DÜNYA ENERJİ KONFERANSI 1966 TOKYO TOPLANTISI

Dünya Enerji Konferansı 1966 Tokyo Toplantısın

özetleyen : Ayhan ERKAN

Yük. Müh. E.E.Î.M.

GtRlŞ

Dünya Enerji Konferansı 16-20 Ekim 1966 tarihleri arasında Tokyo'da toplanmıştır.

Konferansa 27 memleket ve milletlerarası organizasyondan 165 rapor gönderilmiştir. Türkiye de bu konferansa, Müçteba Buharalılar ve Ayhan Erkan tarafından-hazırlanan «Hızla artan Türkiye elektrik enerjisi ihtiyacının karşılanmasında hidrolik, termik ve nükleer kaynakların koordinasyonu» ve Hikmet Altınköprü tarafından hazırlanan «Türkiye şehir ve kasabalarının sosyal ve sanayi inkişafına elektrik enerjisinin tesiri» adlı. iki raporla iştirak' etmiş tir.

Konferans çalışmaları aşağıdaki bölümlere ayrılmış vaziyette yürütülmüş ve raporların ve konuların müzakeresi bu programa göre yapılmıştır.

BOLÜM I — Genel hususlar

IA — Enerji ihtiyaçları tahmin metodlarinda yeni gelişmeler

IB — Enerji endüstrilerinin koordinasyonu IC — Milletlerarası enerji alış verişiyle ilgili müstakbel problemler

BOLUM II — Enerjinin başka bir enerji şekline çevrilmesi, taşınması ve depolanmasiyle ilgili müstakbel problemler

IIA — Elektrik (1) Yeni enerji üretim sistemleri — Hidrolik"' — Termik — Nükleer (2) — Enterkonnekte enerji sistemleri TIB — Başlıca yakıtların birbirlerine nazaran karşılıklı durumları

BÖLÜM III — Enerji istihlâkinde müstakbel inkişaflar

III A — Sanayi III B — Ticarethaneler ve evler III C — Ziraat ve köyler ITI D — Nakliyat Konferans sonunda ayrıca, elektrik sanayiinde en ileri memleketlerin uzmanlarının iştiraki ile

— Elektrik şebekelerinde puant yüklerin karşılanması,

— Enerji Santrallarmın havayı kirletmesi ve etrafa zararlı tesirleri, konularında iki yuvarlak masa toplantısı yapılmıştır.

Aşağıda her bölümde müzakere edilen ko nular ve bu bölümle ilgili olarak gönderilen raporlar hakkında kısa genel malûmat verilmiştir.

IA — ENERJİ İHTİYAÇLARI TAHMİN METODLARINDA YENİ GELİŞMELER

Müstakbel enerji ihtiyaçlarının tahmini, bu ihtiyaçların zamanında karşılanabilmesini ve tesislerin programlanmasını temin bakımından hayati ehemmiyeti haizdir. Bu bakımdan bu tahminlerdeki doğruluk ve isabet derecesini artırmak için azami gayretin gösterilmesi gerekir.

Bu konuda her memlekette kullanılan metodlar ve esas alınan donneler memleketlerin hususiyetlerine bağlı olarak farklı olmakla beıaber usuller ana hatlariyle birbirlerine benzer.

Enerji tahminlerinin ilk safhasını temel bilgilerin ve enformasyonun en doğru şekilde toplanması teşkil eder. Bu enformasyonun derinliği ve şekl memleketlerin ekonomik yapısına bazldır. Meselâ gelişme yolundaki, nüfusun nın elektrik enerisinden faydalanabildiği bir memleketdekı gerekli enformasyonun şekli ile (*) Bu yazıda Dünya Enerji Konferansında görüşülen konuların kısa bir hülâsası verilmiştir.

— Müstakbel elektrik enerjisi istihlâkini tahmin metodları ve matematik modeller.

— Tarifelerle elektrik enerjisi istihlâkinin şekline tesir edilmesi ve yük eğrilerinin ayarlanması,

— Enterkonnekte elektrik şebekelerinde puant yüklerin karşılanması,

— Milletler arası elektrik şebekeleri enterkonnekslonun bugünkü durumu, sağladığı faydalar milletler arası elektrik enerjisı alış verişi,

— Enterkonnekte elektrik şebekelerinin kontrolü ve ekonomik yük tevzi mevzuları ayrı yazı konuları teşkil edecektir.

ileri bir mcmleketdeki, meselâ ev abonelerinin yük eğrilerinin, biriktirmeli ısıtıcıların kullanılmasının veya muhtelif sanayi kollarındaki eko nomık şartlara bağlı olarak istihlâkin çok yakın dan incelenmesi şeklindeki makroskopik enformasyon birbirinden çok farklıdır.

Bunun yanında önemli bir konu da her enerjinin üretim, çevrilme, taşıma, dağıtım ve kullanma safhaları arasındaki dengenin tayini ile muhtelif cins enerjiler arasındaki bağıntı ve karşılıklı dengenin tespitidir.

Enerji ihtiyaçları tahmin metod!arı

Enerji ihtiyaçları tahmin metodları başlıca dört grupta toplanabilir :

— Seksion metodları, — Ekstrapolasyon metodları, — Matematik metodlar , — Ekonometrik metodlar ,

Seksion metodları veya üst üste koyma metodları, her sanayi grubu, her müstehlik sınıfı veya her bölge için ayrı ayrı istiklâkin tayini ve müstakbel İhtiyaçların tahmin edilmesi ve bundan sonra genel ihtiyacı bulmak .üzere bunların bir araya getirilmesi metodlandır.

