Elektrik enerjisinin üretiminde önemli bir yere sahip olan termik santaller kendine özgü bir çalışma prensibine sahiptir. Termik santralin ne olduğunun ve nasıl çalıştığının daha iyi anlaşılabilmesi için bölümlerinin de bilinmesi gereklidir. Bu iki temel soru sorulduktan sonra termik santralin sağladığı avntajlar ve dezavantajlar daha kolay kıyaslanabilecektir.
Termik santral nedir?
Termik santral ısı enerjisini elektrik enerjisine çeviren enerji tesisidir. Termik santralde katı, sıvı, gaz yakıtlarda bulunan kimyasal enerji elektrik enerjisine çevrilir. Termik santrallerin çoğunda birincil yakıtların yakılması suyu ısıtır ve buhara dönüştürür. Buharın basıncı elektrik üreten buhar türbinlerini çalıştırır. Ardından buhar yoğunlaştırılır ve sisteme geri döndürülür.
Termik santraller, fosil yakıtlar, nükleer enerji, biyokütle ve atık dahil olmak üzere birkaç farklı türde ısı kaynağı kullanabilir.
Termik santral nasıl çalışır?
Termik santrallerde ise kömür, doğalgaz, çöp, fueloil, linyit gibi maddeler yüksek sıcaklıklarda yakılır ve büyük bir kazandaki ve boru sistemlerindeki su ısıtılır ve yüksek basınçlı buhara dönüştürülür. Bu buharın yüksek basıncı türbinleri döndürür. Türbin de alternatörü çevirerek elektrik enerjisi üretilmesini sağlar.
Daha önceki yazılarımızda da değinmiştik. Elektrik üretilmesi için bir dönme etkisine ihtiyaç vardır. Bir elektrik üreteci yani generatör dönme etkisiyle mıknatıslanmalı ve elektrik üretmelidir. Generatöre dönme etkisini verecek bir kaynak gereklidir. Bu kaynak hidroelektrik santrallerde su basıncı, rüzgar santralinde rüzgarın itme kuvvetidir.
Termik santral çalışma prensibi sırasıyla şöyledir:
- Doğalgaz, kömür, fuel-oil gibi yakıtlar kazanlarda yakılır.
- Kazanlarda oluşan yüksek basınçlı buhar tribüne gönderilir.
- Türbin dönme hareketi yapmaya başlar ve türbine bağlı elektrik üretmekle görevli alternatörü döndürmeye başlar.
- Alternatör elektriği üretir ve üretilen elektrik yükseltici trafolar vasıtasıyla yüksek gerilime çevrilerek iletim hatlarına gönderilir.
- Oluşan sıcak buhar soğutma kulelerine gönderilerek soğutulur ve bu çevrim sürekli devam eder.
Termik santralin bölümleri nelerdir?
Termik santralin içerisindeki elemanlar ve görevleri şöyledir:
Soğutma kulesi
Türbinden çıkan yüksek basınçlı buhar soğutma kulesine gönderilerek soğutulur ve tekrar su haline dönüştürülüp çevrimde tekrar kullanılır.
Üretilen elektriği yükselterek iletim hattına gönderen dönüştürücüdür.
Elektrik jeneratörü
Mıknatıslanıp elektriği üreten kısımdır.
Düşük basınçı türbin
Düşük basıncın olduğu türbindir.
Kondansör
Yoğunlaşma işleminin yapıldığı kısımdır.
Orta basınçlı türbin
Orta ölçekte basıncın olduğu türbindir. Yüksek basınç türbinine benzer, ancak daha büyüktür, böylece buharlaşma daha da genişler. Yüksek basınçta su ve buhar içerir ve türbin için akış üretir.
Yüksek basınçlı türbin
Yüksek basıncın olduğu türbindir. Buharın türbin kanatlarından geçerken genleşmesine izin vererek termal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürür.
Konveyör
Yakıtı yakılmak üzere üretim bölgesine taşıyan banttır.
Kazan
Yakıtın yakıldığı büyük haznedir. Kazan sıcaklığı 1300 dereceleri bulabilir.
Hava girişi
Oksiyen girişinin yapıldığı yerdir.
Baca
Dumanın atıldığı bölgedir.
Termik santral çeşitleri nelerdir?
Termik santraller yakıtlarına göre çeşitlendirilebilir.
- Kömür santralleri
- Petrol santralleri
- Nükleer santraller
- Jeotermal santraller
- Solar termal santraller
- Biyokütle santralleri
- Doğalgaz çevrim santralleri
Termik santralin avantajları nelerdir?
Termik santralin faydaları şunlardır:
- Kurulum maliyetleri uygundur.
- Kısa vadede karı yüksektir.
- Üretim kapasiteleri yüksektir.
- Yakıtın çıkarıldığı bölgelerde konumlandırılırsa taşıma masrafı azdır.
- Kömür, fuel oil gibi yakıtlar genelde ucuzdur ve maliyeti düşüktür.
- Santraller genellikle düz bölgelerde bulunur, dolayısıyla ileriki dönemlerde santralin alanının genişlemesi daha kolaydır.
Termik santralin dezavantajları nelerdir?
Termik santralin zararları şunlardır:
- Yakıtın yakılması ve atılması sırasında zehirli gazla açığa çıkarır. Bu nedenle çevreciler tarafından sıklıkla yapımı eleştirilmektedir.
- Zehirli gazlar hava, su, toprak kirliliğine neden olmaktadır. Bu da canlılara zarar vermektedir.
- Güneş ve rüzgar gibi temiz bir enerji şekli olduğu söylenemez. Yakıt gereklidir.
- Üretim kapasitesi kullanılan yakıtın kalitesine de bağlıdır.
- Doğalgaz ve kömür gibi yakıtlar kullanıldığından yakıtı ücretsiz değildir. Ülke içindeki kaynaklar yeterli olmayabilir. İthal edilmesi gerekebilir.
Termik santral yenilenebilir enerji midir?
Termik santralin kaynağı yukarıda saydığımız fosil yakıtlar olduğundan ve bu fosil yakıtların rezervinin tükenme ihtimali olduğundan dolayı termik enerji yenilenebilir bir enerji değildir.
Türkiye’deki termik santraller
Kurulu gücüne göre Türkiye’de bulunan en büyük 10 termik santral şunlardır:
No
Termik santalin ismi
Bulunduğu şehir
Kaynağı
Kurulu gücü
1
Zonguldak Eren (ZETES)
Zonguldak
İthal Kömür
2.790 MW
2
Afşin – Elbistan B Termik Santrali
Kahramanmaraş
Linyit
1.440 MW
3
Afşin Elbistan A Termik Santrali
Kahramanmaraş
Linyit
1.355 MW
4
Cenal Karabiga Termik Santrali
Çanakkale
İthal Kömür
1.320 MW
5
İSKEN Sugözü Termik Santrali
Adana
İthal Kömür
1.320 MW
6
İÇDAŞ Bekirli Termik Santrali
Çanakkale
İthal Kömür
1.200 MW
7
İskenderun Atlas Termik Santrali
Hatay
İthal Kömür
1.200 MW
8
Soma B Termik Santrali
Manisa
Linyit
990 MW
9
Kemerköy Termik Santrali
Muğla
Linyit
630 MW
10
Yatağan Termik Santrali
Muğla
Linyit
630 MW