEY |
| SİSTEMİN KISA TANITIMI | Dört parçadan oluşan yuvarlak tanklar, dalganın enerjisini ek yerlerinde bulunan doğrusal hidrolik pompalar vasıtasıyla sistamdeki mineral yağı jeneratöre pompalaması ve elektrik üretilmesi şeklindedir. Dört parçadan oluşan sistemin üç bağlantı noktalarında 2x125 kw güçlerinde jeneratör var | Dalgalar kapılı bir kanala yönlendirilirler. Kanaldaki hava dalganın etkisiyle ileriye doğru süprülür ve dalganın geri çekilmesiyle de kanalda tekrar geriye doğru bir hava hareketi oluşur. Havanın dalga etkisiyle ileri – geri hareketleriyle etkileşimde olan Welles türbin vasıtasıyla elektrik üretimi yapılır. | Deniz seviyesinin 3-5 mt üstünde duvar yüksekliğine sahip, suların gittikçe daralan bir kanaldan kendi enerjisiyle geçerek platformda birikmesi ve sonra pelton türbinler vasıtasıyla diğer hidro elektrik santrallerinde olduğu gibi elektrik üretilmesi şeklindedir. | Aquabuoy ( su şamandırası) serbestçe yüzen, noktasal etkili ( point absorber ) bir su şamandırasıdır. Batık reaksiyon tüpün içindeki su kütlesini etkiler. Su şamandırasına bağlı elastomerik su pompası suyu yüksek basınç ile impulse türbine basarak elektrik üretimini sağlar. | İnşa etmeyi düşündüğümüz sistemde dalgaların enerjisine bağlı olarak seçilmiş ağırlıklı esnek yüzeyde dalganın bütün enerjisini esnek yüzey üstüne almayı, absorbe etmeyi ve bu yüzeydeki en küçük hareketleri bile kendisine bağlı zincir-dişli aksamıyla mile ve alternatöre iletme şeklinde elektrik üretilecektir. |
| SU DERİNLİGİ | 50 mt’den fazla | Shore based 50 mt | 25 mt’den fazla | 50 mt’den fazla | 6 mt’den fazla( yakın kıyı mesafesi ) |
| SİSTEM AĞIRLIĞI | 380 Ton Çelik yapı | 450 ton çelik yapı | 22000-23000 ton ( çelik, beton ve balast ) | -------- | -------- |
| POWER TAKE OFF | Yüksek basınçlı hidrolik akışkan | Hücum açısı ayarlanabilir kanatlı rüzgar türbini | Kaplan Türbin | Yüksek basınçlı hidrolik akışkan | Zincir - dişli bağlantı elemanları ile direkt tahrik |
| SİSTEMLER İÇİN KABUL EDİLEN YILLIK KAPASİTE FAKTÖRLERİ ( % ) ( Kapasite faktörü Sistemin yıllık üretim miktarının yine sistemin yıllık üretim kapasitesine bölünmesi ile elde edilir. ) | 40 | 50 | 33 | 33 | 50-60 (Oscilating water column sisteme göre bir yaklaşımda bulunulmaya çalışıldı ) |
| SİSTEM VERİMLİLİK DEĞERLERİ ( % ) | 41,5 | 24.8 | 19.76 | 15-16 | 50.9 |
| SİSTEM RATED POWER SİSTEMLERİN KURULUM GÜÇ DEĞERLERİ Not :Amerika Maine sahilleri için 12.4 kw/mt dalga enerji potansiyeli değerlerine göre hesaplamalar yapılmıştır. |
750 KW | 500 Kw –2MW ( sistem ölçülerine bağlı olarak ) | 4 MW | 250 KW ‘a kadar | 37 KW ( Bizim sistem 25 KW gücünde olacak Çünkü Batı Karadeniz sahili 7-8 kw/mt şartları için 3 mt dalga cephesi bulunan bir sistem yapılacak-Aynı sistem 12,4 kw/mt için 37 kw’lık bir sistemdir. Kurulu güç = 12,4 x 3= 37 Kw |
| SİSTEMLERİN YILLIK ÜRETİM MİKTARLARI ( MWH / yıl ) Not :Amerika Maine sahilleri için 12.4 kw/mt dalga enerji potansiyeli değerlerine göre hesaplamalar yapılmıştır.Her bir sistemin kendi verimlilik ve kapasite faktörlerine göre hesaplamalar yapılmıştır. | 1076 MWH | 3090 MWH | 6830 MWH | 83 MWH | 98,16 MWH [[12,4 x 3] x 0,509 x 0,6 ] x 24 x 30 x 12 Diğer sistemlerle aynı parametrelere göre karşılaştırma için Amerika sahil dalga enerji potansiyeli dikkate alınmıştır |