Ekstrapolasyon metodları veya trend metodları ,tahmin yapılacak devreye benzer bir devredeki ihtiyaçların inkişaf şekline ve gidişatına dayanarak, gözönüne alınan devre için istatistik metodları ve mukayese metodları ile, doyma nazarı itibare alınarak istihlâkin tayini ve müstakbel ihtiyaçların tahmin edilmesi metodlarıdır.

Matematik metodlar, geçmişteki inkişafa, gidişata ve istihlâke tesir eden faktörlere dayanarak, bir matematik model meydana getirilmesi ve bu model vasıtasiyle müstakbel ihtiyaçların tayini metodlarıdır. Kullanılan matematik metodlar memleketlere göre çok farklıdır. Modelde her komponent tekabül ettiği sınırlar arasında değiştirilerek, her fiziki faktörün tesiri incelenir.

Ekonometrik metodlar, enerji istihlâkinin yatırım miktarı, milli hasıla, ferd başına milli gelir, sanayi istihsal endisi gibi ekonomik ve sosyal parametrelere bağlı olduğu esasma göre, bu faktörlerin tesiri nazarı itibare alınarak korrelasyonla müstakbel ihtiyaçların tahmini metodlarıdır. Ekonometrik metodlar bu bakımdan makroekonomiye sıkı sıkıya bağlıdır. Enerji fia laıının da ekonometrik bir faktör olması bakımından tarifelerin değişiminin istihlâk şekline tesirinin tayini de, ekonometrik metod konular meyanındadır.

Elektrik enerjisi ihtiyaçlarının tahmini de genel enerji ihtiyacı tahminlerine girer. Ancak

elektriğin depo edilmemesi ve üretimin her an istihlâki karşılama mecburiyeti elektriğe özel bir durum vermektedir. Bu bakımdan elektrik enerjisi ihtiyaçlarının tahmininde, yük eğrilerinin de tahmini özel bir ehemmiyeti haizdir. Aynı şekilde puant yüklerin miktarı, süresi, yükün bu değere ulaşma süresinin tahmini, ihtiyaçlara cevap verecek yatırımların şekil ve tipini tayin bakımından çok mühimdir. Elektriğin e hemmiyeti bakımından çok önemli bir husus da elektrik enerjisinin toplam enerji içindeki oranının tayini ve ilerki seneler için tahminidir.

Plânlama safhasında, yukardaki metodlann kontrolü gerekir. Bununla beraber tahminlerin biri ile bulunan neticelerin diğer bir metodla doğruluğu garanti edilemez. Enerji plânlama stratejisinin ekonomik veya sosyal şartların de ğişimine bağlı olarak muhtelif variant halinde ele alınması gerekir. Enerji plânlaması bu' bakımdan diğer sektörlerin statik plânlamasına mukabil dinamik bir plânlamadır. Bunun yanında plânlamada muhtelif enerji kaynaklan arasında optimum dengenin bulunması gerekir. Bu hususta en yaygın metod lineer programlamadır.

IB — ENERJİ ENDÜSTRİLERİNİN KOORDİNASYONU

Bugün her memleketin enerji ihtiyaçları ki sa veya uzun vadeli olarak tahmin edilebilmektedir. Memleket imkânlarının, bu ihtiyacın milli menfaatlere en uygun şekilde karşılanmasını temin' bakımından, koordinasyonda Hükümetlere büyük sorumluluk düşmektedir. Milli enerji politikası, enerji kaynaklarının kullanılmasın da muhtelif enerji kaynaklarının verimlilik duru mu, döviz tasarrufu, millî savunma, ekonomik ve sosyal hususlar gibi muhtelif faktörler muvacehesinde hükümetin tayin ettiği yol olarak tarif edilir. Bu politika memleketten memlekete değiştiği gibi zamana bağlı olarak da değişebilir.

Ancak, bugün enerji politikası millî seviyeden milletlerarası seviyeye yükselmiş durumdadır. Muhtelif tip enerji kaynaklarının gemi, pipe üne veya enerji hattı ile taşınması birçok memleketin bir arada tahakkuk ettirdikleri bir husus olduğu kadar, kaynakların inkişafının temini de millî enerji politikaları tevhit edilmek suretiyle milletler arası seviyede ele alınmaktadır.

Bu sahada bir konu da kömür veya petrol kaynaklariyle beraber bu kaynaklara dayanan kimya, enerji üretimi, rafineri., , kok v.s. gibi ana ve diğer yan sanayilerin de koordine şekilde inkişafının millî veya millet

lerarası seviyede teminidir. Bu arada büyük sa nayi komplekslerinin havayı kirletmesi probleminin de gittikçe artan ehemmiyeti dolayısile ele alınması gerekmektedir.

Bazı memleketlerde veya bölgelerde su kifayetsizliği dolayısile deniz suyunun büyük miktarlarda şehir, sanayi ve ziraat için tatlı suya çevrilmesi, büyük bir enerji endüstrisi kolu olarak ortaya çıkmaktadır. Su ihtiyacının devamlı artması bu prosedür için kullanılacak büyük miktarlardaki enerjinin en ucuz kaynaklardan teminini sağlamak bakımından milletlerarası işbirliğini geliştirmektedir. Son zamaslarda nükleer enerji su tasfiye tesisleri için gerekli enerjinin temininde en ucuz kaynak olarak inkişaf etmektedir. Ayrıca su tasfiye tesislerinin elektrik üretimiyle birlikte çift maksatlı olarak kurulması, ekonomik yönden enteresan çözümlerin bulunmasına imkân vermektedir. Distilasyon, elektrodializ, osmos vs. gibi muhtelif su tasfiye metodlannın birinin seçimi ise, tasfiye edilecek suyun ihtiva ettiği yabancı maddelerin cins ve miktarı, kuruluş maliyetleri, su ve enerjinin satış fiatlan £İbi muhtelif faktörler muvacehesinde ve hassas bir etüd sonunda karar verilebilecek bir hususi ur.

