Electrical energy
103 theses under this subject heading
Ortak enerji depolama sistemlerinin elektrik güç sistemlerinde talep cevabı konsepti için kullanılması
Gelecekte başta elektrikli taşıma olmak üzere elektriksel yüklerin daha da artacağı tahmin edildiğinden, güç sistemlerinde ciddi problemler meydana gelme ihtimali söz konusudur. Bu durum yenilenebilir enerji kaynaklarını barındıran bir güç sistemine gereksinimi arttırmaktadır. Fakat bu kaynaklar doğası gereği değişken güç üretimlerine sahiptirler ve güç sistemlerine entegre edildiklerinde birçok problem ile karşı karşıya kalınmaktadır. Bu zorluklar enerji depolama sistemleri ile etkili bir şekilde çözülebilir. Enerji depolama sistemlerinin türünün seçimine gelindiğinde ise; birçok ülkede yer alan mevcut büyük ölçekli enerji depolama sistemlerinden ve küçük boyutlu enerji depolama sistemlerinin bireysel kullanımından farklı olarak, bir grup tüketiciye hizmet eden bir ortak enerji depolama sisteminin kullanılmasının ekonomik açıdan daha uygun olacağı görülmektedir. Ortak enerji depolama sistemi bir şebekede bölgesel ve yerel uygulamalar olmak üzere birçok amaç için kullanılabilir. Aynı zamanda PV ve rüzgâr güç üretim santralleri ile kolaylıkla entegre olabilmektedirler. Bu çalışmada baralara ortak enerji depolama sistemlerinin yerleştirildiği bir AC güç şebekesinin Karışık Tamsayılı Doğrusal Programlama (Mixed Integer Linear Programming – MILP) modeli sunulmuştur. Oluşturulan model General Algebraic Modeling System (GAMS)'de modellenmiştir. Çalışmada amaç fonksiyonu, aktif güç kayıplarının minimize edilmesi şeklindedir. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, ortak enerji depolama sistemlerinin kullanımı ile pik saatlerde şebekeden enerji talebinin düştüğü ve toplam şebeke kayıplarının azaldığı görülmüştür. Ortak enerji depolama sistemleri pik enerji talebinin olduğu periyotlardan önce şarj olmuştur. Pik periyotlarda ortak enerji depolama sistemlerinin enerji durumlarının azaldığı ve sisteme enerji tedarik edildiği görülmüştür.
Elektrik güç sistemlerindeki döner rezerv gereksiniminin ekonomik yönden incelenmesi
Döner Rezerv, üretim kesintileri ve ani yük değişimleri gibi öngörülemeyen olaylara yanıt olarak sistem operatörleri tarafından kullanılan en önemli kaynaklardan biridir. Bu kaynak Yan Hizmetler kapsamında sunulmaktadır. Sunulan bu hizmet temelde primer, sekonder ve tersiyer frekans kontrolü ile sağlanır. Sistem operatörleri tarafından verilen yük alma ve yük atma talimatları vasıtasıyla gerçekleşen kontrol ile frekans dengede tutularak, arz güvenirliği ve güç kalitesi sağlanır. Sağlanan bu hizmetlerin devamlılığı için şebekeye bağlı santrallerin üretim kapasitelerinin dışında, her an devreye girebilecek belirli bir miktarda rezerv tutmaları gerekmektedir. Kullanılacak bu rezervlerin miktarını yüksek tutarak doğabilecek beklenmedik durumların sebep olduğu üretim kesintilerine karşı güç sistemini korumak mümkün olur, bu işlem karşısında yük atma işleminin uygulanma olasılığı azalır, fakat bu durumda rezerv sağlama oldukça yüksek bir maliyet ile sonuçlanır. Maliyeti düşürmek amacıyla rezerv miktarını düşük tutma durumunda ise olası kesinti ve arıza durumlarında sağlanamayan bir enerji söz konusu olur ve tüketiciler enerjisiz kalabilir. Bu iki durumu dengeleyici şekilde bir ekonomik incelemeye gerek duyulmaktadır. Yapılan incelemenin temelinde frekans dengesinin sağlanması ve güç kalitesinin arttrılması amacıyla kullanılan yöntemlerden rezerv gereksinimi üzerinde durulmuştur. Bu çalışmada, tahsis edilmesi gereken rezerv gereksinimi belirlenirken, sağlanamayan enerji miktarı ve kayıp yük değeri gibi sosyo ekonomik parametreler dikkate alınarak bir hesaplama yapılmaktadır. Ekonomik parametrelerin dikkate alındığı hesaplamalarda, yük alma ve yük atma talimatlarının sonucunda güç sistemi için fayda maliyet temeline dayalı bir ekonomik analiz yapılmaktadır. Ayrıca, güç kalitesiyle ilgili kapsamlı bir araştırma yürütülmektedir. Bu araştırmada, güç kalitesi sorunları açıklandıktan sonra temel standartlar hakkında tanımlamalar yapılmaktadır. Doğru akım sistemlerin yanı sıra yenilenebilir kaynakların da dahil olduğu güç sistemlerinde güç kalitesi hakkında kapsamlı bir analiz yapılmaktadır. Güç kalitesi izleme teknikleri ve güç sistemleri için, sorunların olası çözümleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Mikro şebeke sistemleri için Dağıtım Sistemlerde Statik Senkron Dengeleyici gibi özel güç aygıtlarını kullanarak bu sorunların azaltılması yöntemlerini analiz edilmektedir. Yenilenebilir enerji sistemleri için Statik Senkron Dengeleyici, çeşitli avantajları nedeniyle potansiyel bir seçenek olabilirken, döner rezerv gereksinimi ile geleneksel sistemlerde güç kalitesinin arttırıldığı sonucuna varılmıştır. Son olarak, güç sistemlerinde güç kalitesinin iyileştirilmesi ve arz güvenirliğinin sağlanması amacıyla, dengeleme güç piyasası işlevi olan sekonder rezerv kontolü için ilgili parametreler kullanılarak ekonomik değerlendirme ile planlama sırasında gerçekleşen rezerv gücün fırsat maliyeti hesaplanmıştır. Buna ek olarak, 2016 yılı için, saatlik bazda sistem marjinal fiyatı ile piyasa takas fiyartı baz alınarak, paranın zaman değeri, reel değişimler ve arındırılmış döner rezerv gereksinimlerine dayalı bir ekonomik değerlendirme yapılarak DR gereksinim tutarına etki parametre olarak Piyasa Takas Fiyatından arındırılmış değerin daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Aynı zaman da elektrik tüketimine göre yapılan reel değşim oranı hesaplamasında da Piyasa Takas Fiyatının diğer parametrelere göre daha etkin olduğu sonucuna varılmıştır.
