Fotovoltaik elektrik üretiminde panel soğutulmasının ve atık ısının değerlendirilmesinin teknik ve ekonomik analizi
Technical and financial assessment of module cooling and waste heat recovery of pv electricity generation
Yazar: SALİH TÜRKAY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN ERDEM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Bu çalışmada, literatürdeki araştırmalar ve alınan ölçümlerle beraber, PV ve PV-T yatırımlarının üç farklı kapasitede; teknik ve ekonomik değerlendirmesi yapılmıştır. Kapsamda, bu değerlendirmeyle beraber PV ve PV-T sistemlerinin karşılaştırmaları gerçekleştirilmiştir. Teknik ve ekonomik değerlendirmeler, tüm kapasiteler için PV-T sitemlerinin PV sistemlerine göre ekonomik bir avantaj sağlamadığını göstermiştir. PV-T sistemlerinin teknik açıdan kullanılabilirliğinin kısıtlı olmasının temel sebebi elde edilen ısının düşük sıcaklıklı olmasıdır. Ekonomik açıdan ise analize etki eden yine teknik parametreler ve yüksek maliyetlerdir. Bu durumların sonucu olarak, güneş kollektörlerinin ve PV sistemlerinin yaygın kullanımı varken; PV-T yatırımlarının çok azdır.
Değerlendirmelerde daha iyi sonuç veren PV yatırımları ise "İç Karlılık Oranı (IRR)" ve "Geri Ödeme Süresi" bakımından piyasada uygun olarak kabul edilen şartları sağlamasına rağmen; %20 iskonto oranı ve yıllık %5 enerji fiyat artışı şartlarında hesaplanan "Net Bugünkü Değer (NPV)" göstergesinin negatif sonuç vermesi dolasıyla ekonomik açıdan yapılabilirlik göstermemektedir. Dolayısıyla bu durum, NPV hesabında kullanılan iskonto ve enerji fiyat artış oranlarının değişik varyasyonlarda olduğu duyarlılık analizi yapılarak incelenmiştir. Analiz, iskonto oranının %10-%20, yıllık enerji fiyat artışının %5 ile %15 arasındaki farklı seviyelerinde hesaplanmıştır. Her bir seçili kapasite için 30 farklı NPV elde edilmiştir. Genel olarak iskonto oranının %10 seviyelerine, fiyat artış oranının da %15'e yakın olduğu varyasyonlarda sonuçlar haliyle ekonomik açıdan uygun olmaktadır. Teknik açıdan zaten uygun olan PV projelerinin, ekonomik açıdan da uygun olduğu varyasyonlar gösterilmiştir.

Abstract:
In this study, along with the literature and measurement data; technical and financial assessments have been completed for three different capacities of PV and PV-T investments. In addition to the assessments, PV and PV-T systems were compared in the scope of the study. According to the all technical and financial assessments completed, the results of PV systems are better than PV-T systems. The PV-T systems technically are not viable, the main reason is due to low-grade heat attained from systems. Economic parameters of the analysis and high investment cost affect the performance of the PV-T systems for the financial evaluation. As a result of these circumstances; it is considered that PV-T investments are not widespread while PV and solar thermal projects are popular. 
Although the Internal Rate of Return (IRR) and Simple Pay-back (SPB) values of the PV investments providing better results are in line with the market expectations; since the PV investments' Net Present Value (NPV), calculated with a 20% discount rate and a 5% annual energy price increment, is negative, the investments are not feasible for the economic perspective. Therefore, this situation of NPV has been evaluated with a sensitivity analysis consisting of the variable level of the discount rate and annual energy price increment, 10%-20% and 5%-15%, respectively. The NPV has been analyzed with these variables and 30 different results has been attained. Inherently, the NPV results are eligible where the discount rate and annual energy price increment are close to 10% and 15%, respectively. The viability ranges of the NPV of the PV investments have been shown in the sensitivity analysis.