Fotovoltaik sistemlerde verimliliği etkileyen faktörlerin incelenmesi

Yenilenebilir enerji kaynaklı enerji sistemlerine yapılan yatırımlar, konvansiyonel enerji kaynaklarının tükenme tehditi altında olması sebebiyle son yıllarda önemli ölçüde artış göstermiştir. Bu sistemlerden en çok gelişme katedilenlerden biri fotovoltaik sistemlerdir. Yapılan AR-GE çalışmalarında kaydedilen başarılar ile birlikte FV modüllerinin fiyatları düşmüş ve dünya çapında kabul gören standartların sağlanması ile birlikte fotovoltaik sistemler yatırımcılar için bir yatırım aracı haline gelmiştir. Simülasyon programlarında yapılan kısa süreli enerji tahminleri oldukça az bir hata payı ile yapılmaktadır. Ancak kısa vadeli tahminlere bakılarak fotovoltaik sistemler devreye alındıktan sonra kendi başına bırakılmamalıdır. Sistemlerin performans analizi ve verimliliği etkileyen faktörlerin incelenmesi, sistemlerin uzun vadede yüksek performans göstermesi için takip edilmesi gereken konulardır. Türkiye'de kurulan fotovoltaik sistemlerin birçoğunda kurulum esnasında yapılan yanlış uygulamalar sebebiyle sistemlerin işletme süreci sırasında önemli problemler ile karşılaşılmakta, bu durum üretim kayıplarına sebep olmakta ve problemin tespiti yapılamamaktadır. Fotovoltaik sistemlerden yüksek performans elde etmek için performans analizi ve verimliliği etkileyen faktörlerin periyodik olarak takibi yapılmalıdır. Bu çalışmada, ilk olarak Kuramsal Kesim bölümünde ışınım ve performans parametrelerinin, verimliliği etkileyen faktörlerin hesaplanması için kullanılacak metotlara yer verilmiştir. Saha Verilerinin İncelenmesi bölümünde Gölbaşı ve Torbalı İlçelerinde bulunan Güneş Enerji Santralleri ile ilgili genel bilgiler verildikten sonra, tesislerin performans parametreleri ve verimliliği etkileyen faktörler Kuramsal Kesim bölümünde yer verilen metotlar ile; ışınım parametreleri ise NASA'nın veri tabanından alınan aylık ortalama Küresel Yatay Işınım ve Dağınık Yatay Işınım Değerleri ile hesaplanmıştır. Bir sonraki bölümde ise PVsyst programı ile santrallerin modellemesi ve simülasyonu yapılmıştır. Yıllık olarak incelendiğinde simülasyonla elde edilen üretim değerleri eviricilerden elde edilenlere yakın olduğu görülmüştür. Değerlendirme bölümünde saha verileri ve simülasyon sonuçları karşılaştırılmış, iki tesisin simülasyon ve saha verilerinden hesaplanan Sistem Performans Oranları arasındaki farkın %1'den az olduğu sonucu ortaya çıkmıştır. Kayıp parametreleri arasında Gölbaşı GES ve Torbalı GES tesislerinde en fazla kayba neden olan faktörün ısıl kayıp olduğu görülmüştür. Sıcaklık kaybını tozlanma kaybı, yansıma kaybı ve dizi uyuşmazlığı kaybı izlemiştir. Ayrıca bu bölümde, santrallerin verimine en çok etki eden faktörler olan sıcaklık ve tozlanma kaybının daha az olması durumunun yıllık enerji üretimine etkisi değerlendirilmiştir. Torbalı GES'te FV modül arka yüzeylerinin rüzgar ile temas süresinin artması durumunda ısıl kaybın azalacağı ve yıllık üretimde %3,5 artış olacağı, Gölbaşı GES'te ise bu artışın %1,2 olabileceği sonucu ortaya çıkmıştır. FV modüllerinde oluşan tozların periyodik olarak temizlenerek tozlanma kaybının %1 seviyesinde tutulması halinde Gölbaşı GES'in yıllık üretiminde %5'lik, Torbalı GES tesisinde ise %3'lük bir artış olacağı sonucu ortaya çıkmıştır. Anahtar Kelimeler: fotovoltaik sistemler, verimliliği etkileyen faktörler, performans analizi