Elektrik piyasaları, borsaları ve fiyat riskinin yönetilmesi
Elektrik sektöründe liberalleşme aşamalarının başında devlet kontrolündeki tekel şirketlerin yeniden yapılandırılması gelmektedir. Elektrik sektörünün üretim, iletim ve dağıtım kısımlarına ayrılıp, iletim hariç diğer kısımlara özel sektörün girişinin önünün açılmasıyla birlikte yatırımcılar bu sektörlere yatırım yapmaya başlamışlardır. Böylece elektrik piyasalarında rekabetçi bir yapıya geçiş başlamıştır. Elektrik enerjisi, piyasaların serbestleşmesi sürecinin bir parçası olarak yalnızca bir tüketim maddesi olmaktan çıkmış ve finansal piyasaların bir parçası haline gelmiştir. Bunun başlıca nedenleri olarak elektrik pazarında serbest fiyat hareketlerinin oluşması ve buna bağlı olarak fiyatlarda oluşan oynaklık ve risk gösterilebilir. Bu yüzden elektriğin fiziksel olarak toptan ya da perakende günlük ticaretinin yanında futures, forward ve opsiyon kontratları da alınıp satılmaya başlanmıştır. Özellikle ABD ve Avrupa'da yalnızca enerji ve enerji türev ürünlerinin alınıp satıldığı borsalar kurulmuştur. Son yıllarda Türkiye'de de enerji sektöründe serbestleşme yönünde önemli adımlar atılmış ve ayrı bir enerji borsası kurma safhasına geçilmiştir. Bu çalışmada Avrupa ve Amerika'daki enerji borsaları araştırılarak elektrik ticaretinin enerji borsaları içindeki konumu, elektrik kontratlarının özellikleri ve bu borsaların işleyişleri ile elektrik piyasalarında görülen risklerin ortaya konması, bu bilgiler ışığında da Türkiye için öneriler oluşturulması hedeflenmiştir. Anahtar Kelimeler: Elektrik Piyasaları, Elektrik Borsaları, Gün Öncesi Piyasası,Elektrik Kontratları
Enerji sistemlerinde meydana gelen geçici olayların otomasyon sistemleri üzerindeki etkileri
Bu tez çalışmamızda, elektrik enerji sistemlerinde meydana gelen geçici olayların otomasyon sistemleri üzerindeki etkileri incelenmiş ve alınması gereken önlemler sunulmuştur. Enerji sistemlerindeki geçici olaylar anlık olarak oluşan olaylar olup çoğu zaman ciddi zararlara yol açabilmektedir. Bu zararlar bazen cihazlara zarar verirken bazen de canlılara da zarar verebilmektedir. Bu nedenle sistem kontrolünün üst düzeyde olması ve oluşabilecek zararlara karşı etkin bir yapı kurulması gerekmektedir. Bu süreçte öne çıkan en önemli sistem otomasyon sistemlerinin güvenliğidir. Şebekede meydana gelebilecek geçici olayların en büyük etkisi otomasyon sistemleri üzerine olmaktadır. Bu tez çalışmamızda bu durum detaylı bir şekilde irdelenmiş ve çözüm önerileri ortaya konulmuştur. Tez içeriği olarak, enerjinin tanımı yapılmış, enerji çeşitleri olan hidroelektrik enerjisi, termik enerji, jeotermal enerji, rüzgâr enerjisi, güneş enerjisi ve nükleer enerji kaynakları hakkında bilgiler verilmiştir. Ayrıca enerjinin iletimi ve dağıtımında kullanılan devre elemanları incelenmiştir. Bu iletim ve dağıtım hatları ile tesisleri etkileyen geçici olaylar araştırılmıştır. Bunun yanında geçici olayların otomasyon sistemleri üzerindeki etkileri ortaya konulmuştur. Durumun saha uygulaması olarak Çorum ilinde faaliyet gösteren bir tavuk çiftliği tesisindeki enerji sistemi ve otomasyon sistemi araştırılmış ve gerçekleşebilecek geçici olaylarda sistemlerin zarar görmemesi için alınması gereken önlemler detaylı bir şekilde sunulmuştur.
Türkiye'nin enerji arz talep dengesi ve bu bağlamda enerji politikalarının analizi
Enerji, modern toplumların gelişimi ve sürdürülebilirliği için hayati öneme sahiptir. Ekonomik büyümeden sanayiye, ulaşımdan günlük yaşamın her alanına kadar enerji, tüm faaliyetlerin temelini oluşturur. Doğal kaynakların sınırlılığı ve çevresel etkiler göz önüne alındığında, enerji kaynaklarının verimli ve sürdürülebilir bir şekilde kullanılması kritik hale gelmiştir. Yenilenebilir enerjiye geçiş, iklim değişikliği ile mücadelede ve enerji arz güvenliğinin sağlanmasında kilit rol oynamaktadır. Bu nedenle, enerjiyi verimli kullanmak ve temiz enerji kaynaklarına yönelmek, gelecek nesiller için sürdürülebilir bir dünya yaratmanın anahtarı niteliğindedir. Bu tez çalışmamda Türkiye'nin enerji arz talep dengeleri incelenerek, bununla ilgili enerji politikalarının analizi yapılmıştır. Enerji üretim yöntemleri ile başlayarak fosil, yenilenebilir ve nükleer kaynaklı enerji üretimlerine değinilmiştir. Türkiye'nin enerji kaynakları hakkında bilgi sahibi olunmuştur. Türkiye'de geçmiş ve gelecekte ki enerji üretimi, tüketimi ve yöntemleri ile birlikte enerji yatırımları hakkında bilgiler verilmektedir. Gerekli kanun, mevzuat ve yönetmelikler incelenmiş, enerji ile ilgili uygulanan politikalarla birlikte devlet kurumlarının bu anlamda görevleri ele alınmıştır. Türkiye'nin enerjide sürdürülebilir, güvenli ve çevreye karşı daha temiz olan yenilenebilir alternatif enerjilerin kullanmasıyla ulaşılan veriler ile özellikle günümüzde ülkeler arası güç üstünlüğünün, güvenin sağlanması adına nükleer enerji gibi enerji alternatifinden elde edilen veriler ışığında, bilgilerin sentezlenmesiyle analiz edilerek sonuç kısmına nihai olarak çözüm önerileri sunulmaya çalışılmıştır. Tüm bu bilgiler ışığında yenilenebilir enerji ve diğer alternatif enerji üretimlerinin gerekli fizibilite raporları incelenerek güncel piyasa analizleri yapılmıştır. Bu doğrultuda analiz bölümünde, santrallerin kurulum maliyetleri, kullanılan birim maliyetler göz önüne alınarak hesaplanmış ve bu kapsamda enerji santrali kurulması durumunda ortaya çıkacak durum analizleri yapılmıştır. Yine hesaplanan maliyetler kapsamında literatüre katkı sağlamak için uygun santral tipleri ile ilgili analiz sonuçları ortaya konulmuştur.
Neredeyse sıfır enerjili bir binanın sayısal, deneysel ve termodinamik analizi
Bu tez çalışması kapsamında, neredeyse sıfır enerjili bina konsepti doğrultusunda tasarlanmış ve inşa edilmiş deneysel bir yapının; yarı saydam fotovoltaik (PV), fotovoltaik-termal kolektörler (PV/T) ve faz değiştiren malzeme (FDM) destekli yerden ısıtma sistemleri, sayısal, deneysel ve termodinamik olarak kapsamlı bir şekilde analiz edilmiştir. Araştırmanın temel amacı, entegre yenilenebilir enerji sistemlerinin elektrik ve ısı üretim performansını ortaya koymak, iç ortam konforuna katkısını değerlendirmek ve enerji bağımsızlığı potansiyelini belirlemektir. Sistem, Elazığ ilinde gerçek iklim koşullarında bir yıl boyunca çalıştırılmış; ölçümler beş dakikalık aralıklarla alınmıştır. Elde edilen verilere göre, sistem yıllık 4335.8 kWh elektrik ve 8671 kWh ısıl enerji üretmiş, toplamda 3033 kWh'lik bir enerji tüketimi gerçekleşmiştir. Kış aylarında cephe kaplama sistemine entegre yarı saydam PV paneller sayesinde dış ortam sıcaklığına karşı iç mekânda pasif bir sıcaklık farkı oluşmuş ve bu durum, binanın soğuk iklim koşullarından korunmasını sağlamıştır. Ayrıca FDM destekli yerden ısıtma sistemi sayesinde, geçiş FDM etkisiyle FDM'siz duruma kıyasla iç ortam sıcaklığında 4 °C'ye kadar artış gözlemlenmiş; böylece ek enerji girdisi olmadan güneş destekli ısıtma sağlanabilmiştir. Sistem, yıllık bazda %143 oranında enerji öz yeterliliği sağlamıştır. PV'lerin ortalama enerji verimi %7.45; PV/T sistemin elektrik verimi %13.9, ısıl verimi %35.4, toplam verimi %49.3'tür. Ekserjiye dayalı verimlilikler PV için %6.89, PV/T için elektrik verimi %13.9, ısıl verimi %9.4 olarak hesaplanmıştır. Enerji geri ödeme süresi 3.5 yıl, finansal geri ödeme süresi ise 8.9 yıl olarak belirlenmiştir.
