Obtaining the Electricity Need in the Farabi Campus of Zonguldak Bulent Ecevit University by Establishing Solar Power Plants and Its Economic Analysis

Abstract

Nowadays, due to the increasing energy costs, it is of great importance to meet the electrical energy needs from cheap and clean sources. Along with the developing technology, energy expenditures, which constitute a very high cost for consumers, must be obtained from clean and cheap energy sources. For these reasons, the use of photovoltaic energy systems in electrical energy production has become quite common. With the development of semiconductor technology in solar panels, efficient systems are created that are inexpensive and can pay off installation costs in a shorter time. Considering the very high unit cost prices of electrical energy produced using fossil fuels and the additional damage it causes to the environment, the situation of obtaining energy from such sources is far from sustainable. In this study, the electrical energy consumption amounts of the Farabi campus of Zonguldak Bulent Ecevit University were determined. In providing this energy needs, it is aimed to install photovoltaic energy systems that do not harm the environment, can provide the installation costs in a short time, and can produce energy with long-lasting and new technological equipment. In this context, existing laws and regulations were taken into consideration and roof type photovoltaic energy systems were designed with the aim of using the roofs of the campus buildings. The equipment selection of the energy system designed using the PV-SOL simulation program has been carried out. As a result of the study, it was determined that it would be appropriate to install a photovoltaic energy facility with a total installed power of 1,917.44 kWp on the roof of 14 buildings located in the Farabi campus of Zonguldak Bulent Ecevit University. It has been shown that 2,354,885 kWh electrical energy can be produced annually from these established facilities.

Keywords

• Renewable energy sources
• Electricity generation
• Roof type solar energy systems
• PV-SOL

Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Farabi Yerleşkesindeki Elektrik Enerjisi İhtiyacının Güneş Enerjisi Santralleri Kurularak Elde Edilmesi ve Ekonomik Analizi

Abstract

Günümüzde, artan enerji maliyetleri nedeniyle elektrik enerjisi ihtiyaçlarının ucuz ve temiz kaynaklardan karşılanması büyük önem arz etmektedir. Gelişen teknoloji ile birlikte, tüketiciler için oldukça yüksek maliyet oluşturan enerji giderlerinin temiz ve ucuz enerji kaynaklarından elde edilmesi gerekmektedir. Bu nedenlerle elektrik enerjisi üretiminde fotovoltaik enerji sistemlerinin kullanılması oldukça yaygınlaşmıştır. Güneş panellerindeki yarı iletken teknolojisinin gelişmesi ile birlikte, ucuz maliyetli ve kurulum masraflarını daha kısa sürede amorti edebilecek verimli sistemler oluşturulmaktadır. Fosil yakıtlar kullanılarak üretilen elektrik enerjisindeki birim maliyet fiyatlarının çok yüksek olması ve çevreye verdiği ilave zararlar da göz önünde bulundurulduğunda, enerjinin bu tür kaynaklardan elde edilmesi durumu sürdürülebilir olmaktan uzaklaşmıştır. Bu çalışmada, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi’ne ait Farabi yerleşkesinin elektrik enerjisi tüketim miktarları belirlenmiştir. Bu enerji ihtiyacının karşılanmasında çevreye zarar vermeyen, kısa süre içerisinde kurulum masraflarını karşılayabilen, uzun ömürlü ve yeni teknolojik teçhizatlar ile enerji üretebilen fotovoltaik enerji sistemlerinin kurulumu hedeflenmiştir. Bu kapsamda yerleşke binalarındaki çatılarının kullanılması amaçlanarak mevcut kanun ve yönetmelikler göz önünde bulundurulmuş ve çatı tipi fotovoltaik enerji sistemleri tasarlanmıştır. PV-SOL benzetim programı kullanılarak tasarlanan enerji sisteminin teçhizat seçimi gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Farabi yerleşkesinde yer alan 14 adet binanın çatısına toplam 1.917.44 kWp kurulu güce sahip fotovoltaik enerji tesisinin kurulmasının uygun olacağı tespit edilmiştir. Kurulan bu tesislerden yıllık 2.354.885 kWh gücünde elektrik enerjisi üretilebileceği gösterilmiştir.

Keywords

• Yenilenebilir enerji kaynakları
• Elektrik üretimi
• Çatı tipi güneş enerjisi sistemleri
• PV-SOL

