Çok aşamalı su terfi istasyonlarının enerji maliyeti yönünden optimum işletimi için yeni bir yaklaşım

Abstract

Su terfi istasyonlarının enerji maliyeti yönünden optimum işletimi için yapılacak iyileştirmelerin, enerji maliyetlerini düşürürken su talebinin de sürekli olarak karşılanabilmesi önemlidir. Bu makalede, daha önceden geliştirilmiş olan SDPA (sadeleştirilmiş dinamik programlama algoritması) yaklaşımı optimize edilerek, daha geniş bir kullanım alanı sağlayacak olan yeni bir algoritma (OSDPA-optimal sadeleştirilmiş dinamik programlama algoritması) geliştirilmiştir. SDPA yaklaşımı, tek pompa ve tek depoya sahip olan basit sistemler için en iyi sonucu elde edebilir. OSDPA yaklaşımı ise tek aşamalı pompalama sistemlerini optimize etmenin yanı sıra çok aşamalı (kaskad) pompalama sistemlerini alt sistemlere bölüp, ayrı ayrı optimize ederek, karmaşık bir pompalama sisteminin tümünü optimize etmek için de kullanılabilir bir yöntemdir. Türkiye'deki Sakarya Su ve Kanalizasyon İdaresi (SASKİ) bünyesindeki çok aşamalı yapıya sahip bir su temin sistemi vaka çalışması olarak incelenmiştir. Çalışma alanındaki su temin sistemi alt sistemlere bölünerek, su talepleri ve elektrik birim fiyatları göz önünde bulundurularak, bu çalışmada önerilen OSDPA yaklaşımıyla tüm sistemin optimize edilmesi sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlar, OSDPA yaklaşımının birim fiyatın pahalı olduğu zaman dilimindeki (puant) yüklerin birim fiyatın daha ucuz olduğu zaman periyodlarına (gece ve gündüz) ötelenmesinde oldukça başarılı olabildiğini göstermiştir. Konvansiyonel su seviyesi kontrolü (CWLC-conventional water level control) yaklaşımı ile kıyaslandığında; SDPA, pompalama maliyetlerinde ikinci aşamadaki C pompası için yaklaşık %18, B pompası için yaklaşık %22, birinci aşamadaki A pompası için yaklaşık %19 oranında tasarruf sağlarken; OSDPA C pompası için %39, B pompası için %41, A pompası için %24 oranında tasarruf sağlamıştır.