Yapay sinir ağları ve farklı tahmin yöntemleri ile uzun dönem yük tahmini: Zonguldak örneği
Bu tezde Zonguldak ilinin elektrik enerjisi yük tahmini, Regresyon, Geri Yayılımlı Yapay Sinir Ağları (GYYSA) ve Radyal Tabanlı Yapay Sinir Ağları (RTYSA) gibi yöntemlerle üç yıllık dönem için yapılmıştır. Tahmin yöntemlerinde geliştirilen tüm modellerde bağımsız değişken olarak; sıcaklık, nüfus, kısmen biten veya ilave edilen yapıların toplam metrekaresi, kişi başına gayri safi yurt içi hasıla, madencilik ve taş ocakçılığı iş kolunda çalışan sayısı, kişi başına toplam elektrik tüketimi (kWh) gibi değerler kullanılmıştır. Bu kapsamda, yıllık olarak 6 ve aylık olarak ise 2 farklı model olmak üzere toplamda 8 farklı model kurularak analiz yapılmıştır. Regresyon analizinde, tüm modellerde çoklu ve basit doğrusal regresyon yöntemleri ile 2007-2017 yılları arasındaki değerler seçilmiştir. GYYSA yönteminde, MATLAB programında oluşturulan modellerde eğitim verisi olarak 2007-2017 yılları arasındaki değerlerin %70'lik kısımları rasgele olarak seçilerek kullanılmıştır. GYYSA'nda bir veya iki gizli katman kullanılmıştır. RTYSA yönteminde ise, MATLAB programında oluşturulan modellerde eğitim verileri olarak 2007-2017 yılları arasındaki değerlerin %70 kısımları kullanılmıştır. Eğitilen modellerde tahmin performans modeli olarak R2 (karesel hata) yöntemi kullanılmıştır. Tahmin yöntemleri ile bulunan üç yıllık enerji tüketimi tahmini verileri kendi aralarında karşılaştırılmıştır. Bunun sonucunda en yüksek R² değeri olan 0,9983 değerine RTYSA ile MHY1 modeli ile en iyi tahmin sonucuna ulaşılmıştır.
Türkiye elektrik spot ve vadeli işlem piyasaları arasındaki nedensellik ilişkisinin analizi
Elektrik enerjisi gelişen teknoloji ile birlikte hayatın vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Elektriğe duyulan ihtiyaç giderek artarken, bu ihtiyacın karşılanabilmesi için sektörün büyümesi de kaçınılmaz olmaktadır. Yatırımların sektöre çekilebilmesi için güven veren, sağlıklı işleyen bir piyasa yapısı ayrıca önem arz etmektedir. Bu nedenle piyasanın gelişimi adına dünyada ve Türkiye'de pek çok adım atılmakta, köklü değişimler yaşanmaktadır. Türkiye'de Elektrik Piyasası Kanunu ile başlayan ve elektrik piyasasının şeffaf, güvenilir, rekabete dayalı ve diğer ülkelerin elektrik piyasaları ile entegre bir elektrik piyasasının oluşturulması hedeflenen süreçte her ne kadar ilerleme kaydedilse de henüz istenilen noktaya ulaşılamamıştır. Bu nedenle Türkiye'deki elektrik spot ve vadeli işlem piyasalarının gerçek fiyatları tam anlamıyla yansıtamadığı düşünülmektedir. Piyasanın daha serbest ve daha güvenilir olabilmesi adına Türkiye Enerji Borsası kurulmasına ve ilk etapta bu borsada elektrik ticaretinin yapılmasına karar verilmiştir. Türkiye Enerji Borsası'nın faaliyete başlamasından sonra piyasalara güven duyulması, her iki piyasanın derinliğinin artması ve böylece daha gerçekçi fiyat oluşması beklenmektedir. Çalışmada, öncelikle elektrik piyasa yapısının nasıl işlediği, piyasada ne gibi değişimler yaşandığı araştırılmış, daha sonra önemli elektrik piyasa yapılanmalarından, Türkiye'deki mevcut piyasalardan ve bu piyasalardaki fiyat oluşumlarından söz edilmiştir. Bu kapsamda, Türkiye'deki elektrik spot ve vadeli işlem piyasaları arasındaki nedensellik ilişkisi Granger nedensellik testi ile incelenmiştir. TEİAŞ PMUM'da belirlenen Kısıtsız Piyasa Takas Fiyatı'nın günlük ortalaması spot veri olarak, Borsa İstanbul'da işlem gören en yakın vadeli Baz Yük Elektrik Vadeli İşlem Sözleşmesi'nin uzlaşma fiyatı da vadeli fiyat olarak kullanılmıştır. Zaman serisi verilerinin analiz için uygunluğu Augmented Dickey Fuller birim kök testi ile test edildikten sonra yapılan Granger nedensellik testi ile çift yönlü nedensellik ilişkisinin varlığı tespit edilmiştir. Bu sonuca göre her iki piyasa birbirinden etkilenmektedir. Teoride, vadeli işlem piyasalarında oluşan fiyatların spot fiyatlarla ilgi öncü gösterge olması ve böylece risk yönetimine katkı sağlaması savının, mevcut yapı itibariyle Türkiye Elektrik Piyasası için geçerli olmadığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Elektrik Enerjisi, Elektrik Piyasaları, Elektrik Spot ve Vadeli Piyasaları, Granger Nedensellik Testi.
Yenilenebilir enerji kaynakları bakımından Türkiye'nin potansiyeli ve bu potansiyelin harekete geçirilmesine yönelik stratejiler
Yenilenebilir enerji; yerli, güvenilir, temiz ve çevreci nitelikleri ile Türkiye enerji tüketim ve üretimi bakımından stratejik bir önem arz etmektedir. Yenilebilir enerji kaynaklarının yerli nitelikli oluşu ve üretim maliyetinin düşük olması, enerji üretiminde daha çok kullanılmaları bakımından önemli birer enerji alternatifleridir. Ülkeler rekabet gücünü artırmak ve ekonomik kalkınmayı daha güçlü bir biçimde sürdürebilmek adına yaşam standartlarını daha da iyi bir duruma getirecek sonsuz, sürekli, güvenilir ve temiz bir enerjiye ihtiyaç duymaktadırlar. Türkiye, enerji kullanımı için çok büyük miktarda petrol, doğalgaz gibi yakıtlar ithal etmekte ve kalıcı büyümeyi arzulayan Türkiye'nin yeni ve yenilenebilir enerjileri büyük değer kazanmaktadır. Araştırmamızda, çağdaş, temiz, güvenli, enerji savaşlarının olmadığı, sağlıklı ve hayatta kalmanın mümkün olduğu bir dünyanın sürdürülebilmesi için yenilenebilir enerjinin zorunlu olduğu, hızla artan nüfus, kentleşme ve ilerleyen teknoloji ile beraber enerji talebinin de artarak süreceği belirtilmektedir. Enerji talebinin sağlanmasında çağdaş yaşantımızda fosil köken ağırlıklı kullanılan enerjiler yerine, çevreye duyarlı, küresel ısınma ve iklim değişikliğine sebep olmayan, dünyaya dost ve ekonomide dışa bağımlılığı ciddi biçimde azaltan enerjiler olan yenilenebilir enerjilerin kullanımının artırılması gerektiği açıklanmaktadır. Artan enerji ithalatı ve bununla bağlantılı bir şekilde yükselen enerji gücündeki dışarıya olan bağımlılık, Türkiye' de cari açığın genetik bir nitelik oluşturmasında etkili olmuştur. Enerjide dışa bağımlılık seviyesinin düşürülmesi amaçlı yenilenebilir olan enerji kaynaklarına önemli ölçüde yer verilmeli ve aynı ölçüde kabul edilebilir tasarruf stratejisi dahilinde enerji yoğunluğunun azaltılarak enerjideki verimliliğinin yükseltilmesi amaçlanmalıdır.
