Güneş enerjisi ile elektrik üretim tesislerinde verim artırımı
Efficiency improvement in solar energy electricity generation plants
Yazar: BÜLENT AKAY
Danışman: PROF. DR. ENGİN GEDİK
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Güneş enerjisi tesisleri artan ihtiyaçlar ve özellikle fosil yakıtların neden olduğu kirlilik sebebiyle geleceğin sürdürülebilirlik projeleri ve küresel ısınmayı engellemeye yönelik yerel ve uluslararası strateji planlarının vazgeçilmezi halin gelmiştir. Bu sistemlerin performansını artırmaya yönelik yenilikçi stratejiler ve bu eylemlerin analizi birçok farklı disiplin açısından incelenmekte ve geliştirilmektedir. Sürdürülebilir enerji çözümlerine yönelik taleplerin artması daha verimli güneş teknolojilerinin gerekliliğini vurgulamaktadır. Bu tez çalışmasının temel amacı ise güneş enerji sistemlerindeki enerji verimliliğini artırmak amacıyla fotovoltaik sistemlerin panel türlerinin, konfigürasyonlarının ve entegrasyon tekniklerinin belirlenmesidir. Ayrıca bu çalışma, güneş enerjisi teknolojisindeki potansiyel ilerlemelere dair iç görüler sunmakta ve güneş enerjisi üretim tesislerinin verimliliğini artırmak için pratik uygulamalar önererek güneş enerji sistemleri alanına katkıda bulunmaktadır. Bu kapsamda farklı kullanım alanlarına ve parametrelerine sahip olan güneş enerji santrallerinin verimlilik analizleri incelenmiştir. Çeşitli çevresel koşullar altında mono-kristalin ve poli-kristalin silikon paneller dahil farklı fotovoltaik panellerin etkinliğine değinilmiştir. Açı optimizasyonu ve izleme sistemleri gibi teknikler verimlilik üzerindeki etkilerini belirlemek için analiz edilmiştir. Bu optimizasyonların performans sonuçları ise teorik ve deneysel yaklaşımlar kullanılarak araştırılmıştır. Ayrıca, artırılmış fotovoltaik verimliliğin geniş kapsamlı sonuçları sadece sistem verimliliği açısından değil, ayrıca sera gazı emisyonlarının azaltılması ve güneş enerjisinin ekonomik uygulanabilirliğinin artırılması kapsamında da araştırılmıştır.

Abstract:
Due to the increasing needs and the pollution caused by fossil fuels, solar energy facilities have become indispensable for future sustainability projects and local and international strategy plans aimed at preventing global warming. Innovative strategies to enhance the performance of these systems and the analysis of these actions are being examined and developed from various disciplinary perspectives. The growing demand for sustainable energy solutions highlights the necessity for more efficient solar technologies. The primary aim of this thesis is to determinate the types, configurations, and integration techniques of photovoltaic systems to enhance energy efficiency in solar energy systems. Additionally, this study provides insights into potential advancements in solar energy technology and contributes to the field of solar energy systems by proposing practical applications to increase the efficiency of solar energy production facilities. In this context, efficiency analyses of solar energy systems with different applications and parameters have been examined. The effectiveness of different photovoltaic panels, including monocrystalline and polycrystalline silicon panels, under various environmental conditions has been addressed. Techniques such as angle optimization and tracking systems have been analyzed to determine their impact on efficiency. The performance results of these optimizations have been investigated using both theoretical and experimental approaches. Moreover, the broad implications of increased photovoltaic efficiency have been explored not only in terms of system efficiency but also in the context of reducing greenhouse gas emissions and increasing the economic viability of solar energy.