Çine Adnan Menderes Barajı ve Hidroelektrik Santrali için sezgisel optimizasyon yöntemi ile kural eğrisi oluşturulması

Abstract

Hidroelektrik enerji, ülkemizdeki enerji bütçesinde en fazla paya sahip olan yenilenebilir enerji kaynağıdır. Dolayısıyla hidroelektrik santrallerin işletme çalışmalarının planlanması ülkenin kalkınmasında önem arz etmektedir. Su kaynaklarının sürdürülebilir kullanımı, haznelere özgü geliştirilen işletme çalışmaları ile mümkün olmaktadır. Bu çalışma kapsamında Aydın ili, Çine ilçesinde bulunan Çine Adnan Menderes Barajı ve HES haznesine özgü geliştirilen işletme kural eğrisi sayesinde en az su tüketimi ile en fazla enerjiyi üretme potansiyelini dikkate alan işletme çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu işletme çalışması oluşturulurken Çine HES’in 2014-2022 yılları arasındaki 91 aylık işletme dönemine ait veriler kullanılarak gerekli su taleplerinin karşılanması ve enerji üretiminin en yüksek seviyeye çıkarılması hedeflenmiştir. Bu kısıtlar ve hedefler dahilinde haznenin dönemsel olarak hangi seviyelerde çalışması gerektiğini tespit eden işletme kural eğrisi geliştirilmiştir. Kural eğrisi geliştirilmesinde ardışık akım öteleme metodu ve diferansiyel evrim optimizasyon tekniğinden yararlanılmıştır.Sulama ihtiyacı ve taşkın kontrolü gibi kısıtlar da dikkate alınarak oluşturulan işletme modelinde türbin veriminden de en iyi şekilde faydalanmak için optimum türbin debisi belirlenmiştir. Geliştirilen hazne işletme modelinin uygulanmasıyla enerji üretiminde %21 oranında artış sağlandığı sonucuna varılmıştır.

Hydroelectric energy is the renewable energy source that has the largest share in the energy budget in our country. Therefore, the planning of the operation policies of hydroelectric power plants is important in the development of the country. Sustainable use of water resources is possible with operational policies developed specifically for the reservoirs. Within the scope of this study, the operation rule curve was obtained for the Çine Adnan Menderes Dam and HEPP reservoir located in Aydın province, Çine district. Thus, it has been ensured to produce the most energy with the least water consumption.While creating this operation policy, it was aimed to meet the necessary water demands and to maximize energy production by using the data of the 91-month operation period between 2014-2022 of Çine HEPP. Within these constraints and targets, an operating rule curve has been developed, which determines the levels at which the chamber should operate periodically. Sequential streamflow routing and the differential evolution algorithm were used in the development of the rule curve. The optimum turbine flow rate was determined in order to make the best use of turbine efficiency in the operating model, which was created by taking into account the constraints such as irrigation need and flood control. It was concluded that with the application of the developed reservoir operating model, an increase of 21% was achieved in energy production.