Elektrikli araç teknolojisi ve Çankırı ilinde çatı tipi güneş paneli destekli elektrikli araç şarj istasyonu tasarımı ve maliyet analizi
Bu araştırmada elektrikli araçlara dair gelişmeler ile gelecekte bu araçların gelişim olanakları hakkında incelemeler yapılmıştır. Bu gelişmeler sonucunda elektrikli araçların insan yaşamındaki yeri, fosil yakıt tüketimli araçlar ile elektrikli araçların farkları ve elektrikli araç kullanımı sonucu çevresel ve toplumsal alanda yaşanması öngörülen değişim ve gelişimlerin neler olabileceği konusu üzerinde durulmuştur. Elektrikli araçların şarj sistemleri ve bu şarj sistemleri ile alakalı Türkiye'nin kullandığı standart belirtilmiştir. Elektrikli araç şarj terminalleri üzerine yapılan araştırmalar incelenmiş ve bu şarj terminallerinde güneş enerjisi kullanımının tercih edilmesi sonucu Çankırı ilinde PV panel kullanımı ile bir şarj terminali tasarımı yapılmıştır. Bu tasarım neticesinde Çankırı ilinde PV sistem ile elektrikli araç şarj işleminin verimli olup olmayacağı incelenmiş ve maliyet analizi yapılmıştır. Ayrıca, elektrikli araçlar ile içten yanmalı motorlara sahip araçların yakıt giderleri karşılaştırılmış olup, bu anlamda hangi araçların kullanımının daha uygun olduğu incelenmiştir. Burada, sonuç olarak Çankırı ilinde PV sistem ile araç şarj işleminin yapılabileceği, elde edilen bilgiler neticesinde günlük ortalama 28,5 kWh enerji ihtiyacı olan bir araç için 535 Wp'lik 15 panel ile kurulacak bir sistem ile enerji ihtiyacının karşılanabileceği, ayrıca fosil yakıtlı araçların elektrikli araçlara göre ortalama yakıt tüketimi maliyetlerinin ortalama bir değer ile 3,15 katı kadar daha maliyetli olduğu sonucuna varılmıştır.
Türkiye'de alternatif santral kapasitelerinin ve bölgelere göre dağıtımlarının optimizasyonu
ÖZETElektrik enerjisine olan ihtiyaç, ekonomik büyüme, nüfus artışı ve sosyal gelişim ile sürekliolarak artmaktadır. Elektrik talep artışının karşılanması, elektrik üretim sistemlerinin kapasitebüyüme problemi olarak adlandırılmıştır. Problem, öneminden dolayı farklı yöntemlerle elealınmış ve çözülmeye çalışılmıştır. Kapasite ilavesinde alternatif teknolojilerin fazla olması vebu alternatiflerin ekonomik ve teknolojik karakteristiklerinin farklılığı, probleminoptimizasyon problemi olarak ele alınmasını gerektirmiştir. Probleme etki edenparametrelerin fazlalığı, kullanılan optimizasyon yöntemlerinin uygulanabilmesi için bazıkabullerin yapılmasına neden olmuştur. Yapılan bu kabuller sonuçların doğruluğunu veuygulanabilirliğini azaltmaktadır. Literatürdeki çalışmalarda kapasite-maliyet ilişkisi, kaynakrezerv kısıtları, kapasiteler için maksimum ve minimum üst sınırlar, hidroelektrik santrallariçin kapasitelerin bölünemeyeceği, tüm kaynakların gerçek değerleri, santralların inşaatsüreleri ve harcama dağılımları ihmal edilmiş yada yönteme uygun olacak şekildedeğiştirilmiştir. Özellikle tüm lineer optimizasyon yöntemlerinde, yük süre eğrisinin yapısıbozularak basamak fonksiyonuna dönüştürülmesi çözümlerde hatalara neden olmaktadır.Ayrıca optimizasyon modellerinde santralların kurulacağı yer karar değişkenleri arasınaalınmamıştır. Halbuki, elektrik üretim ile tüketim yerleri arasındaki uzaklığa bağlı olarakkayıplar artmaktadır. Bu nedenle optimizasyonda arasında santralların kurulacağı yerlerinbulunması gereklidir.Bu çalışmada, literatürdeki çalışmalarda ihmal edilen yada değiştirilen kabullerdenkaynaklanan eksikliklerin giderilmesi amacı ile elektrik üretim sistemlerinin kapasitebüyümesi ele alındı. Kapasite büyüme probleminin sonuçlarına, mevcut santralların yıliçindeki çalışma süreleri ( yük sıraları ) etkilediğinden, mevcut ve ilave santralların yüksıralarının belirlenmesi de karar değişkenleri arasına eklenmiştir. Kapasite büyüme ve yüksıralamasının belirlenmesi için oluşturulan amaç fonksiyonu, mevcut ve ilave santralların birdeğere getirilmiş birim üretim maliyetlerinin ağırlıklı ortalamasının minimum yapılmasınıhedefler. Bu amaçla, santralların inşaat başlangıcı ile ekonomik ömürleri boyunca yapılan tümyatırım, yakıt, işletme ve bakım harcamaları iskonto edilerek, işletmeye alındıkları tarihegetirilmiştir. Bugünkü değere getirilmiş toplam ömür boyu masraflar, santralın ekonomikömrüne eşit seriye dönüştürülerek yıllık eş değere getirilmiş masraf elde edilmiştir. Yıllık eşdeğere getirilmiş masraf, santralın yükleme sıralamasına göre belirlenen elektrik üretimmiktarına dağıtılarak, bir değere getirilmiş birim elektrik üretim maliyeti hesaplanmıştır.Amaç fonksiyonunu gerçekleyen ve kaynak rezerv kısıtlı algoritma hazırlanarak Visual Basic6 dili ile program yazılmıştır. Oluşturulan modelin girdileri; santral tiplerine ait kapasite-yatırım ilişkisi, yakıt tüketim bilgileri, işletme ve bakım bilgileri, ekonomik veriler, kaynaktürleri için kalite ve fiyat bilgileri, yıllık talep miktarları ( yük süre eğrisi) ve mevcut elektriküretim sistemindeki santrallardır. Modelin karar değişkenleri, ilave santralların tipi, kapasitesi,yılı, kurulacağı bölge ve tüm santralların yükleme sıralamasıdır. Modelde santralın kurulacağıbölgeler belirlenemeye çalışıldığı gibi, modelin oluşturulmasında bölgesel planlamalara dauygunluğu sağlanmıştır.Oluşturulan genel modelin bir uygulama çalışması Türkiye elektrik sistemi için yapılmıştır.2000-2010 yılları arasındaki dönemde yapılması uygun olan santral tipleri, kapasiteleri,yılları, bölgeleri ve tüm santralların yük sıraları belirlenmiştir. Türkiye'nin kaynak rezervleri,talep gelişimleri, mevcut elektrik üretim sistemi ve bölgesel tüketim bilgileri geçmiş yıllarınve literatürdeki bilgilerin analizi ile elde edilerek optimizasyon modelinin hesaplamalarıyapılmıştır. Kömür ve doğalgaz fiyatlarında eskalasyon alınmadığı durumda, yapılacak santraltiplerinin tamamı doğalgaz yakıt kullanan kombine çevrim ve basit gaz türbinli santrallarolarak elde edilmiştir. Bu yıllar arasında Türkiye için en düşük birim elektrik üretimmaliyetinin ortalaması 44.72-47.38 arasında mills/kWh değişmektedir. Bu durumdaxiiisantralların yapılacağı bölge analizlerinde toplam tüketim içinde en büyük paya (% 39.2) veen büyük tüketim artış hızına (%14.94) sahip olan Marmara bölgesi ön plana çıkmaktadır. Bubölgede hidroelektrik ve linyit rezervlerinin yok denecek kadar az olması, doğalgaz hatlarınınbu bölge için planlanmasını zorunlu hale getirmiştir. Doğalgazın toplam kurulu güç (2010 yılıiçin %87.8) ve üretim içindeki payının (2010 yılı için %84.3) artması Türkiye'nin gelecekteithal enerji kaynaklarına olan bağımlılığını artıracaktır. Modelin çalıştırılması sonucunda heryıl için elektrik üretim santrallarına yapılması gerekli yatırım miktarları elde edilmiştir.Modelin duyarlılık analizi için doğalgaz fiyatında alınan % 2'lik eskalasyon, linyit yakıtlısantralların planlamada öncelik almasına neden olmuştur. 2007 yılına kadar yerli linyitkapasitesinin tamamı kullanılmış ve bu yıldan sonra doğalgaz yakıtlı santralların kurulmasıgerektiği ortaya çıkmıştır.Anahtar Kelimeler: Alternatif santraller, birim elektrik üretim maliyetleri ,optimizasyonxiv
