Şekil 1. 2002 Yılında Satın Alınan Birincil Enerji Kaynaklarının Dağılımı

2.1 Genel

ERDEMİR'in entegre üretim tesislerinde ihtiyaç duyduğu buhar, elektrik enerjisi, yüksek fırın havası, basınçlı hava, yumuşak suyun üretilmesi, yan ürün olarak üretilen yüksek fırın, kok, çelikhane gazları ve katranın yakıt olarak değerlendirilmesi ve diğer ünitelere dağıtımının yapılması, BOTAŞ'tan satın alınan doğal gaz ve piyasadan satın alınan fuel oilin dağıtımının yapılması, TEİAŞ'ın ulusal elektrik enerjisi sistemi ile elektrik enerjisi alış verişinin düzenlenmesi ve tüm ERDEMİR'e dağıtımı ve güvenilir kullanımından sorumlu grup Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü'dür.

Bu müdürlük organizasyonu içinde baş mühendislik olarak yer alan Kuvvet Santralında, işletmeye alındığı 1965 yılından bu yana otoprodüktör statüde elektrik enerjisi üretilmektedir. ERDEMİR'in elektrik enerjisi üretim kapasitesi, yassı çelik ürünlerine olan talebin hızlı artışına paralel olarak uygulanan tevsiat yatırımları sırasında sürekli artırılmıştır.1965 yılında devreye alınan her biri 10 MW kapasiteli iki adet Buhar Türbini Generatör Tesisi, 1978 yılında devreye alınan 30 MW kapasiteli Buhar Türbini Generatör Tesisi ve 1997 yılında devreye alınan her biri 40 MW kapasiteli doğal gaz yakıtlı iki adet Gaz Türbini Generatör Tesisi, son olarak da 2001 Nisan ayında devreye alınan 25 MW gücündeki Buhar Türbini Generatör/Motor Blower Tesisi ile toplam 155 MW kurulu kapasiteye ulaşılmıştır. Kuvvet Santralının enerji akış şeması Şekil 3'de sunulmuştur.

Kuvvet Santralında ayrıca yüksek fırınların proses havasını temin eden buhar türbini tahrikli 3 adet Türbo Blower ve elektrik motoru ve buhar türbini tahrikli 1 adet Türbo Generatör/Motor Blower, tüm tesislerin basınçlı hava ihtiyacını karşılayan 10 adet kompresörden oluşan Basınçlı Hava İstasyonu bulunmaktadır.

Diğer taraftan, yan ürün gaz yakıtların üretildikleri ünitelerden toplanarak depolanması ve dağıtılması, doğal gazın BOTAŞ'a ait Basınç Düşürme ve Ölçüm İstasyonundan, basınçlı hava ve proses buharının Kuvvet Santralından itibaren tüm tesislere dağıtımının yapılması görevi Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü organizasyonunda yer alan Gaz Dağıtım Baş Mühendisliği tarafından yürütülmektedir.
ERDEMİR'in elektrik enerjisi 2002 yılı fiili ve 2003 yılı program verileri aşağıda sunulmuştur.

                                                                    2002 Yılı                    2003 Yılı(Program)

Türkiye'nin toplam elektrik enerjisi tüketiminde yaklaşık %1 oranında payı bulunan ERDEMİR'in, TEİAŞ'ın Ulusal Elektrik Enerjisi Sistemi ile elektrik enerjisi bağlantı şeması Şekil-3'te sunulmuştur. 2001 yılında devreye alınan son tesisle ERDEMİR'in yıllık elektrik enerjisi üretim kapasitesi 1.200.000.000 kWh'e ulaşmıştır. Bu kapasite ile ERDEMİR'in yaklaşık 1.200.000.000 kWh olan toplam tüketim ihtiyacı teorik olarak sağlanmış olmaktadır. Bununla beraber ERDEMİR'in darbeli yüklerinin karşılanması gereği ve güvenlik nedenleriyle, otoprodüktör statüde bağlı olduğu TEİAŞ Ulusal Sisteminden elektrik enerjisi satın alma mecburiyeti devam etmektedir. Bugün için üretimin tüketimi karşılama oranı %80'e ulaşmıştır. Bu oranın hedefimiz olan %90 seviyesine yükseltilmesi için, TEİAŞ'la devam eden alış veriş şartlarımızın iyileştirilmesi çalışmaları sonuçlandırılmış olup, 2003 yılından itibaren hedefe ulaşılması planlanmıştır. ERDEMİR'in elektrik enerjisi üretiminin tüketimi karşılama oranının yıllara göre değişimi, kurulu gücün gelişimine bağlı olarak Şekil 4'te gösterilmektedir.

