Investigation of Production Data of Solar Power Plant after Cleaning

Year 2024, Volume: 6 Issue: 3, 583 - 591, 31.12.2024

Mustafa Tahir Akkoyunlu , Enes Polat , Recep Özkılıçaslan , Veli Keleş , Yousef Abdallatif , Ahmet Samancı

Abstract

Solar panels are one of the most widely used renewable energy sources worldwide. These power plants are also clean and sustainable energy production. This power is used primarily in industrial irrigation systems and domestic energy consumption. The efficiency of the photovoltaic system is influenced by many factors such as air temperature, wind speed and direction, relative humidity, solar radiation, dust accumulation, and shade. This study discussed a photovoltaic system that produces energy in the Konya–Meram district. Konya and its surroundings are rich in solar energy potential, and many power plants are operating in this region. The study also observed the power generation of the power plant in the Meram region in June, July, August, and September using the FusionSolar tracking system. When the data obtained from the follow-up system was examined, a significant power drop in the power produced by the plant was detected in June and it was determined that this decrease was due to the dust effect, that is, the contamination of the plant. In July, after cleaning, the power produced by the plant increased. Power generation after cleaning increased by 17.5% compared to previous months when cleaning was not done. However, it was found that the plant was polluted again in August and the plant was cleaned once more. After the second cleaning, the plant performance improved significantly. As a result, it has revealed the need to clean the plant after regular monitoring of solar power plants with monitoring systems and the decline in pollution-induced power generation. The data in the study showed a gradual decline in production following a significant initial increase, highlighting the need for periodic cleaning every two months on average. Thus, more power will be obtained from these plants and less use of fossil resources will be provided.

Keywords

Solar energy, Photovoltaic panel, Production data, Konya

Thanks

We would like to thank HUDAVERDI YAY BEY OF SYS ENERGY COMPANY OWNERS for the support this work has provided.

Güneş Enerji Santralinin Temizlik Sonrası Üretim Verilerinin İncelenmesi

Abstract

Güneş panelleri dünya çapında en yaygın kullanılan yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir. Bu santraller de temiz ve sürdürebilir enerji üretimi gerçekleştirilmektedir. Üretilen bu güç sanayi başta olmak üzere, tarımsal sulama sistemlerinde ve evsel enerji tüketiminde kullanılmaktadır. Fotovoltaik sistemin verimliliğini hava sıcaklığı, rüzgâr hızı ve yönü, bağıl nem, güneş radyasyonu, toz birikimi ve gölge gibi birçok faktör etkilemektedir. Bu çalışmada, Konya–Meram ilçesinde enerji üretimi yapan fotovoltaik bir sistem ele alınmıştır. Konya ve çevresi güneş enerji potansiyeli bakımından oldukça zengin bir ildir ve bu bölgede birçok santral faaliyet göstermektedir. Çalışmada Meram bölgesinde enerji üreten santralin haziran, temmuz, ağustos ve eylül aylarındaki güç üretimi FusionSolar takip sistemi kullanılarak gözlemlenmiştir. Takip sisteminden alınan veriler incelendiğinde, haziran ayında santralin ürettiği güçte önemli ölçüde güç düşüşü tespit edilmiş ve bu düşüşün toz etkisinden yani santralin kirlenmesi kaynaklı olduğu tespit edilmiştir. Temmuz ayında yani temizlik yapıldıktan sonra santralin ürettiği güç artmıştır. Temizlik sonrası güç üretimi, temizliğin yapılmadığı önceki aylara kıyasla %17,5 oranında artmıştır. Fakat santralin ağustos ayında tekrar kirlendiği tespit edilmiş ve santral bir kez daha temizlenmiştir. İkinci temizlikten sonra da santral performansında iyileşme gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, güneş enerjisi santrallerinin takip sistemleri ile düzenli bir şekilde izlenmesi ve kirlilik kaynaklı güç üretimindeki düşüş görülmesinden sonra santralin temizlenmesi ihtiyacını gözler önüne sermiştir. Çalışmadaki veriler, üretimde önemli bir başlangıç artışının ardından kademeli bir düşüş olduğunu göstermiş ve ortalama iki ayda bir periyodik temizlik ihtiyacını vurgulamıştır. Böylece bu santrallerden hem daha fazla güç elde edilecek hem de fosil kaynakların daha az kullanımı sağlanacaktır.

Keywords

Güneş enerjisi, Fotovoltaik panel, Üretim verileri, Konya

Thanks

Bu çalışmayı vermiş olduğu desteklerden dolayı SYS ENERJİ FİRMASI SAHİPLERİNDEN HÜDAVERDİ YARAR BEY'e teşekkür ederiz.