Libya'da hibrit güneş ve rüzgar bacası güç sisteminin tasarımı ve elektrik üretim verimliliğinin incelenmesi
Yenilenebilir enerjiye geçişin çevresel sürdürülebilirlik ve enerji güvenliği açısından hayati önem taşıdığı bir dönemde, doğal kaynakları verimli bir şekilde kullanabilen gelişmiş teknolojilerin geliştirilmesi gereklidir. Güneş enerjisini elektrik üretimi ve doğal havalandırma için kullanan güneş bacası sistemleri, özellikle güneş ışığı bol olan bölgelerde umut verici bir çözüm sunmaktadır. Bu tez, Libya'da güneş bacası teknolojisinin uygulanmasını ve hibrit güneş-rüzgar bacası enerji sisteminin elektrik üretim verimliliğini artırmaya yönelik çalışmaları ele almaktadır. Çalışma, baca sisteminin tasarım ve analizini içermekte olup, hava akış hızını maksimize etmeyi hedeflemektedir. Matematiksel modelleme, baca yüksekliği ve çapı gibi faktörleri inceleyerek dirençleri minimize etmeyi ve sistemin performansını artırmayı amaçlamaktadır. Baca içine veya güneş kollektörü etrafına rüzgar türbinleri yerleştirerek, sistemin hem rüzgar hem de güneş enerjisinden faydalanması sağlanmakta, bu da genel kapasite faktörünün artmasına ve elektrik üretiminin yükselmesine yol açmaktadır. Ayrıca, güneş kollektörünün tasarımı, güneş ısısını daha iyi yakalayacak şekilde analiz edilmiştir. Bu, kollektör ile baca arasındaki sıcaklık farkını artırarak, daha güçlü hava hareketleri oluşmasına ve elektrik üretiminin artmasına olanak sağlar. Ekonomik analiz, yıllık 4.835,64 MWh enerji üretimi öngörerek, yıllık 290.138 $ gelir elde edilmesini göstermektedir. Başlangıç yatırımının 1.500.000 $ olması durumunda, sistem yıllık 240.138 $ net kar elde etmekte, bu da 6,25 yıl geri ödeme süresi ve %16,01 ROI (Yatırım Getirisi) sağlamaktadır. Bu ekonomik metrikler, güneş bacası sistemlerinin Libya'daki finansal uygulanabilirliğini vurgulamaktadır. Bu çalışma, Libya'daki güneş bacası sistemlerinin verimliliği ve uygulanabilirliği konusunda bilgi boşluğunu gidermeyi hedeflemekte ve ülkenin enerji çeşitlendirme ve sürdürülebilirlik hedeflerine katkı sağlamaktadır. Matematiksel tasarım ilkelerini kullanarak yapılan bu çalışma, güneş ışığının bol olduğu bölgelerde güneş bacası sistemlerinin potansiyeli hakkında değerli bilgiler sunmaktadır.
Karbon emisyonu ve enerji tüketiminin büyüme üzerindeki etkileri: MIST ülkeleri karşılaştırması
Tezin amacı, yeni bir uluslararası oluşum olan MIST ülkelerinde (Meksika, Endonezya, Güney Kore ve Türkiye), karbon emisyonu ve enerji tüketimi ile ekonomik büyüme arasında nedensellik ilişkisinin test edilmesidir. Bu amaçla, MIST ülkelerinin her biri için, 1971-2010 dönemi için, kişi başına düşen karbondioksit emisyonu, enerji tüketimi ve Gayrisafi Yurt İçi Hasıla yıllık verilerine, önce Birim kök testi, daha sonra Johansen Eşbütünleşme testi ve son olarak da Granger Nedensellik Testi yapılmıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre, MIST ülkelerinde ekonomik büyümeden karbon emisyonu ve enerji tüketimine doğru tek yönlü bir nedensellik olduğu bulgusu elde edilmiştir. Ters yönlü, yani karbon emisyonu ve enerji tüketiminden ekonomik büyümeye doğru bir nedensellik eğilimi ortaya çıkmamıştır. Diğer bir deyişle ekonomik büyümedeki değişimler karbon emisyonu ve enerji tüketimindeki değişimlerden önce gelmektedir.
Güneş enerjisi santrallerinde yapay zeka destekli enerji üretim tahmini yöntemlerinin geliştirilmesi
Yenilenebilir enerji kaynakları, küresel enerji talebinin karşılanmasında giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Güneş enerjisi, en çok ve temiz yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir. Türkiye, güneş enerjisi potansiyeli açısından oldukça zengin bir ülkedir. Bu nedenle, Türkiye'de güneş enerjisi santrallerinin kurulumu ve kullanımı son yıllarda hızla artmaktadır. Bu tez çalışmasında, Bursa Teknik Üniversitesi Mimar Sinan Kampüsü'nde şebeke bağlantılı lisanssız bir fotovoltaik güneş enerjisi santralinin fizibilitesinin araştırılması ve enerji tahmini için akıllı yöntemlerin geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Tasarım yapılırken, kampüsün güneşlenme süresi, sistemin büyüklüğü ve sistemin maliyeti gibi faktörler dikkate alınmıştır. Enerji üretiminin tahmini için dört farklı model uygulanmıştır: Rastgele Orman (Random Forest- RF), Uzun Kısa Süreli Bellek Ağı (Long Short-Term Memory - LSTM), Doğrusal Regresyon (Linear Regression) ve Karar Ağacı (Decision Tree - DT). Bu modeller, güneş ışınımı, sıcaklık, nem ve tarihsel üretim verileri gibi parametreler kullanılarak eğitilmiştir. Modellerin performansları; Kök Ortalama Kare Hatası (RMSE), Ortalama Mutlak Hata (MAE), Ortalama Mutlak Yüzde Hata (MAPE) ve Determinasyon Katsayısı (R²) gibi benchmark metrikleriyle değerlendirilmiştir. Ayrıca çalışmada, Türkiye'deki enerji projelerinin gerçekleştirilmesinde izlenmesi gereken yasal prosedürler ve mevzuat adımları detaylı olarak ele alınmıştır. Bu bölümün amacı, enerji yatırımlarının yalnızca teknik ve ekonomik boyutlarını değil, aynı zamanda hukuki çerçevesini de ortaya koyarak Türkiye'de enerji projelerinin nasıl bir süreç içerisinde yürütüldüğüne dair bütüncül bir bakış sunmaktır. Lisanssız üretimden başvuru süreçlerine, kurum izinlerinden proje onaylarına kadar olan adımlar açıklanarak, bu tür projelerin uygulanabilirliği ve sürdürülebilirliği hakkında karar vericilere ve yatırımcılara yol gösterici bilgi sağlanması hedeflenmiştir. Sonuçlar, LSTM ve RF modellerinin yüksek doğruluk ve düşük hata oranlarıyla öne çıktığını göstermiştir. Özellikle LSTM modeli, zaman serisi verilerindeki karmaşık ilişkileri daha başarılı şekilde modelleyerek enerji tahmininde en yüksek performansı sergilemiştir. Bu çalışmayla, kampüs ölçeğinde uygulanabilir bir fotovoltaik sistemin hem ekonomik fizibilitesi hem de üretim tahmini başarıyla sunulmuştur. Türkiye'deki enerji projelerinin teknik, ekonomik ve yasal yönleri bir arada değerlendirilerek, yenilenebilir enerji planlamalarında kapsamlı bir yaklaşım sunulmuştur.