3.1 Enerji Verimliliğinin İzlenmesi

1982 yılından beri yürütülen enerji tasarrufu ve verimliliğini artırma çalışmalarında, ölçme ve izleme parametresi olarak, 1 ton ham çelik üretimi için harcanan toplam enerji miktarını gösteren Özgül Enerji Tüketim Değeri esas alınmıştır. Bu parametre; ERDEMİR'in tüm üretim hatlarında harcadığı birincil enerjilerin toplamının (Mcal veya Gjoul), Sürekli Dökümlerin çıkışındaki slab üretimi olan ham çelik miktarına (THÇ) bölünmesiyle elde edilmektedir. Tüm dünyada gelişmiş demir çelik tesislerinde benzer modeller kullanılmaktadır. Bu model ile, ERDEMİR'in yaklaşık 20 yıllık enerji envanteri ve gelişim kayıtları, Yardımcı İşletmeler Baş Müdürlüğü organizasyonu içinde yer alan Enerji Yöneticiliği birimi tarafından tutulmaktadır. Bu kayıtlar ve geri besleme bilgileri, Enerji Yöneticiliği'nin liderliğinde ve tüm ünite temsilcilerinden kurulu ERDEMİR Enerji Komisyonu tarafından değerlendirilerek gerekli iyileştirme çalışmaları sürekli gündemde tutulmakta, finansman teminine bağlı olarak uygulama projeleri hayata geçirilmektedir. Modelin uygulanmaya başladığı 1982 yılından bugüne Özgül Enerji Tüketim Değerinde %39 iyileşme temin edilmiştir. Bu performansın trendi aşağıda sunulmuştur.

ERDEMİR'de planlı enerji tasarrufu çalışmaları, Elektrik İşleri Etüt İdaresi'nin Japonya Hükümeti işbirliği ile yürüttüğü, Türkiye Enerji Tasarrufu Programı kapsamında 1982 yılından itibaren başlatılmıştır. Bu program kapsamında;

· Üretim artışı, işletme şartlarının iyileştirilmesi, geri ödemesi yüksek olan küçük çaplı projelerin uygulanması ve çalışanların enerji tasarrufu eğitimi ve bilincinin geliştirilmesi,
· Seçilen önemli enerji tasarrufu projelerinin uygulanması.
· Özgül enerji tüketim hedeflerinin tespit edilerek çalışmaların buna göre yürütülmesi planlanmıştır.

Yukarıda belirtilen çalışmalar aşağıda özet olarak verilen 3 ana grupta yürütülmüştür.

A) Modernizasyon ve İyileştirme Çalışmaları

Bu grupta ERDEMİR'in tüm ünitelerinde, ünitelerin kendi imkanları ile yaptıkları iyileştirme çalışmaları ve/veya uygulanan çeşitli projeler ve çalışanların enerji bilincini geliştiren eğitim çalışmaları sonucunda, 1982 yılından 1990 yılına kadar %19 seviyesinde enerji tasarrufu sağlanmıştır.

B) Enerji Yatırımları

Bu grup, ERDEMİR'de 1990-2000 yılları arasında uygulanan Kapasite Artırımı ve Modernizasyon Projesi (KAM Projesi) kapsamında yürütülen çalışmalardır.

· Yüksek Fırın ve Çelikhane Gazı Yakıtlı 5 Nolu Buhar Kazanı
· Doğal Gaz Yakıtlı Gaz Türbini Kojenerasyon Tesisi
· Yüksek Fırın ve Çelikhane Gazı Depoları ve Karışım İstasyonu
· Çelikhane Gazı Geri Kazanım Tesisi
· Doğal Gazın ERDEMİR'e Getirilmesi
· 3 ve 4 Nolu Buhar Kazanlarının Yakıt Modifikasyonu
· 2 Nolu Demineralize Su Tesisi
· Buhar Türbini Generatör/Motor Blower Tesisi
· Basınçlı Hava Üretim Tesisi

