Güneş enerji santrallerinin modellenmesi, ekonomik analizi ve değerlendirme: Almanya ve Türkiye uygulamaları
Modeling of solar power plants, the economical analysis and evaluation: Applications in Germany and Turkey
Yazar: RIDVAN ERKOÇ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SİBEL AKKAYA OY
Ordu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy

Özet:
Gelişen teknoloji ile beraber Dünya'da ve Türkiye'de enerji ihtiyacı gün geçtikçe katlanarak artmaktadır. Artan enerji talebini karşılamak amacıyla ülkeler ilk yıllarda fosil yakıtlara yönelmiştir. Yer altı kaynakları yönünden zengin olan ülkeler bu durumdan avantaj sağlayarak güç dengesinde diğer ülkelerin önüne geçmiştir. Fosil yakıtların yakın gelecekte tükenecek olması ve bazı çevresel problemlere yol açması gibi nedenlerin yanında ülkeler bu güç dengesini kendi lehine çevirip enerji arz güvenliğini sağlayarak enerji talebini karşılamak amacıyla yenilenebilir enerjiye yönelmiştir. 
Yenilenebilir enerjinin ana kaynağı güneştir. Güneş enerjisinden faydalanmak amacıyla ülkeler güneş enerji potansiyeline bakmaksızın yatırımlarını hızlandırmış ve güneş potansiyelini etkin ve verimli kullanabilmek amacıyla çalışmalar yapmıştır. Yatırımlarda güneş enerjisi potansiyeli yüksek olan Çin, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya başı çekmektedir. Bu ülkeleri güneş enerjisi potansiyeli son derece zayıf olan Almanya takip etmektedir. Güneş potansiyeli açısından fakir bir ülke olmasına rağmen Almaya güneş enerji yatırımlarında Avrupa'da lider konumdadır. Türkiye'de ise durum Almanya'nın tam aksine güneş enerji potansiyeli yüksek, güneş enerjisi yatırımları azdır. Türkiye ile Almanya'nın güneş enerjisi potansiyelini karşılaştırdığımızda Türkiye Almanya'dan çok daha zengin bir ülke olduğu gerçeğine rağmen, güneş enerjisine olan yatırımlarda Almanya Türkiye'nin yaklaşık 10 katı seviyesindedir.
Bu çalışmada; Güneş enerjisinde kullanımında Almanya'nın bu denli ileride olması, Türkiye'de ve Almanya'da iki adet güneş enerji sistemi modellemesi yapılarak maliyet analizi değerlendirmesiyle açıklanmaya çalışılmıştır. Güneş enerji santrallerinin modellemesi HOMER yazılımı ile yapılmış ve bu program ile simülasyon, optimizasyon ve hassaslık analizi işlemleri gerçekleştirilmiştir.
Tekno-ekonomik modelleme sonucu ortaya çıkan maliyet analizlerinde Türkiye'de modellenen santralden net bugünkü değeri olarak 1 298 122 $ kar elde edilirken, Almanya için gerçekleştirilen santralde bu değer 440 569 $ seviyesindedir. Türkiye' deki santralin geri ödeme süresi 7.5 yılken, Almanya'da bu değer 16 yıl olarak hesaplanmıştır. Güneş enerjisinden yararlanma miktarı açısından bu denli farkın olması tekno-ekonomik modelleme ile açıklanamamıştır. Bunun üzerine, araştırmalar yapılmış ve başka sebepler aranmıştır.
Araştırma neticesinde enerji alım fiyatı, enerji alım garantisi, enerji politikası, yasal düzenlemeler, teşvikler, finansman bulma, ekonomik gelişmişlik, teknoloji, maliyet gibi sebeplere ulaşılmıştır. Bu sebeplerin bu farkın oluşmasında ana etmen olduğu sonucuna varılmıştır. Bu sebepler ışığında güneş enerjisinin daha etkin ve daha verimli kullanılması için çözüm önerileri sunulmuştur.

Abstract:
Energy requirement in the world and Turkey is increasing exponentially with emerging technologies. Countries turned to fossil fuels in the first years in order to meet the increasing energy demand. Countries that are rich in underground resources have taken advantage of this situation moved ahead of other countries in the balance of power. In addition to the fact that fossil fuels will be exhausted in the near future and cause some environmental problems, Countries turned to renewable energy in order to meet the energy demand by providing security of energy supply by turn the balance of power in its favour.
The main source of renewable energy is the sun. In order to utilize solar energy, countries have accelerated their investments regardless of their solar energy potential and made efforts to use solar potential effectively and efficiently. China, USA and Japan, with high solar energy potential, are ahead of other countries in solar energy investments. These countries are followed by Germany, which has a very weak solar potential. Although it is a poor country in terms of solar potential, Germany is the leader in European solar energy investments. In Turkey, contrary to the situation of Germany, despite the high solar energy potential, solar energy investments are scarce. Compare with the Germany's solar energy potential of Turkey; despite the Turkey is a much richer country than Germany, Germany is Turkey's 10 times the level of investment in solar. This difference in the use of solar energy, two solar energy systems modelling done in Turkey and Germany has been tired to explained with cost analysis evaluation. Modelling of solar power plants was used HOMER software and with this program, simulation, optimization and sensitivity analysis were performed. 
Analysis of the costs occur in the techno-economic modelling results; while was calculated achieving a profit of 1 298 122 $ from power plant modelled in Turkey,  was calculated  achieved a profit of 440 569 $ from power plant modelled  in Germany. Solar power plant in Turkey calculated as the depreciation period of 7.5 years, this value has been calculated as 16 years in Germany. This difference in terms of the amount of solar energy utilization could not be explained by techno-economic modeling. Upon this, researches have been made and other reasons have been researched.
As a result of the research, the reasons such as energy purchase price, energy purchase guarantee, energy policy, legal regulations, incentives, finding financing, economic development, technology and cost were reached. It is concluded that these reasons are the main factors in the formation of this difference. In the light of these reasons, solutions have been presented for more active and more efficient use of solar energy potential in Turkey.