Karabük Üniversitesi kampüs alanında rüzgar ve güneş enerjisi potansiyelinin izlenmesi
Assessment of wind and solar energy potential in Karabük University campus
Yazar: AHMET CANAN
Danışman: PROF. DR. MEHMET ÖZKAYMAK
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Enerji, başta sanayi ve teknoloji olmak üzere yaşamımızın her alanında büyük bir ihtiyaç haline gelmiştir. Sanayi ve teknolojideki gelişmeler, enerji talebinin her geçen gün artmasına ve bu da dünyada büyük bir enerji sorununun ortaya çıkmasına sebep olmaktadır. Enerji üretiminde kullanılan petrol, kömür ve doğalgaz gibi fosil kaynaklı yakıtların çevreye yaydığı CO gibi zehirli gazlar, küresel ısınmaya neden olmakta ve sonuç olarak çevreye ve insanlara zarar vermektedir.

Bu çalışmada, rüzgâr ve güneş için ayrı ayrı hazırlanan tablo ve grafikler ile Karabük Üniversitesi kampüsünün rüzgâr ve güneş enerjisi potansiyeli incelenmiştir. Oluşturulan bu tablolar kullanılarak, saatlik bazda rüzgâr ve güneş verilerinin girilmesi halinde başka bölgelerin de türbin ve panelden elde edeceği enerji miktarları ve geri ödeme süreleri hesaplanabilecektir.
2016-2017 yılına ait bir yıllık saatlik ortalama rüzgâr hızları ve saatlik ortalama küresel güneş radyasyon değerleri, Karabük Meteoroloji Müdürlüğünden alınarak aylık ve yıllık olarak analiz edilmiştir. Daha sonra 1000 kW anma gücüne sahip bir türbin seçilerek yıllık üretilen enerji miktarı 697 939 kWh olarak hesaplanmıştır. Toplam maliyeti 4 992 000 TL olan türbinin kendini amorti etme süresi 23,3 yıl çıkmıştır. Aynı şekilde, 100 kWp gücünde güneş paneli kurulması halinde elde edilecek olan enerji miktarı güneş radyasyon değerleri ve panel katalog verileri kullanılarak hesaplanmış ve 124 871 kWh olarak kaydedilmiştir. 457 600 TL yatırım maliyeti olan panelden üretilen elektriğin piyasaya 13,3 centten satılacağı düşünülerek yapılan ekonomik analizler sonucunda, yatırımın geri ödeme süresi 8,1 yıl çıkmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda, Karabük Üniversitesi kampüsünde rüzgâr potansiyelinin yatırım yapılabilir seviyede olmadığı buna karşın güneş paneli yatırımının uygun olduğu görülmüştür.

Abstract:
Energy has become a great need in all areas of our life, especially in industry and technology. Developments in industry and technology cause energy demand to increase day by day, which emerges a major problem in the world. Fossil fuels such as naturel gas, petroleum and coal, which are used in energy production release toxic gases like CO to the air and brings about global warming and consequently damage the environment and people. Within the scope of this study, with the tables and graphics prepared separately for the wind and the sun have been examined the potential of wind and solar energy of Karabuk University campus. In addition, these tables will be able to calculate the amount of energy and repayment periods that turbines and panels will obtain from other regions if wind and sun data entered on an hourly basis.

The annual wind speeds and hourly mean global solar radiation values for the year 2016-2017 were obtained from Karabük Meteorology Department and were analysed monthly and annually. Then a turbine with a rated power of 1000 kW was selected and the amount of energy produced per a year was calculated as 697 939 kWh. The total cost of the turbine was 4 992 000 TL, and the self-depreciation time was obtained 23,3 years. In the same way, the amount of energy to be obtained in the establishment of a solar panel at 100 kW was calculated by using solar radiation values and panel catalogue data and recorded as 124 871 kWh. As a result of the economic analyses carried out by considering that the electricity which produced by a panel with an investment cost of 457 600 TL will be sold to the market at 13,3 cents, the repayment period of the investment has obtained as 8,1 years. As a result of the calculations, it is seen that the wind potential is not at the investmentable level but the solar panel investment is appropriate.