Güneş enerjisi santrali
60 theses under this subject heading
Termik santralin güneş destekli bir hibrit santrale dönüşümünün teknik analizi
Türkiye, özellikle son yıllarda, elektrik üretiminde yerli kömür ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını artırmayı hedef edinmiştir. Elektrik üretiminde kömürün daha fazla kullanılması çevreye zararlı olan emisyon gazlarının artışına neden olacaktır. Kömür kaynaklı bu problemlerin azaltılması için ise yenilenebilir enerji kaynakları kullanılabilir. Bu çalışmada, mevcut kömürlü bir termik santralin güneş destekli hibrit santrale dönüşümünün termodinamik ve ekonomik analizi yapılmıştır. Temel alınan santraller Yatağan ve Çan Termik Santralleridir. Çalışmada ilk olarak güneş alanının büyüklüğü optimize edilmiştir. Optimizasyon parametreleri olarak besleme suyu debisi ve modül sayısı alınmıştır. Optimizasyon yapılırken hibrit santralde güç artışının olmadığı, sadece yakıt tasarrufunun olduğu dikkate alınmıştır. Besleme suyu ön ısıtıcıları için çekilen ara buhar debisini sıfır yapacak güneş alanı değeri optimizasyonun sınır şartı seçilmiştir. Güneş destekli hibrit santral için tasarım şartları olarak kuzey yarım kürede en uzun günün yaşandığı tarih olan 21 Haziran, bu tarihte güneşin en yüksek noktada olduğu yerel saat olan 13.00, 900 W/m2 radyasyon değeri ve santralin %100 yük koşulları altında çalıştığı varsayımı kabul edilmiştir. Spesifik tarihler (21 Mart, 21 Haziran ve 21 Aralık), zaman, güneş radyasyon değeri, güneş alanı ve yük faktörü parametre olarak alınmıştır. Ele alınan parametrelere göre hibrit santralin enerji ve ekserji verimi ile özgül yakıt tüketimi hesaplanmış olup referans alınan santrallere göre değişimleri irdelenmiştir. Daha sonra %100, %75 ve %50 yük koşullarında ilk önce yıllık yakıt tasarrufu ve daha sonra yakıt tasarrufuna bağlı olarak yıllık karbondioksit emisyon azaltımı hesaplanmıştır. Son olarak ekonomik hesaplar için emisyon, güneş alanı ve Yenilenebilir Enerji Kaynakları Destekleme Mekanizması (YEKDEM) elektrik birim fiyatı parametre olarak alınarak yatırımların geri ödeme süreleri irdelenmiştir. Termodinamik analizler sonucunda, her iki santral için de güneş alanının yüksek basınç ön ısıtıcıların hepsine paralel olarak yerleştirilmesinin en uygulanabilir çözüm olduğu tespit edilmiştir. Güneş alanının yüksek basınç ön ısıtıcıların hepsine paralel olarak yerleştirildiği senaryolarda yıllık yakıt tasarrufu, Yatağan Termik Santrali için 16.513,3 t/yıl ve Çan Termik Santrali için 7.003,7 t/yıl değerini alarak en büyük değerine ulaşmıştır. Bu senaryolar için Yatağan Termik Santrali'nde %0,95'lik, Çan Termik Santrali'nde ise %0,61'lik yıllık yakıt tasarrufu ve yıllık emisyon azaltımı sağlanmıştır. Tasarım şartlarında, yıllık yakıt tasarrufunun en fazla olduğu senaryolar için termik verim Yatağan Termik Santrali'nde %8,9, Çan Termik Santrali'nde %7,2 düşüş göstermiştir. En iyi senaryolar için dahi güneş alanı birim fiyatının, Yatağan Termik Santrali için 138,9 €/m2'ye, Çan Termik Santrali için ise 127,1 €/m2'ye düşmesi durumunda yedi yıllık geri ödeme süresinin sağlanabileceği görülmüştür. YEKDEM elektrik birim fiyatı ise, Yatağan Termik Santrali için 0,24 €/kWh ve Çan Termik Santrali için 0,26 €/kWh olursa aynı şekilde yedi yıllık geri ödeme süresi sağlanabilir. Sonuç olarak, Türkiye'de uygulanacak bu hibrit sistemin finansal açıdan gelecek yıllarda çok daha ekonomik olabileceği görülmüştür.
Gizli ısı depolama sistemlerinde erime ve katılaşma proseslerinin farklı geometrilerde incelenmesi
İspanya'da 2011'den ve Arizona'da 2013'ten beri kurulan güneş enerjisi santrallerinde eriyik tuzlu ısıl enerji depolama sistemleri vardır. Eriyik tuzda depolanan enerji, ısı eşanjörleri vasıtasıyla suya aktarılmakta ve buhar türbinlerinin ihtiyaç duyduğu buhar üretilmektedir. Bu sistem sayesinde santraller hava karardığında bile elektrik enerjisi üretebilmektedir. Isıl boşaltım denilen bu süreçte her faz değiştiren malzeme gibi eriyik tuz katılaşmakta böylece doğal taşınım yerine sadece ısı iletimi ön plana çıkmaktadır. Faz değiştiren malzemelerin (FDM) katılaşması üzerine yapılan deneysel çalışmalar gövde tek borulu gizli ısı depolama ünitesinde çoğunlukla parafin gibi erime noktası 80ºC'nin altındaki malzemeler üzerinde yoğunlaşmaktadır. Bu çalışmada, altı farklı üç boyutlu geometriye sahip gizli ısı termal enerji depolama sistemindeki (GITED) solar tuzun FDM olarak performansı, ANSYS FLUENT kullanılarak test edilmiştir. Birinci örnek, gövde tek borulu GITED'in (eş eksenli iki borulu) performansı için test edilmiştir. İkinci örnekte gövde iki borulu GITED'in performansı test edilmiştir. Üçüncü örnekte üçgen gövde üç borulu GITED eğimli yüzeylerin etkisini araştırmak amacıyla analiz edilmiştir. Dördüncü örnek olarak, ikizkenar yamuk(trapez) gövdenin altı borulu durumu performans bakımından test edilmiştir. Daha sonra, aynı sayıdaki boruya sahip trapez ters çevrilip test edilmiştir. Altıncı örnek olarak da solar tuzla dolu eşkenar altıgen gövdenin yedi boruludaki performansı test edilmiştir. Yedinci örnekte, parafinle dolu kanatçıklı iki boyutlu tripleks GITED'deki erime incelenmiştir. Son olarak ilk altı örnekteki üç boyutlu GITED'lere solar tuz yerine Hitec tuzu kullanılmış ve bu iki FDM arasındaki performans farkı çıkış suyu sıcaklığına ve FDM'nin sıvı-kütle kesrine göre incelenmiştir
Şebekeden bağımsız çalışan hibrid enerji sistemlerinde risk değerlendirmesi
