Türkiye'de güneş ve rüzgar kaynaklı elektrik enerjisi üretim potansiyelinin incelenmesi
The analysing of electric production potential originating from wind and sun in Turkey
Yazar: SEDAT ERSÖZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NEVZAT ONAT
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy
Dizin: ANFIS = ANFIS ; Enerji = Energy ; Enerji analizi = Energy analysis ; Fotovoltaik sistemler = Photovoltaic systems ; Rüzgar enerjisi = Wind energy ; Rüzgar türbinleri = Wind turbines ; WASP modeli = WASP model

Özet:
Dünya üzerinde yaklaşık 1,6 milyon kişinin hiç ulaşamadığı elektrik enerjisinin insan ve ülke için önemi bilinmektedir. Bu olumsuz tablonun giderilmesi için yenilenebilir enerji kaynaklarının etkin bir biçimde kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmanın ilk aşamasında sürdürülebilir kalkınma açısından elektrik enerjisi üretim teknolojilerinin ne gibi özellikler taşıdığı incelenmiştir. Yenilenebilir enerji kaynakları kullanımının bu kalkınmaya ne gibi olumlu etkiler yapabileceği üzerinde durulmuştur. Türkiye'nin enerji ve özellikle yenilenebilir enerji konusunda izlediği politikalar ele alınmıştır. Tezin konuları arasında yer alan rüzgar santralleri ve fotovoltaik sistemlerin teknik özellikleri araştırılarak, kurulumuna etki eden faktörler üzerinde durulmuştur. Ülkemizin bu kaynaklar açısından mevcut enerji potansiyeli genel olarak incelenmiştir.Bir bölgeye rüzgar santrali kurulması için gerekli verilerin neler olduğu araştırılarak, bu verilerin hangi büyüklüklere bağlı olarak değiştiği incelenmiştir. Rüzgar hızına etki eden sıcaklık, basınç ve nem değerlerine bağlı bir Adaptif Ağ Tabanlı Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS) modeli kurularak Devlet Meteoroloji İşleri'nden alınan son üç yıla (2006, 2007, 2008) ait verilerle bir doğrulama işlemi yapılmıştır. Daha sonra seçilen üç bölge için Rüzgar Atlası Analizi ve Uygulamaları Programı (WASP) kullanılarak rüzgar potansiyeli belirlenmiştir ve elde edilen sonuçlar doğrultusunda uygun yerlere rüzgar çiftlikleri kurulmuştur. Rüzgar çiftliklerinde aynı güçlere sahip iki farklı türbinin kullanılmasıyla üretilen elektrik miktarları karşılaştırılmıştır.Güneş ili uygulaması olarak örnek bir yük modeli için tek başına çalışan PV sistem elemanları belirlenerek, DMİ'nin 30 yıllık veri ortalamalarına göre Türkiye'de bir il için hesaplama örneği verilmiş ve bu yöntem ile diğer tüm illerin PV sistem kurulum maliyetleri hesaplanmıştır. Ayrıca bölgelere göre de grafikler elde edilerek hangi bölgelerin PV sistem kurulumuna ne derece elverişli olduğu saptanmıştır. PV sistemlerde birim enerji maliyetinin, sistemde üretilen fazla enerji kullanımından ne derece etkilendiği de grafiksel olarak gösterilmiştir.

Abstract:
It is known that electric energy, which is completely unreachable for approximately 1.6 million people, is important for country and human being. Renewable energy resources must be used effectively to overcome this damaging situation. In this study, it was firstly examined that electric production technologies have what kinds of properties in terms of sustainable development. It was emphasized that renewable energy resources usage has what kind of beneficial effects on this development. The policies about energy and particularly renewable energy followed by our country were discussed. The technical features of wind energy facilities and photovoltaic systems, which are among thesis subject, were investigated and it was emphasized that what kind of factors have effect on installation of these. Turkey?s existing potential in terms of these energy resources is examined in general.What data is needed to establish a wind energy facility to a district is researched and it was analyzed that which according to which magnitudes these data change. A verification process was done using the Turkish State Meteorological Service?s (TSMS=DMİ) 2006 ? 2007 and 2008 data by setting up a Adaptive Network Based Fuzzy Inference System (ANFIS) model that is connected to the values of Temperature, Pressure and Moisture which are affect the wind?s speed. After, wind potential of chosen three districts was determined by using Wind Atlas Analysis and Application Program (WASP) and wind farms were established to the proper places according to the obtained results. Gross electric production of two different turbines having equal power was compared in the wind farm.As a solar cell application, PV system elements which works stand ? alone were determined for sample load model and calculation sample of a city according to the TSMS?s 30 years data average was given and other all cities? system installation costs were calculated with this method. Besides, it was determined that which provinces are more useful to install a PV system by the help of the district detailed charts. In PV systems, unit energy cost?s response ratio due to over energy usage produced in the system was graphically shown too.