Design and Economic Assessment of a Building-Integrated Photovoltaic System at the Faculty of Engineering, Sivas Cumhuriyet University

Year 2025, Volume: 4 Issue: 1, 21 - 31, 27.06.2025

Esra Başpınar , Vekil Sarı

https://doi.org/10.69560/cujast.1676852

Abstract

Electricity generation from solar energy through photovoltaic systems has attracted significant attention both globally and in Turkey, leading to the establishment of solar power plants for electricity production. In this study, the design, performance analysis, and economic evaluation of a rooftop solar power plant for the Faculty of Engineering building at Sivas Cumhuriyet University were conducted. The buildings suitable for the installation of solar power plants were examined, and studies were carried out on the appropriate roof area using PVsyst and Helioscope software. The results obtained were then compared. The proposed solar power plant was planned to meet the electricity demand of the Faculty of Engineering building at Sivas Cumhuriyet University. The number of PV modules was calculated as 624, with a total power generation capacity of 343 KWp. The total energy production of the plant in its first year was estimated to be 506.101 KWh. The production forecasts derived from Helioscope and PVsyst software were analyzed using current electricity prices and the Regulation on Unlicensed Electricity Generation in the Electricity Market. Based on 2025 market prices and a market analysis, the cost of the solar power plant installation was calculated to be $122.480 + VAT, with annual operating expenses estimated at $1.400. Assuming a lifespan of 25 years for the plant, the analyses and calculations indicated that the investment would pay off in 2 years and 7 months.

Keywords

Solar Power Plant , Renewable Energy , Economic Analysis , PVsyst , Helioscope

Project Number

M-2025-883

Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesinde Çatıya Entegre Güneş Enerjisi Santrali Tasarımı ve Ekonomik Değerlendirmesi

Abstract

Fotovoltaik sistemler aracılığıyla güneş enerjisinden elektrik üretimi hem dünyada hem de Türkiye'de büyük bir ilgi görmektedir ve güneşten elektrik üretimi yapılabilmesi için güneş enerji santralleri kurulmaktadır. Bu çalışmada Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi binasına çatı tipi güneş enerji santralinin tasarımı, performans incelenmesi ve ekonomik analizi yapılmıştır. Güneş enerji santrali kurulacak binalar incelenmiş, uygun çatı alanına PVsyst ve Helioscope programları aracılığıyla çalışmalar yapılmış ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Kurulması düşünülen güneş enerji santrali Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi binasının elektrik ihtiyacını karşılayabilecek şekilde planlanmıştır. PV modül sayısı 624 ve panellerin üreteceği güç 343 KWp olarak hesaplanmıştır. Santralin ilk yılda üreteceği toplam enerji miktarı 506.101 KWh’dır. Santralin Helioscope ve PVsyst programları kullanılarak elde edilen üretim öngörüleri, güncel elektrik fiyatları ve Elektrik Piyasasında Lisanssız Elektrik Üretim Yönetmeliği kullanılarak yapılmıştır. Tesis kurulumu için, 2025 yılı piyasa fiyatı göz önüne alındığında ve pazar araştırması yapıldığında güneş enerjisi santralinin maliyetinin 122.480 $ + KDV olarak ve yıllık işletme giderlerinin de 1.400 $ olduğu hesaplanmıştır. Kurulacak olan santralin ömrünün 25 sene olduğu varsayılmış, gerekli analizler ve hesaplamalar sonucunda 2 yıl 7 ayda amorti edebileceği sonucuna ulaşılmıştır.

Keywords

Güneş Enerji Santrali , Yenilenebilir Enerji , Ekonomik Analiz , PVsyst , Helioscope

Supporting Institution

Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri

Project Number

M-2025-883

Thanks

Bu çalışma, Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (CÜBAP) Komisyonu tarafından M-2025-883 Nolu proje kapsamında desteklenmiştir.

