Kimya sektöründe enerji yoğun süreçlerde verimlilik değerlendirmesi ve ges uygulanabilirliği analizi
Küçük Resim Yok
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Düzce Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Kimya sektörü, yüksek ısı ve basınç gerektiren prosesler ile sürekli çalışan sistemleri nedeniyle yoğun enerji tüketimine sahip endüstriyel alanlar arasında yer almaktadır. Bu durum hem üretim maliyetlerini yukarı çekmekte hem de fosil yakıt kullanımına bağlı olarak sera gazı emisyonlarının artmasına yol açmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının yaygınlaştırılması ve enerji verimliliği uygulamalarının hayata geçirilmesi, kimya tesislerinde hem ekonomik hem de çevresel açıdan kritik bir gereklilik haline gelmiştir. Enerji etüdü, mevcut tüketim noktalarının ve proseslerin detaylı incelenmesi sayesinde tesis içindeki enerji kayıplarını ve iyileştirme fırsatlarını belirlemeyi amaçlar. Bununla birlikte "enerji yoğunluğu" göstergesi, üretilen her birim ürün başına düşen enerji miktarını ortaya koyarak karşılaştırmalı performans izleme ve hedef belirleme sürecine temel oluşturur. Zaman serisi analizi yöntemlerinden özellikle ARIMA modelleri, geçmiş yıllara ait tüketim verileri üzerinden geleceğe yönelik güvenilir tahminler sunarak stratejik planlama ve bütçe optimizasyonunu kolaylaştırır. Güneş enerjisi santrali (GES) kurulumu ise kimya tesislerinde fosil yakıtlara bağımlılığı azaltarak enerji maliyetlerinde uzun vadeli düşüş sağlar ve karbon ayak izinin sınırlandırılmasına katkıda bulunur. Güneş panellerinin maliyetlerinin son yıllarda kaydettiği azalma, yatırım geri dönüş sürelerini kısaltmakta; devlet teşvik ve destek mekanizmaları da fizibilite çalışmalarını cazip kılmaktadır. Bu çalışmada, kimya sektörünün enerji verimliliği ihtiyaçları doğrultusunda önce enerji etüdü ve yoğunluk analizi yapılmış, ardından ARIMA modeli kullanılarak gelecek tüketim öngörüleri elde edilmiştir. Elde edilen veriler ışığında, tesise uygun kapasitede bir GES yatırımının teknik ve ekonomik yaşama dâhil edilme potansiyeli detaylı olarak değerlendirilmiştir.
The chemical industry ranks among the most energy intensive sectors due to its reliance on high temperature, high pressure processes and continuous operation of complex units. This intensive energy use drives up production costs and contributes significantly to greenhouse gas emissions when fossil fuels are the primary energy source. Consequently, the adoption of renewable energy solutions and the implementation of energy efficiency measures have become both an economic imperative and an environmental necessity for modern chemical plants. An energy audit systematically examines existing consumption points and process streams to identify losses and opportunities for improvement. Complementing this, the energy intensity metric—expressed as energy consumed per unit of product—provides a benchmark for performance tracking and target setting. Time series forecasting, particularly using ARIMA models, leverages historical consumption data to generate reliable projections of future energy needs, thereby supporting strategic planning and budget optimization. Integrating a solar photovoltaic (PV) system offers a pathway to reduce dependence on fossil fuels, lower long term energy expenditures, and curb the facility's carbon footprint. Recent declines in PV module costs and the availability of government incentives have shortened payback periods and enhanced project viability. In this study, a comprehensive energy audit and energy intensity analysis of a chemical manufacturing plant's five year consumption data are first conducted. Next, ARIMA based forecasts inform the sizing and financial evaluation of a prospective solar PV installation, assessing its technical feasibility and economic benefits.
The chemical industry ranks among the most energy intensive sectors due to its reliance on high temperature, high pressure processes and continuous operation of complex units. This intensive energy use drives up production costs and contributes significantly to greenhouse gas emissions when fossil fuels are the primary energy source. Consequently, the adoption of renewable energy solutions and the implementation of energy efficiency measures have become both an economic imperative and an environmental necessity for modern chemical plants. An energy audit systematically examines existing consumption points and process streams to identify losses and opportunities for improvement. Complementing this, the energy intensity metric—expressed as energy consumed per unit of product—provides a benchmark for performance tracking and target setting. Time series forecasting, particularly using ARIMA models, leverages historical consumption data to generate reliable projections of future energy needs, thereby supporting strategic planning and budget optimization. Integrating a solar photovoltaic (PV) system offers a pathway to reduce dependence on fossil fuels, lower long term energy expenditures, and curb the facility's carbon footprint. Recent declines in PV module costs and the availability of government incentives have shortened payback periods and enhanced project viability. In this study, a comprehensive energy audit and energy intensity analysis of a chemical manufacturing plant's five year consumption data are first conducted. Next, ARIMA based forecasts inform the sizing and financial evaluation of a prospective solar PV installation, assessing its technical feasibility and economic benefits.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
