Hibrit (güneş+rüzgar) enerji sisteminden elektrik üretimi: Kütahya örneği
Energy production of hybrid (solar+wind) energy system: Example of Kütahya
Yazar: GÜLAY KÖSE
Danışman: YRD. DOÇ. DR. M. ARİF ÖZGÜR
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde, hızla büyümekte olan sanayi ve nüfus artışıyla beraber talep edilen enerji de her geçen gün artmaktadır. Bu gelişme beraberinde, sera gazı emisyonunun artmasına ve iklim değişikliklerine neden olmaktadır. Bu ise hemen hemen sıfır emisyona sahip yenilenebilir enerji kaynaklarının önemini arttırmıştır. Dünyada her geçen gün kullanım oranı artan yenilenebilir kaynaklar açısından Türkiye oldukça zengin bir potansiyele sahiptir. Türkiye'nin coğrafik konumuda alındığında, en çok uygulama alanı bulabilecek yenilenebilir enerji kaynakları olarak, rüzgâr ve güneş enerjisi ön plana çıkmaktadır.Bu çalışmada; Kütahya Dumlupınar Üniversitesi Merkez Kampus alanı içerisinde rüzgâr ve güneş enerjisinden oluşan şebekeden bağımsız ve şebekeye bağlı hibrit enerji sistemlerinden elektrik üretimi teorik olarak incelenmiştir. Bölgede rüzgâr ve güneş potansiyeline ilişkin daha önce yapılmış ve bunlar yayımlanmış olup elde edilen veriler kullanılmıştır. Çeşitli rüzgâr türbini imalatçılarına ait rüzgâr türbinleri ve güneş panelleri kullanılarak oluşturulan hibrit enerji sisteminde kurulu gücü 1-10 kW arasında olan on adet şebekeden bağımsız, 15 kW ile 45 kW arasında altı adet şebekeye bağlı olmak üzere toplam onaltı adet senaryo oluşturulmuş olup elektrik enerjisi üretimi araştırılmıştır. Hibrit enerji sisteminin kurulu güç kapasitesi, elektrik enerjisi üretimi, sistem yapısı ve maliyeti dikkate alınarak sistem bileşenlerinden invertör, şarj regülatörü, akümülatör, rüzgâr türbini ve güneş paneli şeçimi yapılmıştır. Güneş panelini hibrit enerji sisteminde kullanırken güneş enerjisinden her ay en fazla enerji elde edilebilecek şekilde konumlandırılma göz önünde bulundurulmuştur. Yıllık ortalama panele gelen güneş ışınımı dikkate alındığında güneş panelinin en uygun konumu güney yönünde 30 eğimli olacak şekildedir.Rüzgâr ve güneş enerjisinden aylık ve yıllık bazda üretilen elektrik enerjisi değerleri ve maliyet analizi Microsoft Excel programı kullanılarak hesaplanmıştır. Farklı PWF (Bugünkü Değer Faktörleri) için NBD (Net Bugünkü Değer) analizi yapılmıştır. PWF hibrit enerji sisteminin ekonomik ömrü boyunca NBD açıklamak ve daha gerçekçi bir maliyet analizi için çok önemlidir. Sonuç olarak, PWF sadece bugünün faiz ve enflasyon oranları için değil, farklı faiz ve enflasyon oranları için de hesaplanılmıştır.

Abstract:
Nowadays, energy requirement has increased day by day together wit the increasing industry and population. This leads to the increase of energy production systems and leads, in turn, to the increase of grenhouse emission and climate changes. That?s why the requirement of renewable energy sources has increased the importance of those because of its almost zero emission. Turkey has a big potential of renewable sources. In addition to its huge use in all over the world when we take the geographic location of Turkey into account, the most remarkable renewable energy sources may be defined as wind and solar energy.In this study, energy which was produced as independent network and grid connected hybrid energy system consisting of wind and solar power teorically calculated in Kütahya Dumlupınar University Campüs area. In this region, the measurements related with wind and solar potential have been made before. Those have been released and used the data obtained from those in this study. Hybrid energy system scenarios consisting of using wind turbines produced by the various wind turbine manufacturers and solar panels were divided into two parts including total of 16 scenarios;10 of which installed capasity between 1- 10 kW are independent network, 6 of which installed capacity between 15-45 kW are onnected to the network and energy production of all systems scenarios was reseached. Inverter, charge regulator, battary, wind turbine and solar panel which are the components of the system to be utilized were decided by taking into account the installed capacity, elektric power generation, system structure and cost of system of hybrid energy systems. It is took into account that solar panels have been positioned in a way to be obtained from maximum energy production of each month. When we consider the annual average solar radiation coming to the panel surface, ıt is the most appropriate position that solar panels have been located towards the South direction and in a way to be 30 degree incline. Energy production of wind and solar energy of annual and monthly and cost analysis have been calculated by using Microsoft Excel Program.PVC (Present value cost) analysis has been calculated for various PWF (Present Worth Factor). PWF is considerable for describing the PVC during the lifetime of the htbrid energy system and for working more factual cost analysis out. As result of, PWF has been calculated not only using ın today?s interest and inflation rate but also using various of interest and inflation rate.