References

1. 5346 Sayılı Kanun. 2023. Elektrik piyasası mevzuat listesi yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretimi amaçlı kullanımına ilişkin kanun. T.C. Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu. URL: https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/23-2-3/mevzuat (erişim tarihi: 12 Mart 2023).
2. Anonim. 2022. Elektrik piyasası tarifeler elektrik faturalarına esas tarife tabloları. T.C. Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu. URL: https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/3-1327/elektrik-faturalarina-esas-tarife-tablolari (erişim tarihi: 12 Mart 2023).
3. Anonim. 2023. Ülkelere göre güneş enerjisi Enerji atlası. URL: https://www.enerjiatlasi.com/ulkelere-gore-gunes-enerjisi.html (erişim tarihi: 12 Mart 2023).
4. Arslan M. 2022. Güneş enerji santrallerinin simülasyon ile üretim verilerinin karşılaştırılması ve analizi. Yüksek Lisans Tezi, Konya Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Konya, Türkiye, ss: 26-27.
5. Ceylan O, Taşdelen K. 2018. Isparta ili için fotovoltaik programlarının simülasyon sonuçlarının doğruluğunun incelenmesi. Afyon Kocatepe Üniv Fen Müh Bilim Derg, 18(3): 895-903. https://doi.org/10.5578/fmbd.67547.
6. Emeksiz C, Fındık MM. 2021. Sürdürülebilir kalkınma için yenilenebilir enerji kaynaklarının Türkiye ölçeğinde değerlendirilmesi. Avrupa Bilim Teknol Derg, 26: 155-164. https://doi.org/10.31590/ejosat.948729.
7. Eralp A. 2023. Türkiye sanayi sektöründeki elektrik tüketimi ve ekonomik büyüme arasındaki ilişkinin mekânsal analizi. Verimlilik Derg, Döngüsel Ekonomi ve Sürdürülebilirlik Özel Sayısı: 99-112. https://doi.org/10.51551/verimlilik.1111823.
8. Eren Enerji. 2023. URL: https://www.eren-enerji.com.tr/tr/kurumsal/eren-enerji/zetes-1 (erişim tarihi: 12 Mart 2023).

9. GEPA. 2023. Güneş enerjisi potansiyel atlası. T.C. Enerji İşleri Genel Müdürlüğü. URL: https://gepa.enerji.gov.tr/MyCalculator/ (erişim tarihi: 12 Mart 2023).
10. Jahn U, Nasse W. 2004. Operational performance of grid-connected PV systems on buildings in Germany. Prog Photovol: Res Applicat, 12: 441-448. https://doi.org/10.1002/pip.550.
11. Karaağaç MO, Oğul H, Bardak S. 2020. Kanatlı hayvan çiftliği için güneş enerji sisteminin tasarımı ve maliyet hesabı. Düzce Üniver Bilim Teknol Derg, 8(1): 712. https://doi.org/10.29130/dubited.490154.
12. Kocalmış Bilhan A, Emikönel S. 2021. Nevşehir ili güneş enerji potansiyelinin analizi ve kurulu güneş enerji santralleri, Avrupa Bilim Teknol Derg, 24: 289-294. https://doi.org/10.31590/ejosat.900024.
13. Koç E, Kaya K. 2015. Enerji kaynakları-yenilenebilir enerji durumu. Müh Mak, 56: 36-47.
14. Sak T, Gönen Ç, Kara E.E. 2019. Niğde ilinde güneş enerjisi santrallerinin yaygınlaştırılması ve sera gazı emisyonlarının azaltılmasının potansiyeli. Fırat Üniv Müh Bilim Derg, 31(2): 327-335. https://doi.org/10.35234/fumbd.613302.
15. Sarı V, Özyiğit FY. 2020. Sivas cumhuriyet üniversitesi yerleşkesinde güneş enerjisi santralinin ekonomik analizi. Dokuz Eylül Üniv Müh Fak Fen Müh Derg, 22(65): 517-526. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226519.
16. Taştan S, Birol YE. 2023. Türkiyenin enerji arz güvenliğinin ölçülmesi ve öngörüsü. Dumlupınar Üniv Sos Bilim Derg, 75: 194-206. https://doi.org/10.51290/dpusbe.1160349.
17. TEİAŞ. 2022. Yük tevzi dairesi başkanlığı santral kurulu güç raporları. Türkiye Elektrik İletim A.Ş. URL: https://www.teias.gov.tr/kurulu-guc-raporlari (erişim tarihi: 12 Mart 2023).
18. Yılmaz E, Temur R. 2022. 2022/687838 İhale kayıt numaralı elektrik enerjisi alımı teknik şartnamesi 03/09/2023 tarihli elektronik kamu alımları platformu. URL: https://ekap.kik.gov.tr/EKAP/Ortak/IhaleArama/index.html (erişim tarihi: 12 Mart 2023).
19. Yılmaz Z, Karagözoğlu MB, Köker B, Selçuk SF. 2022. Kirletici parametrelerin atmosferdeki yoğunluklarına dair sınır değerler: örnek çalışma muş ilinin hava kirliliği. Kırklareli Üniv Müh Fen Bilim Derg, 8(1): 69-87. https://doi.org/10.34186/klujes.1109956.
20. Yönetmelik. 2023. Elektrik piyasasında lisanssız elektrik üretimine ilişkin yönetmelik (Mülga). T.C. Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu. URL: https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/23-2-3/mevzuat (erişim tarihi: 12 Mart 2023).
21. Zeydan Ö, Yıldırım Y. 2015. Zonguldak Metropolitan bölgesinde hava kalitesi modellemesi. 6. Ulusal Hava Kirliliği ve Kontrolü Sempozyumu, 7-9 Ekim, İzmir, Türkiye, ss: 29.