Hızla büyümekte olan güç sistemlerinde talep edilen enerji her geçen gün artmaktadır. Bu gelisme insanoglunu, fosil yakıtlı enerji üretim sistemlerinin yüksek maliyetlerini ve çevresel etkilerini de göz önüne alarak, yeni enerji kaynaklarını kullanma yoluna sürüklemistir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının güç sistemlerinde kullanılmaya baslanmasıyla birlikte hibrid enerji sistemleri olusmus ve günümüzde enerji üretim sistemlerinde önemli bir yer kazanmıstır. Hibrid enerji sistemleri, sebekeden bagımsız çalısarak yükleri besleyebildikleri gibi, enterkonnekte sisteme baglanarak sebekeye de enerji saglayabilmektedirler. Tüm bu avantajlarının yanında özellikle yenilenebilir enerji kaynaklarının sürekliliklerinin bulunmamasından dolayı hibrid enerji sistemlerinde yüklerin tam olarak beslenemedikleri durumlarla karsılasılabilmektedir. Bu çalısmada sebekeden bagımsız çalısan, rüzgar türbini + günes panelleri + dizel generatörden olusan bir hibrid enerji sistemi üzerinde, rüzgar ve günes sistemlerinin sürekliligi incelenmis ve sistem için risk degerlendirmesi yapılmıstır. Uygulaması gerçeklestirilen sistem, 250kW gücündeki bir yükü karsılayacak sekilde farklı senaryolar (Dizel+Rüzgar+Günes enerjisi hibrid kombinasyonları) gelistirilerek incelenmis ve olası arıza durumlarına göre risk degerlendirmesi yapılmıstır. Sonuç olarak her bir senaryo için beslenemeyen yük miktarı, yükün beslenemedigi yıllık toplam saat sayısı, dizel generatöre ait yıllık toplam yakıt maliyeti ve optimum senaryoya ait ekonomik çıktılar elde edilmistir.
Research on experimental performance in solar water heating systems
In this study, a solar dish collector is designed and manufactured. Moreover, its engineering and applied properties, the effect of the change in the mass flow rate 0.0055 kg/s, 0.009 kg/s, 0.022 kg/s, and 0.028 kg/s on the water temperature entering and exiting the receiver, and the efficiency of the collector are all studied. This study aims to heat the working fluid (water) with several variables. The experiments are carried out in Iraq Erbil –Kasnazan at a longitude of 44.12° and latitude of 36.21°. The collector is manufacturedfrom locally available materials, the same dish used in television communications, with a diameter of 1.4 m and a depth of 0.14 m. It is covered with glass as a reflective material cut into square pieces, the dimensions of which are 2×2 cm. It consists of a cylindrical receiver, in which the receiver consists of two pipes made of stainless steel with a thickness of 0.007 m. The first pipe's inner and outer diameters are 0.145 m and 0.152 m, respectively, with a height of 0.23 m. As for the second pipe, the inner and outer diameters are 0.095 m and 0.102 m, respectively. The first is connected to the second by a metal disk of the same thickness attached to the cylinder from the bottom and contains two holes for passing the copper pipe, with a length inside the receiver reaching 12.5 m. The system also consists of a water tank, a metal base to install the solar collector, and an electrical circuit (to track the sun). After installing all the parts in place, the system is operated, and experiments are conducted for the month of May. The results obtained above show that the highest process efficiency obtained in May is on the 16th of May at a mass flow rate of 0.028 kg/s, reaching about 0.82 to 0.90, while the lowest efficiency is on the 6th of May at a mass flow rate of 0.0055 kg/s reaching 0.57 to 0.89. The useful energy absorbed by the water per unit of time as it passes into the receiver is 1281.26 W. This value represents the highest useful energy obtained in the month of April at a flow rate of 0.028 kg/s. The highest temperature of the water exiting the receiver is 413 K on the 6th of May, at a mass flow rate of 0.0055 kg/s. The lowest useful energy absorbed by the water on the 6th of May when passing into the receiver is 1164.50 W at a mass flow rate of 0.0055
Güneş enerji santralinin teknik ve ekonomik analizi: Ankara Büyükşehir Belediyesi EGO Genel Müdürlüğü Bakım-Onarım Merkezi güneş enerji santrali çalışması
Günümüzde artan enerji ihtiyacını karşılamak için yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulmaktadır. Doğayı ve çevreyi kirlettiği için fosil kaynaklı enerji santralleri yerine doğayı ve çevreyi daha az kirleten yenilenebilir enerji kaynakları tercih edilmektedir. Güneş enerjisi de yenilenebilir enerji kaynakları içinde en çok kullanılan kaynaklardandır. Güneş ışığının içindeki enerjiyi elektrik enerjisine çeviren maddeler Silisyum, Galyum arsenur (GaAs), Kadmiyum tellür (CdTe) ve Kadmiyum sülfür (CdS) gibi maddeler güneş paneli yapımında tercih edilmektedir. Bu çalışmada güneş enerji santralinin elektriksel modeli çizilerek, Matlab programı yardımıyla akım, voltaj ve gücü ile I-V ve P-V arasındaki ilişki ve değişimler ayrıca grafiksel olarak da hesaplanmıştır. Farklı güneş ışınımında güneş panelinin elektriksel özelliklerindeki değişim hesaplanarak güneş panelinin elektrik üretimi bulunmuştur. Güneş panelinin çalışma şekli diyota benzediğinden güneş panelinden elde edilen akım hesaplanırken ideal diyot denkleminden faydalanılmıştır. Güneş panelinin akım hesaplamalarına güneş panelindeki direnç kayıpları da eklenerek ideal diyot denkleminin genişletilmiş formülü elde edilmiştir. Güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren güneş panellerinin % 16-21'lik enerji dönüşümü ile elektrik ürettiği için güneş panellerini enerji santrali yapımında kullanılır duruma getirmiştir. Güneş santrali kurulacak yerin coğrafi özelliklerine dikkat ederek bilgisayarda simülasyon programlarıyla analiz edilerek aylık elektrik üretimi hesaplandı. Ankara EGO Genel Müdürlüğüne bağlı Araç Bakım Müdürlüğünün çatısına 1066,7 kW AC kurulu gücünde elektrik santrali inşa edilmektedir. PVSyst 7.4 ve PVSOL programları ile santralin simülasyonu yapılarak santralde kullanılan ekipmanların özellikleri, elektrik üretim miktarları ve ekonomik analizi elde edilmiştir. Yatırımdan elde edilen yıllık kâr miktarları ile yatırımın giderleri yıllık olarak bulunmuştur.
