Elektrik İhtiyacının Karşılanmasında Hibrit Yenilenebilir Enerji Sistemi-Süpermarket Örneği

Abstract

Dünya genelinde teknoloji ve gelişmişlik düzeyinin artışına paralel olarak artan enerji ihtiyacının karşılanması noktasında geleneksel enerji kaynaklarının yetersiz durumda olması ve bu kaynakların barındırdığı dezavantajlar, temiz ve çevre dostu yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanmayı gündeme getirmiştir. Sanayi ve ticari faaliyetlerde enerji tüketiminin yüksek değerlerde meydana gelmesi nedeniyle, bu işletmelerde yenilenebilir enerji kullanımı enerji maliyetlerinin düşürülmesi noktasında önemli faydalar barındırmaktadır. Bu çalışmada Bursa ili Nilüfer ilçesinde yer alan bir süpermarketin 2020 yılı elektrik tüketim değerleri baz alınarak HOMER Pro programı kullanılarak rüzgar-güneş- şebeke hibrit enerji sistemi tasarımı gerçekleştirilmiştir. Enerji sisteminin maliyeti 2.760.314,5 $, sistemin kWsa başına elektrik tüketim değeri 0,041 $ olarak hesaplanmıştır. Yıllık enerji maliyetinden sağlanacak 74.254,3 $ tasarrufla yenilenebilir enerji maliyetlerinin kendisini 18 yılda amorti edebileceği belirlenmiştir.

Keywords

• Yenilenebilir enerji
• Süpermarket
• HOMER Pro
• Güneş enerjisi
• Rüzgar enerjisi

Hybrid Renewable Energy System in Providing Electricity Need-Supermarket Example

Abstract

The inadequacy of traditional energy sources and the disadvantages of these sources in meeting the increasing energy needs in parallel with the increase in technology and development level throughout the world have brought up the use of clean and environmentally friendly renewable energy sources. Since energy consumption occurs at high values in industrial and commercial activities, the use of renewable energy in these enterprises has significant benefits in terms of reducing energy costs. In this study, a wind-solar-grid hybrid energy system was designed using the HOMER Pro program, based on the electricity consumption values of a supermarket located in Nilüfer district of Bursa province, in 2020. The cost of the energy system was calculated as $2,760,314.5, and the electricity consumption value per kWh of the system was calculated as $0.041. It has been determined that renewable energy costs can pay for themselves in 18 years, with a saving of $74,254.3 from the annual energy cost.

Keywords

• Energy demand
• Homer Pro
• Optimization

References

1. Adalı S., Yalılı Kılıç M. Evsel elektrik ihtiyacının hibrit yenilenebilir enerji sistemleriyle karşılanması: Bursa örneği. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 2021; 10(2): 520-526.
2. Anonim, 2021a. Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası (GEPA). https://gepa.enerji.gov.tr/MyCalculator/ Erişim Tarihi: 19.09.2021.
3. Anonim, 2021b. Devlete elektrik satış fiyatı 2020. https://www.powerenerji.com/devlete-elektrik-satis-fiyati-2020.html Erişim Tarihi: 19.09.2021.
4. Anonim, 2021c. Güncel döviz kuru. https://bigpara.hurriyet.com.tr/doviz/dolar/ Erişim Tarihi: 19.09.2021.
5. Bilen K., Işık B., Gezer S., Kıyık F. Hava soğutmalı fotovoltaik panellerde kanatçık tipinin soğutmaya etkisinin teorik olarak incelenmesi. Politeknik Dergisi 2021; 1-1.
6. Bölükbaş E. Su çıkarma amaçlı rüzgar enerjisi kullanımının teknik analizi: Karacabey örneği. Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, sayfa no: 82, Bursa, Türkiye, 2019.
7. Coşgun AE. Türkiye’de 50MW Üstü GES Üretimi Gerçekleştiren Şehirlerimizde Agrivoltaic Sistem Kullanılabilirliğinin İncelenmesi. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi 2021; 13(2): 711-718.
8. Çağlayan N. Bir sera işletmesi için şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız rüzgâr, fotovoltaik ve jeneratör sistemlerinin teknik ve ekonomik değerlendirmesi. Mediterranean Agrıcultural Sciences 2019; 32(2): 175-184.

