Güneş santrallerinde verim arttırma teknikleri
Efficiency improvement in solar power stations
Yazar: YILDIRIM ÖZÜPAK
Danışman: PROF. DR. MEHMET SALİH MAMİŞ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Fosil yakıtların sınırlı olması, çevreyi kirletmesi ve iklim değişikliğine yol açması nedeniyle alternatif enerji kaynaklarından biri olan fotovoltaik sistemler (PV) ile elektrik üretimi üzerine araştırma ve geliştirme çalışmaları son yıllarda oldukça yoğunlaşmış ve birçok güneş enerji santrali kurulmaya başlanmıştır. Bu doğrultuda güneş enerji santrallerindeki kayıpları azaltmak ve bu santrallerden maksimum verimlilik elde etmek için çalışmalar önem kazanmıştır. 

Bu tezde güneş panellerinde verimi etkileyen yöntemler; Güneş Takip Sistemi (GTS), sıcaklık etkisi,  tozlanma etkisi deneysel olarak incelenmiş ve sistemden yüke maksimum güç aktarımını sağlayan çeşitli Maksimum Güç Noktası Takip sistem (MGNT) yöntemlerinin performans üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Güneş takip sisteminde gün içerisinde farklı açılarla yeryüzüne ulaşan güneş ışınımlarının açıları bir takip edici yardımıyla belirlenerek, tespit edilen bu açılarla panellerin konumlandırılması sağlanmıştır. Bu şekilde Dünya'nın doğu-batı ekseninde günlük hareketi sonucu oluşan ışınımın yön değiştirmesinin güneş enerji sistemi üzerindeki zayıflatıcı etkileri azaltılmıştır. Bu sistem, PV panellerinin bir MATLAB simülasyon modeli oluşturulmuş ve PV panel çıkışına MGNT kontrol ünitesi eklenerek MGNT ile çıkış gücü kontrol edilmesi sağlanmış ve MGNT kontrol ünitesi sayesinde panelin çıkışından yüke aktarılan gücün maksimum noktada olması sağlanmıştır.   

Çalışma kapsamında fotovoltaik yapılarda verimliliği azaltan yukarıda belirttiğimiz önemli unsurların güneş takip sistemi ve maksimum güç noktası takip sistemi ile minimal seviyelere çekilmesiyle bu sistemlerin elektriksel etkinlikleri arttırılmıştır. Paneldeki yüksek sıcaklık ve panel yüzeyindeki tozlanmanın da panellerin verimliliğindeki azaltıcı etkisi ortaya çıkarılmıştır.
ANAHTAR KELİMELER: PV, Güneş Tkip Sistem (GTS), Maksimum Güç Noktası Takip Sistemi (MGNT), MMN, Güneş Paneli, DC/DC Dönüştürücü, MATLAB/Simulink.

Abstract:
Due to limited potential of fossil resources and climate change as a result of pollution in environment photovoltaic (PV) systems has been gained more importance as an alternative energy source and many power plants has been built in recent years. To reduce the losses and to achieve maximum efficiency in solar power plants work in this direction has gained importance.

In this thesis, the methods that affect the efficiency of solar panels; Solar Tracking System (STS), temperature and pollution effects are examined experimentally and the impact of various Maximum Power Point Tracking (MPPT) methods enable the maximum power transfer to the load on the performance of system is investigated. The angle of solar radiation reaching the Earth at different angles during the day in the sun tracking system is detected by a tracker and positioning of the panel is done in this respect. Thus, weakening effect on the system due to the change in the direction of radiation in east-west axis as a result of the world's daily action is reduced. A MATLAB simulation model is constructed for the system. The output power is controlled by connecting an MPPT control unit to the output of PV panels and maximum power is delivered to the load from the output of the panel.

By applying solar tracking and maximum power point tracking, the effect of above discussed features are minimized and the efficiency of photovoltaic systems the efficiency has been increased. The effects of panel surface dusting and temperature on reducing the efficiency of is examined.
KEYWORDS : PV ,MPP,STS,DC/DC Converter, Matlab/Simulink, Maximum power point tracking, Maximum Power Point, Solar Cell..