Marmara Bölgesinde hibrit enerji potansiyelinin belirlenmesi ve haritalanması
Determination and mapping of hybrid energy potential in Marmara Region
Yazar: SERAP YARALI
Danışman: DOÇ. DR. BAYRAM KILIÇ ; DOÇ. DR. SUNAY TÜRKDOĞAN
Yalova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Dünyada yaşamın var olabilmesi için enerji ihtiyaçtır. Özellikle sanayi devriminden sonra kişi başına düşen enerji talebi artmış olup, bu durum fosil yakıtların kullanımını arttırmıştır. Gerek fosil yakıtlar tarafından çevreye verilen zararlar, gerekse dünyadaki fosil yakıt rezervlerinin tükenmekte oluşu yeni kaynak arayışlarına gidilmesine sebep olmuştur.
Bu çalışmada Marmara Bölgesinin Hibrid Enerji Potansiyeli HOMER (Hybrid Optimization Model For Electrical Renewable - yenilenebilir elektrik için hibrid optimizasyon modeli) programı ile simule edilerek elde edilen sonuçlar haritalandırılmıştır. 20 ev, 1 market, 1 okul ve 1 camiden oluşan bir köyün elektrik yükü belirlenerek, yenilenebilir enerji kaynakları için güncel ekonomik veriler ve bölgede mevcut olan rüzgar, güneş, biyokütle ve hidrokinetik kaynak verileri tanımlanarak, hibrid sistemlerin NPC (toplam net maliyet) ve COE (birim enerji maliyeti) maliyeti, şebeke uzatma bedeli ve emisyon bilgileri hesaplanmış olup, Marmara genelinde yenilenebilir enerji haritalaması yapılmıştır.
PV paneller sadece gündüz, rüzgar türbinleri kesintili enerji ürettiği için aküler ile depolama yapılmaktadır. Maliyeti düşürmek için akü sayısı ve PV panel sayısı kullanıcı tercihine bırakılmamış, HOMER algoritması tarafından belirlenmiştir. Sürekli üretimin sağlandığı biyokütle ve hidrokinetik jeneratörler ile baz ihtiyaç karşılanmış, tüm bileşenler için en uygun çözüm HOMER ile simule edilmiştir.
Hidrokinetik enerjinin kullanılmadığı illerde enerji üretimi birim maliyeti 0.137 $ - 0.159 $ aralığında bulunurken, hidrokinetik enerjinin kullanıldığı illerde enerji üretimi birim maliyeti 0.099 $ - 0.131 $ aralığında bulunmuştur. Şebeke elektriği 0.11 $ iken Çanakkale ilinde enerji üretme birim maliyeti 0.099 $ bulunmuştur. Her bir il için kullanılan bileşenler harita üzerinde gösterilmiştir. İl bazında en uygun maliyetli yenilenebilir enerji üretim yöntemi haritadan net olarak görülmektedir.
Her ne kadar maliyetler genelde şebekeden daha yüksek çıksa da, çevreye olan etkileri ve fosil yakıtların ömrünün tükenmekte olduğu değerlendirildiğinde yapılacak ARGE çalışmalarıyla ve teşviklerle maliyetler düşürülecek ve toplumun bilinçlendirilmesi ile yenilenebilir enerji üretimi ve kullanımı artacaktır.

Anahtar kelimeler: Hibrit Enerji Sistemleri, Sürdürülebilirlik, Yenilenebilir Enerji, HOMER, Marmara

Abstract:
Energy is needed for life to exist in the world. Energy demand per capita has increased, especially after the industrial revolution, which has increased the use of fossil fuels. Both the environmental damage caused by fossil fuels and the depletion of fossil fuel reserves around the world have led to the search for new resources.
In this study, the results obtained by simulating the Hybrid Energy Potential HOMER (Hybrid Optimization Model For Electrical Renewable - hybrid optimization model for renewable electricity) program of the Marmara Region are
mapped. By determining the electrical load of a village consisting of 20 houses, 1 market, 1 school and 1 mosque, current economic data for renewable energy sources and wind, solar, biomass and hydrokinetic source data available in the region are identified, NPC (total net cost) and COE (unit energy cost) cost, network extension cost and emission information of hybrid systems have been calculated and renewable energy mapping has been done across Marmara.
PV panels are stored only in the daytime with batteries, since wind turbines generate intermittent energy. To reduce the cost, the number of batteries and the number of PV panels are not left to the user preference but determined by the HOMER algorithm. With biomass and hydrokinetic generators, where continuous production is provided, the base need was met and the most suitable solution for all components was simulated with HOMER. In the provinces where hydrokinetic energy is not used, the unit cost of energy production is in the range of $ 0.137 - $ 0.159, whereas in the provinces where hydrokinetic energy is used, the unit cost of energy production was in the range of $ 0.099 - $ 0.131. While grid electricity was $ 0.11, the cost of energy generation in Çanakkale was found to be $ 0.099. The components used for each province are shown on the map. The most cost-effective renewable energy production method on a provincial basis is clearly seen on the map.
Although costs are generally higher than the grid, the costs will be reduced with the R&D studies and incentives, and the production and use of renewable energy will increase with the awareness of the society by considering the effects on the environment and the life of fossil fuels are running out.

Keywords: Hybrid Energy Systems, Sustainability, Renewable Energy, HOMER, Marmara