PARAMETRIC INVESTIGATION OF THE EFFECT OF ENERGY GENERATION SYSTEMS ON GLOBAL WARMING


Topal M. E.

INTERNATIONAL MEDITERRANEAN CONGRESS, Mersin, Turkey, 16 - 18 November 2022, pp.576-583

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Mersin
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.576-583
  • Recep Tayyip Erdoğan University Affiliated: Yes

Abstract

The main objective of this study is to parametrically investigate the impact on global warming of power generation systems using resources such as renewable energy, fossil fuels, solid waste, and nuclear energy. In this context, the necessary parametric comparisons have been made, especially taking into account the global warming potential of the CO2 gas emitted into the atmosphere by such systems. For this purpose, CO2 emissions per kWh of electricity from power generation systems were calculated and the total global warming potentials were determined on a CO2 basis. The coal-fired thermal power plants with the highest CO2 emissions were used as a reference for the comparisons made in this study. It is also assumed that each power generation system (i) produces as much electricity as the coal-fired power plant generates annually with an installed capacity of 100 MW, (ii) only the greenhouse effect of CO2 is considered in the study and comparisons are made. Taking this information into account, the annual amount of CO2 emitted into the atmosphere is calculated for each power plant. Coal has the highest annual CO2 emission in power generation with 682710 tons, and wind power plants have the lowest CO2 emission with 2100 tons. Comparing the power plants generating the same amount of electricity, oil 0.76, natural gas 0.62, biomass 0.041, nuclear 0.025, solar 0.013, wind 0.003, geothermal 0.0205, and solid waste 0.58 emit less CO2 than a coal-fired power plant. Thus, using waste-to-energy, renewable energy, or nuclear power plants instead of thermal power plants reduces the amount of CO2 released into the atmosphere. 

Bu çalışmanın temel amacı, yenilenebilir enerji, fosil yakıtlar, katı atıklar ve nükleer enerji gibi kaynakları kullanan enerji üretim sistemlerinin küresel ısınmaya etkisini parametrik olarak araştırmaktır. Bu kapsamda özellikle bu tür sistemlerden atmosfere salınan CO2 gazının küresel ısınma potansiyeli dikkate alınarak gerekli parametrik karşılaştırmalar yapılmıştır. Bu amaçla, enerji üretim sistemlerinden elde edilen kWh elektrik başına CO2 salınımları hesaplanmıştır ve CO2’ye bağlı olarak toplam küresel ısınma potansiyelleri belirlenmiştir. CO2 salınımının en fazla olduğu kömürle çalışan termik santraller bu çalışmada yapılan karşılaştırmalar için referans kabul edilmiştir. Ayrıca her bir enerji üretim sisteminin i)100MW kurulu gücündeki kömür santralinin yıllık ürettiği elektrik miktarı kadar üretim yaptığı, ii) Çalışmada sadece CO2’nin küresel ısınma etkisinin dikkate alınarak karşılaştırmaların yapıldığı kabul edilir. Bu bilgiler göz önüne alındığında, her bir santral için yıllık atmosfere salınan CO2 miktarı hesaplanmaktadır. Elektrik üretimi sırasında en yüksek yıllık CO2 salınımı 682710 ton ile kömüre aitken en düşük CO2 salınımı 2100 ton ile rüzgâr santrallerine aittir. Aynı miktarda elektrik üreten santraller arasında yapılan kıyaslamada kömürle çalışan santrale göre göre petrol 0,76; doğalgaz 0,62; biyokütle 0,041; nükleer 0,025; güneş 0,013; rüzgâr 0,003; jeotermal 0,0205 ve katı atık tesisi 0.58 oranında daha az CO2 salınımı yapmaktadır. Sonuç olarak, termik santraller yerine katı atık santrali, yenilenebilir enerji santralleri veya nükleer enerji santrali kullanımı atmosfere salınan CO2 miktarını azaltır.