Elbistan Vocational School Roof Top Solar Power Plant Installation Simulation: Performance Analysis

Yıl 2024, Cilt: 1 Sayı: 1, 33 - 42, 08.06.2024

Kerim Martin

Öz

Nowadays, the search for more environmentally friendly and sustainable energy sources is gaining momentum due to the negative effects and limited reserves of fossil fuels, which are widely used to meet the world's energy demand. In this context, solar energy applications come to the fore. TURKEY has a remarkable potential in terms of solar energy. Utilizing this potential will provide a more sustainable energy supply by reducing our dependence on foreign energy and a more environmentally friendly energy production will be achieved. In this study, a rooftop solar power plant project that can be installed on the south-facing roofs of Kahramanmaraş İstiklal University Elbistan Vocational School buildings was planned and simulated. The simulation was performed by using PVSOL software. In the simulation, 4 roofs on which solar power plant could be installed were evaluated and the total roof area was taken into account as 684.3 m2. The number of PV modules that can be placed in this area is calculated as 220 and the total installed power is 148.5 kW. Considering Elbistan's annual solar radiation values, the power plant has a total annual electricity production of 225459 kWh. This is an underestimated value. In addition to energy production, the amount of CO2 emissions prevented was calculated as 105867 kg/year. According to current costs and electricity unit price data, the payback period of the project is calculated as 7.2 years. Assuming that payback periods under 10 years are feasible, it is understood that the payback period of this project is quite good.

Anahtar Kelimeler

PV Systems, PVSOL Software, Renewable Energy, Simulation

Elbistan Meslek Yüksekokulu Çatı Üstü Güneş Enerjisi Santrali Kurulum Simülasyonu: Performans Analizi

Öz

Günümüzde dünya enerji talebini karşılamak için yaygın olarak kullanılan fosil yakıtların olumsuz etkileri ve sınırlı rezervleri nedeniyle daha çevre dostu ve sürdürülebilir enerji kaynakları arayışı hız kazanıyor. Bu bağlamda güneş enerjisi uygulamaları ön plana çıkmaktadır. TÜRKİYE güneş enerjisi açısından kayda değer bir potansiyele sahiptir. Bu potansiyelin değerlendirilmesi ile enerjide dışa bağımlılığımız azaltılarak daha sürdürülebilir bir enerji arzı sağlanacak ve daha çevreci bir enerji üretimi gerçekleştirilecektir. Bu çalışmada Kahramanmaraş İstiklal Üniversitesi Elbistan Meslek Yüksekokulu binalarının güneye bakan çatılarına kurulabilecek bir çatı üstü güneş enerjisi santrali projesi planlanmış ve simülasyonu yapılmıştır. Simülasyon PVSOL yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Simülasyonda güneş enerji santrali kurulabilecek 4 çatı değerlendirilmiş ve toplam çatı alanı 684,3 m2 olarak dikkate alınmıştır. Bu alana yerleştirilebilecek PV modül sayısı 220 ve toplam kurulu güç 148,5 kW olarak hesaplanmıştır. Elbistan'ın yıllık güneş radyasyonu değerleri dikkate alındığında santralin yıllık toplam elektrik üretimi 225459 kWh'dir. Bu azımsanacak bir değerdir. Enerji üretiminin yanı sıra engellenen CO2 emisyon miktarı 105867 kg/yıl olarak hesaplanmıştır. Mevcut maliyetler ve elektrik birim fiyatı verilerine göre projenin geri ödeme süresi 7,2 yıl olarak hesaplanmıştır. Geri ödeme sürelerinin 10 yılın altında uygulanabilir olduğu varsayıldığında, bu projenin geri ödeme süresinin oldukça iyi olduğu anlaşılmaktadır.

