Atıksu Arıtma Tesislerinden Elde Edilen Hidroelektrik Üretiminin Türkiye Mesken Elektrik Talebini Karşılama Oranı

Coverage Ratio of Residential Electricity Demand of Turkey with Wastewater Treatment Plant Hydroelectric Production

Özet

Bu çalışmada, Atıksu arıtma tesislerinde (AAT) farklı düşü yüksekliklerinde elde edilebilecek elektrik enerjisinin Türkiye’nin mesken elektrik ihtiyacını karşılama oranlarının belirlenmesi üzerine bir çalışma yapılmıştır. Bu amaçla AAT hidroelektrik potansiyelini değerlendirmek için bir yöntem sunulmuştur. Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK)’ndan alınan veriler doğrultusunda gelecek yıllar için Türkiye’deki AAT’lerden arıtılacak atıksuya ait debi tahminleri yapılmıştır. Elde edilen tahmini debi değerleri kullanılarak düşü yüksekliklerinin 15 metre ve 30 metre olması durumlarında gelecek yıllarda AAT’lerden üretilebilecek toplam mikro-hidroelektrik enerjisi üretim tahminleri yapılmıştır. Gelecek yıllara ait tahminler Matlab ortamında yazılan eğri uydurma programı aracılığıyla elde edilen denklemler kullanılarak elde edilmiştir. Yine geçmiş yıllara ait veriler kullanılarak Türkiye’nin gelecek yıllara ait mesken elektrik enerjisine ait tahmini talep değerleri elde edilmiştir. Bu tahmini değerler kullanılarak farklı düşü yüksekliklerinde AAT’lerden elde edilen mikro-hidroelektrik üretimin mesken elektik enerjisi talebini karşılama oranları ve kaç meskenin elektrik ihtiyacının karşılanabileceği hesaplanmıştır. Elde edilen verilere göre 2018-2024 yılları arasında ortalama % 2,73 oranında nüfus artış hızı tahmin edilirken, aynı yıllarda AAT’ler tarafından arıtılan atıksu miktarındaki artış oranının ise % 13 civarında olacağı görülmüştür. Düşü yüksekliğinin 15 metre ve 30 metre olması durumunda 2018-2024 yıllarında üretilebilecek mikro-hidroelektrik güç üretimi % 44 civarında artmaktadır. Türkiye’de meskenlerde tüketilmesi tahmin edilen elektrik enerjisi oranlarının ortalama % 9,00 civarında artarak 2024 yılında 73.900 GWh/yıl olacağı tahmin edilmiştir. Düşü yüksekliğinin 15 metre olması durumunda 2024 yılında 84.554 adet meskenin, 30 metre olması durumunda ise 169.104 adet meskenin AAT’den kaynaklı mikro-hidroelektrik üretimi tarafından karşılanabileceği sonucuna ulaşılmıştır

Abstract

In this paper, coverage rate of Turkey's residential electricity needs at different heads from electric energy produced by the wastewater treatment plant (WWTP) are determined. For this purpose a method for assessing the hydroelectric potential of WWTP is presented. Data were taken from Turkey Statistical Institute (TUIK). Using these data in future years to estimate the amount of wastewater to be treated in WWTP in Turkey were made. In case the heads are 15 meters and 30 meters by using the estimated wastewater amount, total micro-hydroelectric energy production were estimated that produced from WWTPs in the coming years. Estimates for the future years were obtained by using the equations obtained through the curve fitting program written in Matlab environment. Using data from past years belonging to Turkey next year's demand forecast of the residential electric energy values were obtained. With using of these estimated values, the ratio of electrical energy generated by the WWTP at different heads to the residential electrical energy was determined. In addition, it was calculated how many residential could meet the electricity needs by WWTP’s electrical energy. According to the obtained data, the average rate of increase in population between the years of 2018-2024 will be estimated at 2.73%. On the other hand, the rate of increase in the amount of wastewater treated by the wastewater treatment plants will be around 13%. The micro-hydroelectric power production, which can be produced in 2018-2024, increases by about 44% in the case of 15 meters and 30 meters. It is consumed in residences in Turkey as the estimated average electricity rates will increase by around 9.00% in 2024 and 73 900 GWh / year is expected to reach. It was concluded that 84.554 residence in 2024 could be covered by micro-hydroelectric power generation from AAT in case the dream height is 15 meters. If the height of the fall is 30 meters, it is estimated that it will be 169.104 residence.