Sakarya ili için örnek bir pv-rüzgâr hibrit enerjili şarj istasyonu tasarımı
An example of a pv-wind hybrid energy for sakarya province charging station design
Yazar: İSLAM ÇÖZEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ERGEN
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Karbon temelli yakıtların kullanımı geçtiğimiz yüzyılda büyük ölçüde artmıştır. 20. 
Yüzyılda karbon temelli yakıtları kullanan ve sürekli gelişen içten yanmalı motor 
teknolojileri ulaşım sektöründe otomobillerin en çok kullanılan kara taşıtı olmasına 
sebep olmaktadır. Bu durumun atmosfere olan zararlı etkileri günden güne 
artmaktadır. Ulaşım sektörünün de vazgeçilmez enerji kaynağı olan fosil yakıtların 
doğaya verdiği zararın en aza indirgenmesi için birçok çalışma yapılmıştır. Bu 
çalışmaların en önemli örnekleri yenilenebilir enerji teknolojileri ve elektrikli 
araçlardır.
Son yıllarda elektrik elektronik alanın da yapılan büyük çalışmalar ulaşım sektörüne 
elektrikli araçları da dâhil etmektedir. Bisiklet, kaykay, scooter ve elektrikli araçlar 
hayatımıza hızla girmektedir. İçten yanmalı motorların doğaya saldığı zararlı gazları 
salmayan bu araçlar çevreci ve ekonomiklerdir.
Dünyada artan insan nüfusu aynı oranda enerji tüketimini de artırmaktadır. Enerji 
değerli bir hale gelmekte ve fosil yakıtları gibi hazır enerji kaynakları da hızla 
tükenmektedir. Elektrik enerjisinin de üretiminde dünya geneli fosil yakıtlar 
kullanılmaktadır. Bu sorun insanoğlunu yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanmaya 
yöneltmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarında en çok kullanılan enerji kaynakları 
rüzgâr ve güneş enerjisidir. Doğada hazır halde bulunan rüzgâr ve güneş enerjilerini 
elektrik enerjisine çevirmek için birçok uygulama yapılmıştır. 
Elektrik enerjisi ile çalışan araçların sayısının artması da enerji tüketiminde artışa
sebep olacaktır. Ülkemizde elektrik enerjisinin %58' i doğalgazdan karşılanmaktadır. 
Doğalgaz Türkiye'nin dışa bağımlı olduğu bir enerji kaynağıdır. Dolayısıyla elektrik 
enerjisindeki dışa bağımlılığı azaltmak adına yenilenebilir enerji kaynakları ile ilgili 
çalışmalar ülkemiz ekonomisine büyük katkılar sunacaktır.
Elektrikli araçların yaygınlaşmasında en büyük zorluklarından birisi ise enerji 
depolama sorunudur. Pil teknolojilerinin yavaş gelişmesi araç kullanıcılarını halen 
içten yanmalı motorlara sahip araçlara itmektedir. Elektrikli araçların şarj kapasiteleri 
gidebilecekleri mesafeler ile doğrudan ilgilidir. Bu soruna yardımcı olabilecek 
çalışmalardan bir tanesi şarj istasyonlarının artması ve yaygınlaşmasıdır. 
Bu çalışmada Sakarya ili için bölgenin güneş ve rüzgâr verimleri ve en yoğun ulaşım 
hatları incelenip bulunan veriler eşiğinde, elektrikli araçlar için şebekeye bağlı hibrit 
(güneş ve rüzgâr) enerji kullanan elektrikli şarj istasyonu tasarımı yapılmıştır. Tasarım 
yapılırken şarj istasyonun güç ihtiyacını belirlemek için piyasada bulunan araçlar 
incelenmiştir. Hibrit enerji sisteminin yetersiz olduğu durumlarda şebeke enerjisi 
devreye girecek ve ihtiyaç fazlası enerji ise şebekeye satılacaktır.
Sakarya bölgesinin güneş ve rüzgar enerjisi durumuna göre PVSYST programında 
fotovoltaik panel ve invertör seçimi yapılmıştır. Enerji optimizasyonu HOMER 
programında şebeke enerjisinin entegrasyonu ile sağlanmıştır. Çalışma Sakarya ilinin 
güneş ve rüzgar enerjisi bakımından verimli olan Pamukova ilçesine göre 
hazırlanmıştır. Rüzgar enerjisinin ekonomik olarak verimsiz olduğu görülmüştür. 
xi
Tasarım sonucunda güneş enerjisinin şebeke enerjisinden fazla iş gördüğü sonucuna 
varılmıştır. 
Anahtar Kelimeler: Elektrikli araçlar, batarya, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, hibrit 
enerji sistemleri, enerji optimizasyonu, rüzgar türbini, fotovoltaik paneller.

Abstract:
The use of carbon-based fuels has increased dramatically during the last century. The 
use of carbon-based fuels and the continual development of internal combustion 
engine technologies in the 20th century make cars the most used land vehicle in the 
transportation industry. The harmful effects of this condition on the atmosphere 
increase day by day. Several studies have been conducted to minimize the harm that 
fossil fuels cause to nature, which is an indispensable energy source in the 
transportation industry. Renewable energy technologies and electric vehicles are the 
most important examples of these efforts.
The great works done in the electric and electronic field in recent years include electric 
vehicles in the transportation industry. Bicycles, skateboards, scooters and electric 
vehicles are rapidly entering our lives. These vehicles, which do not release the 
harmful gases emitted by internal combustion engines, are environmentally friendly 
and economical.
The rising population of the world increases energy consumption at the same rate. 
Energy is becoming more valuable, and the current energy sources such as fossil fuels 
are rapidly depleting. Additionally, Fossil fuels are used in the production of electrical 
energy worldwide which has led humanity to use renewable energy sources. Wind and 
solar energy are the most common renewable and alternative energy sources. Many 
implementations have been made to convert the wind and solar energies produced in 
nature into electricity. 
Furthermore, the increase in the number of electric vehicles will also cause an increase 
in electrical energy consumption. In our country, 58 percent of electricity comes from 
natural gas which is a mainly energy source Turkey relies on. Thus, the achievements 
on renewable energy sources to reduce the foreign dependency in electricity will make 
a great contribution to our country's economy.
On the other hand, one of the biggest challenges in the proliferation of electric vehicles 
is the problem of energy storage. The slow development of battery technologies is still 
pushing car users to use the vehicles with internal combustion engines. Electric vehicle 
charging capacities are directly related to the distance and are actually limited hence, 
one of the studies that can assist with this problem is the increase and widespread of 
charging stations. 
The project involved designing a network-connected hybrid (solar and wind) electrical 
charging station for electric vehicles within the Sakarya province, on the brink of data 
from the region's solar and wind yields and from the busiest transportation lines. 
During agriculture, the vehicles on the market were examined to determine the power 
requirement of the charging station. In cases where a hybrid energy system is 
insufficient, grid energy will be activated and any surplus energy will be sold to the 
grid.
Photovoltaic panels and inverters were chosen for the PVSYST program based on the 
solar and wind energy status of the Sakarya region. Energy optimization was achieved 
through the integration of grid energy under the HOMER program. The study was 
prepared according to the Pamukova district in Sakarya province, which is fertile in 
terms of solar and wind energy. Wind energy has been found to be economically 
inefficient. 
xiii
The conclusion was that solar energy works more than utility energy. 
Keywords: Electric cars, battery, solar energy, wind energy, hybrid energy systems, 
energy optimization, wind turbine, photovoltaic panels.