Elektrik enerjisi amaçlı geleneksel olmayan jeotermal sistemler (UGS), bazı kavramsal tasarımlar ve termodinamik sınıflandırılması

The electric power production targeted Unconventional Geothermal Systems (UGS), some conceptual designs and their thermodynamics classification

Özet

Jeotermal Enerji, yenilenebilir ve göreceli temiz bir enerji kaynağıdır. Yerkürenin sadece üst kabuğundaki jeotermal enerjinin miktarı bile tüm Dünya’nın enerji ihtiyacını binlerce yıl karşılayabilecek büyüklüktedir. Maalesef, günümüzde geleneksel yöntemlerle bu potansiyelin sadece çok küçük bir kısmı değerlendirilebilmektedir. Geri kalan alanlar ise değerlendirilemeyen akışkan fakiri sıcak alanlara karşılık gelmektedir. Böylesine potansiyele sahip alanların değerlendirilebilmesine yönelik somut ilk adımlar 1960’lı yılların sonu 1970’li yılların başında ortaya çıkmıştır. Bu çalışmalar, sonraki yıllarda artarak devam etmiş; yeni birçok terim ve kavramsal tasarım geliştirilmiştir. Bu hususta, ne yazık ki, henüz kapsayıcı bir tanım oluşmamıştır. Bu nedenle, istenen kavramın doğru bir şekilde ifade edilememesi, ekonomik riski yüksek bu alanların değerlendirilebilmesi için ülkelerin ihtiyaç duyduğu yasal düzenlemelerin sınırlarının belirlenememesi gibi bazı zorluklar ortaya çıkmaktadır. Bu yazıda, akışkan fakiri sıcak alanlardan elektrik üretimi hedefli projeler için sıklıkla kullanılan önemli bazı terimler ve kavramsal tasarımlar tartışılmıştır. Ayrıca, tüm bu terimler “Geleneksel Olmayan Jeotermal Sistemler-UGS” adı altında toplanmış ve söz konusu tasarımlar termodinamik sistem türlerine göre sınıflandırılmıştır. Bunun yanı sıra, bu terimlerin tanımsal sınırlarının belirlenmesinde kullanılabilecek yeni bazı öneriler sunulmuştur.

Abstract

The geothermal energy is a renewable and relatively clean energy resource. The amount ofgeothermal energy stored just in the upper crust of the earth is large enough to meet the world’senergy needs for thousands of years. Unfortunately, only a small portion of this potential can beutilized today by the conventional methods. The rest corresponds to the hot, fluid-poor areas whichcannot be utilized by the current technology. The first concrete steps towards the utilization ofsuch high potential areas emerged in the late 1960s and early 1970s. These studies have graduallycontinued in the following years, and many new terms and conceptual designs have been proposedso far. Unfortunately, no comprehensive definition has been established on this subject yet. This maybring about some difficulties such as the failure to express the intended concept in the right manner,the inability to determine the legal boundaries for the regulations required by the countries to makeuse of these areas which pose high risks in the commercial point of view. In this paper, some of themajor terms and conceptual designs used for the projects targeting the power generation from fluidpoor hot areas are discussed. Furthermore, all of these terms have been gathered under the title of“Unconventional Geothermal Systems-UGS” and these designs are classified according to the typesof thermodynamic system for the first time in this study. In addition, some new suggestions that canbe used to define the definitional boundaries of these terms are put forward.