Show simple item record

dc.contributor.advisorBakken,Tor
dc.contributor.advisorTurkben,Asli
dc.contributor.authorOkang, Quentin
dc.date.accessioned2022-10-22T17:19:14Z
dc.date.available2022-10-22T17:19:14Z
dc.date.issued2022
dc.identifierno.ntnu:inspera:116359076:65538938
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/3027655
dc.description.abstractAbstrakt En økende global bekymring for vannmangel, klimaendringer og energiomstilling har satt fokus på vannkraftindustrien for rollen den spiller i å håndtere disse problemene. Mens vannoppdemming av demninger skaper problemer med vannmangel, har energi produsert fra vanndammer et lavt karbonavtrykk og muligens gir en enorm kraft for å fase ut ikke-fornybare energisystemer. Vannkraftutbygging er merket med mange miljømessige og sosiale utfordringer som har blitt flaskehalser, noe som reduserer dens attraktivitet som investeringsvalg for den globale energiomstillingen. Ettermontering av ikke-drevne dammer gir imidlertid en mulighet til å legge til kraftproduksjonsfunksjon til ikke-drevne dammer med minimal miljøpåvirkning og kostnad. Ettermontering av vannkraft gir en ny bølge av grønn energiproduksjon, men det er klokt å merke seg at ettermonteringspotensialet til ikke-drevne demninger dreier seg om deres tekniske og økonomiske gjennomførbarhet. Målet med denne studien er å demonstrere den miljømessige, tekniske og økonomiske gjennomførbarheten av ettermonteringsprosjekter for vannkraft i Buyuk Menderes-bassenget i Tyrkia. Studien undersøkte ettermonteringspotensialet til 11 ikke-drevne demninger i Buyuk Menderes-bassenget uten å gå på akkord med økonomisk gjennomførbarhet og miljømessig bærekraft. Studien startet med en introduksjon om vannressursforvaltning, klimaendringer og deres tilknytning til energifeltet, vannkraft og ettermontering av vannkraft. En gjennomgang av litteratur om energisituasjonen i Tyrkia og Buyuk Menderes-bassenget gikk foran en teoretisk introduksjon av konseptet vannkraftproduksjon og ettermontering. Metodikken til denne studien startet med en raffineringsprosess for inputdata. En rask beskrivelse av studieområdet ble gjort for å finne årsaken til valget for dette prosjektet. Buyuk Menderes-bassenget ble modellert med WEAP-programvaren med en simuleringsperiode fra 1964 til 2010 som matchet varigheten av tilgjengelige data. For å sikre at modellen var svært representativ for bassenget, ble den etablerte modellen regionalt kalibrert ved hjelp av nedbørfeltparametere og strømningsdata. Prosent BIAS ble brukt som hovedmodellevalueringskriterier for denne studien. Energiproduksjonssimulering for de 11 demningene ble utført og tilsvarende produksjon registrert. Et estimat av kapitalkostnaden involvert i gjennomføringen av disse prosjektene ble utført for å reflektere gjeldende priser. Økonomiske indikatorer ble brukt for å vurdere den økonomiske gjennomførbarheten av disse ettermonteringsprosjektene for vannkraft. Den utjevnede kostnaden for elektrisitet ble beregnet og brukt til å vurdere konkurranseevnen til elektrisitet produsert fra disse ettermonteringsprosjektene for vannkraft til andre nye fornybare energiformer. Resultater fra energisimulering avslørte at de 11 ikke-drevne demningene hadde en total årlig energiproduksjon på 38,737 GWh med en total kapasitet på 4,42 MW. Den totale estimerte investeringskostnaden for de 11 ettermonteringsprosjektene ble beregnet til $ 7.892.166. Den totale NPV for de 11 ikke-drevne demningene var $ 25.576.000. Gjennomsnittlig LCOE av de 11 ikke-drevne demningene var $0,061/kWh. Den gjennomsnittlige udekkede etterspørselen i bassenget hadde en verdi på 78 736 387,5 m3, noe som tilsvarer 16 587,71 hektar uirrigert land i løpet av et år. Implikasjonene av disse resultatene har blitt grundig diskutert i diskusjonskapittelet i denne studien. Funnene i denne studien indikerer at ettermontering av ikke-drevne dammer kan være en uutnyttet mulighet til å støtte den globale energiomstillingen ved å tilby et billigere og miljøvennlig alternativ for å gå i spissen for elektrifisering på landsbygda.
dc.description.abstractAbstract An increasing global concern on water scarcity, climate change and energy transition has placed a focus on the hydropower industry for the role it plays in managing these problem. While water impoundment by dams create problems of water scarcity, energy produced from hydro dams have a low carbon footprint and possibly provide a huge force to phase out nonrenewable energy systems. Hydropower development is tagged with a lot of environmental and social challenges which have become bottlenecks, reducing its attractiveness as an investment choice for the global energy transition. Retrofitting of non-powered dams, however provides an opportunity to add power production function to non-powered dams with minimal environmental impact and cost. Hydropower retrofitting provides a new wave of green energy production but it’s prudent to note that the retrofitting potential of non-powered dams pivots around their technical and economic feasibility. The aim of this study is to demonstrate the environmental, technical and economic feasibility of hydropower retrofitting projects in the Buyuk Menderes basin in Turkey. The study investigated the retrofitting potential of 11 non-powered dams within the Buyuk Menderes basin without compromising on the economic feasibility and environmental sustainability. The study commenced with an introduction on water resource management, climate change and their connection to the energy field, hydropower and hydropower retrofitting. A review of literature on the energy situation in Turkey and Buyuk Menderes basin preceded a theoretical introduction of the concept of hydropower generation and retrofitting. The methodology of this study commenced with an input data refinery process. A quick description of the study area was done to ascertain the reason for its choice for this project. The Buyuk Menderes basin was modelled with the WEAP software with a simulation period from 1964 to 2010 matching the duration of available data. To ensure that the model was very representative of the basin, the established model was regionally calibrated with the aid of catchment parameters and stream flow data. The Percent BIAS was used as the main model evaluation criteria for this study. Energy production simulation for the 11 dams was performed and the corresponding output recorded. An estimation of the capital cost involved in the execution of these projects was performed to reflect current prices. Economic indicators were used to assess the economic feasibility of these hydropower retrofitting projects. The levelised cost of electricity was calculated and used to assess the competitiveness of electricity produced from these hydropower retrofitting project to other emerging renewable forms of energy. Results from energy simulation revealed that the 11 non powered dams had a total annual energy output of 38.737GWh at a total capacity of 4.42MW. The total estimated capital investment cost of the 11 retrofitting projects was computed as $ 7,892,166. The total NPV of the 11 non-powered dams was $ 25,576,000. The average LCOE of the 11 non powered dams was $0.061/kWh. The average unmet demand within the basin stood at a value of 78,736,387.5 m3 translating to 16587.71 hectares of unirrigated land in a year. The implications of these results have been properly discussed in the discussion chapter of this study. The findings of this study indicate that retrofitting of non-powered dams could be an untapped opportunity to support the global energy transition by providing a cheaper and environmentally friendly option to spearhead rural electrification.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleRetrofitting of non-hydro reservoirs and dams in Menderes river basin, Turkey
dc.typeMaster thesis


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record