Erzurum iklim şartlarında karlanma ve buzlanmanın fotovoltaik paneller üzerine olan etkileri ve gerçek zamanlı performans analizi
In Erzurum climate conditions effects of snow and ice on photovoltaic panels and real-time performance analysis
Yazar: OĞUZHAN KIRBIYIK
Danışman: PROF. DR. KENAN YAKUT
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş paneli = Solar panel

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, Erzurum iklim şartlarında, Aziziye ilçesi Ilıca mahallesi ve Yakutiye ilçesi Yerlisu mahallesinde bulunan güneş enerji santrallerinde karlanma ve buzlanmanın fotovoltaik paneller üzerine olan olumsuz etkileri incelenmiştir. Ayrıca olumsuz etkilerin iyileştirilmesine yönelik çalışmalar, sistem bakımı ve panel temizliğinin verim üzerine etkisi incelenmiştir.

Yöntem: 2020-2021 yılı güneş enerji santrallerinin gerçek zamanlı elektrik enerjisi üretim verileri tespit edilmiş ve analizleri yapılmıştır. Kontrolü NetEco 1000S programı ile sağlanan sistemin teorik ve gerçek zamanlı elektrik üretim bilgileri karşılaştırılmıştır. Bu analizler sonucunda sistemde yapılan iyileştirmelerin sistem verimi üzerine etkileri incelenmiştir. 

Bulgular: Fotovoltaik panellerin karlanma ve buzlanma altında 2020-2021 yılına ait gerçek zamanlı üretim verileri günlük, aylık ve yıllık olarak NetEco 1000S programı yardımıyla tespit edilmiştir. Karlanma ve buzlanmanın sistem verimi üzerine olumsuz etkilerini sayısal verilerle ortaya koyan performans analizleri yapılmıştır. Sistemde yapılacak olan iyileştirmelerin kazanımları tespit edilmiştir. 

Sonuç: Sistem performans oranı tespitinde 2020 ve 2021 yılı için NetEco 1000S programı günlük üretim verileri kullanılmıştır. Sistem performans değerleri 2020 yılı için 0,17 ve 2021 yılı için 0,18 bulunmuştur. Sistemin kış aylarında yaşadığı olumsuz etkiler iyileştirildikten sonra sistem veriminde %4 - %10 civarında meydana gelen artışlar tespit edilmiştir.

Abstract:
Aim: In this study, the negative effects of snow and icing on photovoltaic panels in solar power plants located in Ilıca district of Aziziye district and Yerlisu district of Yakutiye district under Erzurum climate conditions were investigated. In addition, works to improve the negative effects, system maintenance and the effect of panel cleaning on efficiency were examined.

Method: Real-time electrical energy production data of solar power plants for the year 2020-2021 were determined and analyzed. Theoretical and real-time electricity generation information of the system, controlled by the NetEco 1000S program, has been compared. As a result of these analyzes, the effects of the improvements made in the system on the system efficiency were examined.

Findings: Real-time production data of photovoltaic panels under snow and icing for the year 2020-2021 were determined daily, monthly and annually with the help of NetEco 1000S program. Performance analyzes were carried out to reveal the negative effects of snow and icing on system efficiency with numerical data. The gains of the improvements to be made in the system have been determined.

Results: NetEco 1000S program daily production data for 2020 and 2021 were used to determine the system performance ratio. System performance values were found to be 0.17 for 2020 and 0.18 for 2021. After the negative effects of the system during the winter months were ameliorated, increases in the system efficiency of around 4% - 10% were determined.