IC — MİLLETLER ARASI ENERJİ ALIŞ VERIŞIYLE İLGİLİ MÜSTAKBEL PROBLEMLER

• Bugün milletlerarası enerji alış-verişi çok geniş çapta uygulanmakta olup, bu alış - veriş gün geçtikçe artan bir tempoda gelişmektedir. Alış verişi yapılan enerji şekilleri bilhassa tabii gaz, elektrik, kömür, petrol ve nükleer yakıttır.

Milletler arası tabii gaz alış-verişl

Tabii gaz şeklindeki enerji istihlâkinin tüm enerji istihlâkine oranı birçok memleketlerde %30 gibi yüksek değerlere ulaşmaktadır. Gerekli tabii gaz'ın temini, kaynaklardan istihlâk merkezlerine nakli, milli ölçülerin üzerinde milletlerarası tabii gaz nakil şebekelerinin tesisini mecburi kılmıştır.

Avrupa memleketleri arasında bugün çok gelişmiş bir tabii gaz şebekesi mevcut olup gerekli tabii gaz Batı Avrupa'da bilhassa Hollanda ve Kuzey Afrika kaynaklarından, Doğu Avrupa'da Rusya kaynaklarından temin edilmektedir. Kuzey Afrika'dan tabii gaz'ın gaz şebekesinin başlangıç noktalarına nakli gaz sıvılaştınlmak suretiyle yapılmaktadır. Avrupa'da bu tabii gaz şebekesinin inkişafı ve yeni tabii gaz kaynaklarının bulunması için büyük gayret sarfedilmektedir.

Milletlerarası elektrik enerjisi alış-verişl Avrupa memleketlerinde bugün toplam termik kurulu takat 57 GW toplam hidrolik ku

rulu takat 53 GW olup, yıllık üretim %35 i hidrolik kaynaklardan olmak üzere 550 TVVh'a varmaktadır. Avrupa memleketleri arasında elektrik enerjisi alış - verişinin mazisi 40 sene evveline kadar gitmekte olup, 1965 de alış veriş miktarı 21 TVVh'a ulaşmıştır. Milletlerarası enterkonneksionun enerji alış-verişini sağlı yacak kaynakların optimum kullanmasını temin etmesi yanında en önemli bir faydası da, puantlann karşılanması için gerekli takati ekonomik şekilde temin etmesidir. Enterkonneks;on aynı zamanda enerji kaynaklarının milletlerarası işbirliği ile inkişafını da sağlamaktadır. Bu konuda plânlama, inşaat ve işletme sahalarında gerekli koordinasyonu milletlerarası organizasyonlar temin etmektedir.

IIA — (1) ELEKTRİK — HİDROLİK

Elektrik enerjisinin büyük çapta hidrolik kaynaklardan temin edildiği memleketlerde hidrolik santralların inkişafı daha ziyade düşük enerji üretim maliyetli büyük rezervuarlı ve alçak düşülü hidroük santrallara doğru, buna mukabil az yükün termik santrallar tarafından karşılandığı memleketlerde daha ziyade puant yüklerin karşılanmasına matuf hidrolik santral lara doğrudur. Bu bakımdan her iki halde santralların felsefesi, dizayn ve işletmesi birbirlerine nazaran farklıdır. Ancak her iki halde müşterek esas fikir su kaynağının en iyi ve en ekonomik şekilde kullanılmasının teminidir.

Hidrolik santraüar yalnız puant takatin temini için biriktirmeli pompaj santrallanndan sulama, taşkın kontrolü, sanayi su temini, su nakliyatı, balıkçılık, turizm v.s. gibi çok sayıda faktör yanında enerji üretiminin de nazarı itibare alındığı santrallara kadar" çok çeşitli olarak tesis edilmektedirler.

Hidrolik Santralların enerkonnekte işletmedeki önemi, elektrik enerjisinin su biriktirmesi şekliyle, bir nevi stok edilmesini temin etmeleridir. Bunun yanında hidrolik ve termik kaynakların bir bütün içinde en uygun şekilde koordinasyonunun temini, tesis ve işletme masrafları bakımından optimum çözümün bulunması gerekir.

Puantın karşılanmasında gaz turbinleıı veya diğer termik imkânlarla biriktirmeli pom paj santrallarının mukayesesinin de sistemin yük eğrileri muvacehesinde puantın miktar ve süresine bağlı olarak yapılması gerekir. Pompaj santrallannda reversibl tip, kanatların yö nünün değiştirilmesi suretiyle pompa ve türbin olarak çalışabilen grupların kullanılması maliyetlerde %20 — 25 civarında bir düşüklük temin etmektedir. Ancak bu tiplerin randıma-

nı türbin ve pompanın ayrı olduğu tandem tip lere nazaran o/o3 — 4 daha düşüktür. Bununla beraber kullanma süresinin az olması bakımından maliyetteki düşüşün tesiri, randıman kaybına nazaran çok hallerde daha ehemmiyetlidir.

Deniz suyunu biriktiren pompalı santrallar bilhassa sabit yükle çalışan nükleer santralların çok olduğu sistemlerde^ilerde enteresan bir çözüm olarak ortaya çıkacak şekilde görülmektedir.

