Enerji aktarımı sınırlandırılmış santrallerde eğim ve yönlendirme açılarının optimizasyonu
Optimization of slope and azimuth angles in energy transfer restricted plants
Yazar: MÜCAHİD BÖCÜ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL NAKİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Azimut açıları = Azimuth angles ; Enerji aktarımı = Energy transfer ; Eğim = Slope ; Güneş enerjisi santrali = Solar energy plant ; Santraller = Plants

Özet:
İnsanların yaşayışlarında büyük bir önem arz eden elektrik enerjisinin sürekliliği hem insanlar hem de ülkeler için sosyal ve ekonomik yaşantı açısından büyük bir öneme sahiptir. Fosil yakıtların her geçen gün kullanımının artması, durumunun belirsizliği ve gelecekte tükeneceğinin biliniyor olması, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını her geçen gün arttırmaktadır. Ülkemizde ve dünyada yenilenebilir enerji kaynaklarının içinde güneş enerjisine verilen değer gün geçtikçe artmaktadır. Kurulan güneş enerji santrallerinin kurulu güçlerinin, toplam kurulu güç içerisindeki oranı her yıl artmaktadır. Ülkemizde kurulan bu santraller belirli bir yönetmelik ve kanunlar neticesinde üretimlerini devam ettirmektedirler. Yatırımcıların kurulan bu santrallerin kurulum maliyetlerinin minimuma düşürülmesinden yanı sıra santralin yıllık bazda üretebileceği toplam enerjiyi de maksimum olabilecek şekilde dizayn etmeleri gerekmektedir. Yıllık bazda üretilecek enerjinin maksimum olabilmesi için santralde kullanılacak PV panel çeşidine, hava koşularına arazinin bulunduğu konum ve bunun gibi daha birçok faktörün de incelenmesi gerekmektedir. Santrallerin daha fazla enerji üretebilmeleri için sistemdeki koşulları optimuma getirdikten sonra anlaşma gücünün üstünde kurulu güçte bir santral tasarımı yapmaları, yatırımcılar için üretimi arttırmak adına bir seçenektir. Ülkemizdeki yönetmeliklerde anlaşma gücü ve santral tasarımıyla ilgili kurallar da mevcuttur. Bu yönetmeliğe göre de bir santral anlaşma gücünün üstünde şebekeye herhangi bir şekilde enerji aktarmaması gerekmektedir. Anlaşma gücünün üzerinde kurulu güçte tasarlanan santrallerde enerji aktarımı yılın belirli zamanlarında sınırlandırmaya girmektedir.
Bu tez çalışmasında ülkemizdeki güneş enerji sistemleriyle ilgili kanundaki anlaşma gücü üzerindeki üretilen anlık enerjinin sisteme aktarılamamasıyla ilgili santralin üretebileceği enerjiyi, enerji aktarmanın sınırlı olduğu zamanları da dikkate alarak santral tasarımını maksimum ışınımın olduğu optimum eğim ve konumlandırma açılarına göre tasarımdan ziyade, ortamın sıcaklık, rüzgâr hızı ve ışınım verilerini de kullanarak sisteme aktarabilecekleri enerji miktarını maksimum yapacak şekilde eğim ve azimut açılarının hesaplanması amaçlanmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Güneş enerji santrali, enerji aktarım sınırlandırması, santral tasarımı, optimum eğim ve azimut açısı

Abstract:
The continuity of electrical energy, which is of great importance in people's lives, has a great importance for both people and countries in terms of social and economic life. The increasing use of fossil fuels, the uncertainty of its situation and the knowledge that it will run out in the future, increase the use of renewable energy sources day by day. The value given to solar energy among renewable energy sources in our country and in the world is increasing day by day. The ratio of the installed power of the solar power plants installed in the total installed power is increasing every year. These power plants established in our country continue their production as a result of certain regulations and laws. In addition to minimizing the installation costs of these established power plants, investors should also design them in a way that maximizes the total energy that the power plant can produce on an annual basis. In order for the energy to be produced on an annual basis to be maximum, the type of PV panel to be used in the power plant, the weather conditions, the location of the land and many other factors should be examined. After optimizing the conditions in the system so that the power plants can produce more energy, it is an option for investors to design a power plant with an installed power above the agreement power. In the regulations in our country, there are also rules regarding power of agreement and power plant design. According to this regulation, a power plant should not transfer energy to the grid in anyway above the agreement power. In power plants designed with an installed power above the contracted power, energy transfer is limited at certain times of the year. 
In this thesis study, considering the energy that the power plant can produce and the times when the energy transfer is limited, regarding the inability to transfer the instantaneous energy produced over the agreement power in the law on solar energy systems in our country, the design of the power plant is based on the optimum slope and positioning angles with the maximum radiation, rather than the temperature, wind speed and temperature of the environment. By using the radiation data, it is aimed to calculate the inclination and azimuth angles in a way that will maximize the amount of energy they can transfer to the system.

Keywords: Solar power plant, energy transmission limitation, plant design, optimum slope and azimuth angle