Sürdürülebilir Enerji Üretimi İçin Fotovoltaik Sistem Tasarımı ve PVsyst Programı İle Simülasyonu: Bursa İli Örneği

Year 2024, Volume: 11 Issue: 1, 239 - 248, 28.01.2024

Melike Yalılı Kılıç Merve Kurtaran

https://doi.org/10.30910/turkjans.1333711

Abstract

Dünya genelinde uzun yıllardır fosil yakıtların yaygın bir şekilde kullanılması, gelecekteki tüketim ömürlerinin sınırlı olması ve bu tür yakıtların gün geçtikçe karbon salınımını artırması küresel çapta iklim değişikliğine yol açarak çevreye zarar vermektedir. Bu durum, toplumların enerjiye olan gereksinimlerini karşılamak amacıyla yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmesine katkı sağlamıştır. Bu kaynaklar arasında en önemlilerinden birisi olan fotovoltaik (FV) paneller, çevreye zararlı etkilerinin nispeten az olması, kurulumlarının basit olması ve ülkemizin güneş enerjisi potansiyelinin yüksek olması sebebiyle yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu çalışmada Bursa’nın Osmangazi ilçesinde bulunan bir çevre danışmanlık firmasının elektrik ihtiyacının karşılanması amacıyla, enerji gereksinimleri yıllık ortalama güneşlenme süresi ve ışınım değerleri dikkate alınarak bir fotovoltaik sistemin tasarımı yapılmış ve bu tasarımın PVsyst 7.3.4 programıyla simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Sistemde 14602.63 kWsa/yıl elektrik enerjisi üretilmiş olup, bu enerjinin 1920 kWsa/yıl’lık kısmı öz tüketim sebebiyle harcanmış ve sistemin performansı %81.69 olarak değerlendirilmiştir. Üretilen elektrik enerjisi ve sistemin performans oranı göz önüne alındığında proje kurulumunun avantajlı olacağı söylenebilir.

Keywords

Bursa, Fotovoltaik sistem, PVsyst, Sürdürülebilir enerji, Tasarım

Photovoltaic System Design and Simulation with PVsyst Program for Sustainable Energy Production: Bursa Case Study

Abstract

For many years, the widespread use of fossil fuels worldwide, the limited lifespan of future consumption, and the increasing carbon emissions from such fuels have been causing environmental damage and contributing to global climate change. This situation has led societies to turn to renewable energy sources in order to meet their energy needs. Among these sources, photovoltaic (PV) panels have gained popularity due to their relatively low environmental impact, simple installation, and the high solar energy potential in our country. In this study, a photovoltaic system was designed to meet the electricity needs of an environmental consulting company located in the Osmangazi district of Bursa, taking into account the annual average sunshine duration and radiation values. The design was then simulated using the PVsyst 7.3.4 program. The system produced 14,602.63 kWh/year of electricity, of which 1,920 kWh/year was consumed for self-consumption, and the system's performance was evaluated as 81.69%. Considering the generated electricity and the system's performance, it can be said that the project installation would be advantageous.