Hidrolik santrallarda kurulu kVV bedeli inşaat mühendisliği ile ilgili tesisler dolayısile, termik santrallara nazaran yüksektir. Elektromekanik teçhizat bedelinin tesisatın tümünün bedeline oram hidrolik santrallarda %30 civarında iken, termik santrallarda 0/o80 civarındadır. Bu bakımdan, birçok memlekette, büyük termik ve nükleer santralların sayısının arttığı ve baz yükün gittikçe daha büyük bir kısmını üzerlerine aldıkları sistemlerde rezervuarlı hidrolik santrallara, inşaat hühendisliği ile ilgili kısımlarda buyuk artmalar yapılmadan yeni üniteler ilâve ederek, bu santralları gittikçe puant santralı haline kaydırma temayülü vardır.

Med ve cezirle çalışan hidrolik santralların tatbikatı da bugün nazariyattan geniş çapta fiiliyata girmiş bulunmaktadır. Bunun yanında Bulb gruplarının tatbikatı da geniş çapta artmaktadır.

Su kaynaklarının yalnız enerji üretimi için değil, fakat milli ekonominin icapları muvacehesinde sulama, nakliyat, sanayi suyun temim gibi muhtelif maksatlarda kullanılmasında optimum çozıımun bulunması da en önemli bir problemdir.

Bu gibi hallerde su kaynağının karakteristikleri, ekonomik parametrelere tahvil edilerek kompütör programlarına ithal edilmek suretiyle çözüm aranmaktadır.

HA (1) ELEKTRİK — TERMİK

Elektrik enerjisinin termik kaynaklardan temininin şimdiye kadar olduğu gibi ilerde de ehemmiyetini muhafaza edeceği muhakkaktır.

Teknolojik inkişafların sağladığı imkânlarla bugün ünite güçleri 1130 MW'a kadar yükselmiştir 1950 de en büyük grubun 200 MW, 1964 600 MW. olduğu düşünülürse bu sahadaki inkişafın hızı kolayca görülebilir. Yeni soğut ma metodlannm bulunması yakın bir gelecekte 2000 MW'lık ünıteleıin imaline imkân verebilecek şekilde görünmektedir.

Bunun yanında termik randımanın yükseltilmesi için süperkritık basınçlarda ve yüksek

sıcaklarda çalışma ve buhar çevriminin daha mükemmelleştırilmesi imkânları, malzeme teknoloji muvacehenesinde daimi bir araştırma konusudur. Yüksek basınçlı santrallarda fizikokimya meseleler de en mühim konuyu teşkil etme durumundadır. Teçhizat emniyeti de artan grup takatleri dolayısile çok büyük ehemmiyet kazanmaktadır. Büyük grupların emniyetli işletmesi, kompleks işletme prosedürleri nı de icap eti irmektedir. Bu sahada otomasyon gittikçe gelişmekte olup} yakın bir gelecekte grupların yol verme safhası dahil, tamamen kompütör kontrollü olması beklenebilir.

Baz yük üzerindeki puant yüklerin karşılanması duruma göre birıktirmeli pompaj santra'ları, diesel grupları, gaz türbinleri veya eski gruplar gibi imkânlarla yapılmaktadır. Jet moorlu gaz türbinleri 3 dakikada devreye girebilmesi ve tam yüke çıkabilmeleri bakımından hızlı artan puant yüklerin karşılanmasında çok faydalı olmaktadır. Jet motorlu gaz türbinleri 500-600 saate kadarki yıllık kullanma süreleri için konvansionel tip gaz türbinlerine nazaran daha ekonomikdir. Bu grupların bir avantajı da senkron kompansatör olarak çalışabilmeleridir Tamamen U2aktan kumandalı ve otomatik bu gruplar soğutma suyu ve büyük inşaat işleri icap ettirmediğinden kolaylıkla yük merkezleri civarında tesis edilmekte ve enerji nakil masraflarını icap ettirmemek tedirler. Yüksek yakıt maliyetinin kısa kullanma süresi dolayısile, sistemin istihsal maliyetine tesiri de çok azdır.

Termik santralların havayı kirletmesi konusu da halledilmesi gereken en önemli meselelerden biridir. Havanın kirlenmesi uçucu kül, ntrojen oksidleri ve sülfür oksidleri şeklinde olmaktadır. Uçucu külün tutulması problemi yüksek randımanlı kul tutucular dolayısile halledilmektedir. Nitrojen oksidlerinin tesiri çok anormal atmosferik şartlar hariç büyük ehemmiyeti haizj değildir. Ancak sülfür oksidlerinin fuel-oü'ün desülfüruzasyonu veya baca gazından SO2 nin yaş veya kuru usulle ayrılması şekillerinde elimine edilmesi gerekir ki bu tarz ilâve tesislerin ortalama bedeli, kurulu kW başına 14 dolar civarında olup, enerji istihsal maliyetinin takriben °/o 5 civarında yükselmesini tevlit etmektedir.

HA — (1) ELEKTRİK - NÜKLEER

Nükleer kaynaklardan enerji istihsali bugün uzun hazırlık safhasını bitirmiş ve sanayi mânada tatbikata girmiş bulunmaktadır. 1970 senelerinde nükleer elektrik istihsal maliyetinin termik istihsal maliyetinin altına düşeceği hesaplanmaktadır.

Nükleer santral ekonomisine tesir eden en önemli bir faktör ünitelerin büyüklüğüdür. Nükleer santralın sabit masrafları, buhar sant ralı sabit masraflarına nazaran büyük olduğundan ünite büyüklüklerinin tesis maliyetlerinde tevlit ettiği tesir, nükleer santrallarda buhar santrallarına nazaran çok daha fazladır.