Güneş paneli parametrelerinin online ölçümü ve uzaktan izlenmesi
Enerji, yaşantımızın her alanında bulunmaktadır. Enerji birbirinden farklı kaynaklardan üretilmektedir. Bu kaynaklar; yenilebilir ve yenilemeyen enerji kaynaklarıdır. Enerjiye olan ihtiyacın sürekli yükselmesi ile yenilenemeyen enerji kaynakları azalmaktadır ve enerji ihtiyacını karşılayamayacak hale gelmiştir. Yenilenemeyen enerji kaynakları kullanımında, doğaya ciddi zararlar vermektedir. Bu sebeplerden dolayı yenilenebilir enerji kaynakları, enerji kaynakları arasında önemini gün geçtikçe arttırmaktadır. Çeşitli yenilenebilir enerji kaynakları mevcuttur. Bunlardan en kolay ulaşılabilir olanı ise güneş enerjisidir. Güneş enerjisi, potansiyeli, kullanılabilirliği ve verimliliğiyle enerji kaynakları arasında önemlidir. Yaptığımız çalışmanın amacı, enerji verimliliğinin arttırılmasıdır. Güneş enerji santrallerinde, enerji üretimi sırasında ki parametreler hayati öneme sahiptir. Sürekli bu parametrelerin takibinin yapılması gerekmektedir. Santralde sürekli bulunulamayan durumlarda ise uzaktan kontrol ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Gerekli olan ihtiyacın karşılanabilmesi için; ışık şiddeti, akım, gerilim ve güç verilerinin ölçülüp, internet aracılıyla aktarılması sağlanmıştır. E-tablo ve oluşturulan mobil uygulama aracılığıyla, ölçülen parametrelerin takibi istenilen yerden kolaylıkla yapılabilecektir. Böylece güneş enerjisinden maksimum verim elde edilecektir.
STATCOM destekli bir FV generatörün arıza sonrası yeniden bağlanabilme kapasitesinin geliştirilmesinde bulanık mantık ve PI denetleyicilerin etkilerinin incelenmesi
Dünyada ve Türkiye'de insan nüfusunun artışına paralel olarak teknolojik gelişmelerin de hızla ilerlemesiyle birlikte, büyük ölçekli enerji ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Yakın döneme kadar fosil yakıtlardan elde edilen enerji bu ihtiyacı karşılarken, günümüzdeki enerji talebini karşılama noktasında yetersiz kalmıştır. Hem fosil yakıtların hızla tükenmesi hem de yenilenebilir enerji kaynağının sınırsız oluşu, çalışmaları ve araştırmaları bu alanda yoğunlaştırmıştır. Yenilenebilir enerjinin hayatımıza girdiği ilk süreçlerde, şebekeye erişimin zor olduğu bölgelerde, şebekeden bağımsız ve dağıtık halde yenilenebilir enerji santralleri kurulmuştur. Ancak enerji ihtiyacının hızla artması, çiftlik, okul, hastane gibi enerji akışında sürekliliğin esas olduğu yerlerde de bu santrallerin kurulmasıyla birlikte, artık şebekeyle bağlantılı olarak çalışan güç sistemleri haline getirilmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının (YEK) sabit bir üretim değerine sahip olmaması, bu enerji santrallerinden çekilecek enerji miktarını da belirsiz kılmıştır. Rüzgar enerjisi performansının net öngörülememesi, bulutlanma süresi, güneş panellerinin tozlanması, dalga oluşum miktarının bilinmemesi vb. durumlar bu belirsizliğin başlıca sebeplerindendir. Şebeke ile şebekeye bağlı YEK arasında dengesiz durumlar oluşabilmekte ve güç kalitesi bozulabilmektedir. Bu dengesizlik güç kalitesi olaylarının tespitini ve önlenmesini önemli bir konu haline getirmiş ve son yıllarda bu konu üzerine yapılan çalışmalar artmıştır. Bu tür olumsuzlukları engellemek için çeşitli çözüm yöntemleri geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, şebeke bağlantılı fotovoltaik (FV) santrale sahip bir güç sisteminde esnek alternatif akım iletim sistemi (FACTS) cihazları aracılığıyla arıza sonrası yeniden bağlanabilme (ASB) kapasitesini geliştirmek amaçlanmıştır. ASB kapasitesini artırmak için kullanılan FACTS cihazları yöntemleri, maliyet, yer kaplama, ısınma gibi önemli konular göz önünde bulundurularak kendi içinde analiz edilmiştir. Belirlenen FACTS cihazı, ortak bağlantı noktasındaki (PCC) sensörlerden alınan akım veya gerilim değerlerini girdi olarak kabul eden ve geleneksel ya da akıllı yöntemlere göre çalışan bir kontrolörden geçirildikten sonra devreye sokulmuştur veya devreden çıkarılmıştır. Günümüzde en çok kullanılan FACTS yöntemi, güç sistemine reaktif enerji sağlayan ya da sistemden reaktif enerji çeken "statik senkron kompanzatör (STATCOM)" yöntemidir. Harici cihaz tabanlı FACTS metodu olan STATCOM'un çıkış akımının (endüktif veya kapasitif), AA sistem geriliminden bağımsız olarak kontrol edilebilme özelliği, onu bir diğer harici cihaz tabanlı FACTS aygıtı olan statik var senkron kompanzatörden (SVC) daha üstün konuma getirmiştir. Matlab Simulink uygulamasında oluşturulan şebeke bağlantılı fotovoltaik güç sistemi (FVGS) modelinde bazı arıza türleri oluşturularak sistemin güvenilirliği ve kararlılığı test edilmiştir. Bu arıza türleri: bir faz arızası, faz-faz arızası, faz-faz-toprak ve üç faz-toprak arızalarıdır. Arıza durumlarında sistemin daha hızlı bir şekilde kararlı hale geçişinin sağlanması amacıyla STATCOM'un devreye alınması ya da çıkarılması geliştirilen kontrol yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Bu kontrol yöntemleri, matematiksel yönteme dayanan oransal-integral (PI) kontrolör ve bulanık mantık kontrolör (BMK) yapılarıdır. Matematiksel modele dayalı olarak PI kontrolörlü STATCOM, akıllı yönteme dayalı olarak da BMK'lı STATCOM kullanılarak iki farklı durum üzerinde çalışılmıştır. Bu çalışma durumlarından elde edilen sonuçlar değerlendirilerek, geliştirilen kontrolörlerin ASB kapasitesi üzerindeki performansları karşılaştırılmıştır. Üç faz-toprak arızası geçişi durumunda PI konrolör varken gerçekleşen maksimum aşma değeri, gerçekleştirilen BMK ile %80 oranında azaltılmıştır. Bu çalışma koşulundaki değerler karşılaştırılmış ve BMK'nın cevap süresinin PI kontrolör cevap süresine göre %75 daha başarılı olduğu görülmüştür. Tez çalışmasında geliştirilen BMK tabanlı STATCOM kontrol yöntemi ile şebeke bağlantılı FVGS'lerde güç kalitesinin iyileştirilmesi ve sistemin kararlılığının arttırılmasını sağlayacak uygun bir yapı oluşturulmuştur.