Keywords

Bursa, Photovoltaic system, Pvsyst, Sustainable Energy, Design

References

• Anonim. 2022. T.C Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Bilgi Merkezi. https://enerji.gov.tr/bilgi-merkezi-enerji-gunes
• Anonim. 2023a. Bursa Güneş Enerjisi Potansiyeli Atlası (GEPA). https://gepa.enerji.gov.tr/MyCalculator/pages/16.aspx Anonim. 2023b. Türkiye İstatistik Kurumu. https://www.tuik.gov.tr/
• Anonim. 2023c. https://www.pvsyst.com/
• Akcan, E. Kuncan, M. ve Minaz, M.R. 2020. PVsyst Yazılımı ile 30 kW Şebekeye Bağlı Fotovoltaik Sistemin Modellenmesi ve Simülasyonu. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 18: 248-261. https://doi.org/10.31590/ejosat.685909
• Akkaş, Ö.P. ve Çam, E. 2020. Optimal Operation of a Virtual Power Plant in a Day Ahead Market Considering Uncertainties of Renewable Generation and Risk Evaluation. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 7 (2): 448-460. https://doi.org/10.31202/ecjse.652767
• Aksangör, N.N. Martin, K. ve Boran, K. 2019. PVsyst Simülasyon Aracı Kullanarak Ankara'da Fotovoltaik Güneş Sistemlerin Performans Analizi. SETSCI Conference Proceedings, 4(1): 217-220.
• Aşkın, A. Kılkış, Ş. ve Akınoğlu, B.G. 2023. Recycling photovoltaic modules within a circular economy approach and a snapshot for Türkiye. Renewable Energy, 208: 583-596.
• Cebeci, S. 2017. Türkiye’de Güneş Enerjisinden Elektrik Üretim Potansiyelinin Değerlendirilmesi. Uzmanlık Tezi, İktisadi Sektörler ve Koordinasyon Genel Müdürlüğü.
• Çınaroğlu, M.S. 2021. Kilis 7 Aralık Üniversitesinde Kurulacak Bir Ges Projesinin Pvsyst Aracılığı İle Tasarım Ve Analizi. Doktora Tezi, Kilis 7 Aralık Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kilis.
• Çıtak, E. ve Kılınç Pala, P.B. 2016. Yenilenebilir Enerjinin Enerji Güvenliğine Etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 79-102.
• Çiftçi, S. Solak, M. ve Kuncan, M. 2020. Powered by the Sun: Designing and Analyzing Technical and Economic Aspects of a School Sustained by Photovoltaics. Journal of Mechatronics and Artificial Intelligence in Engineering, 1(1): 21-32.
• Göçmen, Ö. 2022. 2022 Türk Dünyası Kültür Başkenti Bursa İli Osmangazi İlçesinin Önemi. Academic Knowledge, 4 (2): 267-283.
• Karaca, Ü.B. ve Uçar, S. 2018. Konut Çatı Ve Cephelerinde Farklı Fotovoltaik Sistem Uygulamalarının Değerlendirilmesi. Trakya Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19 (2): 65-76.
• Pınar, A. Buldur, A.D. ve Tuncer, T. 2020. Türkiye’deki Güneş Enerji Santralleri Dağılışının Coğrafi Perspektiften Analizi. Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi, 13 (69): 425-435. http://dx.doi.org/10.17719/jisr.2020.3969
• Sancar, M.R. ve Altınkaynak, M. 2021. Isparta İli İçin Farklı Çatı Tiplerinde Tasarlanan Fotovoltaik Sistemlerin Karşılaştırılması. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (32): 1024-1028.
• Sarı, V. ve Özyiğit, F.Y. 2020. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Yerleşkesinde Güneş Enerjisi Santralinin Ekonomik Analizi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 22 (65): 517-526. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226519
• Sarı, V. ve Özyiğit, F.Y. 2020. Sivas İlinin Farklı İlçelerinde Şebeke Bağlantılı Güneş Enerji Santrallerinin Tasarımı Ve Analizi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (20): 425-437.
• Şahin, Z.R. Dinçer, F. ve Yılmaz, A.S. 2022. 4 Kişilik Bir Ailenin Elektrik Enerjisi İhtiyacı İçin Şebeke Bağlantılı Güneş Enerjisi Santrali Tasarımı Ve Simülasyonu. KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25: 47-56.
• Şimşek, S. ve Uçum, M. 2022. Düz Çatılarda Kullanılan Fotovoltaik Sistemlerin Simülasyon Yoluyla Tasarımı ve Performans Karşılaştırmasının Yapılması. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 529-533. https://doi.org/10.31590/ejosat.1105492
• Turan, O. 2022. 1 MWp Kapasiteli Çatı Tipi Dağıtık Güneş Enerji Santralinin Tasarımı ve Simülasyon Uygulaması. Fırat Üniversitesi Müh. Bil. Dergisi, 34 (2): 609-626. https://doi.org/10.35234/fumbd.1104455
• Varlı, H. Tuna, M. ve Tombul, M. 2022. Bölgesel Güneş Enerji Potansiyeli ve Enerji Santrali Yatırımı Değerlemesi: Sincan Örneği. Fırat Üniversitesi Müh. Bil. Dergisi, 34 (2): 657-666. https://doi.org/10.35234/fumbd.1117094
• Yalılı Kılıç, M. Dönmez, T. ve Adalı, S. 2021. Bursa Ve Karaman İllerinde Konutlarda Güneş Enerji Potansiyelinin Uygulanabilirliğinin Araştırılması. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 26 (2). https://doi.org/10.17482/uumfd.952925
• Yılmaz, Ş. 2015. Kahramanmaraş İl Merkezi Koşullarında Optimum Enerji Verimliliğine Sahip Fotovoltaik Temelli Bir Elektrik Jeneratörünün Modellenmesi ve Gerçekleştirilmesi. Doktora Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.