Kullanılan reaktör tipleri memleketlere göre ve o memlekette ileri olan tekniğe göre değişmektedir. İngiltere'de Magnox ve AGR, Fransa'da GCR, AB.D. de PWR ve BWR, Kanada da HWR tipi reaktörler kullanılmaktadır. Bu memleketler haricindeki nükleer sahaya yeni g ren memleketlerde hangi tipin tercih edilmesi gerektiği konusu, çok ehemmiyetli bir konu olmaktadır. Bu konunun, yakıt imkânı, memleketin nükleer enerji developmanı, tabii kaynakların durumu, tecrübe, işletme karakteristikleri, istihsal maliyetleri, sermaye imkânları, finansman, döviz şartları, sanayinin tesise iştiraki gibi faktörler muvacehesinde çözülmesi gerekir.

Bunun yanında milletlerarası seviyede bir mesele de nükleer yakıt konusudur. Meselâ A.B.D.nin nükleer programı 1980 e kadar 75000 MVV.lık nükleer santralın tesisi şeklindedir. Her memlekette hızla artan nükleer santral güçleri, mahdut olan nükleer yakıtın daha iyi kullanılmasını ve dolayısile yeni tip reaktörlerin inkişafını icap ettirmektedir.

Fosil yakıtların aksine olarak nükleer yakıt • tamamen yanmamakta ve nükleer reaktörler eksilen kısımları telâfi için tekrar doldurulmaktadırlar. Reaktörün tipini nükleer yakıt çevrimi teşkil eder. Tabii Uranium ve zengin leştirilmiş Uraniuma ilâveten Plutonium, Th ve U233 ile Th'in deriveleri nükleer yakıt kabul edilir.

Nükleer santralların yeri emniyet konusu ile jeolojik durum (temel masrafları), meteorolojik şartlar (baca yüksekliği, radyasyon), coğrafî durum, (yol, civardaki meskûn yerler), hidroloji (soğutma suyu, radyoaktif suyun atılabilmesi), nakil (ağır makinaların nakli, enerji nakil hatları (mevcut hatlara mesafe, yeni hat çekme durumları) gibi faktörler arasında optimum çözüm bulunarak yapılır.

Direkt enerji konsersionu metodları

Manyeto - hidrodinamik (MHD) enerji üretimi son zamanlarda beynelminel sahada büyük a'âk^ uyandırır mahivettedir. Bu metod çok kuvvetli bir magvctik alandan iyonize yüksek sıcaklıkda gaz geçirme ve bu şekilde elektrik akımı elde etmeye dayanmaktadır. Gaz iyonize olduğunda elektroteknikdeki madenî bir devre rolünü oynamakta, yani bir manyetik alanın

tesirinde, bir elektrik gerilimi tatbik edildiğinde hareket etmekte ve tersi olarak, bir manyetik alanın tesirinde hareket ettiğinde, bir elektriki gerilim meydana getirmektedir.

Bir MHD generaturde meydana gelen akım uygun şekilde yerleştirilmiş elektrodlarda top lanır. Bu direkt enerji konversionunda herhangi bir mekanik organ kullanılmamaktadır. MHD generatörden çıkan gazlar bir miktar kalorifik enerji ihtiva ettiğinden bu ısı klâsik bir termik santralde kullanılabilir. Açık ve kapalı çevrimli MHD generatörlerinin randımanı % 50-55 civarındadır.

Halen yüksek sıcaklıkta çalışabilir elektrod, yalıtkan ve malzeme ile büyük şiddetde manyetik alanların (50 kilogauss civarında) meydana getirilmesi gibi çok sayıda teknolojik mevzuların halli için büyük gayret sarfedilmektedir. Tahminler istikbalde, manyeto - hidrodinamik yoldan enerji üreten santralların maliyetinin klâsik termik santrallar enerji istihsal maliyet leri civarında olacağı şeklindedir. Bunun yanında en önemli husus klâsik santrallardan tasarruf edilebilecek büyük yakıt miktarıdır.

Başka bir direkt enerji konversionu metodu da yakıt pilleridir. Yakıt pili bir reaksiyonun şimik enerjisini direkt olarak elektrik enerjisine çeviren bir elektroşimik doğru akım generatörüdür. Yakıt pillerinin klâsik pil ve akümülâtörlere nazaran hususiyeti elektrodlann reaksiyon için gerekli reaktiflerde devamlı şekilde beslenebilmeleridir. Yakıt pillerinde kimyevi reaksiyonda ortaya çıkan entalpi enerji, termik şekle çevrilmeden direkt olarak elektrik enerjisine çevrildiğinden randıman nazari olarak % 100 dür. Yakıt pillerinin bir başka avantajı da herhangi hareketli bir parça olmaması dolayısile statik ve sessiz çalışmalarıdır. Üçüncü bir bir avantaj ise ilâve olabilme özelliği, yani 100 kW.lık bir generator elde etmek için 10 tane 10 kW.hk generatörün ilâve edilebilmesi hususiyetidir.

Termik motorların gürültü yapmaları, zararlı gazlar neşretmeleri, mahdut randımanlı olmaları gibi dezavantajları olmayan yakıt pilleri, çerde ve bilhassa otomobillerde geniş tatbikat bulacak şekilde görülmektedir.

IIA — ENTERKONNEKTE ENERJİ SİSTEMLERİ

Bugün her memlekette, artan elektrik enerjisi ihtilacını karşılayabilmek maksadiyle cn(erkonnekte enerji sistemleri kurulmaktadır. Bu sistemler birbirlerine nazaran büyük benzerlikler arzetmekte, fark daha ziyade karşılanan yükün büyüklüğü, santral takatleri, besle-

nen bölgelerin genişliği, yük karakteristikleri, enerji kaynaklarından ileri gelmektedir.

