Analysis of Three Grid Connected Photovoltaic Power Plants With PVsyst Program; Sample of Kilis

Abstract

In this study; energy production values of three photovoltaic power plants in Kilis City and created systems by PVsyst simulation program and having same characteristics with the said power plants were analyzed. Energy production data generated by the simulation report and the production data of the power plants for three years were compared. Also; the average data of the power plants for the last three years was compared with data of EİGM. Panel and inverter information of these power plants ant annual average temperature and radiation data of coordinates of the power plants were used in the PVsyst simulation program. Meteorological data of locations of the power plants were produced synthetically with Meteonorm 7.3. in the simulation program database. The plants analyzed; they have 1040 kWp, 1029 kWp and 1000 kWp installed power values. To understand the analysis result well; the power plants were selected at close power values and production data for last three years were used. As a result of comparison, it was seen that the data obtained were close to each other but the power plants productions values were less. This difference; changing temperature depending on weather conditions, cloudy days, unimaginable weather events, snow, dust etc. accumulated on panels it is caused by the reason. The study; it is aimed to be a guide for people and institutions planning to invest in this field.

Keywords

• Pvsyst
• photovoltaic
• kilis
• Meteonorm

Şebekeye Bağlı Üç Adet Fotovoltaik Enerji Santralinin PVsyst Programı ile Analizi; Kilis Örneği

Abstract

Bu çalışmada; Kilis İlinde yer alan üç adet güneş enerjisi santrali ile PVsyst 7.1. simülasyon programında oluşturulan ve bahse konu santrallerle aynı özelliklere sahip sistemlerin analizleri yapılmıştır. PVsyst 7.1. simülasyon raporunda yer alan üretim verileri ile santrallere ait üç yıllık enerji üretim değerlerinin karşılaştırılması yapılmıştır. Ayrıca; santrallerin son üç yıllık üretim değerlerinin ortalaması EİGM verileri ile karşılaştırılmıştır. Bu santrallere ait panel ve inverter bilgileri ile santrallerin kurulduğu koordinatların yıllık ortalama sıcaklık ve ışınım verileri, PVsyst simülasyon programında kullanılmıştır. Santrallerin bulunduğu konumlara ait meteorolojik veriler, simülasyon programı veri tabanında yer alan Meteonorm 7.3. aracılığıyla sentetik olarak üretilmiştir. Analizi yapılan santraller; 1040 kWp, 1029 kWp ve 1000 kWp kurulu güç değerlerine sahiptir. Analiz sonucunun daha iyi anlaşılabilmesi için santraller, birbirlerine yakın güç değerlerinde seçilmiş ve son üç yıla ait üretim verileri kullanılmıştır. Karşılaştırma neticesinde; elde edilen verilerin birbirlerine yakın ancak santral enerji üretim değerlerinin daha az olduğu görülmüştür. Meydana çıkan bu fark; hava şartlarına bağlı olarak değişen sıcaklık, bulutlu günlerin varlığı, gerçekleşen hava olaylarının tahmin edilememesi, panel üzerinde biriken kar, toz vb. sebeplerden kaynaklanmaktadır. Kilis ilinde bulunan ve üretim yapan santrallerin analizinin yapılması konusunda bu çalışma öncü durumdadır. Bu sebeple çalışmanın; bu alanda, Kilis İlinde yatırım yapmayı planlayan kişi ve/veya kurumlara yol gösterici olması amaçlanmaktadır.

