Şebeke bağlantılı ve depolamalı bir fotovoltaik sistemin bilgisayar destekli tasarımı
Computer-aided design of a grid-connected photovoltaic system including storage system
Yazar: NEMATULLAH JALALZAI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞULE KUŞDOĞAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN SEZEN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Güneş Enerjisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Son yıllarda teknolojik gelişmeler ile insan nüfusunun artması sonucunda enerji kullanımına olan talep hızla artmaktadır. Fosil yakıt fiyatlarındaki artış ve çevre kirliliği sebebiyle insanlar yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına yönelmektedir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji üretme çabaları giderek hız kazanmaktadır. Bu yüzyılda fosil yakıt kaynaklarının tükeneceği öngörüsü nedeni ile FV sistemler insanlara enerji tedarikinde bir alternatif haline gelmiştir. FV sistem güneşten yararlanan, hiçbir zaman tükenmeyen ve çevreye zarar vermeyen bir yenilenebilir enerji türüdür. FV sistemler şebeke ile olan etkileşimlerine göre şebekeden bağımsız, şebeke bağlantılı ve hibrit sistem olmak üzere üç ana kategoriye ayrılmaktadır. Şebeke bağlantılı FV sistemin kurulumu nispeten basit ve diğer FV sistemlere kıyasla daha düşük işletme ve bakım maliyetlerine sahiptir. Ayrıca şebeke bağlantılı FV sistemin ana avantajı elektrik tasarrufu ve şebekeye enerji satışıdır. Bu tez çalışmasında Edremit ilçesinde yer alan bir konut için depolama sistemini içeren şebeke bağlantılı bir FV sistem tasarlanmıştır. Tasarımda konutun aylık enerji tüketim verileri kullanılarak yıllık ölçekte öztüketiminin tamamını karşılayacak şekilde en uygun sistem tasarımı PV*SOL ve PVsyst yazılımları kullanılarak yapılmıştır. PV*SOL simülasyonu sonucunda yıllık elektrik enerjisi üretimi 3.713,0 kWh ve performans oranı %85,3 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca PVsyst simülasyonu sonucunda ise yıllık elektrik enerjisi üretimi 3.805,0 kWh ve performans oranı %80,9 olarak ortaya çıkmıştır. Simülasyon sonuçlarına göre konutun yıllık elektrik tüketiminin yaklaşık %95'i tasarlanan FV sistem tarafından karşılanmaktadır.

Abstract:
In recent years, as a result of technological developments and the increase in the human population, the demand for energy use has been increasing rapidly. Due to the increase in fossil fuel prices and environmental pollution, people are turning to the use of renewable energy sources. Efforts for generating energy from renewable energy sources are gaining momentum. Due to the prediction that fossil fuel resources will be consumed in this century, PV systems have become an alternative in energy supply to people. PV system is a type of renewable energy that uses the sun, never runs out and does not harm the environment. According to their interaction with the grid, PV systems are divided into three main categories such as off-grid, grid-connected and hybrid systems. Grid-cennected PV system is relatively simple to install and have lower operating and maintenance costs compared to other PV systems. In addition, the main advantage of grid-connected photovoltaic system is electricity saving and energy sales to grid. In this study, a grid connected PV system which includes battery storage system was designed for a housing located in Edremit region. By using the monthly energy consumption data of the housing in the design, the most appropriate system design was carried out using PV*SOL and PVsyst softwares to meet the entire annual self-consumption. As a result of the PV*SOL simulation, the annual electrical energy production was calculated as 3,713.0 kWh and the performance ratio was calculated as 85.3%. In addition, as a result of the PVsyst simulation, the annual electrical energy production was 3,805.0 kWh and the performance ratio was 80.9%. According to the simulation results, approximately 95% of the annual electricity consumption of the housing is met by the designed PV system.