Sistemlerin geliştirilmesinde, mevcut teçhizat, sistemin yedek durumu, emniyet ve ekonomi arasındaki bağıntı, teknik imkânlar, sistem işletmesi, enerji kaynaklarının koordinasyonu gibi çok sayıda faktörün tesirlerinin nazarı itıbare alınması suretiyle muhteli[ variantların mukayesesinin yapılması gerekir. Bu mevzuda lineer programlama en fazla kullanılan metoddur. Elektrik sistemleri için metodlann efektif olarak uygulanabilmesi bakımından, plânlama periodu 5 ilâ 12 sene arasındadır.

Elektrik şebekelerinin etüdünde sımulasyoyon metodları, muhtelif tip analızor veya kompütörler vasıtasile eskiden beri kullanılagelmektedir. Ancak modern sımülasyon metodlarında «zaman» faktörü de hesaplara ithal edilmektedir Bu konuda en çok kullanılan metod Harekât Araştırmada (Recherche Operationnelle) kullanılan Monte Carlo matematikî ihtimal teorisi ve oyunudur. Bu metodda elektrik şebekesi bir hesap makinasında bir matematik model olarak meydana getirilmekte ve model matematikî ihtimal teorisine uygun olarak meselâ yirmi senede ortaya çıkabilecek normal veya arızî her türlü ihtimale göre neticeleri vermektedir. Bu şekilde zaman bir nevi komprime edilmiş veya başka bir deyimle süratlendirilmiş olmaktadır.

Bu metodda generatör, hat veya sair elemanların ihtimal hcsaplarıyle tayin edilen arızi durumlarının yirmi sene boyundaki tesirleri muhtelif «Oyun» lar oynanmak suretiyle tesbit edilebilmekte ve plânlamada neticelere göre gerekli tedbirler nazarı ıtibare alınabilmekledir.

Puant yüklerin karşılanması

Enterkonnekte şebekelerde puant yüklerin karşılanması da en önemli problemlerden biridir. Bu konuda uvgulanan imkânlar :

— Enterkonneksionlarla puantın kompanzasyonu,

— Eski termik ünitelerin kullanılması, — Buharlı baz yük ünitelerini aşın yükleme ve bu ünitelerde puant devresinde bazı yardımcı tesisatı devre harici etme, — Biriktirmeli pompaj santralları, — Gaz türbinleri, — Diesel grupları, — Puant harici saatlerde bir depoya basılan basınçlı hava ile çalışan türbinler, o!arak toplanabilir.

Puantın şekli enterkennokte sistemlere göre farklı şekilde tezahür eder. Bu husus çok hallerde âni puant takatin karşılanması şeklinde

olmakla beraber bazı şebekelerde günlük (16 saatlik) enerjinin karşılanabilmesi şeklinde de olmaktadır.

Puant takatin karşılanmasında yukarıda belirtilen üretim imkânlarından istifade edildiği gibi tarifeler yoluyla yuk enerjisinin şekli de ayarlanabilir. Bu itibarla :

— Mevsimlere göre günün muhtelif bölümlerinde gece, gündüz ve bilhassa pahalı puant saatleri tarifesi kullanılması,

— Muayyen müşterilerle yapılan hususi anlaşmalarla, bunlara normale nazaran daha ucuz tarife uygulanması, buna mukabil puantda gerektiğinde beslenmelerinin önemli bir kısımının kesılebilmesi,

— Puantda çektiği takati mukavele takatına nazaran azaltan müşterilere bir prim uygulanması.

şekillerinde temin edilebilmektedir. Meselâ Fransa'da «Tarif vert» in uygulanması mukavele takatlarına nazaran % 15 bir takat ezilmesini temin ettiği gibi, puantlardaki toplam ezilme yıllık puant artışının 2/3 ü mertebesinde olmak üzere 700 MW. civarında olmuştur.

Puantın karşılanmasının münferiden deği] fakat enterkonnekte sistem için diğer problemlerle birlikte bir bütün olarak ele alınması ve başka bir deyimle enterkonnekte sistem yük eğrisinin her kısmının bir mimarın bina yapmasında olduğu gibi en uygun şekilde örtülmesi gerekir.

Yukarıda bahsedilen puantın karşılanması imkânlarından biri veya birkaçı muhtelif memleketlerde enterkonnekte şebekelerin durumuna, imkânlara, puantın miktar ve süresine bağlı olarak kullanılmaktadır.

Meselâ Alman enterkonnekte şebekesi toplan takatinin % 10'u senede 300 defa doldurulup boşaltılan biriktirmeli pompaj santrallannda toplanmıştır. Buna mukabil, İngiliz şebekesinde gaz türbinleri geniş çapta kullanılmakta olup, her sene takriben kurulu takatin % 5 i gaz türbini şeklinde kurulmaktadır.

Pompaj santrallarının bir avantajı da boş saatlerde, baz ünitelere devamlı yük temin etmesi olurken, gaz türbinlerinin kısa teslim ve tesis süreleri plânlamadaki herhangi bir gecikmesini kolayca telâfisine imkân vermekte, yük merkezleri civarında kolayca tesis edilebilmektedirler.

Enterkonneksionun işletme masraflarında ve yatırımlarda sağladığı ekonomi ve ünitelerin daha verimli çalışmasında temin ettiği fayda dolayısilc 50 ve 60 H7. gibi farklı frekanslardaki sistemler bile frekans konverter merkezleri vasıtasile aralarında bağlanmaktadır.

