Değişken özellikli fotovoltaik güneş enerji santrallerinin mevcut verilerle PVsyst programında üretim ve performans analizi
Production and performance analysis of variable featured photovoltaic solar power plants with available data in PVsyst program
Yazar: OYA KILCI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KÖKLÜ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Enerji = Energy ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Güneş paneli = Solar panel

Özet:
Dünya genelinde sürekli artan enerji talebi ve tükenmekte olan enerji kaynakları gözönüne alındığında yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ihtiyaç günden güne artmaktadır. Güneş enerjisine dayalı elektrik üretimi en çok ilgi duyulan enerji yatırımları arasında yer almaktadır.
Bu tez çalışmasında Kayseri ilinde; sabit sistem ile tek yüzeyli panel, mevsimsel olarak açısı değişebilen sistem ile tek yüzeyli panel, tek eksenli güneş takip sistemi ile tek yüzeyli panel, sabit sistem ile çift yüzeyli panel ve tek eksenli hareketli sistem ile çift yüzeyli panel olmak üzere 5 farklı fotovoltaik sisteminin tasarımları ve üretim analizleri gerçekleştirilmiştir. Her bir sistemin kurulu gücü eşit olup, 1,189.76 kWp'tir. Aynı zamanda Kayseri ilinde bulunan 500 kW kurulu gücündeki güneş enerji santralinin 6 yıllık üretim değerleri incelenmiştir. IEC 61724 standardında belirtilen performans değerleri baz alınarak PVsyst programında santralin üretim analizleri gerçekleştirilmiştir. Santralin coğrafi konumu PVsyst programında seçilerek; bölgenin meterolojik verileri, programın sunduğu Metenorm veri tabanından alınmıştır. PVsyst sonuçları ile santralin gerçek üretim değerleri kıyaslanmıştır. PVsyst tarafından ilk yıl için ön görülen enerji üretimi 919 MWh iken tesisin gerçek üretim değeri 942.034 MWh dir. Gerçekteki üretim değeri %2 oranında fazladır.
5 farklı şekilde tasarlanan sistem ise 440 W gücünde 26 panel serilenerek, 104 adet dizi ile 2704 adet panel kullanılmıştır. Sistemlerin üretim analizleri PVsyst programı aracılığı ile yapılmıştır. Hareketli ve çift yüzeyli panel ile yapılan sistem 2391.6 MWh enerji üreterek en yüksek enerji üretimine sahiptir. Sabit sistemler kendi arasında incelendiğinde; sabit çift yüzeyli panelin olduğu sistem, tek yüzeyli sisteme oranla %6 daha fazla enerji ürettiği gözlemlenmiştir. Hareketli sistemler incelendiğinde; çift yüzeyli panel %4 oranında daha fazla enerji ürettiği gözlemlenmiştir. Sabit sistem ile hareketli sistemler karşılaştırıldığında ortalama %13 ile %15 arasında hareketli sistemin daha fazla enerji ürettiği sonucuna varılmıştır.
Sonuçlar incelendiğinde; fotovoltaik santralleri kurulum öncesi üretim analizlerinin yapılması üretilecek enerjisinin öngörülmesi açısından fayda sağlayacaktır. Gelişmekte olan yeni sistemlerin kullanımının enerji üretimine katkı sağladığını söylemek mümkündür.

Abstract:
Considering the ever-increasing energy demand and depleting energy resources around the world, the need for renewable energy resources is increasing day by day. Electricity generation based on solar energy is among the most interesting energy investments.
In this thesis, in the province of Kayseri; Designs and production of 5 different photovoltaic systems: monofacial panel with fixed system, monofacial panel with seasonal angle-variable system monofacial panel with tracking system, bifacial panel with fixed system and bifacial panel with tracker system analyzes were carried out. The installed power of each system is equal and is 1,189.76 kWp. At the same time, the 6-year generation values of the 500 kW solar power plant in Kayseri province were examined. The power plant's production analyzes were carried out in the PVsyst program based on the performance values specified according to IEC 61724 standard. By selecting the geographical location of the power plant in the PVsyst program; the meteorological data of the region were taken from the Metenorm database provided by the program. Pvsyst results are compared with the actual production values of the plant. While the production predicted by PVsyst for the first year is 919 MWh, the actual production value is 942.034 MWh. Actual production is 2% higher.
The system, which was designed in 5 different ways, used 26 module serials with a power of 440 W, 104 strings and 2704 panels. Production analysis of the systems were made by the PVsyst program. The system, made with bifacial panel with tracker system, produces 2391.6 MWh of energy and has the highest energy generation. When the specific production is examined, considering the effect of excess production, the highest value is the system with bifacial panel with tracker system. When fixed systems are examined among themselves; It has been observed that the system with the bifacial panel with fixed system produces 6% more energy than the single-sided system. When tracker systems are examined; It has been observed that the double skin panel produces 4% more energy. When the fixed system and tracker systems are examined, it is concluded that the moving system produces more energy, on average, between 13% and 15%.
When the results are examined; Pre-installation production analysis of photovoltaic power plants will be useful in predicting the energy to be produced. It is possible to say that the use of developing new systems contributes to energy production.