Pumped Storage Hydroelectric Power Plant Design

Abstract

Energy, as one of the indispensable cornerstones of economic and social development, is one of the main items of production activities for the welfare of the society. Therefore, it is an important necessity to provide the energy needed for the development of living standards by providing sufficient, continuous and low cost. While the purpose of establishing Pumped Storage Hydroelectric Power Plants (PHES), one of the renewable energy resources, is to meet the peak demand, it is also planned to store water as potential energy. In this study, by examining the existing PHES in the world and in our country, based on 3 different upper reservoir volumes of 1.000.000 m3 - 2.500.000 m3 - 5.000.000 m3 at 372 m altitude and where Oymapınar hydroelectric power plant reservoir is used as lower reservoir; 1 energy tunnel with 400 m length, 3 m diameter concrete lined, 500 m long and 5 m diameter tail water tunnel, 1 powerhouse at -10 m elevation, 3 turbines in the power plant and the Oymapınar HEPP Reservoir as a sub-reservoir It is planned to be used. The design study was carried out with analytical calculations, and as a result of the calculations, an investment cost of $ 245.120.073 - $ 321.920.073 - $ 351.520.073 and a 15-9-9 year profitability ratio was found for each scenario.

Özet

Enerji, ekonomik ve sosyal kalkınmanın vazgeçilmez temel taşlarından biri olarak, toplumun refahı için üretim faaliyetlerinin ana kalemlerinden biridir. Bundan dolayı yaşam standartlarının gelişimi için ihtiyaç duyulan enerjinin yeterli, sürekli ve düşük maliyetle sağlanarak sunulması önemli bir gerekliliktir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından Pompaj Depolamalı Hidroelektrik Santrallerinin (PHES) kuruluş amacı pik talebin karşılanması iken, aynı zamanda suyun potansiyel enerjisi şeklinde depolanması maksadıyla da planlanmaktadır. Bu çalışmada dünyada ve ülkemizde mevcut PHES’ler incelenerek, Oymapınar hidroelektrik santralı rezervuarının alt rezervuar olarak kullanıldığı ve 372 m kotunda 1.000.000 m3 - 2.500.000 m3 - 5.000.000 m3’lük 3 farklı üst rezervuar hacmi baz alınarak; 400 m uzunluğunda, 3 m çapında beton kaplamalı 1 adet enerji tüneli, 500 m uzunluğunda ve 5 m çapında 1 adet kuyruk suyu tüneli, -10 m kotunda 1 adet santral binası, Santral binası içinde 3 adet türbin ve alt rezervuar olarak da Oymapınar HES Rezervuarının kullanılması planlanmıştır. Yapılan tasarım çalışması analitik hesaplamalar ile yapılarak, hesaplamalar sonucunda her bir senaryo için 245.120.073 $ – 321.920.073 $ – 351.520.073 $ yatırım bedeli ve 15-9-9 yıllık rantabilite oranı bulunmuştur.