Çatı üzeri güneş enerji santrallerinin çıkış güçlerinin karşılaştırılması ve tahmini
Comparison and estimation of the output powers of rooftop solar energy plant
Yazar: HİKMET EZGİ ERKANTARCI
Danışman: DOÇ. DR. FEYZA GÜRBÜZ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Nüfus artışı, teknoloji, sanayileşme ve insanların refah seviyelerinin yükselmesi gibi faktörler enerji ihtiyacını sürekli artırmaktadır. Bu enerji ihtiyacının karşılanması için tükenebilecek olan kaynakların yanında yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretimi önemli hale gelmiştir.  Yenilenebilir enerji kaynakları arasında güneşten elektrik üreten güneş enerji santralleri gitgide yaygınlaşan bir elektrik üretim yöntemi haline gelmiştir. Güneş enerji santrallerinin hayata geçme aşamalarında gerek projelendirme gerek kurulum güneş enerji santrali verimi açısından çok önemlidir. Çatı üzeri güneş enerji santrallerinde çıkış gücünü etkileyen unsurlar ele alınmıştır. Aynı bölgelerde bulunan santraller kendi aralarında kıyas edilecek olup farklı olan değişkenin çıkış gücünü ne oranda etkilediğine bakılmıştır. Çatı özelliklerinin çıkış gücü üzerindeki etkileri incelendikten sonra meteorolojik veriler ile çıkış gücü arasında anlamlı bir ilişki kurulup Weka yardımıyla çıkış gücü tahmini yapılmıştır. Weka programında Random Forest, Multilayer Perceptron (MLP), Sequential Minimal Optimization for Regression (SMOreg) algoritmaları ile çıkış gücü tahmini yapıldıktan sonra sonuç değerlendirme kriterleri ile modelin yorumlanması yapılmıştır. İlgili çalışmalar neticesinde kurulacak olan çatı üzeri güneş enerji santralleri için henüz kurulmadan kurulum şartlarına göre çıkış gücü tahmini yapılabilecektir. Ayrıca kurulum şartlarında iyileştirmeler yapılabiliyorsa onları uygulayarak santralden elde edilecek çıkış gücünün maksimize edilmesi için somut veriler sağlayacaktır. Güneş enerjisi santrali çıkış gücünün meteoroloji verileri ile analiz edilmesi, SMOreg algoritması ile güneş enerji santral çıkış gücünü tahmin etmek, sistem verimliliğini artırmak ve daha sürdürülebilir enerji stratejileri geliştirmek için önemli bir kaynak sunar. Çalışma neticesinde çatı eğiminin çıkış gücüne olan etkisi, çatı cephe bakısının çıkış gücüne olan etkisi ve panellerin cephelerdeki yoğunluğunun çıkış gücüne etkileri hakkında somut verilere ulaşılmıştır.

Abstract:
Population growth, technology, industrialization, and increasing levels of people's welfare are the factors that continuously increase the demand for energy. In addition to depletable resources, electricity generation from renewable energy sources has become important to meet this energy demand. Among renewable energy sources, solar power plant produce electricity from the sun has become an increasingly common method of electricity production. During the implementation phases of solar power plants, both project design and installation are crucial in terms of solar power plant efficiency. Factors affecting the output power of rooftop solar power plants are discussed in this project. Power plants located in the same regions will be compared among themselves, and will be defined which different variable affects output powers. After examining the effects of roof characteristics on output power, a significant relationship between meteorological data and output power was established, and output power prediction was conducted using the Weka tool. The Random Forest, Multilayer Perceptron (MLP), Sequential Minimal Optimization for Regression (SMOreg) algorithm in Weka was utilized for output power prediction, followed by the interpretation of the model using outcome evaluation criteria. As a result of relevant studies, output power prediction for rooftop solar power plants can be made based on installation conditions even before their establishment. Moreover, if improvements can be made in the installation conditions, applying them will provide tangible data to maximize the output power from the power plant. Analyzing solar power plant output power with meteorological data, predicting solar energy production with SMOreg and increasing system efficiency offer important resources for developing more sustainable energy strategies. The study has been concreted data regarding the effect of roof slope, roof aspect angle, and panel density on different roof facades on output power.