Ankara ilinde çatı tipi bir güneş enerji santralinin tasarımı, simülasyonu ve ekonomik analizi
Design, simulation and economic analysis of rooftop solar power plant in Ankara region
Yazar: AHMET BERAT KAHRAMAN
Danışman: DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM VARİYENLİ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Ekonomik analiz = Economic analysis ; Enerji santralleri = Power plants ; Fotovoltaik sistemler = Photovoltaic systems ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems

Özet:
Bu tez çalışması güneş enerjisi santrallerinin, tasarımı, performansı, ekonomik ve çevresel getirilerinin incelenmesi amacıyla hazırlanmıştır. Ankara ilinde kurulacak bir güneş enerjisi santralinin fizibilitesi, 3 boyutlu tasarımı, gölgelenme analizi, elektriksel sistem tasarımı ve ekonomik hesapları yapılmıştır. Tasarım, bulunduğu yerleşkenin iç elektrik ihtiyacını karşılayabilecek nitelikte çatı tipi bir santral olarak planlanmıştır. On-Grid bir tasarım olması sayesinde ihtiyaç fazlası enerjinin şebeke işletmecisine satışını gerçekleştirebilecektir. PVsyst çıktılarından elde edilen üretim öngörüleri, güncel elektrik fiyatları ve Elektrik Piyasasında Lisanssız Elektrik Üretim Yönetmeliği kullanılarak projenin gelir kalemleri hesaplanmıştır. Gider kalemleri olarak da ilk yatırım maliyeti ve operasyonel giderler alınmış ve ekonomik analiz yapılmıştır. Yapılan ekonomik analiz sonucunda 25 yıllık ömrü olan projenin kendini 4 seneden kısa bir süre içerisinde ödediği ve ekonomik açıdan uygun olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Sistemin ilk yılında 4 516 239 kWh Güneş ışınımını % 16,54 verim oranı ile 747,42 MWh elektrik enerjisine dönüştüreceği hesaplanmıştır. Ekonomik getirilerinin yanı sıra ölü alan durumundaki fabrika çatılarının verimli şekilde değerlendirilebileceği, bir doğalgaz santraline oranla 7 460,72 tCO2'in salınımına engel olunabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
This thesis study has been prepared to examine the design, performance, economic and environmental benefits of solar power plants. Feasibility, 3D design, shading analysis, electrical system design and economic calculations of a solar power plant to be established in Ankara have been made. The design is planned as a roof-type power plant that can meet the internal electricity needs of the campus. Thanks to its On-Grid design, it will be able to sell the surplus energy to the grid operator. The revenue items of the project were calculated by using the generation forecasts obtained from the PVsyst outputs, current electricity prices and the Unlicensed Electricity Generation Regulation in the Electricity Market. Initial investment cost and operational expenses were taken as expense items and an economic analysis was made. As a result of the economic analysis, it was concluded that the project, which has a life of 25 years, pays for itself in less than 4 years and is economically viable. It has been calculated that in the first year of the system, 4 516 239 kWh of solar radiation will be converted into 747,42 MWh electrical energy with an efficiency rate of 16,54%. In addition to the economic benefits, it has been concluded that factory roofs can be used efficiently and the emission of 7 460,72 tCO2 can be prevented compared to a natural gas power plant.