Long-term energy yield estimation of a solar photovoltaic power plant in METU NCC

Güneş kaynağı değişken olduğundan büyük ölçekli güneş enerjisi kurulumu yatırımcılar için bazı finansal riskler ortaya çıkarmaktadır. Bu nedenle, güneş kaynağının değişkenliğini görmek için uzun vadeli bir enerji verimi tahminine ihtiyaç vardır. Bu çalışmanın amacı, küresel yatay ışınımın (GHI) uzun vadeli eğilimleri ile enerji verimi ve seviyelendirilmiş elektrik maliyeti (LCOE) arasındaki ilişkiyi görmektir. Bu çalışma kapsamında bir PV temelli enerji santrali kurmanın güvenilirliğini görmek için aşılma olasılığı (POE) değerleri bulunmuştur. Tipik meteorolojik yıl (TMY), uydu tabanlı ve yerden ölçülen veriler gibi farklı veri kümeleri kullanılmış ve kalite kontrol testleri kullanılarak zeminde ölçülen verilerin doğruluğunu kontrol etmek için kalite değerlendirmesi yapılmıştır. Hatalı GHI verileri, Erbs modeli kullanılarak ve küresel eğimli ışınım (GTI) da izotropik gökyüzü difüzör modeli kullanılarak tahmin edilmiştir. Bu değerler, ölçülen GTI ile karşılaştırılmıştır. GHI'nin yıllar arası değişkenliği yer ölçülü ve uydu tabanlı veriler için sırasıyla %5.94 ve %2.21 olarak bulunmuştur. TMY ve P50 değerlerinin karşılaştırılmasına göre, TMY veri setlerinin yıllık GHI'yi yaklaşık %5.15, enerji verimini ise ortalama %6.83 oranında düşük öngördüğü bulunmuştur. Normal dağılım ampirik yöntemle karşılaştırıldığında P50 değeri enerji verimi için %0.93 ile düşük tahmin edilirken, Normal kümülatif dağılım fonksiyonu (CDF) P90 değerini ampirik CDF'ye göre %3.93 oranında fazla tahmin edilmiştir. Stokastik benzetimlerde bulunan P50 ve P90 değerleri, ampirik yönteme göre sırasıyla %3.30 ve %6.10 fazla çıkmıştır. Ayrıca, stokastik benzetimlerde kurulu güç başına üretilen enerji aralığı yaklaşık 1500-2000 kWh/kWp'ye yükseldiğinde LCOE aralığı 0.05-0.19 $/kWh'ye yükselmiştir. Enerji üretiminin genel belirsizliği yaklaşık %7.08 olarak bulunmuştur, fakat sıcaklık ve kirlenme gibi diğer hata kaynakları araştırılarak bu belirsizlik daha da azaltılabilecektir.