Elazığ ilinde yer alan şebekeye bağlı fotovoltaik güneş enerjisi santralinin performans analizi
Performance analysis of grid connected photovoltaic solar power plant in Elazığ
Yazar: ZEYNEP TANIŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NİHAN ALTINTAŞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Elektrik enerji sistemleri = Electrical energy systems ; Elektrik enerjisi = Electrical energy ; Enerji performans analizi = Energy performance analysis ; Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş enerjisi santrali = Solar energy plant ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Yarı iletken güneş pili = Semiconductor solar cell ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy ; Yenilenebilir enerji kaynakları = Renewable energy resources

Özet:
Gelişmekte olan ülkelerin en fazla artan ihtiyaçlarından bir tanesi enerjidir. Halihazırda kullandıkları tükenmekte olan enerji kaynaklarına bağımlılıklarını azaltmak amacı ile alternatif arayışlarına girmektedirler. Günümüzde ve özellikle ülkemizde bu alternatiflerden en önemlisi vekullanılabilir olanı yenilenebilir enerji kaynaklarıdır.
Yenilenebilir enerji kaynaklarından bir örnek olarak incelediğim çalışmamda, Elazığ ilinde yer alan 1.036,8 kWp kurulu güce sahip Fotovoltaik Güneş Enerjisi Santrali'nin ölçülen ve simüle edilen verilerle hesaplanan performanslarının sonuçları ve tesisin tasarımı hakkında bilgiler sunulmaktadır. Fotovoltaik Güneş Enerji Santrali her biri güneye 30°'lik sabit bir eğime sahip olan 192 diziden oluşmaktadır. Her bir dizi 20 adet fotovoltaik modülün seri bağlanmasıyla oluşmaktadır. Toplamda 3.840 adet 270Wp polikristal fotovoltaik modül kullanılmış olup, 24 adet 36 kW string inverterler ile şebekeye bağlantı gerçekleştirilmiştir. 
Fotovoltaik Güneş Enerji Santrali'nin Ocak 2018 ile Temmuz 2018 arasındaki üretim değerleri simülasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Ölçülen dizi verimi, referans verimi ve nihai verimi sırasıyla 1,61-6,24 kWh/kWp/gün, 1,89-7,89 h/gün, 1,58-6,12 kWh/kWp/gün arasında değişmektedir. Performans oranı değeri %76,72-%112,13, kapasite faktörü değeri %6,58-%25,49 aralığında olup sistem kaybı değeri ise 0,03-1,15 kWh/kWp/gün aralığındadır. Fotovoltaik Güneş Enerji Santrali'nin yıllık ölçülen enerji verimi ise 961,15 kWh/kWp olarak bulunmuştur. Yıllık tahmini enerji verimi PVsyst simülasyon programı kullanılarak 919,15 kWh/kWp olarak hesaplanmıştır. Dolayısıyla, tahmini enerji veriminde, ölçülen enerji verimi sonuçlarına göre  %4,52'lik farkla gerçeğe yakın bir tahmin kabul edilebilecek performans gerçekleştirilmiştir. Bu durum, simülasyon sonuçlarının kurulu olan Fotovoltaik Güneş Enerji Santrali hakkında doğru ve güvenilir veriler sağladığını göstermektedir. Ölçülen verilerin simüle edilmiş verilerle karşılaştırılması enerji üretiminin yakından takibini sağlayacaktır. Aynı zamanda kurulacak Fotovoltaik Güneş Enerji Santrallerinin yeterli bakım planlarının oluşturulmasına ve performans tahminlerinin yapılmasında faydalı olacaktır.

Abstract:
One of the most growing needs of developing countries is energy. In order to reduce their dependence on the energy resources they are currently using, they are seeking an alternative. Today and especially in our country, these alternatives are the most important and usable are renewable energy sources.
As an example of renewable energy sources, in my study, the results of the photovoltaic solar power plant with the installed power of 1,036.8 kWp in Elazığ are analyzed with measured and simulated data and the design of the plant is presented. The Photovoltaic Solar Power Plant consists of 192 strings, each with a constant slope of 30 ° to the south. Each series consists of 20 pieces photovoltaic modules connected in series. A total of 3,840 pieces of 270 Wp polycrystalline photovoltaic modules have been used, and 24 pieces of 36 kW string inverters have been connected to the grid.
The production values of the photovoltaic solar power plant between January 2018 and July 2018 were compared with the simulation results. The measured strings yield, reference yield and final yield are respectively 1.61-6.24 kWh/kWp/day, 1.89-7.89 h/day, 1.58-6.12 kWh/kWp/day, respectively. The performance rate is 76.72% -11.13%, the capacity factor is between 6.58% and 25.49% and the system loss value is between 0.03-1.15 kWh/kWp/day. The annual measured energy efficiency of the photovoltaic solar power plant was found to be 961.15 kWh/kWp. The estimated annual energy efficiency was calculated as 919.15 kWh/kWp using the PVsyst simulation program. Therefore, the estimated energy efficiency was realized with a realistic estimate of 4.52% according to the measured energy efficiency results. This shows that the simulation results provide accurate and reliable data on the installed Photovoltaic Solar Power Plant. Comparison of the measured data with simulated data will provide a close follow-up of energy production. At the same time, it will be useful to establish adequate maintenance plans of Fotovoltaic Solar Power Plants and to make performance estimates.