References

• M. Atmaca, G. Yusufoğlu, A.B. Kurtuluş, Güneş enerjili sulamanın tarım sektöründe uygulaması, Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 3 (2014), 142-153. doi:10.17798/beufen.40454
• J.F. Kok, E.J.R. Parteli, T.I. Michaels, D.B. Karam, The physics of wind-blown sand and dust, Reports on Progress in Physics. 75 (2012), 106901. doi:10.1088/0034-4885/75/10/106901
• M. Saidan, A.G. Albaali, E. Alasis, J.K. Kaldellis, Experimental study on the effect of dust deposition on solar photovoltaic panels in desert environment, Renewable Energy. 92 (2016), 499–505. doi:10.1016/j.renene.2016.02.031
• R. Khilar, G.M. Suba, T.S. Kumar, J.S. Isaac, S.K. Shinde, S. Ramya, V. Prabhu, K.G. Erko, Improving the efficiency of photovoltaic panels using machine learning approach, International Journal of Photoenergy. 2022 (2022), 1–6. doi:10.1155/2022/4921153
• M.S. El-Shobokshy, F.M. Hussein, Effect of dust with different physical properties on the performance of photovoltaic cells, Solar Energy. 51 (1993), 505–511. doi:10.1016/0038-092x(93)90135-b
• Y. Shao, K.-H. Wyrwoll, A. Chappell, J. Huang, Z. Lin, G.H. McTainsh, M. Mikami, T.Y. Tanaka, X. Wang, S. Yoon, Dust cycle: An emerging core theme in Earth system science, Aeolian Research. 2 (2011), 181–204. doi:10.1016/j.aeolia.2011.02.001
• P. Ginoux, J.M. Prospero, T.E. Gill, N.C. Hsu, M. Zhao, Global‐scale attribution of anthropogenic and natural dust sources and their emission rates based on MODIS Deep Blue aerosol products, Reviews of Geophysics. 50 (2012), RG3005. doi:10.1029/2012rg000388
• K. Pabortsava, R.S. Lampitt, J. Benson, C. Crowe, R. McLachlan, F. a. C.L. Moigne, C.M. Moore, C. Pebody, P. Provost, A.P. Rees, G.H. Tilstone, E.M.S. Woodward, Carbon sequestration in the deep Atlantic enhanced by Saharan dust, Nature Geoscience. 10 (2017), 189–194. doi:10.1038/ngeo2899
• X. Li, D.L. Mauzerall, M.H. Bergin, Global reduction of solar power generation efficiency due to aerosols and panel soiling, Nature Sustainability. 3 (2020), 720–727. doi:10.1038/s41893-020-0553-2
• M. Hacibeyoglu, M. Çeli̇K, Ö.E. Çi̇Çek, K en yakın komşu algoritması ile binalarda enerji verimliliği tahmini, Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 5(2) (2023), 65–74. doi:10.47112/neufmbd.2023.10
• M. Saidan, A.G. Albaali, E. Alasis, J.K. Kaldellis, Experimental study on the effect of dust deposition on solar photovoltaic panels in desert environment, Renewable Energy. 92 (2016), 499–505. doi:10.1016/j.renene.2016.02.031
• H.A. Kazem, M.T. Chaichan, The effect of dust accumulation and cleaning methods on PV panels’ outcomes based on an experimental study of six locations in Northern Oman, Solar Energy. 187 (2019), 30–38. doi:10.1016/j.solener.2019.05.036
• S. Vaishak, P.V. Bhale, Effect of dust deposition on performance characteristics of a refrigerant based photovoltaic/thermal system, Sustainable Energy Technologies and Assessments. 36 (2019), 100548. doi:10.1016/j.seta.2019.100548
• B.R. Paudyal, S.R. Shakya, Dust accumulation effects on efficiency of solar PV modules for off grid purpose: A case study of Kathmandu, Solar Energy. 135 (2016), 103–110. doi:10.1016/j.solener.2016.05.046 Y. Guan, H. Zhang, B. Xiao, Z. Zhou, X. Yan, In-situ investigation of the effect of dust deposition on the performance of polycrystalline silicon photovoltaic modules, Renewable Energy. 101 (2016), 1273–1284. doi:10.1016/j.renene.2016.10.009
• A.A. Hachicha, I. Al-Sawafta, Z. Said, Impact of dust on the performance of solar photovoltaic (PV) systems under United Arab Emirates weather conditions, Renewable Energy. 141 (2019), 287–297. doi:10.1016/j.renene.2019.04.004 A. Gholami, I. Khazaee, S. Eslami, M. Zandi, E. Akrami, Experimental investigation of dust deposition effects on photo-voltaic output performance, Solar Energy. 159 (2017), 346–352. doi:10.1016/j.solener.2017.11.010
• D. Jung, G. H. Gareis, A. Staiger, and A. Salmon, Effects of soiling on agrivoltaic systems: Results of a case study in Chile in AIP Conference Proceedings, American Institute of Physics Inc., 2022. doi: 10.1063/5.0107943
• V. Selvaganesh, P. S. Manoharan, V. Seetharaman, Cleaning solar panels using portable robot system,International Journal of Control Theory and Applications. 10 (2017), 195-203.
• K. Chailoet, E. Pengwang, Assembly of Modular Robot for Cleaning Various Length of Solar Panels, in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Institute of Physics Publishing, 2019. doi: 10.1088/1757-899X/639/1/012014
• S. Bulbul, E. Ayhan, H. Gökmeşe, Termik santral atığı olan kömür külünün SBR matrisli bileşiklere ilave edilmesinin mekanik özelliklere etkisi, Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 5(2) (2023), 135–146 doi: 10.47112/neufmbd.2023.14
• F. Özen, R.O. Kabaoğlu, T.V. Mumcu, Deep learning based temperature and humidity prediction, Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 5(2) (2023), 219–229. doi:10.47112/neufmbd.2023.20
• S.E. Rusen, A. Hammer, B.G. Akinoglu, Estimation of daily global solar irradiation by coupling ground measurements of bright sunshine hours to satellite imagery, Energy. 58 (2013), 417–425. doi:10.1016/j.energy.2013.05.062