Pik saatlerdeki elektrik taleplerini dikkate alan karma enerji sistemleri üzerine bir inceleme: Güneş enerjisiyle çalışan pompaj depolamalı hidroelektrik santrallar
A review on hybrid energy systems taking into account peak hour electricity demands: Solar powered pumped storage hydroelectric power plants
Yazar: RAMİZ ÇİFTCİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FERRUH MAHNAMFAR
İSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Son yıllarda, dünya genelinde, yüksek nüfus artışı, teknolojik ve ekonomik gelişmeler enerji talebini önemli ölçüde arttırmaktadır. Artan enerji ihtiyacı ülkelerce başlangıçta termal ve karbon kaynakları yoluyla karşılanmıştır. Ancak, kömür ve petrol türevleri kaynaklarına dayalı üretimin atmosfere tehlikeli karbon salınımına yol açması, artan hammadde fiyatları yanında bu ürünlerin bir ekonomik savaş aracı olarak kullanılması başta iklim değişikliği olmak üzere çeşitli çevresel ve ekonomik sorunlara yol açmaktadır. Bundan dolayı yenilenebilir enerji kaynaklarına (rüzgâr, güneş, jeotermal, hidrolik vb.) yönelim olmuş ve ülkelerin toplam enerji arzına önemli bir katkı sağlar hale gelmiştir. 
Güneş enerjisi gündüzleri belirli saat aralıklarında üretilebilmekte ve üretilen enerji doğrudan elektrik şebekesine verilmektedir. Enerjinin, kimyasal yollarla depolanmasının pahalı oluşu ve istenildiği zaman kullanılmasında sorunlar ortaya çıkmaktadır. Göl, baraj rezervuarı, nehir ya da deniz gibi alt su kaynaklarından alınan su ya güneş, rüzgâr gibi yenilenebilir enerji kaynakları ile ya da elektrik dağıtım sisteminde bulunan fazla enerji kullanılarak yüksek kotlarda bulunan rezervuar sahalarına pompaj yapılıp, depo edilmekte ve suyun iki rezervuar arasındaki potansiyel enerjisi istenildiği vakit kinetik enerjiye yani elektrik enerjisine çevrilerek sürdürülebilir bir devir daim gerçekleşmektedir. Bu tip bir elektrik enerjisi depolama sistemi hem basit hem de diğer depolama sistemlerine göre daha ucuz olduğu düşünülmektedir. Elektrik enerjisinin depolama sistemlerinde depolanarak kullanıma sunulması, özellikle pik saatlerdeki (17:00-22:00) enerji ihtiyacının karşılanmasında bir seçenek olarak ortaya çıkmaktadır.
Bu çalışmanın amacı, güneş ve hidrolik enerjinin entegrasyonuna ilişkin bir inceleme sunmaktır. Kısaca; güneş enerjisinden elde edilen enerjinin depolanıp, enerji talebinin en yüksek olduğu pik saatlerde hidrolik enerjiye dönüştürülmesinin teknik ve ekonomik olarak mümkün olup olmadığı geçmiş yayınlar ve çalışmalar ışığında bir örnek saha analizi ile ortaya konmasıdır.
Sarıyar Barajı rezervuarı sağ sahilinde bulunan lokasyonlar araştırılmış ve seçilen lokasyonlarda yapılacak bir projenin teknik ve ekonomik sonuçları paylaşılmıştır. Buna göre topografik olarak uygun bulunan 3 yerde çalışılan GE-PDHES'ler ekonomik olarak da yapılabilir bulunmuştur.

Abstract:
In recent years, high population growth and technological and economic developments around the world have significantly increased energy demand. The increasing energy need was initially met by countries through thermal and carbon resources. However, the fact that production based on coal and petroleum derivative resources causes dangerous carbon emissions into the atmosphere, increasing raw material prices, as well as the use of these products as a tool of economic warfare lead to various environmental and economic problems, especially climate change. For this reason, there has been a trend towards renewable energy sources (wind, solar, geothermal, hydraulics, etc.) and they have become a significant contribution to the total energy supply of countries. 
Solar energy can be produced at certain hours during the day and the produced energy is directly supplied to the electricity grid. Storage of energy by chemical means is expensive and problems arise in using it when desired. Water taken from lower water sources such as lakes, dam reservoirs, rivers or seas is pumped and stored in reservoir areas at high elevations, either by renewable energy sources such as sun and wind, or by using the excess energy in the electricity distribution system, and the potential energy of the water between the two reservoirs is used. A sustainable cycle is achieved by converting it into kinetic energy, that is, electrical energy, when desired. This type of electrical energy storage system is thought to be both simple and cheaper than other storage systems. Storing electrical energy in storage systems and making it available for use emerges as an option to meet the energy needs, especially during peak hours (17:00-22:00).
The aim of this study is to provide a review of the integration of solar and hydraulic energy. Briefly; The aim of this study is to reveal whether it is technically and economically possible to store the energy obtained from solar energy and convert it into hydraulic energy during peak hours when energy demand is highest, with a sample field analysis in the light of past publications and studies.
Locations on the right bank of the Sarıyar Dam reservoir were investigated and the technical and economic results of a project to be carried out in selected locations were shared. Accordingly, SE-PSHs, which were studied in three topographically suitable locations, were also found to be economically feasible.