Investigation and Analysis of Meteorological Factors of Energy Generation According to Feasibility in Medium Capacity Hydroelectric Power Plants

Year 2022, Volume: 12 Issue: 1, 425 - 447, 15.06.2022

Atılgan Altınkök , Betül Demir , Sevgi Altınkök

https://doi.org/10.31466/kfbd.1088674

Abstract

In this study, medium capacity hydroelectric power plant (HPP) class was investigated and Yumrutepe HPP case was studied in this power plant class. For this purpose, the effects of parameters, such as energy generation realized of Yumrutepe hydroelectric power plant, monthly average partial pressure, temperature, relative humidity, rainfall and the mass flow rate of water passing through turbines, on the efficiency and capacity factor of the Hydroelectric power plant was calculated between 2018-2019 years. The data produced by these parameters were compared with the data in the feasibility study of the Yumrutepe hydroelectric power plant and investigated. These parameters were found to be very effective, and according to these results the highest real energy generation was achieved in March with 5932 MW and the lowest actual energy generation was in September with 782 MW. When the efficiency of energy generation is analyzed, it is calculated that the most energy generation is in December, not in March in 2018. Thus, it was concluded that high energy generation in the hydroelectric power plant generally does not create much efficiency. It was found that the capacity factor, which is known to decrease the energy generation cost per KWh with the increase, has the highest value in March with 55% and the lowest in September with 7%. Thus, it has been proved that energy factor and change of capacity factor is directly proportional.

Keywords

Medium capacity Hydroelectric power plant, hydropower energy generation, energy efficiency, capacity factor, Yumrutepe HES

Orta Kapasiteli Hidroelektrik Santrallerinde Fizibiliteye Göre Verilen Enerji Üretiminde Metorolojik Faktörlerin İncelenmesi ve Analizi

Abstract

Bu çalışmada, Orta kapasiteli Hidroelektrik santral (HES) sınıfında inceleme yapılmış olup bu santral sınıfında yer alan Yumrutepe HES örneği üzerinde çalışıldı. Bu amaçla, 2018-2019 yılları arasında Yumrutepe hidroelektrik santralinin gerçekleşen enerji üretimi, aylık ortalama aktüel basınç, sıcaklık, nispi nem, yağış miktarı ve türbinlerden geçen debi miktarı gibi parametrelerin bu hidroelektrik santralin üzerindeki üretimine etkileri, verimliliği ve kapasite faktörünün hesaplanması yapıldı. Kullanılan bu parametreler yardımıyla üretilen veriler Yumrutepe hidroelektrik santralin fizibilite raporundaki veriler ile karşılaştırılarak incelendi. Söz konusu parametrelerin oldukça etkili olduğu görülmüş olup ve bu sonuçlara göre en yüksek gerçekleşen enerji üretimi 5932 MWh ile Mart ayında ve en düşük 782MWh ile Eylül ayında gerçekleşti. Enerji üretiminin verimliliğine bakıldığında 2018 yılı içerisinde en fazla üretimin olduğu Mart ayında değil Aralık ayında olduğu hesaplandı. Bu sonuca göre, HES’te enerji üretiminin fazla olmasının çok verimlilik oluşturmadığı sonucuna varıldı. Artışı ile KWh başına üretim maliyetini düşürdüğü bilinen kapasite faktörünün en yüksek değeri %55 ile Mart ayında aldığı ve en düşük %7 ile Eylül ayında olduğu yapılan hesaplamalar sonucu bulundu. Böylece enerji üretimi ile kapasite faktörü değişiminin doğru orantılı olduğu ispatlandı.

Keywords

Orta kapasiteli hidroelektrik santral, enerji üretimi, enerji verimliliği, kapasite faktörü, Yumrutepe HES

References

• BP Statistical Review of World Energy (2021), [PDF document]. Retrieved from Online Web site: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf
• Energy Information Administration (EIA)(2019), Different Hydropower plant capacity factors, Retrieved from https://www.eia.gov/electricity/?t=epmt_6_07_b
• Hasan, M. M., & Wyseure, G. (2018). “Impact of climate change on hydropower generation in Rio Jubones Basin, Ecuador”. Water Science and Engineering, 11(2), 157-166.
• Huang, J., Cang, J., Zhou, Z., & Gholinia, F. (2021). “Evaluation effect climate parameters change on hydropower production and energy demand by RCPs scenarios and the Developed Pathfinder (DPA) algorithm”. Energy Reports, 7, 5455-5466.
• International Energy Agency (IEA) (2000), “Hydropower and the Environment: Effectiveness of Mitigation Measures. IEA Hydropower Agreement”, Annex II-Subtask 6., Paris, France, [PDF document]. Retrieved from Online Web site: https://www.ieahydro.org/media/de2cb5a7/Hydropower%20and%20the%20Environment-%20Present%20Context%20and%20Guidelines%20for%20Future%20Action.pdf
• International Hydropower Association (IHA) (2021), hydropower status report, [PDF document]. Retrieved from Online Web site: https://assets-global.website-files.com/5f749e4b9399c80b5e421384/60c37321987070812596e26a_IHA20212405-status-report-02_LR.pdf
• Sims G. P., (1991) “Hydroelectric Energy,” Energy Policy ,19.8, 776-786,.