Açık deniz rüzgar ve güneş enerji sistemlerinin enerji üretim değerlerinin üç farklı bölge için tahmini
Estimated energy production values of offshore wind and solar energy systems for three different regions
Yazar: RÜMEYSA HÜLYA BALCI
Danışman: PROF. DR. ÜMMÜHAN BAŞARAN FİLİK
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Sürdürülebilir enerjiyi sağlamak ve artan enerji talebini karşılamak amacıyla günümüzde akıllı ve gelişmiş yenilenebilir enerji teknolojileri üzerinde çalışmalar artarak devam etmektedir. Güneşten daha fazla enerji üretilmesini sağlayan yüzer fotovoltaik (FPV) enerji sistemleri ve deniz üstü rüzgar enerji sistemleri, son yıllarda önemli küresel pazar potansiyeline sahip teknolojilerinden biridir. Değişken enerji talebi ve yenilenebilir enerji kaynaklarının hava koşullarına bağlı değişken enerji üretmesi gelecekte ne kadar enerji üreteceği konusunda zorluklar yaşatmaktadır.
Bu çalışmada; mevcut olan üretim tahmin modelleri deniz üstü güneş ve rüzgar enerji santralleri üzerinde uyarlanmıştır. Güneş radyasyonu tahmini için Augström-Precott modelleri kullanılmış yüzer PV sistemlere en uygun üç farklı model seçilmiştir. Deniz üstü (offshore) rüzgar enerjisi için Weibull dağılım olasılık fonksiyonu kullanılmıştır. Türkiye'nin deniz bölgeleri için enerji üretimi tahmini yapılmıştır. Üretim tahmin modelleri ile birlikte PVGIS ve MATLAB simülasyon programları kullanılmıştır. Rüzgar enerjisi için moment ve grafik yöntemleri kullanılarak uygun parametrelerle gerçeğe yakın değerler hesaplanmıştır. Güneş enerjisi için aylık ve günlük ortalama güneş enerjisi değerleri Hargreaves-Samani, Annandale ve Allen modelleri kullanılarak gerçeğe yakın üretim değerleri hesaplanmıştır.

Abstract:
In order to provide sustainable energy and meet the increasing energy demand, research on smart and advanced renewable energy technologies is continuously growing. Floating photovoltaic (FPV) energy systems, which enable the production of more energy from the sun, and offshore wind energy systems are among the technologies with significant global market potential in recent years. The variable energy demand and the variable energy production of renewable energy sources depending on weather conditions pose challenges for how much energy they will produce in the future.
In this study, existing production forecast models have been adapted for offshore solar and wind energy plants. Augström-Precott models have been used for solar radiation prediction, and three different models most suitable for floating PV systems have been selected. For offshore wind energy, the Weibull distribution probability function has been utilized. Energy production forecasts have been made for Turkey's maritime regions. PVGIS and MATLAB simulation programs have been used along with production forecast models. For wind energy, moment and graph methods have been used to calculate realistic values with appropriate parameters. Monthly and daily average solar energy values have been calculated using Hargreaves-Samani, Annandale, and Allen models to estimate realistic production values for solar energy.