Fotovoltaik sistemlerde tozlanmaya bağlı enerji kayıplarının incelenmesi için IOT tabanlı bir ölçüm sisteminin geliştirilmesi
Güneş enerjisi santralleri, çevre dostu yapıları sayesinde karbon ayak izinin azaltılmasına önemli bir katkı sağlamakta ve dünyada konvansiyonel enerji kaynaklarına yenilenebilir bir alternatif olarak öne çıkmaktadır. Bu santrallerin kullanımının her geçen gün artması hem çevresel hem de ekonomik açıdan avantajlar sunmaktadır. Ancak, güneş enerjisi santrallerinin güçlü yönlerinden biri olan üretim verilerinin izlenebilirliği, kullanılan sensörlerin yüksek maliyeti nedeniyle sınırlı kalabilmektedir. Ek olarak, bu santrallerde tozlanmanın bir metrik ile izlenmemesi ve tozlanma kayıplarının belirsizliği, güç kayıplarına yol açarak sistemin etkinliğini olumsuz yönde etkileyebilmektedir. Bu çalışmada, güneş enerjisi santrallerinde panellerin kirlilik durumu kararı için bulanık mantık yönteminden yararlanarak, Internet of Things (IoT) tabanlı düşük maliyetli bir izleme sisteminin oluşturulması, güç çıkışına bağlı olarak tozlanma oranın hesaplanması ve güneş paneli kirlilik durumu kararının bulanık mantık ile karar verilmesi amaçlanmıştır. Bursa Teknik Üniversitesi Mimar Sinan Kampüsü'nde bulunan 2 özdeş güneş panel akım ve yüzey sıcaklığı gibi değerleri IoT tabanlı sensörler kullanılarak izlenmiş ve kayıt edilmiştir. Ölçülen bu değerlerden yararlanılarak güneş paneli çıkış gücü, ışınım, güç çıkışına bağlı olarak tozlanma oranı miktarı değerleri hesaplanarak gerçek verilerden oluşan ölçüm verileri oluşturulmuştur. Panellerden biri haftalık olarak temizlenmiş, diğeri ise temizlenmeyerek kirli olarak bırakılmıştır. Sensörler açık kaynaklı programlanabilir devre kartı olan ESP32'ye bağlanarak kullanılmıştır. Oluşturulan düşük maliyetli IoT tabanlı izleme sistemi oluşturulmuştur. Tez çalışmasında ayrıca bulanık mantık ile güneş panellerinin kirlilik durumunun tespiti için bir karar verici yöntem de geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntemde, güneş panellerinin güç çıkışına bağlı olarak tozlanma oranı bulanık mantık ile tahmin edilmekte, bu sayede güneş panellerinin kirlenme durumuna karar verilmektedir. Tez çalışmasından elde edilen sonuçlar, düşük maliyetli bir şekilde güneş enerjisi santrallerine ait IoT tabanlı bir izleme sisteminin gerçekleştirilebileceğini, panellerin güç çıkışına bağlı olarak tozlanma oranının hesaplanabileceğini, bulanık mantık karar verici sistemi ile de panellerin kirlilik durumu hakkında temizlik için karar alınabileceğini göstermiştir. Bu bakımdan tez çıktılarının pratikte de mevcut güneş enerjisi santrallerinde kullanılabileceği düşünülmektedir.
A novel hybrid mppt method for grid connected photovoltaic systems with partial shading conditions
Energy efficiency and using alternative energy sources issues have become more crucial due to the world energy supply has been subjected to enormous stress. Photovoltaic (PV) systems are one of the mostly used alternative energy generation option. However, PV systems suffer from low system efficiency, high initial cost and erratic atmospheric conditions. The output power of PV panels highly depends on the ambient temperature and the radiation intensity. The modest changes in operating current and voltage of PV panel, which relies on the temperature and radiation, constitutes visible variations in the output power of the panel. In order to mitigate these variations and force the system to study on maximum power point (MPP), several maximum power point tracking (MPPT) techniques are presented in the literature. In this thesis, a grid connected PV system, which consists of an artificial neural network (ANN) based MPPT technique and a novel Hybrid MPPT technique, is analyzed, modeled and simulated. The proposed MPPT is integrated to a two stage grid connected PV system. The performance and efficiency of the proposed system are tested with different simulation cases by PSCAD/EMTDC program. The results obtained from the simulations clearly demonstrates that the presented MPPT algorithm simultaneously performs the tracking of MPP voltage and provide significant efficiency gains under variable atmospheric conditions and partial shading conditions. Furthermore, by employing an interleaved DC-DC boost converter, I2R losses, ripples in the input and output waveform and electromagnetic interference are substantially reduced, and the transient response, which affects the dynamic performance of the entire system, is improved.
