Şebeke bağlantılı, depolamalı fotovoltaik güneş enerjisi sistemleri için performans analizi ve verim artırılması
Performance analysis and generation improvement for on-grid, storage photovoltaic solar energy systems
Yazar: YAVUZ SELİM İŞLER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ METİN SALİHMUHSİN
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Enerji ihtiyacının her geçen gün artmasına rağmen, mevcut enerji kaynakları azalmakta ve maliyeti artmaktadır. Fosil kaynakların alternatifi olarak yenilenebilir enerji kaynakları her geçen gün önemini artırmaktadır. Gelişen teknolojiyle birlikte maliyeti düşen güneş enerjisi sistemleri yaygınlaşmaktadır. Özellikle telekomünikasyon sistemlerinde depolamalı fotovoltaik güneş enerjisi sistemlerinin optimum planlanması ve performans artırılması amaçlanmıştır.
Şebeke bağlantılı, depolamalı fotovoltaik güneş enerjisi sistemlerinin analiz edilmesi için PVSYST, PVSOL, TRNSYS gibi yazılımlar ile modellemeler yapılmıştır. Ayrıca Laboratuvarda modellemeler uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Kahramanmaraş'ta bulunan Güneş enerjisi santrallerinde incelemeler ve saha çalışmaları yapılmıştır. Türk Telekom güneş enerjisi santrallarında incelemeler ve verim artışı yapılmıştır.
En ideal fotovoltaik santralin 0 oC azimut açı değerine sahip bir santral olacağı tespit edilmiştir. Kahramanmaraş'ta bulunan Güneş enerjisi santrallerinde incelemelerde santrallerde üretim kaybı ve mühendislik hataları tespit edilmiştir.
Lokasyon olarak Baunatal ve Helsa, Almanya da kurulu depolamalı, şebeke bağlantılı hibrit fotovoltaik sistemler detaylı olarak analiz edilmiştir. Depolamalı PV sistemlerde en önemli sorun akülerde oluşmaktadır. Mühendislik hatası sonucu yanlış hesaplanan akü kapasiteleri ve akülerin dış ortamdan etkilenmesi nedeniyle akülerden istenilen performans alınamamaktadır. Akülerin teker teker ölçülmesi ve sıralı sistem çalıştırılması akü performansını artırmaktadır. Şebekeden uzak bölgelerde bulunan vericiler güneş enerjisi ile ekonomik olarak enerji sorununu çözmektedirler.

Abstract:
Existing energy sources are decreasing and the cost is increasing although the energy demand increases day by day. It is known that especially fossil fuels cause serious harm to the environment. Renewable energy sources are becoming widespread as an alternative to fossil resources. By the way, the cost of solar energy systems is becoming widespread with the developing technology.
Modeling analyses have been realized with software programme such as PVSYST, PVSOL, TRNSYS in order to analyze on-grid photovoltaic solar energy systems. These applications were made in the laboratory, also. Investigations and field studies were carried out at the solar power plants in Kahramanmaras Turk Telekom's solar power plants were inspected and realized increasing efficiency.
It was determined that the ideal photovoltaic power plant would be an azimuth angle of 0 oC. Current power Plants in Kahramanmaras are investigated as detailed. There are many engineering errors and generation losses are detected.
Hybrid and on grid photovoltaic systems with storage were analyzed in Baunatal and Helsa, Germany as detailed. The most important problem occurs in batteries. Due to the incorrectly calculated battery capacities as a result of engineering error and the batteries being affected by the external environment, the desired performance cannot be obtained from the batteries. Measuring the batteries one by one and operating the sequential system increases the battery performance. Transmitters located in remote areas solve the energy problem economically with solar energy.