Şebekeden Bağımsız Mikro Güneş Enerji Santralinin Tasarımı ve Analizi

Abstract

Alternatif enerji kaynaklarının kullanılmaya başlamasıyla elde edilecek avantajlardan bir kısmını sıraladığımızda; yerli kaynaklara öncelik verilmesi, dışarıdan alınan yakıtların azalması, yerli üretimle birlikte gerçekleşecek istihdamın artması aklımıza ilk gelenler olabilir. Bunlara ek olarak enerjideki ihtiyacı karşılanan sanayi sektörlerinin ekonomik bakımdan büyüme ve gelişmeye olanak sağlamasıyla ekonomik ve sosyal hayattaki istikrar ve refahın artması gibi kazanımların olduğu da söylenebilir. Ülkemizin enerjide dışarıya olan bağımlılığını azaltmak, enerjide meydana gelebilecek talep artışını sorunsuz olarak karşılayabilmek, enerji kaynak çeşitlerini arttırmak ve arz güvenliğini oluşturmak amacıyla şeffaf, rekabetçi, çevresel sürdürülebilirliğe önem veren ve tüketicinin korunduğu bir enerji sektörü daima önceliği oluşturmalıdır. Ülkemiz coğrafi konumu bakımından alternatif enerji kaynaklarında özellikle güneş enerji potansiyeli açısından oldukça zengindir. FV sistem teknolojilerinin sürekli gelişmesi, güneş enerjisinin daima bulunabilmesi, çevreye vereceği zararların yok denebilecek kadar az olması nedeniyle bu sisteme olan ilgi giderek artmaktadır. Bu bağlamda FV sistemlerin performans tahmini, çalışma davranışları ve enerji üretim değerlerinin verimliliği için farklı benzetim programları geliştirilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında dünyada ve ülkemizde enerji kavramı ile ilgili genel bilgiler aktarıldıktan sonra Kırklareli ili Vize ilçesinde 960 Wp kurulu güce sahip, şebekeden bağımsız güneş enerjisi santralinin verileri ile FV sistemlerin performansı ve verimliliğini etkileyen faktörlerin sistemin performansına etkisi incelenmiştir. Bu bağlamda öncellikli olarak performans, ışınım tahmini ve kayıp parametrelerinin hesaplanması ve açıklaması yapılmıştır. Bu enerji santralinin PVSYST ve PVSQL programları ile benzetimi gerçekleştirilirken, benzetimde hangi parametrelerin kullanıldığından bahsederek mevcut değerlerle benzetim sonuçlarının karşılaştırılmasına yer verilmiştir. Böylelikle Kırklareli’nde kurulumu yapılan ve işletme durumuna geçen Güneş Enerji Santrallerinin (GES) performansını ve verimini etkileyen faktörler incelenmiştir. Yapılan çalışmada Kırklareli ili Vize ilçesi, Traçim Çimento fabrikasında kurulan şebekeden bağımsız mikro güneş enerji santralinin parametreleri benzetim çalışmasında kullanılmıştır. Benzetim çalışmasında kullanılan PVSYST ve PVSQL programlarından elde edilen veriler uygulama çalışmasıyla karşılaştırılmıştır. Uygulama sonuçlarının elde edildiği SCADA program verileri ve benzetim çalışmalarından elde edilen sonuçların benzerlik gösterdiği görülmüştür. Böylece bu ve benzeri sistemler kurulmadan önce, bu gibi sistemlerin kurulacağı alanların analizi önceden yapılmış olacaktır.

When we list some of the advantages that will be obtained with the introduction of alternative energy sources; The first thing that comes to our minds is to give priority to domestic resources, to decrease the fuels imported from abroad, to increase the employment to be realized with domestic production. In addition to these, it can be said that there are gains such as increasing the stability and prosperity in the economic and social life by allowing the industrial sectors that meet the energy needs to enable economic growth and development. In order to reduce our country's dependence on foreign energy, to meet the demand increase in energy without any problems, to increase the types of energy resources and to create supply security, an energy sector that always cares about environmental sustainability and where the consumer is protected should always be a priority. Our country is very rich in alternative energy sources especially in terms of solar energy potential in terms of geographical location. The interest in this system is gradually increasing due to the continuous development of PV system technologies, the availability of solar energy at all times, and the harm to the environment to be negligible. In this context, different simulation programs are developed for performance estimation, operating behavior and efficiency of energy production values of PV systems. Within the scope of this thesis, after the general information about the concept of energy in the world and in our country is transferred, the data of the solar power plant with an installed power of 960 Wp in Kırklareli province Vize district and the effect of the factors affecting the performance and efficiency of the PV systems on the performance of the system were examined. In this context, performance, radiation estimation and loss parameters are calculated and explained. While simulating this power plant with PVSYST and PVSQL programs, a comparison of the current values with the simulation results is given by mentioning which parameters are used in the simulation. Thus, the factors affecting the performance and efficiency of the Solar Power Plants (SPP), which were installed and put into operation in Kırklareli, were examined. In the study conducted, the parameters of the micro-independent solar power plant installed in the Traçim Cement factory in Kırklareli province, Vize district were used in the simulation study. The data obtained from the PVSYST and PVSQL programs used in the simulation study were compared with the application study. It was observed that the results obtained from the SCADA program data and simulation studies, where application results were obtained, were similar. Thus, before these and similar systems are installed, the analysis of the areas where such systems will be installed will be made in advance.