Türkiye’deki Farklı İller İçin Şebekeye Bağlı Arazi ve Çatı Tipi Lisanssız Fotovoltaik Güç Santrallerinin Tekno-Ekonomik Analizi

Year 2022, Volume: 63 Issue: 709, 560 - 584, 30.12.2022

Celalettin Bakır Ahmet Yılancı

Abstract

Türkiye’de yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretimi için lisanssız kurulumlar artarak devam etmektedir. Özellikle elektrik fiyatlarına gelen yüksek oranlı zamlar, tüketicilerin yatırımlarını yenilenebilir enerji kaynaklarına doğru yönlendirmesini sağlamıştır. Bu çalışmada, 1215 kWp / 1000 kWe güçlerinde hem arazi hem de çatı kurulumu olarak tasarlanan şebekeye bağlı lisanssız güneş enerjisinden elektrik üretim santrallerinin Türkiye’nin farklı iklim koşullarına sahip 7 şehri için (Ağrı, Antalya, Balıkesir, İstanbul, İzmir, Konya ve Samsun), tekno-ekonomik analizi gerçekleştirilmiştir. Analizlerin teknik kısmı PVsyst simülasyon programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca tüm şehirler için seviyelendirilmiş enerji maliyeti, net bugünkü değer, iç kârlılık oranı, proje ve öz kaynak geri dönüşleri hesaplanmıştır. Ekonomik analizde, %100 mahsuplaşma, %50 mahsuplaşma-%50 elektrik satış ve %100 elektrik satış opsiyonları kullanılmıştır. Yıllık enerji üretiminde en yüksek değer 1988 MWh/yıl ile Antalya da arazi kurulumunda, en düşük değer ise 1234 MWh/yıl ile Samsun’da çatı kurulumunda elde edilmiştir. Sistem performans oranında en yüksek değer %80.07 ile Ağrı’da çatı kurulumunda, en düşük değer ise %75.92 ile Antalya’da arazi kurulumunda elde edilmiştir. Tüm senaryolar ele alındığında, net bugünkü değer ve iç kârlılık oranı en yüksek Antalya için olmuştur.

Keywords

Fotovoltaik güç santralleri, lisanssız elektrik, ekonomik analiz, net bugünkü değer, iç kârlılık oranı

Techno-Economic Analysis of Grid-Connected Rooftop and Land Types of Unlicensed Photovoltaıc Power Plants For Dıfferent Cities in Turkey

Abstract

Unlicensed installations of electrical energy generation from renewable energy sources continue increasingly in Turkey. Especially, the high rate of increase in electricity prices has enabled consumers to direct their investments toward renewable energy sources. In this study, techno-economic analyses of unlicensed grid-connected solar power generation plants, which were designed as both land and rooftop installations with the capacity of 1215 kWp/1000 kWe in different climatic conditions of seven cities in Turkey (Ağrı, Antalya, Balıkesir, İstanbul, İzmir, Konya and Samsun), were conducted. The technical part of the analyses was carried out using the PVsyst simulation software. Also, levelized cost of energy, net present value, internal rate of return, project and equity returns were calculated for all cities. In the economic analysis, 100% offsetting, 50% offsetting- 50% electricity sale, and 100% electricity sale options were used. For the annual electrical energy production, the highest value was obtained for the land installation in Antalya with 1988 MWh/year, and the lowest value was calculated for the rooftop installation in Samsun with 1234 MWh/year. For the system performance ratio, the highest and lowest values were found for the rooftop installation in Ağrı with 80.07% and the land installation in Antalya with 75.92%, respectively. The highest net present value and internal rate of return were obtained for Antalya by considering all scenarios.

