Coğrafi güneş ışınım verilerinin analizi ve şebekeden bağımsız güneş enerji sistemi kurulumu
Analysis of geographical solar radiation data and off-grid solar energy system installation
Yazar: ÖMER PALAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZIM İMAL
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş paneli = Solar panel ; Radyasyon = Radiation ; Verim = Yield

Özet:
Yenilenebilir enerji sistemlerinin önem kazandığı günümüzde, özellikle güneş enerjisi esaslı
fotovoltaik sistemler, fosil yakıtların pahalılaşmasıyla daha fazla önem kazanmaktadır. Güneş
ışınımını fotovoltaik enerji olarak değerlendirmede, sistemlerin kurulumu öncesi, ölçüm için
bazı yöntemler ve cihazlar geliştirilmiştir. Herhangi bir bölgeye fotovoltaik sistem kurulumu
planlandığında, bölge için uydu bazlı meteorolojik verileri değerlendirme ve kurulum yapılan
bölgedeki ışınım potansiyelini ölçme kurulum ile istenilen sonuçlara ulaşabilme adına önemli
somut veriler sağlayacaktır. Uydulardan elde edilen ışınım verileri, herhangi bir konuma
kurulacak sistemde bölgenin ışınım potansiyeli ile ilgili öngörüler yapılmasını kolaylaştırır.
Uydular farklı bölgelerde farklı hassasiyetler gösterebilmektedir. Bu nedenle verimi
arttırabilmek için farklı uydulardan alınan ışınım verilerinin analiz edilmesi kurulacak güneş
enerji sistemlerinin daha olumlu sonuçlar vermesini sağlayabilir. Fotovoltaik güneş enerjisi
potansiyeli, ayrıca bu verilere ek olarak piranometre adı verilen bir cihazla gerçekleştirilen
ölçümlerle de hesaplanabilir. Bu kapsamda, güneş enerji sistemlerinde kullanılan elemanların
birbiri ile uyumlu seçilmesi ve maliyet analizlerinin gerçekçi yapılması gerçekleştirilecek
yatırımlardaki olumsuzlukları engelleyebilecektir. Bu çalışmada, uydu bazlı belirlenen coğrafi
konumlar ve meteorolojik veriler esas alınarak, farklı veri kaynakları esaslı olarak güneş
ışınım verilerinin değerlendirilmeleri gerçekleştirilmiştir. Fotovoltaik santral kurulumu
planlanan bölge için PVGIS ve NASA güneşlenme verilerinden yararlanılarak, kurulacak
sisteme yönelik değerlendirmeler yapılmıştır. Sistemin tasarımı sonrası, uygulama montajları
gerçekleştirilerek, projelendirme öncesi ve sonrası veriler karşılaştırılmıştır. Bu
değerlendirmeler yardımıyla, fotovoltaik santral yada enerji birimlerinin kurulumları
öncesinde gerçekleştirilen fizibilite çalışmalarının kolaylaştırılması hedeflenmiştir. Çalışma
sonunda, literatüre katkı olarak, kurulması planlanan güneş enerjisi elektrik sistemlerinin fiyat
ve performans dengesinde olumlu katkılar sağlanarak, verimliliklerinin arttırılması
amaçlanmıştır.

Abstract:
Today, where renewable energy systems gain importance, especially solar energy-based
photovoltaic systems gain more importance as fossil fuels become more expensive. Before the
installation of the systems, some methods and devices have been developed for the evaluation
of solar radiation as photovoltaic energy. When a photovoltaic system is planned to be
installed in any region, evaluating the satellite-based meteorological data for the region and
measuring the radiation potential in the region will provide important concrete data in order to
achieve the desired results with the installation. The radiation data obtained from the satellites
make it easier to make predictions about the radiation potential of the region in the system to
be installed at any location. Satellites may show different sensitivities in different regions. For
this reason, analyzing the radiation data received from different satellites in order to increase
the efficiency may provide more positive results for the solar energy systems to be
established. The photovoltaic solar potential can also be calculated by additional
measurements with a device called a pyranometer. In this context, the selection of the
elements used in solar energy systems in harmony with each other and the realistic cost
analysis will prevent the negativities in the investments to be made. In this study, solar
radiation data were evaluated based on different data sources, based on satellite-based
geographical locations and meteorological data. With the help of these evaluations, it is aimed
to facilitate the feasibility studies carried out before the installation of photovoltaic power
plants or energy units. At the end of the study, as a contribution to the literature, it is aimed to
increase the efficiency of the solar energy electricity systems planned to be established by
making positive contributions to the price and performance balance.