Güneş enerjisi santralleri saha belirlenmesi ve Kütahya örneği

Enerji verimliliği ve temiz enerji günümüzün en önemli konularındandır. Fosil yakıtların sınırlı rezervleri, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını daha cazip kılmaktadır. Dünyada ve Türkiye'de yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanma oranı artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretiminin artmasıyla, fosil kökenli yakıtların sebep olduğu emisyonlara bağlı olarak çevre kirliliği azalmakta, ayrıca ülkemiz açısından enerji yönünden dışa bağımlılık azalmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisinden, fotovoltaik paneller ile elektrik enerjisi eldesi sağlanabilmektedir. Bu tez çalışmasında, Kütahya il sınırları içerisinde fotovoltaik güneş enerji santrali kurulumuna uygun bölgeler araştırılmış ve bölgenin güneş enerjisi potansiyeli elde edilmiştir. Alanlar belirlenirken, yöntem olarak Analitik Hiyerarşi Prosesi kullanılmıştır. Fotovoltaik güneş enerji santrali kurulumunda önemli olan kriterler ve alt kriterler değerlendirilerek, ağırlıkları belirlenmiştir. Kütahya il sınırları içerisinde fotovoltaik güneş enerji santrali kurulumuna uygun alanlar belirlendikten sonra, bölgenin fotovoltaik güneş enerji potansiyeli hesaplanmıştır. Hesaplamalar, farklı fotovoltaik panel teknolojilerine göre uygulanmıştır. Fotovoltaik santral kurulumuna uygun olarak belirlenen alanların yıllık elektrik enerjisi üretim potansiyeli c-Si panel teknolojisi ile 984 milyar kWh/yıl, a-Si panel teknolojisi ile 593 milyar kWh/yıl, CdTe panel teknolojisi ile 661 milyar kWh/yıl, CIGS panel teknolojisi ile 631 milyar kWh/yıl, CPV panel teknolojisi ile 1975 milyar kWh/yıl olarak hesaplanmıştır. Fotovoltaik panellerden maksimum şekilde verim alınabilmesi için, fotovoltaik panel eğimleri önemli bir kriterdir. Bu bağlamda, Kütahya ili ilçelerinin optimum panel eğim açısı değerleri aylık ve mevsimlik bazda hesaplanmıştır. Fotovoltaik panellerin anlık verimi, panellerin hücre sıcaklığı ile ilgilidir. Literatürdeki mevcut çalışmalarda fotovoltaik panel hücre sıcaklığını veren ampirik ifadeler bulunmaktadır ancak bu ifadelerden elde edilen sonuçlar birbiriyle örtüşmemektedir. Fotovoltaik panellerin anlık verimlerini ve buna bağlı olarak teorik olarak üretim değerlerini elde edebilmek için fotovoltaik panel hücre sıcaklığını veren global bir ifadeye ihtiyaç vardır. Bu tez çalışmasında, ortam sıcaklığına, güneş ışınımına ve rüzgar hızına bağlı olarak fotovoltaik panel hücre sıcaklığını veren global bir ifade geliştirilmiştir. Oluşturulan ifade ile kurulu veya kurulması düşünülen fotovoltaik tesislerin performans tahminleri ile fizibilite çalışmaları gerçekleştirilebilecektir. Bunlara paralel olarak ayrıca Kütahya'nın uzun yıllara ait meteorolojik verileri kullanılarak; ortam sıcaklığı, güneş ışınımı ve rüzgar hızını veren ifadeler oluşturulmuştur.