TARIMSAL SULAMADA RÜZGAR VE GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİNİN KULLANIM OLANAKLARININ ARAŞTIRILMASI: ESKİŞEHİR ÖRNEĞİ

Year 2023, Volume: 31 Issue: 3, 905 - 916, 16.12.2023

Mahmut Polat , Tolga Arabacı Adnan Cengiz

https://doi.org/10.31796/ogummf.1251171

Abstract

Sera etkisi nedeniyle, iklim değişiklikleri gün geçtikte olumsuz etkilerini artan bir şekilde dünyamızda hissettirmeye başlamıştır. Dolayısıyla, fosil kaynaklı yakıt kullanımını azaltmak için güneş ve rüzgâr gibi temiz enerji ve kısıtlı olan su kaynaklarını tasarruflu kullanmak artık hayati bir değer taşımayı geçmiş durumdadır.
Bu çalışmanın amacı, Eskişehir iklim şartlarında özellikle tarımsal sulamanın yapıldığı zaman periyodunda; güneş ve rüzgâr enerji sitemlerinin enerji üretim performanslarının ve sulama enerji etkinliklerinin araştırılmasıdır. Projede sistemlerden elde edilen enerji kullanılarak sulama kuyularından çıkarılan su, 350 ton kapasiteli havuzda depolanmakta ve sulamanın gerektiği zamanlarda kullanılmaktadır. Projenin sonuçlarına göre; sistemlerin 1 kWe kurulu gücün üretmiş olduğu enerji; rüzgârda 974 kWh/kWe, Güneşte ise 1.357,74 kWh/kWe olarak gerçekleşmiştir. Sistemlerin geri kazanım (kendini amorti) süresi, rüzgâr enerjisi sisteminde 12,5 yıl, PV güneş enerjisi sisteminde ise 7,1 yıl olarak hesaplanmıştır. Maliyet analizi açısından; sulama suyunun temininde alternatif enerji kaynakları olarak rüzgâr enerjisi, PV güneş enerjisine nazaran 1,87 kat daha pahalı olarak elde edilmiştir. Sonuç olarak; gerek birim enerji maliyeti ve gerekse kurulum ve bakım kolaylığı yönünden PV güneş enerjisi sistemi daha avantajlı olarak öne çıkmıştır.

Keywords

Tarımsal Sulama, Güneş Enerjisi, Rüzgâr Enerjisi, Fotovoltaik Sistemler, Eskişehir

Supporting Institution

Tarım ve Orman Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü (TAGEM)

Project Number

TAGEM/TSKAD/14/A13/P08/03

Thanks

Bu çalışma TAGEM Ar-Ge projesi olarak; TAGEM/TSKAD/14/A13/P08/03 proje numarasıyla Geçit Kuşağı Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü (GKTAEM) tarafından 2014-2019 yılları arasında Eskişehir'de yürütülmüştür. Desteklerinden dolayı başta Enstitü Yönetimi olmak üzere; Toprak ve Su Kaynakları Daire Başkanlığı’na ve Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü (TAGEM) e teşekkürlerimizi sunarız.

INVESTIGATION OF USAGE OPPORTUNITIES OF WIND AND SOLAR ENERGY SYSTEMS IN AGRICULTURAL IRRIGATION: THE CASE OF ESKISEHIR

Abstract

Due to the greenhouse effect, climate changes have begun to feel their negative effects on our world day by day. Therefore, in order to reduce the use of fossil fuels, using clean energy sources such as the sun and wind and the limited water resources economically has now passed as a vital value.
The aim of this study is to investigate the energy production performances and usage possibilities of solar and wind energy systems, especially in the time period of agricultural irrigation in Eskisehir climate conditions. In the project, the water extracted from the irrigation wells by using the energy obtained from the systems is stored in the pool with a capacity of 350 tons and used when irrigation is required. According to the results of the project energy produced by the 1 kWe installed capacity of systems have been realized as 974 kWh/kWe of wind power, and 1.357.74 kWh/kWe of PV solar systems. The system's self-payback period was calculated as 12,5 years for wind power, and 7,1 years for solar PV systems. In terms of cost analysis; in the case of using wind and PV solar energy systems as alternative energy sources in the supply of irrigation water, wind energy is obtained 1,87 times more expensive than PV solar energy. As a result, the PV solar energy system; stood out as more advantageous in terms of unit energy cost, convenience of installation and maintenance.

Keywords

Agricultural Irrigation, Solar Energy, Wind Energy, Photovoltaic Systems, Eskisehir

Project Number

TAGEM/TSKAD/14/A13/P08/03

References

• Engin, M. ( 2004). Güneş-Rüzgâr Hibrit enerji ile su pompalama. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. ISSN 1018-8551, 41(3):155-164.
• EİGM, (2023). Eskişehir rüzgar enerjisi potansiyeli. Erişim adresi: https://repa.enerji.gov.tr/REPA/iller/ESKISEHIR-REPA.pdf.
• Finansal Analiz, (2016). Erişim adresi: https://finansal analiz/s-s-s/geri ödeme süresi
• Gazete Elektrik, (2016). Erişim adresi: https://gazelektrik.com/s-s-s/epdk-elektrik-tarifeleri.
• Geri Ödeme Süresi, (2014). AÜ ders notları. Erişim adresi: https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/101488/mod_resource/content/0/12%20Geri%20%C3%96deme%20S%C3%BCresi.pdf.
• Kazdaloğlu, A. ve ark., (2013), Orta büyüklükteki bir İşletme için güneş-rüzgar hibrit enerji santrali uygulaması. Erişim adresi: http://www.emo.org.tr/ekler/.
• Kıncay, O., Yumurtacı, Z., Bekiroğlu, N. (2018). YTE ders notları. Erişim Adresi: http://www.yildiz.edu.tr/~okincay/yen.html.
• Koç, E., Şenel, M.C., (2012). Dünyada ve Türkiye’de enerji durumu -genel değerlendirme. Erişim adresi: http://www1.mmo.org.tr/resimler/dosya_ekler/a8c16d2696b35f9_ek.pdf".
• MGM, (2023). Eskişehir İli uzun yıllar meteorolojik veriler. Erişim adresi: http://www.mgm.gov.tr.
• Northel, (2013). Firma ürün kataloğu. Erişim Adresi: http://www.northel.com.tr/.
• Polat, M., Arabacı, T., Cengiz, A. (2019). Tarımsal sulama amaçlı rüzgar ve PV güneş enerji sistemlerinden elektrik üretimi ve kullanım imkanlarının araştırılması (Eskişehir örneği) başlıklı Proje Sonuç Raporu. Proje No:TAGEM/TSKAD/14/A13/P08/03 Yayın No: GKTAEM-2019/001. Erişim adresi: http://projepaylasim.tagem.gov.tr/
• YEGEM, (2017), Erişim adresi: http://www.yegm.gov.tr
• Yıldırım, Ü. (2004). Erişim adresi https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/198542.
• Yıldızay, H.D., Aras, H., Yılmaz, V. (2014), Eskişehir de güneş ve rüzgar enerjisinin potansiyelinin belirlenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi. Cilt 5, Sayı 1, 49-58.
• Yücel, M., Özder, S. (2018), Yaw ve pitch kontrollü dişli kutusuz 5kw rüzgâr türbini üretilmesi ve verimliliği. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2018:4,1, 74-87. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/473650.