Farklı makine öğrenme yöntemleri ile güneş panellerinin enerji üretim tahmini
Güneş enerjisi, sürdürülebilir ve çevre dostu bir enerji kaynağı olarak küresel enerji dönüşümünde giderek daha önemli bir rol üstlenmektedir. Ancak güneş ışınımına bağlı üretim miktarındaki doğal değişkenlik, enerji üretiminin güvenilir bir şekilde tahmin edilmesini önemli bir gereklilik haline getirmektedir. Geleneksel istatistiksel yöntemler bu doğrultuda yetersiz kalmakta; bu nedenle yapay zeka tabanlı yaklaşımlar öne çıkmaktadır. Bu tez çalışması, Türkiye'deki 12 farklı güneş enerji santraline ait 2023-2024 yıllarını kapsayan saatlik üretim ve meteorolojik veriler kullanılarak, güneş enerjisi üretiminin yüksek doğrulukla tahmin edilmesini amaçlamaktadır. Tahmin süreci, veri ön işleme adımını takiben, çeşitli makine öğrenmesi algoritmaları ile dikkat mekanizması içeren gelişmiş bir derin öğrenme yöntemi olan Zamansal Füzyon Transformatörü (Temporal Fusion Transformer) modelinin uygulanmasıyla gerçekleştirilmiştir. Makine öğrenmesi modelleri, dört farklı hiperparametre optimizasyon tekniği kullanılarak en uygun hale getirilmiştir. Model performansları, R² (belirleme katsayısı), MAE (ortalama mutlak hata), MAPE (ortalama mutlak yüzde hata) ve RMSE (kök ortalama kare hata) metrikleriyle değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, Rastgele Orman ve Aşırı Gradyan Artırma algoritmaları yaklaşık %96,20'lik R² ve yaklaşık 113 MAE değeriyle yüksek doğruluk sunmuştur. Çalışmanın bir diğer sonucu, zaman bağımlı verilerdeki karmaşık ilişkileri modelleme konusunda performans sergileyen Zamansal Füzyon Transformatörü modelinin, test veri setinde %96,81'lik R² ve 76,35 MAE değeriyle tüm modeller arasında daha iyi sonuca ulaşmasıdır. Bu bulgular, derin öğrenme tabanlı gelişmiş yaklaşımların, özellikle de zaman serisi veriler için geliştirilen modellerin, güneş enerjisi üretimi tahmininde son derece etkili olduğunu ve enerji sektöründe planlama, yönetim ve karar destek süreçlerine önemli katkılar sağlayabileceğini göstermektedir.
Kampüs binası çatısına kurulabilecek fotovoltaik güneş enerjisi santrali tasarımı ve analizi: Turgutlu Yerleşkesi örneği
İnsanoğlu fosil yakıtları ulaşımdan sanayiye, tarımdan ısınmaya kadar birçok alanda kullanılarak çağımızın temellerini oluşturmuştur. Fakat bu kaynakların sınırlı olması ve çevreye verdiği zararlardan dolayı insanlık yeni arayışlara başlamıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları bu arayışlar neticesinde kullanılmaya başlamıştır. Özellikle Dünya nüfusunun artmasıyla birlikte insanoğlunun enerji kaynaklarına olan ihtiyacı daha da fazla artmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının doğru kullanımı, ülkelerin bağımsızlığı için önemli bir etken haline gelmiştir. Bu çalışmada Turgutlu yerleşkesinde bulunan Fakülte binası çatı alanına güneş enerji santralinin (GES) PVsyst programı ile tasarımı ve analizi yapılmıştır. PVsyst programıyla yapılan analizlerde üç farklı ışınım verisi kullanılmıştır. Fakülte binası çatı alanı için PV panel eğim açısı 30° olacak şekilde 247 adet monokristal panel öz tüketim odaklı On-grid sistem olarak projelendirilmiştir. Kurulu gücü 147 kWp olan sistem için PVsyst programı kullanılarak çeşitli analizler yapılmıştır. Yıllık elektrik enerjisi üretimi; program ışınım verileri ile 238.450 kWh/yıl, MGM ışınım verileri ile 194.017 kWh/yıl ve Data Logger ışınım verileri ile de 149.201 kWh/yıl olarak hesaplanmıştır. Data Logger verileri referans alınır ise Fakülte'nin yıllık elektrik ihtiyacının yaklaşık %67'i tasarlanan GES sistemi ile karşılanabilmektedir.
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
Güneş enerjisi paneli kurulum ve montaj riskleri
Dünya nüfusunun her geçen gün artmasıyla birlikte fosil yakıtların yeter-sizliği, araştırmacıları yeni enerji kaynakları arayışına sürüklemektedir. Güneş ve rüzgâr enerjisi son zamanlarda en gözde yenilenebilir enerji olarak değerlendiril-mektedir. Güneşin sürdürülebilir, temiz, tükenmeyen bir enerji türü olması avanta-jını artırmaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte kullanılan ürünlerin verimlerinin artıp, fiyatlarının düşmesi nedeniyle güneş enerji santrali projelerine yönelik çalış-malar hız kazanmakta ve ülkeler gelecekteki enerji politikalarını bu doğrultuda oluşturmaktadır. Enerji fiyatlandırılmasındaki artışlar Güneş enerji santralleri yatırımlarını hızla büyütmektedir. Özellikle endüstriyel yapıların, özel binaların çatı katları ve arazi uygulamaları ile güneş enerjisinden elektrik üreterek ekonomik açıdan önemli tasarruflar sağlanmaya başlanılmıştır. Bu santrallerin iş sağlığı ve güvenliği açısın-dan kontrol edilmesi ve risk değerlendirmesinin yapılması gerekmektedir. Bu ça-lışmada, güneş enerji santrallerinin risk analiz tabloları incelenmiş ve alınması gereken iş sağlığı güvenliği önlemleri ortaya konulmuştur. Anahtar Kelimeler: İş Sağlığı ve Güvenliği, Güneş Enerji Santrali, Risk Değer-lendirme Yenilenebilir Enerji Kaynakları.
