Techno-economic analysis of reverse osmosis seawater desalination systems powered by renewable energy

Bu çalışmada yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanan ters ozmos desalinasyon sistemlerinin optimum tasarımının oluşturulması ve enerji üretim miktarı, temiz su üretim miktarı, birim elektrik enerjisi üretim maliyeti, birim su üretim maliyeti gibi çıktıları içeren teknik ve ekonomik analiz yapılması amaçlanmıştır. Ülkemizde rüzgâr enerjisi ve güneş enerjisi potansiyelinin yüksek olduğu alanlarda kurulabilecek yenilenebilir enerji kaynaklı sistemlerinden üretilecek elektrik enerjisi ile beslenen ters ozmos desalinasyon sistemlerinin optimum tasarımları HOMER simülasyon programı yardımıyla gerçekleştirilerek üretilen elektrik enerjisi hesaplanmıştır. Ayrıca sistemlerin kapasite faktörleri ve su üretimi için gerekli olan ters ozmos desalinasyon biriminin enerji talebi ROSA modeli kullanılarak belirlenmiştir. İncelenen durumlar seçilen alanlar için optimize edilmiş, çeşitli teknik ve ekonomik faktörler göz önünde bulundurularak enerji maliyeti, enerji üretim miktarları, emisyon değerleri, enerji ve su üretim maliyetleri hesaplanmıştır. Yapılan ekonomik analizlerde bir değere getirilmiş maliyet metodu kullanılmıştır. Çalışma sonucunda belirlenen bölgeler için optimum temiz su üretim maliyetleri (LCOW) Babakale için 2,3471 $/m3, Gümüşlük için 2,3732 $/m3 ve Aydıncık için 2,4299 $/m3 olarak hesaplanmıştır.In this study, it is aimed to create the optimum design of reverse osmosis desalination systems utilizing renewable energy sources and to perform technical and economic analysis including outputs such as energy production amount, clean water production amount, unit electric energy production cost, unit water production cost. In our country, optimum designs of reverse osmosis desalination systems, which are powered by renewable energy source systems to be produced from renewable energy source systems that can be installed in areas with high wind and solar energy potential, are realized with the help of HOMER simulation program and the electrical energy produced is calculated. In addition, the capacity factors of the systems and the energy demand of the reverse osmosis desalination unit required for water production were determined using the ROSA model. The conditions studied were optimized for the selected areas and energy costs, energy production quantities, emission values, energy and water production costs were calculated by considering various technical and economic factors. In the economic analysis, the levelized cost method is used. As a result of the study, optimum levelised cost of water (LCOW) for the determined regions were calculated as 2,3471 $/m3 for Babakale, 2,3732 $/m3 for Gümüşlük and 2,4299 $/m3 for Aydıncı