Elektrik şebekelerinin kontrolü

Elektrik enerjisinin sanayinin temeli olması bakımından, iyi servis kalitesinde emniyetli ve devamlı olarak sağlanması çok önemli bir husustur însan gücünü daha faydalı ve tam bir şekilde kullanabilmek için bugün birçok sistemlerde rutin değer kayıt işleri gibi işlemler tamamen makinalara bırakılmıştır. Bunun yanında otomasyon ve kompütör kontrolü da sistem işletmesine uzun zamandan beri girmiş bulunmaktadır. Otomasyonun derecesi ekonomik justifikasyonlara ve mevcut komünikasyon ve kontrol imkânlarına bağlı olarak tayin edilmektedir.

Sistem işletmesinde, gerekli enformasyonun en çabuk şekilde toplanması ve en çabuk şekilde değerlendirilmesi gerekir. Klâsik yük tevzi merkezlerine telemezür ve telesinyalizasyonla toplanan malûmat analog veya dijital kompütörlerde değerlendirilmektedir. Ekonomik yük tevzii, sistemlere bağlı olarak, malûmatın toplanması ve yük tevzicinin yardımcı tablo ve cetvellerden bulacağı değerleri santrallara yük değeri olarak vermesi; toplanan malûmatın otomatik olarak komprütörlerde değerlendirilmesi, neticenin yine yük tevzici tarafından santrallara bildirilmesi, toplanan malûmatın otomatik olarak komprütörlerde değerlendirilmesi ve on - line kompütörün telekommandla otomatik olarak türbin regülatörlerine kumanda etmesi şekillerinde yapılmaktadır.

On - line ekonomik yükleme komputörlenr.e termik santrallann yakıt maliyetleri, hidrol:k santrallarda suyun kömür eşdeğer bedeli, g.-upların işletmeye girme ve yük alma hızlan, su imkânları, biriktirmeli pompaj santrallarındaki suyun günün muhtelif saatlerindeki eşdeğeri, enerji nakil kayıpları, sistem hatlarının aşırı yüklenebilme durumları.' ve sair sınır şartları ile reaktif güç durumu, voltaj seviyeleri gibi hususlar data olarak verilir ve kompütör bu malûmata göre sistem üzerinde her an ekonomik yük dağıtımını temin" eder. Otomatik yük tevziinde en büyük yatırımı enformasyon toplama sistemi teşkil etmektedir. Ve bu yatırım komünikasyonun kalitesi, enformasyon hacmi, transmisyon sürati ve emniyetine bağlı olarak süratle artmaktadır.

IIB — BAŞLICA YAKITLARIN BİRBİR-

LERİNE NAZARAN KARŞILIKLI

DURUMLARI

Dünya enerji istihlâki çok hızlı şekilde artmaktadır. Bu arada kömür ile petrol arasındaki denge, petrolün lehine değişmiş durumdadır. İstikbalde petrol nükleer enerji ile beraber

enerji tağdıyesinde en önemli kısmı temin ede çektir.

Katı yakıtlar, sıvı ve gaz yakıtlara nazaran çıkarılmaları, hazırlanmaları ve kullanılmalanndaki dezavantajlar dolayısile çok hızlı artan enerji istihlâki muvacehesinde, sıvı ve gaz yakıtlara nazaran izafi durumlarında geribrre göstermektedir. Sıvı ve gaz yakıtların nakil, dağı'.ım ve depolamalanndaki imkânlar geniş pipe - line şebekelerinin tesis edilmesini ekonomik ve rantabl kılmaktadır. Katı yakıtlar da bu bakımdan çok kere gaz haline çevrilerek dağıtılmaktadır. Bunun yanında tabii gaz da çok önemli bir durum arzetmektedir.

Nükleer yakıtların ise istikbalde de büyük ehemmiyetlerini muhafaza edecekleri muhakkaktır. Nükleer enerjinin diğer yakıtlara nazaran izafi durumuna tesir edecek bir faktör de ıadyoaktif artıkların ekonomik bir şekilde yok edilmesi hususudur.

IIIA — SANAYİ

Sanayinin müstakbel enerji istihlâk şekline, enerji kaynaklarının birbirlerine nazaran izafi fiatlan olduğu kadar enerji istihlâkini azaltıcı ve yüksek prodüktivite temin edici yeni teknik ve- prozeslerin de büyük çapta tesiri olacaktır.

Bu meyanda yeni enerji kaynağı olarak inkişaf eden tabii gaz, başka yakıtların yerine kâim olarak toplam enerjideki nisbetini artırırken prozeslerde temin ettiği yüksek prodüktivite dolayısile, meselâ seramik ve kimya gibi sanayi kollarında aynı miktar imalât için kömür veya fuel - oıl'e nazaran % 50 ye yakın en?rji istihlâki tasarrufu sağlamaktadır.

Sanayi kolları arasında demir ve çelik sanayii en büyük, enerji istihlâk eden sanayi kolu o.duju gibi, enerji tiatının imalât fiatına tesiri de çok büyüktür. Bu bakımdan bu sanayide ünite imalât başına istihlâkinden azalma temin edecek teknoloji sahasında büyük gayret sarfedilmektedir. Son on senede enerji istihlâkinde temin edilebilen azalma % 20-25 mertebesindedir.

Elektriğin termik sahada ısıtma için kullanılmasının artması, bu enerji şeklinin toplam enerjideki oranı da gittikçe artmaktadır. Elektiriğin ısıtma kullanılmasına tesir eden kriterler, elektriğin diğer yakıtlara nazaran fiat durumu ile elektrikle ısıtmayı avantajlı kılan spe sifik şartlar ve imkânlardır. Bazı memleketlerde son on senede elektrikle ısıtmada artış oranı % 170 civarında olmuş ve elektrikle ısıtmanın toplam elektrik enerjisi istihlâkine oram % 35-36 ya ulaşmıştır. Bu bakımdan elektrikle ısıtma, elektrik enerjisi istihlâkinde temelden

değişiklikler yapacak önemdet inkişaf etmektedir. Evlerde elektrikle ısıtma hayat standardına bağlı olarak artarken sanayide, termik rand'man, prodüktivite ve daha iyi kontrol ve regülasyon imkânları ve otomasyon bakımlarından, gelişmektedir.

