Sayısal yükseklik modeli tabanlı solar enerji potansiyelihesaplamaları: Eskişehir örneklemi
Digital elevation model based solar energy potentialcalculations: Eskişehir sample
Yazar: GİZEM ÖZKAYA
Danışman: PROF. DR. SAYE NİHAN ÇABUK ; DOÇ. DR. SÜLEYMAN SEFA BİLGİLİOĞLU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN UYGUÇGİL
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Enerji taleplerinin daha etkin ve çevre dostu yaklaşımlarla karşılanması ihtiyacı
yenilenebilir enerji kaynaklarına olan yönelimi artırmıştır. Bu çerçevede, yatırım
maliyetinin çok kısa bir zamanda karşılanması ve çevreye olumsuz etkisi bulunmaması
güneş enerjisini ön plana çıkartmaktadır. Güneş enerjisinden etkin bir biçimde
yararlanabilmek için solar radyasyon potansiyelinin doğru bir şekilde tespit edilmesi son
derece önemlidir. Bu çalışmada Eskişehir iline ait farklı çözünürlükteki Sayısal
Yükseklik Modelleri (SYM) kullanılarak, ArcGIS yazılımının Area Solar Radiation
(ASR) ve Point Solar Radiation (PSR) araçlarında, çalışma alanına en uygun radyasyon
parametreleri ve topografik parametreler optimize edilmeye çalışılmıştır. Optimize edilen
bu değerler kullanılarak alansal ve noktasal olmak üzere iki farklı şekilde solar radyasyon
hesabı yapılmış ve hem girdi veri çözünürlüğünün hem de farklı parametre değerlerinin
hesaplanan solar radyasyon değerleri üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Hesaplama
sonuçları gözlem istasyonlarında ölçülen 2022 yılı yıllık toplam global güneş radyasyonu
verileriyle karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma işleminde hesaplamalara ait karesel ortalama
hata (RMSE) oranı ve bağıl hata hesaplanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde noktasal bazlı
hesaplamalarda en iyi sonucu 0.06 bağıl hata ile SRTM verisi, alansal bazlı ortalama solar
radyasyon değerleri hesabında en iyi sonucu 0.0 bağıl hata ile TANDEM-X verisi ve
alansal bazlı hesaplamalarda istasyon noktalarında hesaplanan değerler incelendiğinde en
iyi sonucu 0.18 bağıl hata ile SRTM verisi vermiştir.

Abstract:
The need to meet energy demands with more effective and environmentally friendly
approaches has increased the tendency towards renewable energy sources. In this context,
the fact that the investment cost is covered in a very short time and does not have a
negative impact on the environment brings solar energy to the fore. In order to benefit
from solar energy effectively, it is extremely important to accurately determine the solar
radiation potential. In this study, by using Digital Elevation Models (DEM) of different
resolutions of Eskişehir province, the most suitable radiation parameters and topographic
parameters for the study area were tried to be optimized in the Area Solar Radiation (ASR)
and Point Solar Radiation (PSR) tools of the ArcGIS software. Using these optimized
values, solar radiation was calculated in two different ways, area and point, and the effect
of both input data resolution and different parameter values on the calculated solar
radiation values was analyzed. The calculation results were compared with the annual
total global solar radiation data for 2022 measured at observation stations. In the
comparison process, the mean square error (RMSE) rate and relative error of the
calculations were calculated. When the results are examined, the best result in point-based
calculations is SRTM data with a relative error of 0.06, the best result in areal-based
average solar radiation values calculation is TANDEM-X data with a relative error of 0.0,
and when the values calculated at station points in areal-based calculations are examined,
the best result is SRTM with a relative error of 0.18. gave data.