Beytepe Yerleşkesi'nin uzun dönem elektrik isteminin güneş elektrik dönüşüm sistemleri ile karşılanması
Supplying long-term electricity demand of Beytepe Campus by solar-electric conversion systems
Yazar: MEHMET TÜRKAY YOLDAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MERİH AYDINALP KÖKSAL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Temiz Tükenmez Enerjiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Fotovoltaik sistemler = Photovoltaic systems ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Sera gazı = Greenhouse gases ; Talep tahmini = Demand estimation

Özet:
Günümüz teknolojisi yüksek miktarda elektrik enerjisine ihtiyaç duymakta, bu enerjinin büyük bölümü fosil yakıtlar aracılığı ile elde edilmektedir. Türkiye gibi enerji isteminin büyük çoğunluğunu ithal enerji kaynaklarından karşılayan ülkelerde, temiz tükenmez enerji kaynaklarının kullanımı hem enerji sunum güvenliğinde hem de çevre sorunlarının azaltılmasında önemli bir çözüm yoludur. Hacettepe Üniversitesi Beytepe Yerleşkesi'nin elektrik tüketimi geçtiğimiz on yıl içinde iki katına çıkarak 2009 yılında 12 GWh'e ulaşmıştır. Bu yüksek miktardaki elektrik tüketimi aynı zamanda yüksek CO2 salımına da neden olmaktadır. Bu çalışmada, Beytepe Yerleşkesi'nin uzun dönem elektrik istemi belirlenerek, bu istemin güneş enerjisinden elektrik üretilerek karşılanabilirliği ve üretilen elektrik sayesinde yerleşkenin elektrik tüketiminden kaynaklanacak CO2 salımındaki azalma miktarı incelenmiştir. Bu bağlamda, Beytepe Yerleşkesi için elektrik istem tahmin modeli oluşturulmuş ve 2020 yılına kadar olan istemin üç senaryo için tahmini yapılmıştır. Elektrik isteminin önümüzdeki on yılda %40 artış göstererek 2020 yılı itibariyle 16,9 ile 17,5 milyon kWh arasında olacağı tahmin edilmiştir. Yerleşkeye kurulabilecek güneş elektrik dönüşüm sistemi tasarımı yapılarak, üretilebilecek elektrik miktarı hesaplanmış ve bu sistemin ekonomik çözümlemesi yapılmıştır. Kurulacak 1.63 MW'lık sistem ile üretilebilecek toplam elektrik miktarı 2.391.026 kWh olarak bulunmuştur. Elektrik isteminden kaynaklanan CO2 salımı miktarları ile elektrik üretimi ile bu miktarlardaki olası azalma 2010, 2015 ve 2020 yılları için hesaplanmıştır. 2009 yılı için 6232 ton olarak hesaplanan CO2 salımı, 2020 yılında 8.000-8.500 ton aralığına ulaşacağı tahmin edilmiştir. Kurulacak sistem ile bu miktarın %12 ile %18 oranında azaltılabileceği hesaplanmıştır.

Abstract:
Modern technology uses large amount of electrical power which is mostly generated by burning fossil fuels at power plants. The use of renewable energy sources plays a major role in solving the energy supply security and environment problems for countries, such as Turkey, which are depended on imported energy sources in supplying their energy demands. In the last decade, the electricity consumption of Hacettepe University?s Beytepe Campus doubled and reached to 12 GWh/year in 2009. This big amount of electricity consumption also caused large amount of CO2 emission. In this study, Beytepe Campus? long-term electricity demand is forecasted, the feasibility of supplying this demand by photovoltaic systems and reduction in the electricity generation associated CO2 emission are investigated. In this respect, an electricity demand model is developed for Beytepe Campus, and electricity demand between 2010 and 2020 is forecasted based on three scenarios. It is estimated that electricity demand will increase by 40% and reach approximately 17 million kWh in 2020. A photovoltaic system that could be built at the campus is designed; the system?s electricity generation is calculated, and the system?s economic analysis is performed. The electricity that will be generated by the 1.63 MW photovoltaic system is calculated as 2.391.026 kWh. Electricity demand associated CO2 emission and the associated CO2 emission reduction from using PV system are calculated for 2010, 2015 and 2020. The associated CO2 emission is calculated as 6232 tons for 2009, and it is expected to reach between 8000 and 8500 tons in 2020. The amount of reduction in the associated CO2 emission by the use of PV system is calculated as 18% in 2010 and %12 in 2020.