Güneş enerji sistemlerinde verim analizi ve enerji kayıplarının tespiti
Dünya genelinde enerji ihtiyacı nüfus artışıyla beraber giderek artmaktadır. Bu ihtiyacı karşılamak için en çok kullanılanlar ise fosil kaynaklardır. Fosil kaynak kullanımı özellikle sera gazı salınımı ile sıcaklığın artmasına ve dolayısıyla da küresel iklim değişikliğine neden olmaktadır. Bu nedenle, küresel iklim değişikliğinin azaltılması ve sürdürülebilir bir çevre için fosil kaynaklar yerine yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması gerektiği bilinen bir gerçektir. Bu anlamda, güneş enerjisi de yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak son dönemlerde oldukça dikkat çekmektedir. Güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretimi ise, her türlü bölgede kolaylıkla uygulanabilir olmasına karşılık bölgesel olarak farklı faktörlere bağlı olarak oldukça değişiklik göstermektedir. Bu çalışma kapsamında, 4 farklı bölgede, 8 ilde kurulan güneş enerjisi santrali (GES) ele alınarak sistem verimliliği, üretilen elektrik enerjisine bağlı olarak incelenmiştir. Ayrıca her bir GES için üretim değerleri bireysel ve bölgesel olarak kıyaslanmıştır. Yapılan çalışmada, özellikle Doğu Anadolu bölgesindeki illerde kurulu olan GES'lerin daha düşük üretim verimlerine sahip oldukları, bununla birlikte Güneydoğu Anadolu ve Akdeniz Bölgelerindeki illerde verimin yüksek olduğu görülmüştür. Üretim değerlerine bakıldığında ise, Doğu Anadolu Bölgesindeki 1 il için toplam yıllık üretim değeri 1.864.660 kwh iken, Güneydoğu Anadolu ve Akdeniz Bölgelerinde sırasıyla 4.741.959 kwh (Ortalama il başına 1.580.653 kwh) ve 3.103.195 kwh (Ortalama il başına 1.551.597 kwh)'dır. Ayrıca, Güneydoğu Anadolu bölgesindeki Şanlıurfa, Gaziantep ve Diyarbakır'daki GES'ler de incelendiğinde, Gaziantep ilinde kurulu olan santralin üretim değerlerinin diğerlerine kıyasla daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Güneş enerjisinden elektrik üretiminde bölge ve il bazlı olarak oldukça farklı verimlilik değerlerinin elde edilmesindeki en temel sebep ise santralin kurulu bulunduğu bölgenin ve ilin radyasyon seviyesi ve güneşlenme süresi olarak belirlenmiştir.
Adana ili için coğrafi bilgi sistemleri ve analitik hiyerarşi prosesi kullanılarak güneş enerjisi santrali yer seçiminin optimizasyonu
Günümüzde gün geçtikçe insan faaliyetleri ve endüstriyel faaliyetler için gereken enerji miktarının artması, buna karşın mevcut kaynakların tükenmekte olması; mevcut enerji kaynaklarına oranla daha sürdürülebilir ve çevreci kaynaklar olan yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının yaygınlaştırılmasını kaçınılmaz kılmıştır. Ülkemizin güneş enerjisi bakımından büyük potansiyele sahip olduğu düşünüldüğünde güneş enerjisi yatırımlarının arttırılması ile mevcut kaynak sıkıntısının doğru yönetilmesine katkı sağlanabilecek ve enerji konusunda dışa bağımlılık azaltılabilecektir. Bu çalışmada güneş enerjisi potansiyeli dikkate alındığında iyi bir enerji kaynağı alternatifi olan güneş enerjisinden, Adana ili bazında faydalanabilmek adına güneş enerjisi santralleri için uygun yer seçimi yapılması hedeflenmiştir. Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Analitik Hiyerarşi Prosesi kullanılarak güneş enerjisi santralleri için en uygun alternatif alanları belirlemek üzere yer seçimi çalışması yapılmıştır. Konuyla ilgili mevzuat, literatürdeki veriler ve uzman görüşleri dikkate alınarak bir dizi analiz gerçekleştirilmiş, en uygun yer seçimi yapmak adına güneş enerjisi santral verimliliği ve çevresel etkiler dikkate alınarak iki adımlı bir yaklaşım uygulanmıştır. Kullanılan yöntemin hem verimlilik hem de çevresel etkiler bazında karar verme odaklı olması bakımından farklı yenilenebilir enerji kaynakları için de referans olarak kullanılabilecek bir çalışma olacağı öngörülmektedir. Buna ek olarak çalışmanın kentin güneş enerjisi bazında mevcut potansiyelinin ortaya konulması ile güneş enerjisi kullanımını ve doğru yer seçimi ile doğru kaynak yönetimini teşvik edeceği düşünülmektedir.
Güneş enerjisi santralleri yatırım analizi ve yatırımcıların karşılaştığı sorunlar
Enerji, ülkelerin gelişme politikaları içinde oldukça önemli olan stratejik bir sektör niteliğindedir. Sanayileşmeyle artan kentleşme olgusu, globalleşme neticesinde artan ticaret imkanları doğal kaynaklara ve enerjiye olan talebi gün geçtikçe artırmaktadır. Günümüzün dikkat çekici konularından birisi olan GES konusunda Türkiye konumu gereği dünyanın oldukça önemli ülkelerinden bir tanesi olarak dikkatleri üzerine çekmektedir. Türkiye güneş enerjisi konusunda sahip olduğu potansiyeli kullanma bakımında istenilen düzeyde olmamakla birlikte, teknolojik ilerlemelerle birlikte GES yatırımlarıyla oldukça ivme kazanmıştır. Bu bağlamda bu potansiyeli hayata geçirme noktasında önemli çalışmalar yapan bir ülke konumundadır. Bu amaçla, Türkiye'de güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretimi değerlendirilmiş olup, GES'lerin özellikle kurulum aşamasından önce ve sonrasında yaşanabilecek sorunlar nitel bir araştırma yöntemi olan odak grup görüşmesiyle elde edilen verilerle analiz edilmiştir.