Keywords

• Pvsyst
• Fotovoltaik Enerji
• Kilis
• Meteonorm

References

1. Ayım Otu B., Kuncan M., Horoz S., “Research on renewable energy (solar) in Ghana”, Uluslararası Bilim ve Mühendislik Sempozyumu, 2019, Siirt, 1018-1029.
2. Çiftçi S., Solak M., Kuncan M., “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, 2020, 1(1): 21-32
3. İzgi E., Özcan Ö., “Şebekeye bağlı fotovoltaik çatı sisteminin karşılaştırmalı performans analizi”,KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2020, 23(3): 127-140.
4. Erdoğan N., “Yenilenebilir enerjiye yönelik teşvikler ile yenilenebilir enerji üretimi arasındaki etkileşim ve finansal yansımaları”, Yüksek lisans tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, (2020).
5. Demiryürek H.K., Arifoğlu U., Boat M., “Lebit enerji güneş santralinin PVsyst programı ile analizi”, BEÜ Fen Bilimleri Dergisi, 2020, 9(3): 1351-1363.
6. Yılmaz Ş., “Kahramanmaraş il merkezi koşullarında optimum enerji verimliliğine sahip fotovoltaik temelli bir elektrik jeneratörünün modellenmesi ve gerçekleştirilmesi”, Doktora tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, (2015).
7. Küçükgöze O.M., “Erzincan ilinde güneş enerjili Elektrik üretim sisteminin ekonomik analizi”, Yüksek lisans tezi, Erzincan Üniversitesi, (2016).
8. Kandilli İ., Minaz M.R., Kuncan M., Kuncan F., “Güneş enerjisiyle arabalarda soğutma ve ısıtma sisteminin tasarımı”, International Conference on Multidisciplinary, Science, Engineering and Technology (IMESET’17 Bitlis), 365-370, (2017).