Keywords

Photovoltaic power plants, unlicensed electricity, economic analysis, net present value, internal rate of return

References

• “Türkiye Elektrik Enerjisi 10 Yıllık Üretim Kapasite Projeksiyonu 2012-2021”. İnternet bağlantısı: https://www.epdk.gov.tr/Detay/DownloadDocument?id=XICKqzCM+PU=, son erişim tarihi: 22 Nisan 2022.
• “Türkiye 2022 yılı Mart Ayı Kurulu Güç miktarı”. 2022. İnternet bağlantısı: https://www.teias.gov.tr/tr-TR/kurulu-guc-raporlari, son erişim tarihi: 22 Nisan 2022.
• “Türkiye’nin 2006 Yılı Elektrik Enerjisi Üretimi Kaynak Dağılımı”. 2006. İnternet bağlantısı: https://www.mmo.org.tr/sites/default/files/aed000af86a084f_ek_0.pdf, son erişim tarihi: 13 Nisan 2022.
• “Lisanssız Elektrik Üretim Yönetmeliği”. 2021. İnternet bağlantısı: https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/3-0-92/elektriklisanssiz-uretim, son erişim tarihi: 07 Nisan 2022.
• Büyükzeren, R., Altıntaş, H. B., Martin, K., Kahraman, A. 2015. “Binalardaki Fotovoltaik Uygulamasının Teknik, Çevresel ve Ekonomik İncelenmesi: Meram Tıp Fakültesi Hastanesi Örneği”. EMO Bilimsel Dergi, cilt 5, sayı 10, s. 41-46
• Yalılı, M. 2021. “Lisanslı Fotovoltaik Güneş Santrali Yatırımının Finansal Analizi: Van İli Örneği”. BEÜ Fen Bilimleri Dergisi, cilt 10, sayı 3, s. 1055-1074.
• Malik, P., Awasthi, M., Sinha, S. 2022. “A techno-economic invetigation of grid integrated hybrid renewable energy systems”. Sustainable Energy Technologies and Assessments, vol. 51, p. 101976.
• Seedahmet, M. M. A., Ramli, M. A. M., Bouchekara, H. R. E. H., Shahriar, M. A. M., Milyani, A. H., Rawa, M. 2022. “A techno-economic analysis of a hybrid energy system fort he electrification of a remote cluster in western Saudi Arabia”. Alexandria Engineering Journal, vol. 61, p. 5183-5202.
• Taylan, O. 2019. “Fotovoltaik ve Rüzgâr Enerjisi Sistem Kapasitelerinin Tekno-Ekonomik Analizle Belirlenmesi: İndirim Oranı ve Satış Tarifesinin Etkileri”. DEU Fen ve Mühendislik Dergisi, cilt 21, sayı 63, s. 879-895.
• Gul, E., Baldinelli, G., Bartocci, P., Bianchi, F., Domenghini, P., Cotana, F., Wang, J. 2022. “A techno-economic analysis of a solar FV and DC battery storage system for a community energy sharing”. Energy, vol. 244, p. 123191.
• Chennaif, M., Maaouane, M., Zahboune, H., Elhafyani, M., Zouggar, S. 2022. “Tri-objective techno-economic sizing optimization of Off-grid and On-grid renewable energy systems using Electric system Cascade Extended analysis and system Advisor Model”. Applied Energy, vol. 305, p. 117844.
• Li, J., Liu, P., Li, Z. 2022. “Optimal design of a hybrid renewable energy system with grid connection and comparison of techno-economic performances with an off-grid system: A case study of West China”. Computers and Chemical Engineering, vol. 159, p. 107657.
• Emrani, A., Berrada, A., Arechkik, A., Bakhouya, M. 2022. “Improved techno-economic optimization of an off-grid hybrid solar/wind/gravity energy storage system based on performance indicators”. Journal of Energy Storage, vol. 49, p. 104163.
• Hafeez, H., Janjua, A. K., Nisar, H., Shakir, S., Shahzad, N., Wagas, A. 2022. “Techno-economic perspective of a floating solar FV deployment over urban lakes: A case study of NUST lake Islamabad”. Solar Energy, vol. 231, p. 355-364.