Enerji fiyatlarındaki değişimin hisse senedi fiyatlarına etkisi: BİST Elektrik Endeksi üzerine bir uygulama
Bu çalışmada Borsa İstanbul'da işlem gören elektrik endeksi ile enerji fiyatları arasındaki etkileşim asimetrik ilişkileri de modele dâhil edebilen "Doğrusal Olmayan Gecikmesi Dağıtılmış Otoregresif Model (Nonlinear Autoregressive Distributed Lag – NARDL)" ile ilişkinin yönü ve katsayısı incelenmiştir. Veri seti Mart 2010-Mart 2019 arası üçer aylık elektrik endeksi ve enerji fiyatlarından oluşmaktadır. Bağımlı değişken olarak BİST Elektrik Endeksi (XELKT), bağımsız değişken olarak elektrik fiyatları (EL), gaz fiyatları (GAS) ve brent petrol fiyatları (BR) alınmıştır. NARDL sınır testi sonuçlarına göre uzun dönemde BIST Elektrik Endeksi ile gaz fiyatları arasında negatif yönlü ve anlamlı bir ilişki bulunmuştur. BIST Elektrik Endeksi ile elektrik fiyatları ve brent petrol fiyatları arasında ise uzun dönemde anlamlı bir ilişkiye rastlanmamıştır. Hata düzeltme modeli sonuçlarına göre ise uzun dönemli sonuçların aksine neredeyse tüm bağımsız değişkenler ile BİST Elektrik Endeksi arasında ilişki bulunmuştur. Kısa dönemde BİST Elektrik Endeksi (XELKT) ile elektrik fiyatlarının pozitif bileşenleri (EL+) ve BR arasındaki ilişki pozitif yöndedir. Kısa dönemde BİST Elektrik Endeksi (XELKT) ile elektrik fiyatlarının negatif bileşenleri (EL-) ve GAS değişkenlerinin ilişkisi ise gecikmelere bağlı olarak pozitif veya negatif yönde olabilmektedir.
Elektrik özelleşmesinin tekstil işletmelerinin maliyetlerine etkisi: Maliyet analizi
Elektrik enerjisi milyonlarca insan tarafından kullanılan insan hayatı için oldukça önemli bir enerji türüdür. Elektrik enerjisi sektörü dünya ve ülke ekonomisinde oldukça önemli bir paya sahiptir. Elektrik enerjisi üretim yapan sektörleri de önemli düzeyde etkilemektedir. Bu sektörlerin başında tekstil sektörü gelmektedir. Tekstil üretimi, teknolojinin geliştirmiş olduğu makinelerle üretimi gerçekleşmektedir. Küresel rekabetin artması kalitesi yüksek olan ürünlerin daha düşük maliyet ile üretilmesini zaruri bir hale getirmiştir. Küresel piyasanın böyle bir şekil alması, tekstil işletmelerinde maliyetin ve maliyet muhasebesinin önemini da arttırmaktadır. Çalışmanın amacı, özelleşen elektrik enerjisinin tekstil işletmelerindeki maliyetine etkisini ortaya koymaktır. Bu doğrultuda elektrik enerjisi sektörünün yeni oluşumu, tekstil sektörünün gelişimi ortaya konularak, tekstil sektöründe girdi olarak kullanılan elektrik enerjisi fiyatının ürün üzerindeki maliyet etkisi tespit edilmesi için Safha Maliyet yöntemi kullanılmıştır. Gaziantep'te faaliyet gösteren emsal iki işletmeninin üretime konu olan ürünlerin maliyet yapısı bu işletmelere hizmet veren SMMM ofisinden temin edilmiştir. İşletmelerin ismi değiştirilerek ve verilerin gerçekliğine bağlı kalarak; sayısal işlemlerin kolaylaştırılması amacıyla rakamların sıfırları azaltılıp tam sayı şeklinde bir düzeltme yapılmıştır. Elektriğin özelleştirilmesi sonucu serbest tüketici olarak tedarikçisini seçme hakkını kullanan Y tekstil A.Ş, X Tekstil A.Ş 'ye göre her iki tür üründe de birim başına 0,24 Türk Lirası daha az maliyete katlanmıştır. Gaziantep'te faaliyet gösteren emsal iki şirket olan X A.Ş ve Y A.Ş Tekstil üretim işletmesinde karşılaştırmalı olarak anlatılmaktadır. Kelimeler: Elektrik Enerjisi, Tekstil İşletmesi; Maliyet muhasebesi, Özelleştirme
Afet sonrası süreçte bina–araç–bina yöntemiyle enerji esnekliğinin geliştirilmesi
Dünyada deprem, sel gibi yüksek etkili düşük olasılıklı olayların sık sık meydana gelmesi, güç sistemlerinde önemli hasarlara, elektrik kesintilerine yol açar ve son kullanıcılar için yaşam kalitesini olumsuz etkiler. Bu zorluklara yanıt olarak, son zamanlarda giderek daha fazla kullanılan Dağıtık Enerji Kaynakları (Distributed Energy Resources, DER) ve Elektrikli Araçlar (EA), afet sonrası dönemde evsel tüketicilere mümkün olduğunca enerji temini sağlama konusunda odak noktası haline gelmiştir. Ancak, şebekeye bağlı modda çalışan DER'lerin afet sonrası süreçte güç üretememeleri, EA bataryasının sınırlı enerjisi, evlerin enerji eksikliği yaşamasına ve düşük esnekliğe sahip olmalarına neden olur. Sonuç olarak, bu durumun farklı kaynaklara sahip evlerin sinerjik etkileşimi yoluyla ele alınması potansiyel bir çözüm olarak görülebilir. Bu nedenle, bu tezde, bir afetin ardından şebekeden ve birbirlerinden elektriksel olarak izole hale gelen iki evin sahip olduğu farklı kaynakların iş birliğine dayalı kullanımı yoluyla enerji esnekliğini artırmak için ayrıntılı bir Sinerjik Ev Enerji Yönetim Sistemi (S-EEYS) geliştirilmiştir. Evler arasında EA vasıtasıyla enerji transferine olanak sağlayan Bina-Araç-Bina (Building-to-Vehicle-to-Building, V2B2) teknolojisi, tasarlanan S-EEYS'ye entegre edilmiştir. Ayrıca önerilen algoritma, kullanıcıların refah düzeylerini dikkate alarak afet sonrasında sistemin konfor kaybı düzeyini en aza indirmeyi hedeflemektedir. Benzetim çalışması sonuçları, önerilen algoritmanın sistemin konfor kaybıseviyesinde en az %22.26 oranında azalma sağlayarak enerji esnekliğini önemli ölçüde artırdığını doğrulamıştır.