Bu yatırımların tamamlanması ile aşağıda belirtilen sonuçlar alınmıştır.
i) Doğal gaz birincil yakıt olarak kullanıma sunulmuştur.
ii) Her biri 40 MW kapasiteli doğal gaz yakıtlı 2 adet Gaz Türbini Generatör Tesisi ve 25 MW gücündeki Buhar Türbini Generatör/Motor Blower Tesisi kurularak, elektrik enerjisi üretim kapasitesi 50 MW'tan 155 MW'a ulaştırılmıştır.
iii) 30-35,000 Nm3/saat çelikhane gazının, geri kazanılarak buhar kazanlarında yakıt olarak kullanımı temin edilmiştir.
iv) Buhar üretim kapasitesi 440 ton/saat'ten 700 ton/saat'e ulaştırılmıştır.
v) Yan ürün yakıtların kazanlarında kullanım oranı %40'tan %85'e çıkarılmıştır.
vi) 25,000 Nm3/saat olan basınçlı hava üretimi 52,000 Nm3/saat'e ulaştırılmıştır.
vii) Demineralize su üretimi 300 ton/saat'ten 450 ton/saat'e ulaştırılmıştır.
viii) Yan ürün yüksek fırın, kok ve çelikhane gazlarının ERDEMİR genelinde yakıt olarak kullanım oranı %98'e çıkarılmıştır.

Bu yatırım çalışmaları kapsamında tamamlanan;
i) 3 ve 4 Nolu Buhar Kazanlarının Yakıt Modifikasyonu Projesi; Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü Ulusal Enerji Tasarrufu Merkezi tarafından düzenlenen 2001 yılı proje yarışmasında "En Yüksek Enerji Tasarrufu Sağlayan Proje" dalında Türkiye Birincisi,
ii) ERDEMİR Kojenerasyon Tesisi; 2002 yılı Mayıs ayında yapılan "Türkiye Sanayi Sektöründe En Başarılı Kojenerasyon Tesisi Yarışmasında" kurulu gücü 10 MW'ın üzerindeki kategoride yarışan Türkiye İkincisi,
iii) Erdemir Yüksek Fırın Gazı (YFG) ve Çelikhane Gazı (OG) Depoları, OG Geri Kazanım Sistemi ve YFG+OG Karışım İstasyonu Tesisi; 2003 Yılı Ocak Ayında yapılan "Sanayi Sektöründe Enerji Verimliliği Proje Yarışmasında" Türkiye Birincisi olmuştur.

C) Kapasite Artırma ve Modernizasyon Projeleri

Bu grup, ERDEMİR'de 1990-2000 yılları arasında uygulanan Kapasite Artırımı ve Modernizasyon Projesinin (KAM Projesi) kapsamında yürütülen çalışmaları kapsamaktadır.

· Yüksek Fırın Sobaları Modifikasyon Projesi
· Yüksek Fırınlar Kömür Enjeksiyon Tesisi
· Çelikhane Kapasite Artırımı ve Modernizasyon Projesi
· 1. Sıcak Haddehane Modernizasyon Projesi
· 3. Slab Isıtma Fırını Tesisi
· 2. Sıcak Haddehane Modernizasyon Projesi
· 2. Soğuk Haddehane Tesisi
· 4. Kireç Fabrikası Tesisi
· 4 ve 5 Nolu Oksijen Fabrikaları
· Kızılcapınar Barajı
· Servis Suyu Kapasite Artırma ve Modernizasyon Projesi
· Kimyasal Arıtma Tesisi
· Yeni Liman Tesisi
· Gaz Dağıtım İzleme Projesi

4 YAPILAN ENERJİ YATIRIMLARI VE VERİMLİLİK ÇALIŞMALARININ ÇEVRESEL GELİŞİME KATKILARI

Erdemir çelik üretiminin çevreye olan duyarlılıkla beraber yürütüleceğini uzun zaman önce ilke edinmiştir. Bu felsefeyle beraber birçok sıvı ve gaz atık tesisleri inşa edilmiş ve bunların doğaya olan etkileri her ünitede kontrol altında tutulmuştur. Atık su işleme tesisi ve resirkülasyon sisteminin inşasıyla %86 oranında atık su geri kazanılmıştır. Denize şarj edilen geri kalan miktar için, çevre bakanlığından yasal izin alınmıştır. Atık gaz geri kazanım ve toplama sistemiyle, yan ürün gazlarının %98'i geri kazanılmıştır. Baca gazı emisyonları, gerek bacalara kurulan on-line izleme cihazlarıyla gerekse taşınabilir emisyon ölçerlerle sürekli kontrol altında tutulmaktadır. Diğer yandan, mobil atmosfer havası kirlilik izleme aracıyla, fabrika çevresi ve şehirde hava kirliliği ölçümleri yapılmaktadır. Tesislerden nemli veya kuru katı atıklar sinter fabrikasının girdi hammaddesi olarak değerlendirilmekte, bazı atıklar ise değişik amaçlar için dış müşterilere satılmaktadır. Çevreyle ilgili yapılan çalışmalar ve uygulanan stratejiler devlet politikalarına ve Avrupa Birliği normlarına uygun olarak yürütülmektedir. Tüm bu çalışmaların sonucu olarak Erdemir ISO 14000 sertifikası alma çalışmalarına büyük bir ciddiyet ve sistematikle devam etmektedir.
Yapılan enerji yatırımları ve enerji verimlilik çalışmalarının etkisiyle çevresel emisyonlardaki düşüş Şekil 5 - 7'de verilmiştir.

