Yenilenebilir enerji kaynak tabanlı hibrit sistemlerde elektrik enerjisi üretiminde tesisin toplam verimliliği ile kapasite kullanım oranının incelenmesi
Investigation of the total efficiency of the facility and the capacity utilization rate in electrical energy production in renewable energy source based hybrid systems
Yazar: FERHAT DOĞAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİSİL TİMURALP
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada yenilenebilir enerji kaynaklarının kesintili ve mevsime bağlı olmasından kaynaklanan enerji üretim eksikliğinin kapatılması amacıyla iki kaynağın birleştirilerek santralin hibrit sisteme dönüşmesinin önemine değinilmiştir. Bu çalışmada örnek hibrit santral olarak Balıkesir'de tesis edilmiş ve işletilmekte olan Çaypınar Rüzgar/Güneş Hibrit Enerji Santrali seçilmiştir. Bu santralin seçilmesinin sebebi ülkemizde ana kaynak ve yardımcı kaynak olarak kurulan tüm ünitelerin işletmeye alınarak tam kapasitede üretime başlamasının üzerinden bir yıl geçmiş tek santral olmasıdır. Bu yönüyle tez çalışmasının yenilenebilir enerji sektörüne önemli bir bakış oluşturacağı düşünülmektedir. Bu santralin teorik olarak üretebileceği değerler rüzgar ve güneş için ayrı ayrı hesaplanarak gerçek zamanlı üretim verileriyle kıyaslanmıştır. Ayrıca rüzgar ve güneş için verimlilik ve kapasite faktörü hesabı yapılmıştır. Rüzgar için verim %44,69 ve güneş için verim %81,49 olarak hesaplanmıştır. Rüzgar için kapasite faktörü %37,62, güneş için kapasite faktörü %14,58 olarak hesaplanırken hibrit santralin verimi %46,48 ve kapasite faktörü %33,61 olmuştur. Yani santral, hibrit santrale dönüştükten sonra veriminin arttığı ancak kapasite faktörünün düştüğü görülmüştür. Saat bazlı inceleme yapıldığında ise hibrite dönüşerek yıl içinde santralin hiç çalışmadığı saat sayısının azalarak santrale işlerlik kazandırıldığı görülmektedir.

Abstract:
In this study, the importance of converting the power plant into a hybrid system by combining the two sources in order to close the energy production deficiency caused by the intermittent and seasonal nature of renewable energy sources is emphasized. In this study, Çaypınar Wind/Solar Hybrid Power Plant, which was established and operated in Balıkesir, was selected as an example hybrid power plant. The reason for choosing this power plant is that it is the only power plant in our country where all the units installed as main source and auxiliary source have been put into operation and started production at full capacity for a year. In this respect, it is thought that the thesis study will create an important perspective on the renewable energy sector. The values that this power plant can theoretically produce were calculated separately for wind and solar and compared with real-time production data. Additionally, efficiency and capacity factor calculations were made for wind and solar. The efficiency for wind was calculated as 44.69% and for solar was 81.49%. While the capacity factor for wind was calculated as 37.62% and the capacity factor for solar was 14.58%, the efficiency of the hybrid power plant was 46.48% and the capacity factor was 33.61%. In other words, after the power plant was converted to a hybrid power plant, its efficiency increased but its capacity factor decreased. When an hour-based analysis is made, it is seen that by turning into a hybrid, the number of hours in which the power plant is not in operation decreases and the power plant has become operational.