References

• Aksangör, N. N. 2019. Ankara Şartlarında Bir Fotovoltaik Sistemin PVsyst Programı Yardımı ile Performans Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gazi Üniversitesi, Ankara, Türkiye.
• Alkan, S. 2019. Çatı Üzeri Doğu-Batı Yönelimli Optimizerli Güneş Enerji Santralinin Pilot Uygulaması ve Güney Yönelimli Güneş Enerji Santraline Göre Üretim Değerlendirmesi ve Ekonomik Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Arel Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
• Atay, S. 2020. Çatı Tipi Güneş Panellerinin Verimini Etkileyen Çevresel Parametrelerin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Kahramanmaraş, Türkiye.
• Ceylan, O., Taşdelen, K. 2018. Isparta İli için Fotovoltaik Programlarının Simülasyon Sonuçlarının Doğruluğunun İncelenmesi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 2018, 18(3), 895 – 903. CW Enerji. 550Wp 108PM M12 HC-MB Solar Panel. 2024. Şu adresten erişilebilir: https://cw-enerji.com/en/product/cw-enerji-550wp-108pm-m12-hc-mb-solar-panel-831.html [Erişim Tarihi 10 Nisan 2025].
• Çekirdek, M. 2017. Fotovoltaik Güç Santrallerinin Tekno-Ekonomik Analizi: Türkiye Örneği. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir, Türkiye.
• Çolak, Ş.Ç. 2010. Fotovoltaik Paneller Yardımı ile Güneş Enerjisinden Elektrik Enerjisi Üretiminin Maliyet Analizi ve Gelecekteki Projeksiyonu. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye. EİGM 1999 (a). Türkiye’nin güneş enerjisi potansiyel atlası (GEPA). Şu adresten erişilebilir: https://gepa.enerji.gov.tr /MyCalculator/ [Erişim Tarihi 10 Nisan 2025].
• EİGM 1999 (b). Sivas ilinin güneş enerjisi potansiyel atlası (GEPA). Şu adresten erişilebilir: https://gepa.enerji.gov.tr/ MyCalculator/pages/58.aspx [Erişim Tarihi 10 Nisan 2025]
• Emre, Ö. 2023. Yüksek Lisans Tezi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Isparta, Türkiye.
• EPDK. 2018. Elektrik Piyasasında Tüketim Tesisi ile Aynı Ölçüm Noktasından Bağlı ve Güneş Enerjisine Dayalı Üretim Tesisleri İçin Lisanssız Üretim Başvurularına ve İhtiyaç Fazlası Enerjinin Değerlendirilmesine İlişkin Usul ve Esaslar. Resmi Gazete. 18.01.2018.
• Girgin, M.H. 2011. Bir Fotovoltaik Güneş Enerjisi Santralinin Fizibilitesi, Karaman Bölgesinde 5 MW’lık Güneş Enerjisi Santrali için Enerji Üretim Değerlendirmesi ve Ekonomik Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Enerji Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
• Haydaroğlu, C. 2017. Dicle Üniversitesi Güneş Enerjisi Santralinin Performans Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Dicle Üniversitesi, Diyarbakır, Türkiye.
• Huawei, 2024. SUN2000-50KTL-M3. Şu adresten erişilebilir: https://support.huawei.com/enterprise/en/doc/EDOC1100265241/dbf82720/technical-specifications [Erişim Tarihi 10 Nisan 2025].
• Kahraman, M.Ü. 2018. Kütahya Bölgesi Güneş ve Rüzgâr Enerji Potansiyellerinin Tekno-Ekonomik Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya, Türkiye.
• Keskin, E. 2012. Türkiye İklim Koşullarında Fotovoltaik Güç Sistemlerinin Tasarımı ve Maliyet Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Hacettepe Üniversitesi, Ankara, Türkiye.
• Kılıç, U. 2018. Şebeke Bağlantılı Fotovoltaik Enerji Üretim Sistemlerinin Tasarlanması ve Türkiye’de Farklı Coğrafik Bölgelerdeki Performans Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Marmara Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
• Küçükgöze, O. M. 2016. Erzincan İlinde Güneş Enerjili Elektrik Üretim Sisteminin Ekonomik Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzincan Üniversitesi, Erzincan, Türkiye.
• Sarı, V., Özyiğit, F. Y. 2020 (a). Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Yerleşkesinde Güneş Enerjisi Santralinin Ekonomik Analizi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 22(65), 517-526.
• Sarı, V., Özyiğit, F. Y. 2020 (b). Sivas İlinin Farklı İlçelerinde Şebeke Bağlantılı Güneş Enerji Santrallerinin Tasarımı ve Analizi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 20, 425-437.
• Sekuçoğlu, S. A. 2012. Fotovoltaik (PV), Rüzgâr ve Hibrit Sistemlerin Tasarımı ve Ekonomik Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon, Türkiye.
• T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı (2025). Türkiye’nin kurulu gücü. Şu adresten erişilebilir: https://enerji.gov.tr/bilgi-merkezi-enerji-elektrik [Erişim Tarihi 22 Mayıs 2025].
• Tekkale, G. 2018. Türkiye’nin Çeşitli İllerinde Yapılacak Arazi Tipi Lisanssız Güneş Enerjisi Santrali Yatırımlarının Teknik ve Finansal Analizi Yüksek Lisans Tezi, Enerji Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
• The Solar Future. 2017. How exactly do solar panels work? Şu adresten erişilebilir: https://www.thesolarfuture.co.za/ 2017/12/03/exactly-solar-panels-work [Erişim Tarihi 10 Nisan 2025].
• Tunçez H.O. 2022. Çatı Üstü Güneş Enerji Santrallerinde Verimliliği Etkileyen Faktörlerin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Konya Teknik Üniversitesi, Konya, Türkiye. Uçar, S. 2018. Çatı ve Cephelerde Fotovoltaik Panel Uygulamaları Üzerine Bir Çalışma: Burdur Örneği. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Arel Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
• Yücel, N. 2018. Minimum Tasarım ve İşletme Maliyetli Fotovoltaik Sistemin Çatı Üstü Uygulaması: Denizli Teknobil Lisesi Örneği. Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Düzce Üniversitesi, Düzce, Türkiye.
• Zientara, B. 2024. Countries That Use the Most Solar Energy in 2024. Şu adresten erişilebilir: https://www.solarreviews. com /blog/where-is-solar-power-used-the-most [Erişim Tarihi 10 Nisan 2025].