Rüzgar ve güneş enerjisi elektrik santrallerinde kısa dönem tahmini için matematiksel modellerin üretilmesi
Rüzgar ve fotovoltaik santrallerinde gün öncesi, ne kadar elektrik enerjisi üreteceğinin doğru tahmin edilmesi arz - talep dengesinin korunması için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada meteorolojik verilerin de dikkate alınması ile rüzgar ve fotovoltaik enerji tesisleri için doğru üretim tahmini yapabilen matematiksel modeller oluşturulmuştur. Matematiksel modellerin oluşturulmasında Çoklu Regresyon Analizi (ÇRA) kullanılmıştır. Elde edilen ÇRA matematiksel model denklemleri ile üretim tahminleri yapılmıştır. Kullanılan modellerin güvenilirliğini test etmek amacıyla bilinen test yöntemleri kullanılarak doğruluk testi uygulanmıştır ve yöntemin güvenilirliği ortaya konulmuştur. Üretilen matematiksel modeller sayesinde yapılan tahminler ile yenilenebilir enerji santralleri için üretim planlamasının daha doğru bir şekilde yapılabildiği gösterilmiştir.
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.
Şebeke bağlantılı fotovoltaik güç santralinin benzetimi ve performans analizi
Fotovoltaik sistem, çok önemli yenilenebilir enerji uygulamalarındanbiridir. Çevrede oluşabilecek zararı arttıran herhangi bir gürültü, kimyasal etki ya da sera gazı emisyonuna sebep olmadan, güneş ışığından elektrik üretir. Türkiye, enerji gereksinimini karşılamak ve ulusal enerji kaynaklarını korumak için uygun konumundan dolayı, güneş enerjisi sanayisine yatırım yapan ülkelerden biridir. Burada uygun olan çözüm, bazı geleneksel elektrik enerjisi tüketimlerini, şebekeye bağlı PV santralleri gibi temiz enerji kaynaklarıyla değiştirmektir. Fakat, PV modüllerinin performansı imalat malzemeleri, coğrafi konum, gölgelendirme, çalışma sıcaklığı gibi birçok faktöre bağlıdır. Bu sistemleri anlamak adına net bir görüşe sahip olmak için, MATLAB/Simulink gibi yazılım ve programlar, PV sistemlerini simüle etmek için kullanılabilir. Simülasyon güneş sistemini kurmadan önce zaman ve para tasarrufu adına önemlidir, performansı öngörmek ve uygun bileşenleri sağlamak için yardımcı olabilir. Yine de, çalışma çıktıların (I-V ve P-V) davranışlarını ve 290W PV panelinin özelliklerini incelemek için, PV modülünün MATLAB/Simulink simülasyonuna yönelik bir prosedür sunar. Seri direnç, paralel direnç, ters besleme akımı ve foto akım gibi parametreler göz önünde bulundurulmuştur. Benzer parametreler imalatçının veri sayfalarından alınmıştır. Dahası, Türkiye'nin İç Anadolu Bölgesinde bulunan Konya'daki KRMN-SNAPS 1.6 MW PV elektrik santrali, gerçek veriler ile simülasyon sonuçlarını karşılaştırmak adına MATLAB/Simulink kullanılarak simüle edilmiştir. Son olarak, önerilen PV sisteminin etkinliğini ve KRMN-SNAPS 1.6 MW PV güç santralinin performansını sergilemek adına simülasyon sonuçları sunuldu.
Elazığ ilinde güneş enerjisi santral yerlerinin CBS ve AHP yöntemleri ile belirlenmesi
Dünyada enerjiye olan talep her geçen gün artmaktadır ve artan talebe paralel olarak yenilenebilir enerji kaynakları ön plana çıkmaktadır. Yenilenebilir enerji türleri arasında en çok enerji potansiyeline sahip enerji türü güneş enerjisidir. Güneş enerjisinin kullanılabilmesi için Güneş Enerji Santrallerinin (GES) kurulması gerekir. GES kurulum maliyeti çok yüksektir. GES kurulum maliyetlerinin yüksek olmasından dolayı kurulum için yapılacak fizibilite çalışmaları oldukça önem arz etmektedir. Fizibilite çalışmalarında kullanılan parametrelerin başında yer seçimi gelmektedir. GES için uygun yerlerin seçimi teknik, ekonomik ve çevresel hususların dikkate alındığı mekânsal değerlendirmeyi gerektirir. Bu çalışmada, Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) yöntemlerinden biri olan Analitik Hiyerarşi Yöntemi (AHP) ve Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ile güneş enerji santralleri için uygun yer seçimi incelenmiştir. Yer seçiminde önemli olan kriterler güneş enerjisi potansiyeli, eğim, bakı, enerji hatlarına uzaklık, akarsulara ve göllere uzaklık, yerleşim alanlarına uzaklık, karayollarına uzaklık, demiryollarına uzaklık, deprem fay hattına uzaklık, Boru Hatları ile Petrol Taşıma Anonim Şirketi (BOTAŞ) boru hattına uzaklık ve yıllık bulutsuz gün sayısı ortalaması olarak tespit edilmiştir. Önemli olan kriterlerin AHP ile kendi aralarında belirlenen önem seviyesine göre ağırlıkları oluşturulmuştur. Elde edilen veriler doğrultusunda CBS analizlerinden faydalanılarak Elazığ ilinde güneş enerji santralleri kurulumu için uygun konumlar Elazığ iline ait harita üzerinde belirlenmiştir. Çalışmada tespit edilen GES alanları ve mevcut olan GES'lerin konumlarının karşılaştırılması yapılarak çalışmanın doğruluğu gösterilmiştir.
