Bir güneş enerjisi santralinin panel optimum eğim açısına göre performansının incelenmesi

Güneş enerjisi, temiz, sınırsız ve düşük işletme maliyetli yapısıyla en önemli yenilenebilir enerji kaynaklarındandır. Güneş enerjisinden maksimum düzeyde yararlanmak için kullanılan teknolojilerin verimlilikleri, kurulum yapılacak bölgenin iklimsel koşulları, panel yerleşimi ve sistem tasarımı gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Özellikle sabit eğimli sistemler ile optimum eğim açılarına göre ayarlanan sistemlerin performans farklarının incelenmesi, yatırım kararlarının optimizasyonu açısından kritik rol oynamaktadır. Bu tez çalışmasında, optimum eğim açılarına göre ayarlanan sistemlerin sabit sistemlere kıyasla sağlayabileceği verim artışı, Ankara'nın Elmadağ ilçesinde kurulu bulunan 3,6 MW kapasiteli sabit eğim açılı güneş enerji santrali örneği üzerinden teknik ve ekonomik boyutlarıyla detaylı şekilde incelenerek analiz edilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, ele alınan güneş enerjisi santrali ve sistem bileşenleri tanıtılmıştır. Ardından, santralin bulunduğu konum dikkate alınarak fotovoltaik (PV) panellerin optimum eğim ve geliş açıları aylık ve mevsimsel bazda belirlenmiş; bu sayede panel yüzeyine düşen güneş ışınımının en üst düzeye çıkarılması ve elektrik üretim verimliliğinin artırılması hedeflenmiştir. Gerekli hesaplamalar Matlab yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiş ve elde edilen optimum açı değerleri doğrultusunda PVGIS simülasyon ortamında sistemin aylık, mevsimsel ve yıllık enerji üretim potansiyeli analiz edilmiştir. Elde edilen veriler ışığında, sabit sistem ve optimum eğim açılarına göre ayarlanan sistemin performansları karşılaştırılarak ekonomik ve teknik açıdan sağlayabileceği katkılar değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda, sistemin optimum eğim açısıyla kurulması ve ideal koşullarda bakımının gerçekleştirilmiş olması durumunda; 2022 yılına göre %11,3, 2023 yılına göre %16,2 ve 2024 yılına göre %14,5 oranında daha yüksek gelir elde edilebileceği belirlenmiştir.