Bu konuda çok önemli bir nokta da gittikçe ciddiyetini arttıran ve sosyal yönden ehemmiyet kazanan havanın kirlenmesi problemidir. Bu problem büyük santralları nüfusun toplu olmadığı yerlerde kurmak ve münferit ısıtma tesisleri yerine bu santrallardan itibaren elektrikle ısıtmanın sağlanması şekliyle çözümlerebilmektedir. Ancak bunun için bütün ısı ihtiyacını karşılayabilecek miktarda elektrik enerjisinin üretilebilmesi, elektrikle ısıtmanın bütün ısı prozeslerinde kullanılabilmesinin temin edilmesi ve elektrikle ısıtmanın diğer yakı'.Iardan temin edilen ısıtmaya nazaran ekonomikliğinin temini gerekmektedir.

I I B — TİCARETHANELER VE EVLER

Enerjinin elektrik, gaz ve petrol enerjisi şekillerinde evlerde kullanılması hayat standardına, modern hayat şeklinin icaplarına ve konfor ihtiyacına bağlı olarak artmakta ve tatbikat, iklim şartlarına, yaşama tarzına, mahalli örf ve adetlere bağlı olarak değişmektedir.

Bu meyanda umumi ısıtma yanında su ısıtması ve bilhassa bunun puant saatleri dışına kaydırılması da ehemmiyetli bir problem olarak ortaya çıkmaktadır. Buna misal olarak meselâ İngiltere'de puant saatleri haricinde su ısıtması gücünün 4750 MW, istihlâk edilen enerjinin 5100 GWh puant harici su ısıtması ile teçhiz edilmiş abone sayısının 540.000 olduğu zikredilebilir.

Evlerde ısı kaynağı olarak hangi enerjinin ekonomik olarak kullanabileceği problemi ise oldukça kompleks ve memleketlere ve şartlara göre değişen bir konudur.

Elektrikle ısıtmanın puant harici saatlere kayması konusunda klasik biriktirmeli su ısıtıcılar } anında, oda ısıtıcı kat ısıtıcı ve merkezi ısıtıcı sistemleri de tekâmül ettirilmiş ve tatbikata konmuştur. Bu konuda imalâtçılar yanında elektrik işletmecileri de büyük gayret göstermektedir.

Biriktirmeli ısıtıcıların devreye girme ve çıkmaları elektrik sayaçlarındaki kadranlı bir tertibatla olduğu gibi modern sistemlerde bir merkezden, enerji şebekesi üzerinden impuls göndermek suretiyle de yapılmaktadır.

I I I C — ZİRAAT VE KÖYLER

Köy elektrifikasyonu ve ziraatın mekanizasyonu bugün köylerde hayat standardını yükseltebilmek bakımından ehemmiyetli bir faktör olarak ele alınmaktadır.

Ziraatte mekanizasyon el emeğinde sağladığı avantajlar yanında ziraî verimi arttırmakta ve aynca mahsulün uygun şartlarda ambarlarabilmesini temin edebilmektedir.

Köye elektriğin girmesi yeni el sanatlarının meydana çıkmasını veya inkişafını sağlamakta, eğitim ve enformasyonu temin etmekte, insan ve hayvan gücü yerine makineyi ikâme etmekle, sulama ve pompaj gibi sahalarda avantajlar temin etmektedir.

Köy elektrifikasyonu ve köy şebekelerinin bir program1 dahilinde enterkonnekte şebekelerden itibaren beslenmesinin temini ekonomik olduğu kadar sosyal bir problem olmaktadır.

I I I D — NAKLİYAT

Demiryollarında elektrikle cer, bugün en uygun cer şekli olarak en geniş şekliyle uygulanmaktadır. Yeni hatlarda bu şeklin kullanılması yanında eski hatlarda da cer sistemi elektriğe çevrilmektedir.

Buhar, diesel, elektrik cer sistemlerinin ekonomik mukayesesi, bilhassa trafik kesafetinin arttığı nisbette elektrikle cer'in lehine olmaktadır. Aynca temin edilen sürat meselâ Tokyo — Osaka hattında olduğu gibi saatte ?00 km'ye kadar ulaşabilmektedir.

Demiryolunda elektrikle çerde 1500 V, 3000 V. doğru akım, 15 kV. 16 2/3 Hz alternatif akımınc'an sonra yeni hatlarda 25 kV. 50 Hz. alternatif akım en uygun şekil olarak kabul edilmiş durumdadır.

Halen modern büyük gemiler atom pili ile tjçhiz edilmektedir ve tatbikatda çok iyi neticeler alınmıştır. İstikbalde aynı sistemin demiryolunda da kullanılması çok muhtemeldir.

1 Nakliyat için enerji istihlâkinin ileri memleketle-de, toplam enerji istihlâkine oranı bir hayli yüksektir. Bu oran meselâ OEEC memleketlerinde % 16 dır. Nakliyat için enerji kay naklarının çok büyük bir kısmını da petrol ve türevleri teşkil etmektedir.

Bugün demiryolu, kara/ deniz ve 'hava nakliyatındaki tüm nakil vasıtalanndaki toplam kurulu gücün % 96 sı petrol ve türevlerinden, % 2 si elektrikten ve % 2 si kömürden temin edilmektedir.