Silisyum güneş pillerinin fotovoltaik özelliklerine etkin eden çevresel etkilerin araştırılması
Günümüzde kullanılan enerji kaynaklarının büyük bir kısmını fosil yakıtlar oluşturmaktadır. Fosil kaynaklı bu yakıt türleri dünyamızda belirli miktarda rezervlere sahiptirler. Günlük yaşamımızdaki enerji ihtiyacı artışı nedeniyle, mevcut enerji kaynakları hızla tükenmektedir. Fosil yakıt kaynaklarının hızlı bir şekilde tükenmesi ve fosil yakıtlardan kaynaklanan çevre kirliliğine sebebiyet vermesinden dolayı yakın zamanda rüzgar, güneş, dalga, jeotermal, biokütle, hidrolik ve hidrojen gibi alternatif enerji kaynaklarının kullanımı büyük önem kazanmıştır. Güneş enerjisinin kullanılmasıyla enerji üretimi alternatif enerji kaynakları uygulamaları arasında en çok tercih edilenidir. Bu çalışmada, ülkemizde ve dünyada kullanılan alternatif enerji kaynaklarına değinilmiş ve Güneş enerjisinin gelişmiş ülkelerde ve Türkiye' deki mevcut durumu, Güneş enerji santrallerinin çeşitleri ve çalışma prensipleri değerlendirilmiştir. Bilindiği üzere Türkiye' de Güneş enerji sistemleri istenilen seviyeye ulaşamamıştır, Güneş enerjisi santrallerinin uygulama alanlarının ağırlıklı olarak, arazilere uygulanan güneş tarlaları ve çatılara uygulanan güneş enerji sistemleri olduğu bilinmektedir. Bu sistemler fotovoltaik yöntemle güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilen sistemlerdir. Fotovoltaikler, güneş ışığından elektrik enerjisi üreten güneş pilleri olarak adlandırılmaktadırlar. Bu çalışmada Fotovoltaik güneş pilleri çeşitleri arasında en çok tercih edilen silisyum güneş pillerine değinilmiş ve silisyum güneş pillerinin enerji üretimi aşamalarında etkilenmekte olduğu sıcaklık, nem, toz, kirlilik gibi çevresel faktörler üzerinde durulmuştur. Uygulama alanı gün geçtikçe artan fotovoltaik güneş pillerini kullanarak elektrik enerjisi üreten sistemlerin enerji kayıplarının nasıl düşürülebileceği, enerji verimliliğinin nasıl arttırılabileceği, enerji üretimi aşamalarını etkileyen çevresel faktörlerin nasıl en aza indirilebileceği gibi konular üzerinde durulmuştur.
Küçük ve orta ölçekli işletmelerde güneş paneli tasarım alternatiflerine yönelik bütünleşik akıllı sistem yazılımı geliştirilmesi
Bu çalışmada, küçük ve orta ölçekli işletmelerin elektrik ihtiyaçlarının belirli bir bölümünün güneş panelleri ile karşılanmasına yönelik uygun tasarımların geliştirilmesine yardımcı olacak model geliştirilmesi ve panel sistemi üzerinde süreçleri izleme ve veri analizi yapılmasını sağlayan bütünleşik akıllı sistem yazılımının geliştirilmesi amaçlanmıştır.Araştırma kapsamında ahşap sektöründe faaliyet gösteren küçük ve orta ölçekli işletmeler üzerinde model çalışması yürütülmüştür. Bu kapsamda, Bursa ilindeki ahşap üzerine faaliyet gösteren firmalara anket uygulanıp söz konusu firmaların elektrik tüketim profilleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar çerçevesinde ihtiyaca yönelik uygun panel sistemi verilerini sağlayan tasarım yapılarak, kullanıcılar için panel sistemi elemanlarına yönelik geniş bir veritabanı oluşturulmuştur. Bunların yanı sıra, küçük ve orta ölçekli ahşap işletmesinin elektrik ihtiyacının güneş panellerinden elde edilmesine yönelik olarak Gazi Üniversitesi Endüstriyel Teknoloji Eğitimi Bölümü'ne günlük ortalama 5,5 kW'lık enerji sağlayan model güneş paneli sistemi kurulmuştur.Model sistemden günlük olarak elde edilen akım ve gerilim verileri sisteme bağlı olarak kurulan pano üzerinden izlenebilir hale getirilmiştir. Hazırlanan yazılım ile panel sisteminin bütünleşik olarak değişik zaman aralarındaki akım, gerilim, enerji, verim ve günlük güneşlenme sürelerinin hesaplanmasına yönelik yazılım hazırlanarak, söz konusu sistemi izleme arayüzleri oluşturulmuş ve sistemin uzaktan kontrol edilmesi sağlanmıştır.
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi istiklal yerleşkesinin enerji ihtiyacının güneş enerji santrali ile karşılanabilirliğinin incelenmesi
Türkiye'nin enerji üretiminde; yenilenebilir kaynaklara yatırım yapmanın önemi ve enerji kaynaklarının dışa bağımlılığının ülke ekonomisinin etkileri araştırılmaktadır. Çalışmanın yararı güneş enerjisinin kullanım alanlarını anlayabilmek ve bu alanlardan en önemlisi güneş enerjisinden elektrik üretiminin fayda ve ülke ekonomisine katkılarını değerlendirilmesi önemi vurgulanmıştır. Bu çalışmada örnek olarak seçilen Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi İstiklal Yerleşkesinin enerji ihtiyacının güneş enerjisi ile karşılanabilme potansiyeli incelenmiştir. Bu kapsamda söz konusu enerji ihtiyacı karşılanması durumunda ülke ekonomisine katkıları üzerinde durulmuştur.
Çatı tipi güneş enerji santralinin üretim ve simülasyon verilerinin karşılaştırılması: Antalya ili örneği
Fosil yakıtlar, özellikle kömür, petrol ve doğalgaz, uzun yıllardır dünya enerji ihtiyacının büyük bir kısmını karşılamaktadır. Ancak bu kaynaklar, sınırlıdır ve çevresel sorunlara neden olan emisyonlarla ilişkilidir. Bu nedenle, sürdürülebilir enerji kaynaklarına yönelme ihtiyacı gün geçtikçe daha da acil hale gelmektedir. Günümüzde, birçok ülke, enerji portföylerini çeşitlendirmek ve karbon ayak izlerini azaltmak amacıyla yenilenebilir enerjiye yatırım yapmaktadır. Bunlardan biri ise güneş enerjisidir. Güneş, diğer enerji kaynaklarına göre daha temiz ve daha az maliyetlidir. Ancak verimlilik anlamında geliştirmeler devam etmektedir. Bu tezde ise verimliliği arttırmak adına bir çalışma yapılması planlanmıştır. Bu çalışmada Antalya ilinde şebekeye bağlı bir çatı güneş enerji santralinin simülasyon programında tasarımı yapılıp, 1 yıllık gerçek üretim değerleri ve simülasyon verileri PV*SOL ve PVsyst programları ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Gerçekleşen ve simülasyon çalışmaları sonucu elde edilen santral sistem performans oranları karşılaştırıldığında gerçek değerlere en yakın sonuçlar %4,95 hata payıyla PVsyst simülasyon programında Meteonorm veri tabanı kullanılarak yapılan simülasyon sonucunda elde edilmiştir.