Anahtar Kelimeler

PV Sistemleri, PVSOL Yazılımı, Yenilenebilir Enerji, Simülasyon

Kaynakça

• Akkaya, S., & Akkaya OY, S. (2021). Samsun, Bayburt ve Mersin illerine kurulabilecek güneş enerjisi santrallerinin modellenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9(2), 759-773. https://doi.org/10.29130/dubited.785908
• Aksangör, N. N., Martin, K., & Boran, K. (2019). PVsyst simülasyon aracı kullanarak Ankara’da fotovoltaik güneş sistemlerin performans ve maliyet analizi. 3rd International Symposium on Innovative Approaches in Scientific Studies.
• Arı, F., & Yılmaz, V. (2023). Türkiye’de ve Dünya’da enerji kaynaklarının genel görünümü ve alternatif enerji kaynaklarının önemi. Dicle Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 34, 496–519. https://doi.org/10.15182/diclesosbed.1340642
• Atalay Ayran, Z., & Aslan, Y. (2019). Kütahya ili güneş enerji potansiyelinin araştırılması ve örnek bir güneş enerji santralinin ekonomik analizi.
• Başay, V., Akyüz, C., & Yılmaz, G. (2019). Uludağ çevresinde ormanlık ve orta yükseklikte dağlık bölgelerde kurulan güneş enerjisi santralinin verimliliğini belirleyen etkenler. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 24(1), 181–192. https://doi.org/10.17482/uumfd.444536
• Büyükzeren, R., Altıntaş, H. B., Martin, K., & Kahraman, A. (2016). Binalardaki fotovoltaik uygulamasının teknik, çevresel ve ekonomik incelenmesi: Meram Tıp Fakültesi Hastanesi örneği. EMO Bilimsel Dergi, 5(10).
• Çalık, A., & Emre, Ö. (2022). Isparta ili için güneş enerjisi santrali (fotovoltaik) çatı uygulamasından elde edilen simülasyon verilerinin ekonomik analizi. Cihannüma Teknoloji Fen ve Mühendislik Bilimleri Akademi Dergisi, 12–35. https://doi.org/10.55205/joctensa.12202261
• Ceylan, A., & Mizirak, Z. (2023). 100. Yılında Türkiye’deki Tarım Politikalarının Yapısal Değişimi. https://doi.org/10.51124/jneusbf.2023.53
• Dal, A. R. (2021a). Göl ve barajların güneş enerji santrali olarak kullanım potansiyelinin incelenmesi: Yamula Barajı örneği. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 9(4), 726–738. https://doi.org/10.29109/gujsc.1002791
• Dal, A. R. (2021b). Yat Limanlarındaki güneş enerji santralleri panel eğim açısı değişiminin elektrik üretimi açısından incelenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9(4), 1113–1127. https://doi.org/10.29130/dubited.869639
• Diken, B., & Kayişoğlu, B. (2022). RetScreen programı kullanılarak Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi ziraatbiyotek binasına uygulanabilecek fotovoltaik tasarımın fizibilite analizi. Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 19(3), 656–667. https://doi.org/10.33462/jotaf.1058491
• Energy Institute. (2022). EI Statistical Review of World Energy. Retrieved April 30, 2024, from https://www.energyinst.org/statistical-review/home
• Kalay, A., Ağçal, A., & Ulgen, K. (2023). Yatağan-Muğla Türkiye’ de kurulu olan 1 Mw şebeke bağlantılı bir Pv güç santralinde Matlab-Sımulink portalında Statcom yoluyla performans iyileştirilmesi. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 11(1), 113–125. https://doi.org/10.21923/jesd.1168233
• Kan Kaynar, N. (2016). Yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisinin Amasya ilindeki potansiyeli. Bilge International Journal of Science and Technology Research, 4(2), 48–54.
• Kumruoğlu, C. L., & Ateş, S. B. (2022). Türkiye’nin güneş enerjisi potansiyeli ve İskenderun için örnek üretim projeksiyonu. Cukurova University Journal of the Faculty of Engineering, 37(1).
• Öztürk, B., Akyazı, Ö., Şahin, M., & Yılmaz, G. (2023). Şebeke bağlantılı güneş enerji santralinin modellenmesi ve simülasyon analizi: Ağrı/Çukurçayır Köyü 999 kW güneş enerjisi santrali örneği. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 13(4), 1623–1647. https://doi.org/10.31466/kfbd.1327312
• Şencan, D. (2021). Çevresel sorunların önlenmesinde karbon vergisi üzerine genel bir bakış. Türkiye Mesleki ve Sosyal Bilimler Dergisi, 6, 50–58. https://doi.org/10.46236/jovosst.966313
• Taktak, F., & Ilı, M. (2018). Güneş enerji santrali (GES) geliştirme: Uşak örneği. Geomatik Dergisi Journal of Geomatics, 3(1), 1–21.
• T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. (2024). https://enerji.gov.tr/bilgi-merkezi-enerji-elektrik