Yenilenebilir enerji kaynaklarına destek için kullanılan batarya ve ultrakapasitör depolama birimlerinin modellenmesi ve analizi
Modelling and analysis of battery and ultracapacitor storage units used for supporting renewable energy sources
Yazar: YAĞMUR KIRÇİÇEK
Danışman: DOÇ. DR. ŞULE ÖZDEMİR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Yenilenebilir Enerji Kaynaklarından (YEK) üretilen enerjinin elektrik güç sistemlerine eklenmesindeki en önemli sorun, bu kaynaklardan üretilen enerjinin iklim koşullarına bağlı olarak genellikle kararsız ve değişken olmasıdır. Güneş enerjisinden, güneş çok iyi parladığında ve bulutsuz bir günde yüksek miktarda elektrik üretilebilmekte ve en önemlisi enerji üretim değerleri iklim koşullarına (güneş parlaklığı) göre sürekli değişmektedir. Enerji depolama uygulamaları, iklim şartlarına göre değişen ve yalnız gündüz çalışabilen güneş enerji sistemleri gibi yenilenebilir enerji sistemlerinden kaynaklanan güç değerlerindeki değişimle başa çıkılabilir. Enerji depolama uygulamalarının kullanımı, yüklere kaliteli güç sağlanması için mikro şebekelerin kullanılmasıyla zorunlu hale gelmektedir. Tek tip bir enerji depolama ile yenilenebilir güç kullanan mikro şebekede bu işlevlerin tümü etkili/verimli bir şekilde gerçekleştirilemez. Hibrit enerji depolama sistemi güneş enerjisinden elektrik üretim sistemine eklenmesiyle bu probleme çözüm getirebilmektir.
Bu tez çalışmasında, hibrit enerji depolama sistem bileşenleri olan batarya ve ultrakapasitör depolama birimlerinin modelleme çalışmaları yapılmıştır. Laboratuar ortamında batarya ve ultrakapasitör şarj/deşarj deneyleri yapılarak modelleme çalışmaları için gerekli parametreler elde edilmiştir. Deneysel veriler ile MATLAB/M-File programı kullanılarak gerekli grafikler ve sonuçlar alınmıştır. Deneysel ve modelleme sonuçları karşılaştırılarak tez çalışmasında modelleme denklemlerinin doğruluk oranlarına yer verilmektedir.

Abstract:
The most important problem for providing energy from Renewable Energy Sources (RES) to the electric power system is unstable and variable of the energy generated from these sources by depending on the climatic conditions. When sun is shining and a day without cloud, the more electric power can be produced with solar energy, but the amount of produced electrical energy are fluctuating continuously by depending on the climatic condition and solar irradiation. Energy storage applications can cope with the change in value resulting from the power of renewable energy systems according to climatic conditions and only day that can work as solar energy systems. The use of energy storage applications are become compulsory solutions for providing more power quality to the loads by using micro grids. All these functions are not realized productively and efficiently by using monotype energy storage unit in micro grids using renewable energy sources. A hybrid energy storage system by adding solar energy system is an efficient solution to this problem.
In this thesis, modelling of battery and ultracapacitor that are components of energy storage system have been performed. In the laboratory, battery and ultracapacitor charge/discharge tests were implemented to obtain the necessary parameters for modelling studies. Graphics and results were obtained with MATLAB/M-File program by using experimental results. Experimental and modelling results compared in the thesis are given the accuracy of the modelling equations.