Kayseri şartlarında çatı tipi bir fotovoltaik sistemin enerji üretim değerlerinin incelenmesi ve maliyet analizi
Investigation and cost analysis of the energy generation values of a roof type photovoltaic system in Kayseri conditions
Yazar: KAAN TAŞDAN
Danışman: DOÇ. DR. ÖZCAN ATLAM
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Günümüzde elektrik enerjisi modern hayatın vazgeçilmez bir unsuru haline gelmiştir. Dünyanın elektrik ihtiyacının büyük bir kısmı yenilenemez enerji kaynaklarından karşılanmaktadır. Bu kaynakların kısa bir gelecekte tükenecek olması, çevre ve insan sağlığı üzerinde oluşturduğu olumsuz etkiler, elektrik üretimi için çevre dostu yenilenebilir enerji kaynaklarının giderek daha fazla talep görmesine neden olmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan Güneş, Dünya'nın sonsuz enerji kaynağıdır. Türkiye, güneş enerjisi potansiyeli bakımından Dünya'nın en zengin bölgeleri arasında yer almaktadır. Buna rağmen güneş enerjisi alanında FV (Fotovoltaik) sistem özelinde yapılan yatırımların yetersiz olduğu yapılan çalışmalarla ortaya konmuştur. Bu nedenle yapılan bu çalışmada FV sistemler üzerinde yoğunlaşılmış, ülkenin güneş enerjisi potansiyeli yüksek ve aynı zamanda sanayi şehirlerinden biri olan Kayseri'de örnek bir endüstriyel çatı tipi güneş enerjisi santrali ele alınmıştır. Bu kapsamda Mimar Sinan Organize Sanayi Bölgesi'nde Ocak 2021'de enerji üretimine başlayan 1620 kWp kurulu güçteki FV sistemin benzetimi PVsyst simülasyon programı ile gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonucunda FV sistemin performans değerlendirilmesi yapılmıştır. Sistemde oluşan kayıplar incelenmiş ve sistemden öngörülen üretim miktarları belirlenmiştir. Bu değerler sayaçlardan alınan gerçek zamanlı üretim miktarları ile kıyaslanmıştır. Sonuç olarak simülasyon sonucu ve gerçekte oluşan üretim miktarlarının benzer olduğu gözlenmiştir. Bu bağlamda kurulacak endüstriyel uygulamalı güneş enerjisi santrallerinin ön hazırlık çalışmalarında faydalı olabilecek bir çalışma olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca yapılan maliyet analizine göre üretilen enerjinin değeri 0,055 $/kWh ve proje yatırımının geri dönüş periyodu 3,6 yıl olarak bulunmuştur. Bunun yanında santralin yıllık 866,11 ton, tüm ömrü boyunca toplam 21.652,79 ton karbon salınımını önleyeceği belirlenmiştir.

Abstract:
Today, electrical energy has become an indispensable element of modern life. Most of the worlds electrical needs are met by non-renewable sources. These resources will be depleted in the short future, and their negative effects on the environment and human health have caused an increasing demand for environmentally friendly renewable energy sources for electricity production. The Sun, an renewable energy source, is the endless energy source of the Earth. Turkey is amongst the richest regions of the world in terms of solar energy potential. Despite this, it has been demonstrated by studies that the investments made in the field of solar energy specific to the PV (Photovoltaic) system are insufficient in Turkey. For this reason, in this study, focused on PV systems, an exemplary industrial roof type solar power plant in Kayseri, which is one of the industrial cities of the country with high solar energy potential, is discussed. In this context, the simulation of the PV system with an installed power of 1620 kWp, which started energy production in Mimar Sinan Organized Industrial Zone in January 2021, was carried out with the PVsyst simulation program. As a result of the simulation, evaluation of the performance of the PV system was made. The losses in the system were examined and the production amounts predicted from the system were determined. These values are compared with the real-time production quantities taken from the meters. As a result, it has been observed that the production quantities obtained as a result of simulation and the real-time production values are close to each other. In this context, it has been concluded that there is a study that can be useful in the feasibility studies of industrial applied solar power plants to be established. In addition, according to the cost analysis, the energy unit price was found to be 0,055 $/kWh and the investment payback period was 3,6 years. In addition, it has been determined that the power plant will prevent 866,11 tons of carbon emissions per year and a total of 21,652.79 tons of carbon emissions throughout its lifetime.