Analysis of Production Efficiencies in Solar Energy Systems Established in Different Cities in Turkey

Abstract

Our country has high solar energy potential in terms of alternative energy sources. It needs to be established and operated in the most efficient way, especially in terms of initial investment costs and energy production costs. This study, to ensure optimum efficiency and to prepare feasibility reports correctly, the production values of solar energy plants established in 4 regions and 8 different provinces were monitored and compared with each other and the solar potentials of the provinces where they are located. The highest efficiency in terms of average solar energy potential was obtained in Elâzığ with 118%. Afterwards, efficiencies above the potential were obtained in Şanlıurfa 116%, Aksaray 115%, Konya 114%, Gaziantep 113%, Kahramanmaraş 113%. However, efficiencies of 78% and 85% were obtained in Diyarbakır and Osmaniye, respectively, and remained below the potential. This situation shows the importance of the parameters to be selected when preparing feasibility reports.

Keywords

• Solar Energy Systems
• Efficiency Analysis
• Energy Production

Türkiye’deki Farklı Şehirlerde Kurulan Güneş Enerjisi Sistemlerinde Üretim Verimlerinin Analizi

Abstract

Ülkemiz alternatif enerji kaynakları açısından yüksek güneş enerjisi potansiyeline sahiptir. Özellikle ilk yatırım maliyetleri ve enerji üretim maliyetleri açısından en verimli şekilde kurulması ve işletilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada optimum verimliliğin sağlanması ve fizibilite raporlarının doğru hazırlanabilmesi için 4 bölgede ve 8 ayrı ilde kurulan güneş enerjisi santrallerinin üretim değerleri izlenerek birbirleriyle ve bulundukları illerin güneş potansiyelleri ile karşılaştırılmıştır. Bu sayede paylaşılan verilerin sonraki çalışmalara yol gösterici olması amaçlanmaktadır. Ortalama güneş enerjisi potansiyeli açısından en yüksek verim %118 ile Elâzığ’da elde edilmiştir. Sonrasında Şanlıurfa'da %116, Aksaray'da %115, Konya'da %114, Gaziantep'te %113, Kahramanmaraş'ta %113 potansiyelin üzerinde verimler elde edilmiştir. Ancak, Diyarbakır ve Osmaniye'de sırasıyla %78 ve %85 verimler elde edilmiş ve potansiyelin altında kalmıştır. Bu durum fizibilite raporları hazırlanırken seçilecek parametrelerin önemini göstermektedir.

Keywords

• Güneş Enerjisi Sistemleri
• Verim Analizi
• Enerji Üretimi

References

1. Lavrik A., Yakovleva E., Lеskov A. (2018). Assessing the Solar Power Plant Efficiency Degradation Resulting from Heating. Journal of Ecological Engineering. 19(3), 115-119.
2. Acar, C., Beskese, A., & Temur, G. T. (2018). Sustainability analysis of different hydrogen production options using hesitant fuzzy AHP. International Journal of Hydrogen Energy, 43(39), 18059-18076.
3. Sachs, J., Moya, D., Giarola, S., & Hawkes, A. (2019). Clustered spatially and temporally resolved global heat and cooling energy demand in the residential sector. Applied Energy, 250, 48-62.
4. Topcu, C., & Yünsel, D. T. (2012). Yenilenebilir enerji raporu. Çukurova Kalkınma Ajansı, Adana
5. Uyan, M., (2016). Güneş enerjisi santrali kurulabilecek alanların AHP yöntemi kullanılarak CBS destekli haritalanması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(4): 343-351
6. https://www.teias.gov.tr/turkiye-elektrik-uretim-iletim-istatistikleri
7. Kılıç, F. Ç. 2015. “Güneş Enerjisi, Türkiye’deki Son Durumu ve Üretim Teknolojileri,” Mühendis ve Makina, cilt 56, sayı 671, s. 28-40.
8. https://enerji.gov.tr/bilgi-merkezi-enerji-elektrik#:~:text=2023%20y%C4%B1l%C4%B1nda%20elektrik%20%C3%BCretimimizin%2C%20%36,si%20di%C4%9Fer%20kaynaklardan%20elde%20edilmi%C5%9Ftir

9. Effat, H. A. (2013). Selection of potential sites for solar energy farms in Ismailia Governorate, Egypt using SRTM and multicriteria analysis. International Journal of Advanced Remote Sensing and GIS, 2(1), 205-220.
10. Sahin, G., Akkus, I., Koc, A., & van Sark, W. (2024). Multi-criteria solar power plant siting problem solution using a GIS-Taguchi loss function based interval type-2 fuzzy approach: The case of Kars Province/Turkey. Heliyon, 10(10).
11. Bouzguenda, M., Al Omair, A., Al Naeem, A., Al-Muthaffar, M., and Wazir, O. B. (2014). Design of an off-grid 2 kW solar PV system. In Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER), Ninth International Conference, 1-6.
12. Kymakis, E., Kalykakis, S., & Papazoglou, T. M. (2009). Performance analysis of a grid connected photovoltaic park on the island of Crete. Energy conversion and management, 50(3), 433-438.
13. Guo, B., Javed, W., Figgis, B. W., & Mirza, T. (2015, March). Effect of dust and weather conditions on photovoltaic performance in Doha, Qatar. In 2015 First Workshop on Smart Grid and Renewable Energy (SGRE) (pp. 1-6). IEEE.
14. https://gepa.enerji.gov.tr/
15. Mariano, J. R. L., Liao, M., & Ay, H. (2021). Performance evaluation of solar PV power plants in Taiwan using data envelopment analysis. Energies, 14(15), 4498.
16. Mustafa, R. J., Gomaa, M. R., Al-Dhaifallah, M., & Rezk, H. (2020). Environmental impacts on the performance of solar photovoltaic systems. Sustainability, 12(2), 608.
17. Windarta, J., Saptadi, S., Satrio, D. A., & Silaen, J. S. (2020). Technical Analysis on Household-Scale Rooftop Solar Power Plant Design with On-Grid System in Semarang City. In E3S Web of Conferences (Vol. 202, p. 08006). EDP Sciences.
18. Hantoro, R., Septyaningrum, E., Cony Setiadi, I., Fahmi Izdiharrudin, M., Damien Uwitije, P., Akbar, A., ... & Sinatra, L. (2020). Design and Implementation of Real-Time Monitoring System for Solar Power Plant in Surabaya, Indonesia.
19. Haydaroğlu, C., & Gümüş, B. (2016). Dicle Üniversitesi güneş enerjisi santralinin PVsyst ile simülasyonu ve performans parametrelerinin değerlendirilmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 7(3), 491-500.