Dinamik yük koşulları altında elektrıkli forkliftlerde lityum-iyon bataryaların şarj durum tahmini ve performans analizi
Bu çalışma, elektrikli forklift uygulamalarında kullanılan Li-ion bataryaların şarj durumu (SOC) tahmini için farklı yöntemlerin karşılaştırmalı analizini sunmaktadır. Geleneksel kurşun-asit bataryalardan farklı olarak Li-ion teknolojisinin çok daha hızlı şarj, bakım gerektirmeme ve uzun döngü ömrü gibi avantajları bulunmaktadır. Bu nedenle, bu bataryaların etkin kullanımı ve güvenli çalışması için Batarya Yönetim Sistemleri (BYS) hayati öneme sahiptir. Bu tezde, farklı SOC tahmin yöntemleri (OCV, Coulomb Counting, EKF, UKF, AEKF) hem saha testleri hem de MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilen simülasyonlar aracılığıyla analiz edilmiştir. Gerçekleştirilen testlerde VDI 2198 standardı baz alınarak özelleştirilmiş bir parkur kullanılmış ve 51.2V 554Ah LFP batarya ile çalışan bir forklift kullanılmıştır. Test sırasında akım, gerilim, sıcaklık ve SOC gibi parametreler anbean izlenmiş ve istatistiksel hata metrikleri (MAE, RMSE, MAPE) kullanılarak yöntemlerin başarısı değerlendirilmiştir. Sonuçlar, model tabanlı ve hibrit yöntemlerin geleneksel yöntemlere göre daha başarılı olduğunu göstermiştir. Bu çalışma, elektrikli forkliftlerde Li-ion teknolojisine geçiş sürecinde doğru SOC tahmini için karar vericilere teknik altyapı sunmaktadır. Anahtar Kelimeler: Forklift, şarj durumu, SOC tahmini, Li-ion batarya, BYS, Kalman filtresi
Talep tarafı yönetimi kullanılarak konutlar için merkezi batarya veya elektrikli araç bataryası ile desteklenen PV güç sisteminin boyutlandırılması,enerji yönetimi ve ekonomik analizi
ÖZET Yüksek Lisans Tezi Talep Tarafı Yönetimi Kullanılarak Konutlar İçin Merkezi Batarya veya Elektrikli Araç Bataryası İle Desteklenen PV Güç Sisteminin Boyutlandırılması, Enerji Yönetimi ve Ekonomik Analizi Gül Feray SEZEN Manisa Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Enerji Sistemleri Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Dr.Öğr.Üyesi Kıvanç BAŞARAN Akıllı şebeke ve akıllı mikro şebeke teknolojilerinin gelişmesi geleceğin elektrik güç sistemleri için önemli bir adım olmuştur. Akıllı mikro şebeke sistemlerinde yenilenebilir enerji kaynakları, enerji depolama sistemleri, talep tarafı yönetimi ve elektrikli araçların şebekeye entegrasyonu araştırma konularının temelini oluşturmaktadır. Farklı tip enerji üretim kaynakları ve depolama sistemlerinin kullanılması ve bunların elektrik şebekesine entegrasyonu ile enerji talep tarafının birlikte ele alınması akıllı kontrol ve enerji yönetim sistemlerinin geliştirilmesini zorunlu hale getirmektedir. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında özellikle rüzgâr ve güneş enerjisinin kullanımı öne çıkmaktadır. Ancak, şehir içi kurulumlu ya da küçük güçlü sistemler ele alındığında büyük ölçüde güneş enerjisinden yararlanıldığı görülmektedir. Güneş enerjisi de diğer birçok yenilenebilir enerji kaynağında olduğu gibi kesikli enerji kaynağıdır. Bu nedenle, enerji sürekliliğini sağlamak için ya üretilen enerjinin depo edilmesi ya da enerji üretiminin olmadığı zamanlarda şebeke enerjisinin kullanılması gerekmektedir. Elektrik enerjisini depolamak için çoğunlukla akümülatörler (batarya) kullanılmaktadır. Ancak hem bataryaların ömür problemi hem de maliyetleri nedeniyle özellikle şebeke bağlantılı sistemlerde kullanımı tercih edilmemektedir. Bu nedenle bataryaların şebeke bağlantılı sistemlerde ekonomik kullanımı için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalardan, şebeke elektrik enerjisinin pahalı olduğu zaman diliminde yetecek kapasitede batarya kullanımı ile merkezi batarya kullanımı öne çıkmaktadır. Merkezi batarya kullanımında da elektrik dağıtım şirketleri ile mahsuplaşmanın ya da binadaki diğer dairelerin merkezi bataryadan yararlanma ve mahsuplaşma şartlarının belirlenmesi ve bunlara ait yönetmeliklerin çıkartılması gerekmektedir. Son yıllarda elektrikli araç kullanımının hızla artması ve bu araçlarda bir dairenin bir günde ihtiyaç duyacağı batarya kapasitesinin yaklaşık 15-20 katı bataryanın kullanılması, elektrikli araçların akıllı mikro şebekelerde sadece enerji tüketen bir eleman değil aynı zamanda sisteme enerji sağlayan bir eleman olarak kullanımını da gündeme getirmiştir. Enerjinin verimli ve etkin kullanımı büyük önem arz etmektedir. Bu nedenle, akıllı mikro şebekelerde hem enerji verimli cihazların kullanımı hem de cihazların kullanım zaman aralıkları önemlidir. Binalarda kullanılan cihazların bir kısmı kullanım zamanı değiştirilemez cihazlar olarak sınıflandırılırken bir kısmı da esnek çalışma saatlerine sahip cihazlar olarak sınıflandırılmaktadır. Elektrikli cihazların kullanım zamanlarının ve sürelerinin belirlenmesi ve yönetilmesi sürecine talep tarafı yönetimi denilmektedir. Talep tarafı yönetimi, enerjinin üretilmesi kadar önemli bir süreçtir. Bu nedenle yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı akıllı sistemlerde enerji üretim tarafı ile enerji tüketim tarafı sürekli etkileşim halindedir. Bu tez çalışmasında, bir binanın elektrik enerjisi ihtiyacının merkezi batarya ve/veya araç bataryası destekli fotovoltaik (PV) güç sisteminden karşılanabilmesi için gerekli hesaplamalar ve simülasyon çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca, incelenen bina da talep tarafı yönetimi için esnek ve sabit çalışma zamanlı cihazlar ve özellikleri belirlenerek talep tarafı yönetimi için gerekli çalışmalar yapılmıştır. Güç sisteminin boyutlandırılması için öncelikle binanın bulunduğu bölgedeki ışınım, sıcaklık gibi meteorolojik verilerin temini sağlanmıştır. Elde edilen bilgiler doğrultusunda ihtiyaç duyulacak PV sistem ve batarya boyutlandırması bir algoritma geliştirmek suretiyle yapılmıştır. Tez çalışmasının temelini geliştirilen bu algoritma ve buna bağlı olarak işleyen enerji yönetim birimi oluşturmaktadır. Batarya destekli PV güç sisteminin optimum boyutlandırması yapıldıktan sonra sistemin ekonomik analizi yapılmıştır. Ekonomik analiz çalışmasında, literatürde en çok kabul görmüş olan seviyelendirilmiş enerji maliyeti (LCOE), net bugün ki değer (NPV) ve amortisman süresi hesaplama teknikleri kullanılmıştır. Sonuç olarak, binanın yıllık enerji ihtiyacı 4.940,811 kWh, bu ihtiyacı karşılamak için 325 Wp gücünde 14 adet PV panel, 15 kWh kapasiteli akü kullanılması gerektiği ve sistemin seviyelendirilmiş enerji fiyatı (LCOE) 0,109094183, sistem geri ödeme süre 15 Yıl, net bugünkü değer (NPV) 34,86171052 olarak hesaplanmıştır. Anahtar Kelimeler: Talep Tarafı Yönetimi, Yük Tahmini, Merkezi Depolama Sistemi, Elektrikli Araç, V2G Teknolojisi, PV Sistem Boyutlandırma, PV Sistem Ekonomik Analizi
Endüstriyel fırınlarda enerji verimliliği için hidrojen kullanımı: Çok kriterli karar verme ve Bayes ağı destekli teknoloji yol haritası senaryoları
Paris Anlaşması, küresel ısınmayı sınırlandırmak ve iklim değişikliğiyle mücadele etmek için uluslararası iş birliğini teşvik etmektedir. Bu bağlamda, yenilenebilir enerji kaynakları ve hidrojen gibi alternatif enerji çözümleri önemli bir rol oynamaktadır. Hidrojen, düşük karbonlu ekonomiye geçişte etkili bir seçenek olarak öne çıkmakta ve çevresel sürdürülebilirliğe katkı sağlamaktadır. Bu çalışma, hidrojenin yüksek enerji tüketen endüstriyel fırınlarda kullanımına odaklanarak literatüre yeni bir perspektif kazandırmayı hedeflemektedir. Hidrojenin endüstriyel fırınlardaki kullanımını değerlendirmek için Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) ve İdeal ve Negatif İdeal Çözümüne Göre Sıralama Tekniği (TOPSIS) yöntemleri kullanılmıştır. AHP analiziyle, çevresel ve ekonomik kriterler açısından hidrojenin önceliği belirlenmiş ve bu sonuçlar, TOPSIS için giriş verisi olarak kullanılmıştır. TOPSIS yöntemiyle hidrojenin alternatif enerji kaynaklarına göre çevresel ve ekonomik performansı değerlendirilmiş ve hidrojenin üstün bir seçenek olduğu ortaya konmuştur. Hidrojenin teknolojik gelişim süreçlerinin planlanması için Teknoloji Yol Haritası (TYH) yöntemi kullanılmış, endüstriyel süreçlere entegrasyonu için stratejik bir yol haritası oluşturulmuştur. Ayrıca, Teknoloji ve Strateji (T&S) planlarıyla hidrojenin üretim, dağıtım ve uygulama süreçlerinde karşılaşılan teknik ve stratejik engellere yönelik somut çözüm önerileri geliştirilmiştir. Bayes ağı modeli ise hidrojen teknolojilerinin çevresel ve ekonomik etkilerini farklı senaryolar altında modelleyerek belirsizliklerin olası etkilerini değerlendirmiştir. Sonuçlar, hidrojenin cam üretiminde kullanılan endüstriyel fırınlarda fosil yakıtlara alternatif olarak kullanılmasının karbon emisyonlarını azaltabileceğini, enerji verimliliğini artırabileceğini ve çevresel etkileri azaltabileceğini göstermektedir. Ayrıca, hidrojen teknolojilerinin uzun vadeli entegrasyonu için yapılan bu kapsamlı analizler, sürdürülebilir enerji sistemleri ve ekonomik faydalar sağlayacak somut stratejiler sunmaktadır.