9. Özyiğit F.Y, Sarı V., “Sivas Cumhuriyet Üniversitesi yerleşkesinde güneş enerjisi santralinin ekonomik analizi”, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 2020, 22(65): 517-526.
10. https://www.enerji.gov.tr/tr-TR/sayfalar/Gunes, Erişim tarihi Kasım 29, 2019.
11. Eremkere M., Aktaş T., “Tekirdağ Bağcılık Araştırma Enstitüsü Üzüm Suyu İşleme Tesis çatısına uygulanabilecek fotovoltaik tasarımların teknik, ekonomik ve çevresel açılardan analizi”, El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 2020, 7(1): 275-294.
12. https://www.teias.gov.tr/tr-TR/turkiye-elektrik-uretim-iletim-istatistiikleri, Erişim tarihi Aralık 01,2020.
13. Tozlu C., “Muğla Üniversitesinde kurulu şebekeye bağlı fotovoltaik güç sistemlerinin performans analizi”, Yüksek lisans tezi, Muğla Üniversitesi, (2004).
14. Akcan E., Kuncan M., Minaz M.R., “PVsyst yazılımı ile 30 kW şebekeye bağlı fotovoltaik sisteminin modellenmesi ve simülasyonu”, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2020, 18: 248-261.
15. Sülü M., “Fotovoltaik güç santrallerinde enerji kaybı ve verimlilik entegrasyonu”, Yüksek lisans tezi, Kilis 7 Aralık Üniversitesi, (2019).
16. Babatunde A.A., Abbasoğlu S., “Evaluation of field data and simulation results of a photovoltaic system in countries with high solar radiation”, Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences TÜBİTAK, 2015, 23: 1608-1618.
17. Aksangör N.N., “Ankara şartlarında bir fotovoltaik sistemin PVsyst programı yardımı ile prformans analizi”, Yüksek lisans tezi, Gazi Üniversitesi, (2019).
18. Tekkale G., “Türkiye’nin çeşitli illerinde yapılacak arazi tipi lisansız güneş enerjisi santrali yatırımlarının teknik ve finansal analizi”, Yüksek lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, (2018).
19. Girgin, M.H., “Bir fotovoltaik güneş enerjisi santralinin fizibilitesi, Karaman bölgesinde MW’lık güneş enerjisi santrali için enerji üretim değerlendirmesi ve ekonomik analizi”, Yüksek lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, (2011).
20. https://www.kilis.gov.tr/ cografi-yapi, Erişim tarihi Ekim 04, 2020.
21. https://www.investinkilis.gov.tr/ Yenilenebilir-Enerji-İcerik-84.html., Erişim tarihi Ekim 04, 2020.
22. https://www.gepa.enerji.gov.tr/MyCalculator/pages/79.aspx, Erişim tarihi Aralık 01, 2020.
23. Bulut N., Kuncan M., Horoz S., “Türkiye’de güneş enerjisinin kullanım alanları ve Siirt güneş enerjisi potansiyeli”, Ahtamara I. Uluslararası Multidisipliner Çalışmalar Kongresi, Van, 1315-1319, (2018).
24. Sarı V., Özyiğit F.Y., “Sivas ilinin farklı ilçelerinde şebeke bağlantılı güneş enerji santrallerinin tasarımı ve analizi”, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2020, 20: 425-437.
25. Yıldız A., Yıldırız E., “Düzce çevresi su temini uygulamalarında kullanılacak 15 kWp fotovoltaik sistemin fayda-maliyet analizi”, Emo Bilimsel Dergi, 2019, 9(2): 53-60.
26. https://www.mgm. gov.tr/kurumici/radyasyon_iller.aspx?il=kilis, Erişim tarihi Aralık 03, 2020.
27. Haydaroğlu C., Gümüş B., “Dicle Üniversitesi güneş enerjisi santralinin PVsyst ile simülasyonu ve performans parametrelerinin değerlendirilmesi”, Dicle Ünivesitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 2016, 7(3): 491-500.
28. Erdoğan Y., Dinçler T., Kuncan M., Ertunç M.H., “Güneş panelleri için yüksek verimli maksimum güç noktası izleyicisi (MPPT) tasarımı”, TOK 2014 Bildiri Kitabı, Kocaeli, 1055-1060, (2014).
29. Çekirdek M., “Fotovoltaik güç santrallerinin tekno-ekonomik analizi: Türkiye Örneği”, Yüksek lisans tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, (2017).
30. Tanış Z., “Elazığ ilinde yer alan şebekeye bağlı fotovoltaik güneş enerjisi santralinin performans analizi”, Yüksek lisans, Yıldız Teknik Üniversitesi, (2019).
31. Çınaroğlu M.S., Nalbantoğlu M., “Kilis İlinde bulunan on – grid bir güneş enerji santralinin PVsyst programı ile performans analizi”, 5th Intenational Engineering and Natural Sciences Conference (INESEG), Diyarbakır, 199-208, (2020).
32. Bulut K., Ghaderi D., “Maximum power point tracking by the small-signal-based PI and fuzy logic controller approaches for a two-stage switched-capacitor DC-DC power boost converter; applicable for photovoltaic utilizations”, El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 2020, 7(3): 1167-1190.
33. Pakma N., “Batman’da 1 MW’lık fotovoltaik enerji sisteminin tasarlanması”, Yüksek lisans tezi, Batman Üniversitesi, (2016).
34. Dülger G., Çubukçu M., Schmid A., “Fotovoltaik modüllerin güç ölçümü belirsizliklerinin analizi”, V.Elektrik Tesisat Ulusal Kongre ve Sergi Bildirileri, (2017).
35. Koirala B.P., Sahan B., Henze N., “Study on MPP mismatch losses in photovoltaic applications”, 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (EU PVSEC), Hamburg, Germany, 3727-3733, (2009).
36. Çıngı A., “Güneş enerjisi elektrik santrallerinde kullanılan fotovoltaik panellerin enerji verimliliklerinin belirlenmesi”, Yüksek lisans tezi, Kilis 7 Aralık Üniversitesi, (2019).
37. Romaliya J.V., “Performance evaluation of grid-connected solar photovoltaic plant using PVsyst software”, Journal of Emerging Technologies and Innovative Research (JETIR), 2015, 2(2): 372-378.
38. Kırbaş İ., Çiftci A., “Feasibility study of a solar power plant installation: a case study of lake Burdur, Turkey”, El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 2019, 6(3): 830-835.
39. Akkaş Ö.P., Çam E., “Optimal operation of a virtual power plant in a day-ahead market considering uncertainties of renewable generation and risk evaluation”, El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 2020, 7(2): 448-460.
40. Dağoğlu Ö., “Toplu konutlarda fotovoltaik sistem kullanımlarının farklı iklim bölgelerine göre değerlendirilmesi”, Yüksek lisans tezi, Fırat Üniversitesi, (2019).
41. Irwan Y.M., Amelia A.R., Irwanto M., Fareq M., Leow W.Z., Gomesh N., Safwatı I., “Stand-alone photovoltaic (SAPV) system assessment using PVsyst sofware”, Energy Procedia, 2015, 79: 596-603.
42. Kılcı O., Koklu M., “The importance of fixed and variable angle in solar power plants analysis”, International Journal of Applied Mathematics, 2019, 7(4): 75-83.
43. Özden T., Karaveli A., Akınoğlu B., “Comparison of the models for solar photovoltaic system performance calculations for Ankara (Middle Anatolia)”, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2020, 18: 54-60.