9. Çetinbaş I., Tamyürek B., Demirtaş M. 2019. Design, analysis, and optimization of a hybrid microgrid system using HOMER software: Eskişehir Osmangazi University example. Int. Journal of Renewable Energy Development 2019; 8(1): 65-79.
10. Demiryürek HK., Arifoğlu U., Bolat M. 2020. Lebit enerji güneş santralinin Pvsyst programı ile analizi. BEÜ Fen Bilimleri Dergisi 2020; 9(3): 1351-1363.
11. Dursun S. Biyokütle-rüzgar-güneş hibrit güç üretim sistemi kullanılarak Kırklareli Üniversitesi Kayalı Yerleşkesinin tekno-ekonomik açıdan değerlendirilmesi. Kırklareli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, sayfa no: 142, Kırklareli, Türkiye, 2016.
12. Gül SE., İzgi E. Rüzgar ve güneş enerji üretim sistemlerine bağlı akıllı veya konvansiyonel panolu bir sanayi tesisinin analizi. Güç Sistemleri Konferansı, 15-16 Kasım 2018, s. 59-63, Ankara.
13. Gümüş Z., Demirtaş M. Fotovoltaik sistemlerde maksimum güç noktası takibinde kullanılan algoritmaların kısmi gölgeleme koşulları altında karşılaştırılması. Politeknik Dergisi 2021; 24(3): 853-865.
14. Habibullah M. 2016. Rüzgar- fotovoltaik- biyogaz hibrit güç sistemlerinin akıllı mikro şebekelerde kullanımının kontrol ve dizaynı. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, sayfa no: 88, İzmir, Türkiye, 2016.
15. IRENA, 2018. Renewable Power Generation Costs in 2017. Abu Dhabi: International Renewable Energy Agency.
16. Özcan H. Bir hibrid enerji sisteminin modellenmesi ve analizi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, sayfa no: 204 , İstanbul, Türkiye, 2009.
17. Öztürk HK. Rüzgar türbinlerinde işletme ve bakım. Mühendis ve Makina 2020; 61(701): 262-279.
18. Öztürk Z., Tosun S., Öztürk A. Örnek bir hibrit yenilebilir enerji sisteminin HOMER ile modellenmesi, ekonomik ve teknik yönden analizleri. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 2019; 2(2): 286-299.
19. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, 2021. Rüzgar. https://enerji.gov.tr/bilgi-merkezi-enerji-ruzgar Erişim Tarihi: 12.09.2021.
20. URL-1, 2021. Ülkelere göre güneş enerjisi. https://www.enerjiatlasi.com/ulkelere-gore-gunes-enerjisi.html Erişim Tarihi: 12.09.2021.
21. URL-2, 2021. Ülkelere göre rüzgar enerjisi. https://www.enerjiatlasi.com/ulkelere-gore-ruzgar-enerjisi.html Erişim Tarihi: 12.09.2021.
22. URL-3, 2021. Nilüfer. https://bursa.ktb.gov.tr/TR-94934/nilufer.html Erişim Tarihi: 21.09.2021
23. URL-4, 2021. Bursa Nilüfer nüfusu. https://www.nufusu.com/ilce/nilufer_bursa-nufusu Erişim Tarihi: 21.09.2021
24. URL-5, 2021. Bursa Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası (GEPA). https://gepa.enerji.gov.tr/MyCalculator/pages/16.aspx Erişim Tarihi: 12.09.2021.
25. Yakşi B. Bursa ili kıyı şeridi rüzgar enerjisi potansiyel analizi. Bursa Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, sayfa no: 111, Bursa, Türkiye, 2018.
26. Yıldırım E., Aktacir MA. Çatı üstü PV elektrik üretim potansiyelinin belirlenmesi: Şanlıurfa örneği. DÜMF Mühendislik Dergisi 2021; 12(1): 69-77.