Düzce çevresinde su temin uygulaması için şebeke bağlantılı 15 kWp güçteki PV sistemin fayda-maliyet analizi
Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı tüm dünyada hızla artmaktadır. Giderek artan enerji ihtiyacını karşılayabilmek için petrol, kömür, doğal gaz, vb. gibi fosil kaynakların tükenme endişesi olan ülkelerde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılmasını gerektirmektedir. Yaşam kaynağımız olan güneş enerjisi, dünyanın günlük ihtiyaçlarını milyonlarca yıl boyunca çevreye zarar vermeden karşılayabildiği açıktır. Güneş enerjisi çevre dostu, sürekli ve sürdürülebilir olduğundan, enerji kaynakları arasında önemlidir. Bu proje ile Düzce'deki yenilenebilir enerji potansiyelinin değerlendirilmesi, bölgede çevre dostu teknolojilerin kullanılması konusundaki farkındalığın artırılması ve bölgedeki üretici ve kurumların enerji maliyetlerinin azaltılması planlanmaktadır. Bu çalışma, civar köylerde bulunan içme suyu sondaj motorlarının tükettiği elektrik enerjisinin bir bölümünü veya tamamını yapılacak olan fotovoltaik tesis ile karşılamanın ve yerel halkın üzerindeki yükü azaltarak kazanç haline dönüştürmenin mümkün olduğunu vurgulamaktadır. Aynı zamanda, Düzce'de 15 kWp gücündeki bir fotovoltaik tesisin fayda maliyet analizine değinilerek bahse konu tesisin ne kadar bir sürede maliyetini amorti edeceği hesaplanmıştır. Yatırımcılara rehberlik sağlamanın yanında ülkemizin tamamı göz önüne alındığında bu çalışma birçok bölgeye de ışık tutacaktır.
Yenilenebilir enerji kaynakları ve Türkiye
rtan nüfus ve mevcut kaynakların yetersizliği sonucu ihtiyaçlar da aynı yönde artış göstermiş, "daha iyi"yi isteyen insan, yeni enerji kaynakları arayışına girmiştir. Yakılmasıyla daha fazla enerjiyi açığa çıkaran fosil yakıtlar doğaya ve canlıların sağlığına zarar vermiş ve sağladığı faydayı gölgelemiştir. Fosil yakıtlar tüketildikçe, atıklarıyla doğal çevre de tükenmeye başlamıştır. Çalışmamda, yenilenebilir enerji kaynakları hakkında genel bilgi verilmiş, ardından yenilenebilir enerji kaynakları olumlu ve olumsuz yönleri ile birlikte açıklanmıştır. Söz konusu enerji kaynakları ile ilgili dünya ülkelerinin ve Türkiye'nin izlediği politikalar tartışılmıştır. Bunu yanı sıra Türkiye'nin enerji politikaları incelenerek yenilenebilir enerji kaynaklarının Türkiye'deki potansiyelleri ve bu potansiyellerin ne ölçüde kullanıldığı, yenilenebilir enerji kaynakları hakkındaki mevzuat ile birlikte genel olarak anlatılmıştır. Çalışmada; Avrupa Birliği ve Türkiye'nin yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik yaklaşımları karşılaştırmalı olarak incelenmekte olup, bu eksende, Türkiye'nin geçmiş ve günümüzdeki çalışmalarının geleceğe yansıması ve çeşitli politika önerileri üzerinde durulmaktadır Anahtar kelimeler: 1.Yenilenebilir Enerji, 2.Fosil Yakıtlar, 3.Türkiye'nin Enerji Politikaları, 4.Avrupa Birliği
Elektrik enerjisi tedarik sözleşmeleri
4628 sayılı ve 03.03.2001 tarihli Elektrik Piyasası Kanunu ile elektrik sektöründeki faaliyetler ayrıştırılmıştır. Kanunda piyasa faaliyetleri üretim, iletim, dağıtım, toptan satış, perakende satış, perakende satış hizmeti, ticaret, ithalat ve ihracat olarak sayılmıştır. Elektrik Piyasası Kanunu öncesinde elektrik endüstrisinde tekelci bir yapı söz konusu iken, Kanun sonrasında elektrik endüstrisinin tekelci yapısı ortadan kaldırılarak, rekabete dayalı bir elektrik piyasası kabul edilmiştir. Yeniden yapılandırma çerçevesinde elektrik faaliyetlerinden rekabete açılabilecek nitelikteki olanlar rekabetçi rejime tabi tutulmuş, buna karşılık rekabete açılamayan faaliyetler ise bağımsız düzenleyici kuruluşların düzenleme ve denetlemesine (regülasyonuna) tabi tutulmuştur. Gerek dünyada gerek Ülkemizde uzun yıllar elektrik dağıtımı ve satış iç içe geçmiş ve birlikte düşünülmüştür. Klasik elektrik tedarik sözleşmesinde elektriğin satışı ile şebekeye bağlantı ve şebekenin kullanımı bir tek sözleşme içinde yer almaktaydı. Buna karşılık modern hukukî düzenlemeler ile özellikle dağıtım ve satış birbirinden ayırt edilmiş; elektrik satışı, dağıtımdan ayrı bir faaliyet olarak düzenlenmiştir. Sektörün yeniden yapılandırılması, klâsik elektrik tedarik sözleşmesinin unsurlarını, taraflarını ve içeriğini farklılaştırmış elektrik ticaretinin ve borsalarının önünü açmıştır. Gerçekten de rekabete dayalı serbest piyasanın oluşumu ile birlikte, elektrik tedarik sözleşmesi bir tarafta şebekeye bağlantı ve şebekenin kullanımı, diğer tarafta elektriğin satışı şeklinde hukuki niteliği farklı iki ayrı sözleşme halini almıştır.
Kablosuz enerji transferinde verimliliğin artırılması
Bu tez çalışmasında son zamanlarda popüler olmaya başlayan kablosuz enerji transfer sistemi incelenmiştir. Laboratuar ortamında deneysel çalışmalar yapılmıştır. Daha önce yapılan çalışmalarda gönderici ve alıcı antenlerin merkezleri aynı dikey eksende olacak şekilde hizalanmıştı, fakat bu çalışmada eksenler aynı yatay düzlemde hizalanmıştır. Antenler her zaman istenilen şekilde hizalanamayacağı için bu tür yerleşim seçilmiştir. Bu tür yerleşimde manyetik alan çizgilerinin daha az kesişmesi sebebiyle sistem veriminin düştüğü gözlenmiştir fakat enerji transferi yine de mümkündür. Deneylerde sistemin tepkisi, yük değerlerinin değişiminin transfere etkisi, antenlerin yerleşiminin etkisi ile birden fazla gönderici ve alıcı olması durumları incelenmiştir. Kablosuz enerji transferinde verimi artırmak için neler yapılabileceği konusunda daha önce yapılan çalışmalarda bulunmamış yeni sonuçlar elde edilmiş ve bunlar üzerine yeni öneriler sunulmuştur.