Yenilenebilir enerji teknolojilerinde mühendislik ölçmeleri
Engineering measurements in renewable energy technologies
Yazar: SEFA ONUR DÜNDAR
Danışman: DOÇ. DR. TAYLAN ÖCALAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geomatik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş enerjisi santrali = Solar energy plant ; Topoğrafya = Topography ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
İnsanlığın en temel ihtiyaçlarından birisi olan enerji konusunda tarih boyunca birçok gelişme katedilmiştir. İlk başlarda enerjiyi üretmekle yetinilirken, tarih ilerledikçe, üretilen enerjinin daha geniş alanlara ve topluluklara iletilmesi, daha az kaynak kullanılarak daha çok enerji üretimi, enerji kaynağı olabilecek yeni materyallerin araştırılması, üretilen enerjinin depolanması vb. konularda çalışmalar yapılmış ve yapılmaya devam edilmektedir. Dünya üzerinde kullanılan yenilenebilir enerji kaynaklarının başında güneş enerjisi gelmektedir. Güneş enerjisi santrallerinin proje geliştirme sürecinde harita mühendisliği disiplininin sunduğu başlıca katkılar, topoğrafyanın doğrudan veya dolaylı yoldan etkilediği alanların ölçme yöntemlerine bağlı olarak belirlenmesidir. İlgili süreçte sayısal arazi modeli üzerinde çok ölçütlü analizler yapılarak, diğer ilgili uzmanlıklarca da analizler desteklenmektedir. Bu çalışmada güneş enerjisi santrali (GES) kurulum sürecinde uygulanan temel haritacılık hizmetlerinin yanısıra, daha yüksek hassasiyette ilgili topoğrafyanın modellenmesi ile elde edilen analizlerin yenilenebilir enerji sektörüne sunulabileceği yenilikçi katkıların irdelenmesi amaçlanmıştır. 
Yaygın olarak küçük çaplı GES projelerinde (<5 Mw), topoğrafya genel arazi eğimlerine bakılarak analiz edilmekte, masa taşıyıcı kolonlarının yerleşimi buna göre planlanmaktadır. Buna karşın son yıllarda sektörün gelişimi ile birlikte geniş alanlara yayılan büyük projelerde güneş panellerinin monte edildiği her masa taşıyıcı kolon yüksekliklerinin hesaplanması gerekliliği doğmuştur. Klasik çalışma yönteminde masa kolon boyları sahada nivo ile ölçülerek aynı anda hesaplanmakta ve günlük 1000-1500 adet masa ayağı hazırlanmaktadır. Yeni çalışma yönteminde ise hesaplamalar sayısal arazi modeli üzerinden önceden yapılmakta, böylece günlük masa ayağı 8000 adet olarak teslim edilebilmektedir. Geliştirilen bu yeni yöntem ile nivo ölçümleri ve hesaplamalar için personel ayrılmasına gerek kalmamış, personel sayısındaki azalmaya karşın hızın, verimliliğin ve iş kalitesinin arttığı görülmüştür. Bu araştırmada, güneş enerji santrallerindeki harita mühendisliği çalışmalarının proje geliştirme ve inşaat aşamalarında,  mekanik kurulum kriterlerine uygun arazi düzeltmeleri ve hafriyat miktarının belirlenmesi, masa yerleşim planlamasında en uygun tasarımın gerçekleştirilmesi ve optimum alan kullanımı, masa yükseklik ve eğimlerinin topoğrafyaya uygun olarak belirlenmesi, elektrik altyapı çalışmalarının topoğrafya konusunda desteklenmesi, tesisin su tahliye altyapı planlamaları, tesis iç yollarının projelendirilmesi, hafriyat çalışmalarının koordine edilmesi, uygulama kontrolleri ve asbuild ölçümleri alanlarında yenilikçi yöntemler sunulmuştur. Özelinde topoğrafya analizlerinin ve yeni geliştirilen yöntemlerin güneş enerjisi santrali proje aşamalarının yapım, imalat ve kalite kontrol süreçlerindeki önemi harita mühendisliği mesleği açısından vurgulanmıştır.

Abstract:
Throughout history, many developments have been made in the field of energy, which is one of the most basic needs of humanity. While it was content to produce energy at first, as history progresses, studies have been made and continue to be made on the transmission of the produced energy to larger areas and communities, the production of more energy using less resources, the research of new materials that can be an energy source, the storage of the produced energy. Solar energy is one of the renewable energy sources used in the world. The main contributions of the survey engineering discipline in the project development process of solar power plants are to determine the areas that are directly or indirectly affected by the topography, depending on the measurement methods.In the relevant process, multi-criteria analyzes are made on the digital terrain model and the analyzes are supported by other relevant specialists. In this study, besides the basic mapping services applied during the solar power plant (SPP) installation process, it is aimed to examine the innovative contributions that the analyzes obtained by modeling the relevant topography with higher precision can be presented to the renewable energy sector.
Commonly in small-scale SPP projects (<5 Mw), the topography is analyzed with respect to the mean land slopes, and the placement of the solar table pile is planned accordingly. However, in recent years, with the development of the sector, it has become necessary to calculate the heights of each table pile on which solar panels sit in large projects that spread over large areas. While in the classical method, table leg heights are measured in the field through leveling, calculated simultaneously and maximum 1000-1500 table legs can be prepared daily. In the noval approach, the calculations are made in advance on the digital terrain model, so that 8000 pieces of daily table legs can be prepared. With this new approach, it has been observed that there is no need for personnel recruitment for level measurements and calculations, moreover, despite the decrease in the number of personnel; speed, productivity and work quality increased. In this study, innovative methods were presented in the fields of, project development and construction stages of the survey engineering works in SPP, land corrections and determination of the amount of excavation in accordance with the mechanical installation criteria, realization of the most appropriate design in table layout planning and optimum use of space, determination of table heights and slopes according to the topography, supporting electrical infrastructure works on topography, water discharge infrastructure planning of the facility, design of the internal roads of the facility, coordination of excavation works, application controls and as-build measurements.
In particular, the importance of topography analyzes and newly developed methods in the construction, manufacturing and quality control processes of the SPP project stages was emphasized in terms of the geomatics engineering profession.