Çift yüzlü fotovoltaik panellerin farklı zemin koşullarında incelenmesi

Fotovoltaik sistemlerin teknolojilerin değişmesiyle sağlanan verim artışı yanında, uygulama sahasında yapılacak bazı değişiklerle toplam enerji üretiminde elde edilebilecek en küçük artış bile oldukça önemlidir. Bu tez çalışmasında Konya, Ankara, Antalya, İzmir ve Sivas bölgelerinde tek yüzlü ve çift yüzlü fotovoltaik sistemler farklı zemin koşullarında modeller oluşturulmuştur. Yapılan analizlerde 54 kWp kurulu güç için çatı uygulamasında yatayla 35° eğim açısı ve 0° azimut açıları alınmıştır. Albedo değerleri beyaz zemin için %80, kum zemin için %30 ve asfalt zemin için %10 olan farklı zemin koşullarında çift yüzlü PV paneller ile tek yüzlü PV panellerin performansları karşılaştırılmıştır. Konya bölgesinde ışınım değerinin en yüksek olduğu temmuz ayında beyaz zemine kurulu çift yüzlü PV panellerinin tek yüzlü PV panele göre performans oranının %14 daha fazla olduğu, yıllık toplam değerde ise %8,8 fazla olduğu gösterilmiştir. Değerlendirilen şehirlerden Konya'da çift yüzlü PV paneller için kayıplar sonrası şebekeye aktarılan yıllık toplam enerji değerleri beyaz zeminde 105,69 MWh, kum zeminde 97,73 MWh, asfalt zeminde 94,40 MWh iken tek yüzlü PV panellerinde ise 91,19 MWh olarak belirlenmiş ve beyaz zemine kurulu fotovoltaik panellerin tek yüzlü PV panele göre %15,9 fazla enerji üretebildiği belirlenmiştir. Bu kazancın Ankara bölgesinde %16,0 Antalya bölgesinde %17,5 İzmir bölgesinde %16,1 ve Sivas bölgesinde %15,1 oranında olduğu belirlenmiştir. Çalışmada aylara göre PV panellerin ön ve arka yüzlerine gelen toplam ışınım değerleri de hesaplanmıştır. Beyaz zeminde çift yüzlü PV panellerin Konya bölgesinde yıllık şebekeye aktarılan enerji değerleri incelendiğinde Ankara bölgesinden %5,4 Antalya bölgesinden %12,2 İzmir bölgesinden %0,5 ve Sivas bölgesinden %1,9 daha yüksek olduğu görülmüştür. Beyaz zeminde çift yüzlü PV panellerin Konya bölgesinde yıllık Performans oranları incelendiğinde Antalya bölgesinden %0,8 İzmir bölgesinden %1,7 daha yüksek olduğu ve Ankara bölgesinden %0,1 Sivas bölgesinden %0,8 daha az olduğu bulunmuştur. Yapılan ekonomik analizde ticari bir tüketim yeri için yapılan değerlendirmede Tek yüzlü PV panelin basit geri ödeme süresi 3,1 yıl iken Çift yüzlü PV panelde basit geri ödeme süresi 2,7 yıl olarak hesaplanmıştır. Net bugünkü değer yöntemine göre çift yüzlü PV uygulamasının proje süresince 239.834 TL daha fazla tasarruf sağladığı görülmüştür. Tek yüzlü PV panel uygulamasının iç karlılık oranı 0,32 iken ve çift yüzlü PV panel uygulamasında bu değerin 0,36 olduğu bulunmuştur. Sonuç olarak panellerin uygulama bölgesine az bir yatırım maliyeti ile değiştirilebilecek zemin koşullarının yanında tercih edilebilecek çift yüzlü PV panel uygulamalarının sistem performansına tek yüzlü PV panellere kıyasla %15 civarında olumlu etkileri olduğu ve ekonomik fizibilitesinin de uygun olduğu görülmüştür.