Modeling and Simulation of 30 kW Grid Connected Photovoltaic System with PVsyst Software

Abstract

In the last century, electrical energy has become a basic requirement in humanity's daily living standards. Electricity demand in the world is increasing day by day. Thermal or hydroelectric power plants are currently used to supply this high electrical energy requirement. Increasing concern about greenhouse gas emissions and other environmental adversities, which is adverse effects of electrical energy production; This causes renewable energy technologies such as PV systems for electricity generation to be kept increasing and demanded. The demand for environmentally friendly electricity generation systems are increasing day by day. In order to respond to this increase, since solar photovoltaic (PV) based energy generation systems have the most valuable contribution, there is a great focus on these systems globally in renewable energy-based production. Solar photovoltaic technology is used to make use of solar energy in electrical energy production. In this respect, for Turkey with high potential for solar energy, PV systems are of great importance. In addition to the geographical location and solar vision potential, solar module types also affect the performance of PV energy systems. In this article; a complete modeling and simulation of the 30 kW solar photovoltaic interconnected network in Batman in southeastern Turkey, is shown. PVsyst software program was used to analyze the performance rate and the different losses occurring in the system.

Keywords

• Solar energy systems
• PV system
• Modeling and Simulation
• Grid Connected Photovoltaic Systems
• PVsyst

PVsyst Yazılımı ile 30 kW Şebekeye Bağlı Fotovoltaik Sistemin Modellenmesi ve Simülasyonu

Öz

Elektrik enerjisi, son yüzyılda, insanlığın günlük yaşam standartlarında temel bir gereklilik haline gelmiştir. Dünyada elektrik enerjisi talebi her geçen gün artmaktadır. Bu yüksek elektrik enerjisi ihtiyacının tedarik edilmesinde şu anda termal veya hidroelektrik enerji üretim santrallerinden faydalanılmaktadır. Elektrik enerjisi üretiminin olumsuz etkileri olan sera gazı emisyonu ve diğer çevresel olumsuzluklarla ilgili artan endişe, elektrik üretimi için PV sistemler gibi yenilenebilir enerji teknolojilerinin giderek daha fazla tutulmasına ve talep görmesine sebep olmaktadır. Çevre dostu elektrik üretim sistemlerine olan talep, her geçen gün daha fazla artış göstermektedir. Bu artışa karşılık verebilmek için, yenilenebilir enerji tabanlı üretimde, güneş fotovoltaik (PV) tabanlı enerji üretim sistemlerinin en değerli katkı payına sahip olması dolayısıyla, küresel anlamda bu sistemlere büyük bir odak oluşmuş durumdadır. Elektrik enerjisi üretiminde güneş enerjisinden faydalanmak için güneş fotovoltaik teknolojisi kullanılmaktadır. Bu açıdan bakıldığında güneş enerji potansiyeli yüksek olan Türkiye için, PV sistemler çok büyük önem taşımaktadır. PV enerji sistemlerinin performansına, coğrafi konumun ve güneş görme potansiyelinin yanı sıra güneş modülü tipleri de etki etmektedir. Bu makalede; Türkiye'nin güneydoğusundaki Batman ilinde birbirine bağlı 30 kW güneş fotovoltaik şebekenin tam bir modellemesi ve simülasyonu gösterilmiştir. Performans oranını ve sistemde meydana gelen farklı kayıpları analiz etmek için PVsyst yazılım programı kullanılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Güneş enerji sistemleri
• PV sistem
• Modelleme ve Simülasyon
• Şebeke Bağlantılı Fotovoltaik Sistemler
• PVsyst

References

1. Erdoğan, Y., Dinçler, T., Kuncan, M., & Ertunç, H. M. (2014). Güneş panelleri için yüksek verimli maksimum güç noktası izleyicisi (MPPT) tasarımı. Türk Otomatik Kontrol Toplantısı, Kocaeli-Türkiye, 1055-1060.
2. Yadav, P., Kumar, N., & Chandel, S. S. (2015, April). Simulation and performance analysis of a 1kWp photovoltaic system using PVsyst. In 2015 International Conference on Computation of Power, Energy, Information and Communication (ICCPEIC) (pp. 0358-0363). IEEE.
3. Bulut, N., Kuncan, M., & Horoz, S. (2018, August). Türkiye’de Güneş Enerjisinin Kullanım Alanaları ve Siirt Güneş Enerji Potansiyeli. Ahtamara 1. Uluslararası Multidisipliner Çalışmlar Kongresi Tam Metin Kitabı. Gevaş, Van (pp. 1315-1319).
4. Kandilli, İ., Minaz, M.R., Kuncan, M., & Kuncan, F. (2017, October). Güneş Enerjisiyle Arabalarda Soğutma ve Isıtma Sisteminin Tasarımı. International Conference on Multidisciplinary, Science, Engineering and Technology (IMESET’17 Bitlis) (pp. 365-370).
5. Ayım-Otu, B., Kuncan, M., Horoz, S. (2019). Research on Renewable Energy (Solar) in Ghana. Uluslararası Bilim ve Mühendislik Sempozyumu, Siirt.
6. Kandilli, İ., Karakaş, E., & Kuncan, M.(2017). Solar Powered Boat Design. 8. International Advanced Technologies Symposium, Elazığ.
7. http://www.yegm.gov.tr/anasayfa.aspx. (ziyaret tarihi: 08.01.2020).
8. http://gunesenerjisi.uzerine.com/index.jsp?objid=663, (ziyaret tarihi: 28.01.2020).

9. https://muhendistan.com/fotovoltaik-sistemler-nedir/, (ziyaret tarihi: 29.01.2020).
10. https://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Gunes, (ziyaret tarihi: 08.01.2020).
11. http://www.yegm.gov.tr/MyCalculator/ ,(ziyaret tarihi: 08.01.2020).
12. http://www.yegm.gov.tr/MyCalculator/pages/72.aspx, (ziyaret Tarihi: 29.01.2020).
13. https://batman.ktb.gov.tr/TR-56576/cografya.html, (ziyaret Tarihi: 29.01.2020).
14. Aksangör, N.N. (2019). Ankara Şartlarında Bir Fotovoltaik Sistemin PVsyst Programı Yardımı İle Performans Analizi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
15. Saraswat, R. (2016, July). Comparative performance evaluation of solar PV modules from different manufacturers in India by using PVsyst. In 2016 IEEE 1st International Conference on Power Electronics, Intelligent Control and Energy Systems (ICPEICES) (pp. 1-3). IEEE.
16. Soualmia, A., & Chenni, R. (2016, November). Modeling and simulation of 15MW grid-connected photovoltaic system using PVsyst software. In 2016 International Renewable and Sustainable Energy Conference (IRSEC) (pp. 702-705). IEEE.
17. https://akhisarmyo.mcbu.edu.tr/db_images/file/gunes-enerjisi-1-1283TR.pdf, (ziyaret tarihi: 29.01.2020).
18. Sharma, S., Kurian, C. P., & Paragond, L. S. (2018, March). Solar PV system design using PVsyst: a case study of an academic Institute. In 2018 International Conference on Control, Power, Communication and Computing Technologies (ICCPCCT) (pp. 123-128). IEEE.