Güneş enerjisinden ısı ve elektrik eldesinin tekno-ekonomik simülasyonu: Örnek bir uygulama

Bu çalışmanın amacı, sıcak su ve elektriğe beraber ihtiyaç duyan tüketiciler için fotovoltaik ve termal sistemlerin ayrı ayrı veya bütünleşik kullanımı sistem tasarımı yapıp, simülasyon ile üretim değerlerini hesaplamaktır. Tespit edilen üretim değerleri ile farklı analizler yaparak buralarda uygun lokasyon tespiti ve Türkiye'ye uygulanabilirliği de değerlendirilmiştir. Ayrıca bu tür sistemler için önemli parametreler olan sıcaklık ve ışınım değerlerinin simülasyonlara etkilerine yer verilmiştir. Bu değerlendirmeler için literatür taraması ile günümüzde kullanılan simülasyon yazılımları ve benzer konularda yazılmış çalışmalar incelenmiş, çalışmada PVSYST uygulamasından faydalanılmıştır. Sonrasında, ısı ve elektrik sağlayan bu sistemlerin ayrık ve bütünleşik hallerinin matematiksel modellemeleri yapılmıştır. Bu sistemlere ait hesaplamalar için Excel üzerinde yazılım geliştirilmiş, örnek senaryolar için simülasyonlar yapılmış, parametrelerin sistem performanslarına etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak, fotovoltaik/termal (FV/T) bütünleşik melez sistemlerin, ayrık melez termal ve fotovoltaik sistemlere göre kısıtlı alanda daha yüksek getiri sağladığı belirlenmiştir. İhtiyaçların karşılanması göz önünde bulundurulduğunda da bütünleşik melez sistemlerin daha az alan kaplayarak, daha az maliyetle kurulabileceği tespit edilmiştir. Bu tür bütünleşik melez sistemlerin, daha çok getiri ile yatırımın geri dönüş süresini düşürdüğü ve daha çok ihtiyacı karşıladığı sonucuna varılmıştır. Benzer şekilde verimler incelendiğinde en yüksek verim %88,9 ile ısıl getirinin sabit tutulduğu FV/T sistemlere aittir. Ayrıca FV/T sistemlerin kurulabileceği en uygun lokasyonların, farklı getirilere ağırlık verilmesine bağlı olarak, Mersin'in Mut, Silifke ve Gülnar ilçeleri ile Van'ın Merkez ilçesi olduğu belirlenmiştir.