• Orhan, N., Şahin, S. 2022. “Bir besi çiftliğinde güneş enerjisi sisteminin uygulanması ve ekonomik analizi ”. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi, cilt 9, sayı 1, s. 33-40
• Altınkök, S., Karadeniz, S., Altınkök, A. 2022. “Photovoltaic system design and analysis at faculty scale”. Journal of Naval Science and Engineering, vol 18, no 1, p. 91-120
• Dal, A. R., Yılmaz, F. 2022. “Marmara bölgesindeki bir konteyner limanı için fotovoltaik enerji sistem kurulumunun tekno-ekonomik ve çevresel analizi”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, cilt 9, sayı 1, s. 416-432
• Çağlayan, N. 2019. “Bir sera işletmesi için şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız rüzgar, fotovoltaik ve jeneratör sistemlerinin teknik ve ekonomik değerlendirmesi”. Mediterranean Agricultural Sciences , cilt 32, sayı 2, s. 175-184
• Biçen, T., Vardar, A. 2022. “Technical an economic analysis of electricity producton with solar panels: Bursa example”. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, cilt 36, sayı 1, s. 59-73
• Çeliktaş, M. S., Kıraç, B. 2019. “Şebeke bağlantılı bir fotovoltaik tesisin uzun erimli teknik ve ekonomik analizi”. Sürdürülebilir Mühendislik Uygulamaları ve Teknolojik Gelişmeler Dergisi, cilt 2, sayı 2, s. 101-112
• “Elektrik Tarife Tabloları”. 2022. İnternet bağlantısı: https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/3-1327/elektrik-faturalarina-esas-tarife-tablolari, son erişim tarihi: 07 Nisan 2022.
• Türkiye Cumhuriyet Merkez Bankası. 2022. “Gösterge Niteliğindeki Merkez Bankası Kurları-Tarih bazında görüntüleyebileceğiniz Merkez Bankası kurları”, İnternet bağlantısı: https://www.tcmb.gov.tr/kurlar/kurlar_tr.html, son erişim tarihi: 22 Nisan 2022.
• Zou, H. Brown, M. A., Mao, G. 2017. “Large-scale FV power generation in China: A grid parity and techno-economic analysis”. Energy, vol. 134, p. 256-268.
• Aquila, G., Coelho, E. O. P., Bonatto, B. D., Pamplona, E. O., Nakamura, T. W. 2021. “Perspective of uncertainty and risk from the CVaR-LCOE approach: An analysis of the case of FV microgeneration in Minas Gerais, Brazil”. Energy, vol. 226, p. 120327.
• Castro, S. L., Filgueira, V. A., Carral, C. L., Formoso, J. A. F. 2016. “Economic feasibility of floating offshore wind farms”. Energy, vol. 112, p. 868-882.
• Short, W., Packey, D., Holt, T. A. 1995. “A manual for the economic evaluation of energy efficiency and renewable energy Technologies”. Golden: National Renewable Energy Laboratory, (No. NREL/TP-462-5173), p. 120.
• Agyekum, E. B. 2021. “Techno-economic comparative analysis of solar photovoltaic power systems with and without storage systems in three different climatic regions, Ghana”. Sustainable Energy Technologies and Assesments, vol. 43, p. 100906.
• “Yatırımlarda Devlet Yardımları Hakkında Kararın Uygulanmasına İlişkin Tebliğde Değişiklik Yapılmasına Dair Tebliğ”. 2022. İnternet bağlantısı: https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2022/02/20220224-20.htm, son erişim tarihi: 08 Nisan 2022
• 4. Bölge Teşvik Unsurları 2022. İnternet bağlantısı: https://www.tesvikbelgesi.net/wp-content/uploads/2017/06/B%C3%96LGESEL-TE%C5%9EV%C4%B0K-4.-B%C3%96LGE DESTEKLER%C4%B0.pdf, son erişim tarihi: 22 Nisan 2022.