5.1 Türkiye ve Japonya Entegre Demir Çelik Tesisleri Özgül Enerji Tüketim Performanslarının Karşılaştırılması

2002 yılı başında Elektrik İşleri Etüt İdaresi'nin öncülüğünde Türkiye'deki entegre demir çelik tesislerinin enerji kullanımı performanslarının değerlendirilmesi ve yapılacak teknik desteğin tespit edilmesi amacıyla, Japan International Cooperation Agency (JICA) uzmanlarınca yapılan inceleme ve çalışmalar sonucunda hazırlanan " Energy Conservation Diagnosis on Integrated Steel Industry in Turkey" raporunda yer alan özgül enerji tüketim verileri Şekil 10'da sunulmuştur.

Söz konusu raporda Japon uzmanlarca mukayese için kabul edilen, ERDEMİR'in 5400 Mcal/THÇ özgül enerji tüketim değeri, Japonya'daki entegre demir çelik tesislerinin 5500-6300 Mcal/THÇ aralığında olan değerleri ile mertebe olarak örtüşmektedir.

"AISI Steel Industry Technology Roadmap-December 2001" ve "USA Department of Energy" tarafından yayınlanan Mart 1999 tarihli "Industrial Energy Managament in Action" raporlarından yararlanılarak hazırlanan grafik, Şekil 11'de sunulmuştur. Bu grafikten görüleceği üzere, ERDEMİR ve ABD entegre çelik sektörünün özgül enerji tüketimlerinin gelişim trendleri ve hedefleri uyumlu ve yakın bir seyir izlemektedir.

ERDEMİR'de enerjiye yönelik, sistematik olarak 1982 yılında başlatılan ve yaklaşık 20 yıldır aksatılmadan sürdürülen çalışmalar sonucunda, önemli mesafe kaydedilmiştir. Bununla beraber, gelinen nokta yeterli görülmemekte olup, enerji verimliliğini geliştirme ve tasarruf çalışmaları aksatılmadan sürdürülmektedir.

Erdemir, enerjinin verimli kullanımı ve tasarrufuna yönelik çalışmalarda ülkemizin önde gelen kuruluşlarından biri olup, bu konudaki performansını dünyadaki modern demir çelik tesislerinin bugün ulaştıkları nokta ve gelecekteki hedefleri baz alınarak sürekli geliştirmektedir. Entegre demir çelik tesislerinde enerji performansının en önemli ölçütü, 1 ton ham çelik üretimi için harcanan toplam enerji miktarını gösteren özgül enerji tüketim değeridir. Bu parametreye göre 1982 yılında 8220 Mcal/THÇ olan Erdemir'in özgül enerji tüketim değeri 20 yıldır süreklilik arz eden iyileştirme çalışmaları sonucunda bugün için 5000 Mcal/THÇ mertebesine indirilmiştir. Önümüzdeki 5 yıl içinde bu parametrenin 4500 Mcal/THÇ seviyesinde olması hedeflenmiştir. Buna göre, Erdemir'in mevcut enerji performansı dünyanın önde gelen modern entegre demir çelik tesislerinin enerji performansları ve hedefleri ile örtüşmektedir.
ERDEMİR'in Stratejik İş Planında enerji verimliliği için, 2007 yılına kadar 4500 Mcal/THÇ özgül enerji tüketim seviyesi hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda yaklaşık 30 adet yeni iyileştirme projesi envanteri hazırlanmış olup, bu projelerin finansman ihtiyaçları ve önceliklerine yönelik çalışmalar devam etmektedir.

REFERANSLAR

1. "AISI Steel Industry Technology Roadmap", December 2001
2. "Industrial Energy Management in Action", USA Department of Energy, March 1999
3. "Energy Conservation Diagnosis on Integrated Steel Industry in Turkey", Japan International Cooperation Agency (JICA) & EİE, May 2002
4. Erdemir 2002 Yılı İşletme Faaliyet Raporları