| 1000 MWH / yıl ÜRETİM YAPABİLECEK SİSTEMİN KURULUŞ MALİYETİ( her bir sistemin kendi kapasite faktör ve verimlilik değerleri göz önüne alınmıştır ) | 2,3 milyon USD | 890 bin USD | 1,61 milyon USD | 6 milyon USD | 276,334 bin USD (1000 : 98,16) x 27.125 usd |
| ANLIK GÜÇ YAKLAŞIM DEĞERİ ( Yıllık üretimin sürekli ve sabit bir üretim ile yapılabileceği değer- teorik olarak. Yıllık üretimin (12x30x24 saat ) ‘e bölünmesi | 124,5 KwH | 357,6 KwH | 790,5 KwH | 9,6 KwH | 9,46 KwH |
| SİSTEM MALİYETİ | 2-3 Milyon USD ( 750 kw’lık sistem için )( Taşıma + kurulum ve şebeke bağlama maliyetleri hariç ) | 2,5 -- 3 Milyon USD ( 500 kw - 2 MW’ lık sistem için )( Bağlantılar + montaj + komisyonlar + şebeke bağlama masrafları hariç ) | 10 --- 12 milyon USD( 4 MW ’lık sistem için )( 4 MWH'lik ünitenin maliyeti.Taşıma, kurulum ve şebeke bağlantı masrafları dahil değil ) | 500000 USD( 250 kw’ a kadar olan sistem için )( Taşıma + kurulum ve şebeke bağlama maliyetleri hariç ) | 27.125 bin USD ( 1 $ = 3,65 tl ) İş planında 25 kw’lık sistemin maliyetini 99.000 Tl / 3,65 $ = 27.125 USD olarak bulmuştuk. ( Taşıma + deniz konumuna kurulum + montaj ve şebeke bağlama maliyetleri dahil) |
| MALİYET KAYNAKLARI | 12 milyon USD U.K hükümetinden 5 milyon USD ve değişik Avrupa yatırım firmalarından ) | 5.8 milyan USD Energetech firması Sofistike özel yatırımcı ve firmalardan temin edilmiş. ) | Firma birçok şirketin oluşturduğu konsorsiyum tarafından finanse edilmektedir. Ayrıca hükümet kaynakları ve Avrupa birliği 5.nci enerji programı çerçevesinde de destek- lenmektedir |
Start-up şirketi olup yatırımcılar tarafından finanse edilmektedir. | 27.125 USD ( 1 $ = 3,65 tl ) ( maliyet 99.000 tl ) TÜBİTAK 1512 teşvik ve destek proğramı + Özkaynaklar |
| SİSTEMLERİN AŞAĞIDAKİ TABLOYA GÖRE KARŞILAŞTIRMA NUMARASI | 1 ( Yüksek basınçlı hidrolik sistem ) | 2 ( Hava türbini jeneratörü ) | 3 ( Hidrolik türbin ve jeneratör ) | 3 ( Tek noktadan tahrikli, yüksek hidrolik basınçlı jeneratör ) | 4[1] ( Çok noktadan doğrudan tahrikli jeneratör ) |
SİSTEMLERİN AVANTAJ VE DEZAVANTAJ KARŞILAŞTIRMALARI
| SİSTEM ÖZELLİĞİNE | SİSTEM ÖZELLİGİ | AVANTAJLARI | DEZAVANTAJLAR |
|---|---|---|---|
| BAĞLI SINIFLANDIRMA | |||
| 1 | Yüksek basınçlı yağ, Hidrolik güç aktarma | Büyük kuvvetler somurulabilir | Akışkan içeriği, salmastraların yıpranması, bakım ve verim |
| 2 | Hava türbünü-Jenaratör | Alçak hız dalgaları yüksek hıza sahip hava akımına çevrilebilir. | Düşük etki tirbünlerinin verimleri, çif taraflı hava akışı |
| 3 | Hidrolik türbin-Jeneratör | Çalışma sıvısının su olması nedeniyle çevresel sorun bulunmamaktadır. | Deniz suyu aşındırıcıdır. Sistem bileşenlerine zarar verebilir. Hortum pompalarının kullanılması yüksek basınçlı su ikmaline izin vermeyebilir. Türbinler düşük su basınçlı uygulamalar için daha uygundur. |
| 4 | Lineer jeneratör | Mekanik enerjinin doğrudan çevrilmesi çok daha basit yapıda olması | Yavaş öteleme hareketlerinden dolayı güçlü daimi mıknatısları gerektirir. Büyük dalga kuvvetlerini çevirmek için DED iri ve ağır olabilir. |
[1] Bu karşılaştırma tablosunda bizim sistemimiz avantaj-dezavantaj tablosundaki “ 4 “ numaralı linear generator yapısına uymaktadır.
NOT : Yukarıdaki karşılaştırma tablosundaki bilgiler USA Electricity İnnovation institute E2I EPRİ Assessment-2004 raporundan alınmıştır.
25 KW ‘LIK SİSTEM KURULUMU İÇİN ALINACAK HİZMET ALIMLARI
( USD = 3,65 tl )
| Danışmanlık ve Diğer Hizmetlerin Alındığı Kuruluş | Tutarı (TL) |
|---|---|
| Makine Mühendislik Firması | 3000 |
| Elektrik / Elektronik Mühendislik Firması | 3000 |
| Elektrik İşleri Taşeron Firması | 4000 |
| Mekanik İşler Taşeron Firması | 13000 |
| Dalgıçlık organizasyon İnşaat ve sanayi Firması | 8000 |
| Dalgıçlık organizasyon İnşaat ve sanayi Firması | 5000 |
| Tır nakliye firması | 3000 |
| Vinç kiralama firmaları | 1000 |
| 45.000 tl |
25 KW’LIK SİSTEM KURULUMUNDA GEREKLİ MALZEMELER VE
MALİYETİ ( USD = 3,65 TL. )
| Sıra No | Malzeme Adı | Kullanım Amacı | Miktarı ve Birimi | Birim Fiyatı (USD) | Birim Fiyatı (TL) | Toplam Tutarı (TL) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Flexible Yüzey Elemanı | Sistemin deniz dalgaları ile etkileşimini sağlamak | 30 m² | 100 | 365 | 10950 |
| 2 | 5 KW Gücünde Alternatör | Sistem çıktısı olarak elektrik üretmek için | 2 Adet | 850 | 3100 | 6200 |
| 3 | İnvertör | Enerji çıktısının şebeke gerilimine uygun hale getirilmesi | 2 Adet | 750 | 2750 | 5500 |
| 4 | Zemin beton platformu ( Çelik ayaklarıyla birlikte ) | Sistemi deniz zeminin de tutacak ana temel yapı | 40m² | 37 | 135 | 5400 |
| 5 | l Profiller ( 160 mm. ) | Ana taşıyıcı dikey ayaklar için ( parça no : 1) | 50 mt | 10 | 36,5 | 1825 |
| 6 | l Profiller (160 mm. ) | Taşıyıcı gövde yatay kolonlar ( parça no : 2 ) | 90 mt | 10 | 36,5 | 3285 |
| 7 | 30 mm demir çubuklar | Alt ve Üst sınırlayıcılar ( parça no : 3 ve 4 ) | 70 mt | 3,5 | 12,775 | 895 |
| 8 | 30 mm demir çubuklar | Flexible yüzey sınırlayıcıları ( parç no : 6 ) | 135 mt | 3,5 | 12,775 | 1725 |
| 9 | 50x50x5 mm.’lik Köşebent Demir | Üst platform alt destekleri | 40 mt | 2,4 | 8,76 | 350 |
| 10 | Bağlantı zinciri | Dişli üzerinde çalışan kısım ( parça no : 10 ) | 180 mt | 5 | 18,25 | 3285 |
| 11 | Tek sıra dişli | Miller üzerindeki dişliler ( parça no : 20 ) | 50 Adet | 6 | 21,9 | 1095 |
| 12 | ɸ 50 mm ‘ lik transmisyon mil | Güç aktarım elemanları-parçaları ( parça nolar : 15 ve 16 ) | 44 mt | 9 | 32,85 | 1445 |
| 13 | Zincir - Dişli Yönlendirme aparatı | Zincirin dişliye yönlendirilmesi için ( parça no : 17 ) | 25 Adet | 20 | 73 | 1825 |
| 14 | Zincir yönlendirme makarası | Zinciri dişliye yönlendiren makara ( parça no : 14 ) | 25 Adet | 8 | 29,2 | 730 |
| 15 | Bağlantı kaplini | Güç mili ile alternatör bağlantısını sağlamak ( parça no : 21 ) | 2 Set | 100 | 365 | 730 |
| 16 | Mil ekleme flençleri | Ana ve yardımcı mil bağlantı elemanları ( parça no : 19 ) | 8 Çift | 100 | 365 | 2920 |
| 17 | Mil yatakları (paslanmaz) | Adet | 100 | |||
| 18 | 60 mm Etli demir boru | Zincir muhafaza borusu ( parça no : 13 ) | 100 mt | 1,8 | 6,6 | 660 |
| 19 | 60 mm-- ɸ 80 mm Konik boru | Zincir muhafaza boru ağız girişleri için | 100 Adet | 1,8 | 6,6 | 660 |
| 20 | Çelik halat | Flexible yüzey-zincir bağlantıları ve diğer bağlantı noktaları için ( parça no : 9 ve 22 ) | 200 mt | 2,5 | 9,125 | 1825 |
| 21 | Kelepçe | Zincir-çelik halat bağlantılarında ve flexible yüzey yönlenndirici bağlantılarında | 150 Adet | 0,72 | 2,63 | 395 |
Toplam maliyet : 59.000 TL
25 KW’LIK SİSTEM ÖLÇÜLERİ
