Hybrid Renewable Energy System Design To Provide Electricity Needs: Bursa Textile Factory Example

Abstract

Today, increasing energy costs bring the efficient use of energy to the agenda in the textile sector as well as in all sectors. The use of renewable energy sources in the production process will
continue to occupy an important place in energy production as it is an inexhaustible and domestic energy source with low cost values compared to traditional fuels. Solar energy maintains its importance as the most preferred renewable energy source for domestic and industrial use due to its high potential. In this study, grid-connected and off-grid photovoltaic system designs were carried out using the HOMER Pro program in order to meet the electricity needs of a textile factory located in Bursa Demirtaş Organized Industrial District (DOID). As a result of the study, it was decided that the off-grid photovoltaic system was the most suitable system for the factory, and the net present cost of the system to be installed was determined as 2,625,139,000 TL ($ 151,654,477.2) and the simple payback period was determined as 14.04 years.

Keywords

• Renewable Energy
• Industry
• Textile
• Production
• Electricity
• Homer Pro

ELEKTRİK İHTİYACININ SAĞLANMASINDA HİBRİT YENİLENEBİLİR ENERJİ SİSTEM TASARIMI: BURSA TEKSTİL FABRİKASI ÖRNEĞİ

Abstract

Günümüzde artan enerji maliyetleri tüm sektörlerde olduğu gibi tekstil sektöründe de enerjinin verimli kullanımını gündeme getirmektedir. Üretim sürecinde yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı
geleneksel yakıtlara kıyasla düşük maliyet değerlerine sahip, tükenmez ve yerli enerji kaynağı olması dolayısıyla enerji üretiminde önemli bir yer tutmaya devam edecektir. Güneş enerjisi, barındırdığı yüksek potansiyel dolayısıyla evsel ve endüstriyel kullanım için en çok tercih edilen yenilenebilir enerji kaynağı olarak önemini korumaktadır. Bu çalışmada Bursa Demirtaş Organize Sanayi Bölgesinde (DOSAB) bulunan bir tekstil fabrikasının elektrik ihtiyacının karşılanması amacıyla HOMER Pro programı kullanılarak şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız fotovoltaik sistem tasarımları gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda şebekeden bağımsız fotovoltaik sistemin fabrika için en uygun sistem olduğuna karar verilmiş olup, kurulacak sistemin net bugünkü maliyeti 2.625.139.000 TL (151.654.477,2 $), basit geri dönüş süresi ise 14,04 yıl olarak belirlenmiştir.

Keywords

• Yenilenebilir Enerji
• Sanayi
• Tekstil
• Üretim
• Elektrik
• Homer Pro

References

1. 1. Baş, Z., Zıba, S. ve Yılmaz, A.S. (2017) Fotovoltaik üretim sistemlerinin şebekeye ve maliyetlere etkisinin incelenmesi, KSU Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20(3), 72-78.
2. 2. Bhattacharjee, S. ve Acharya, S. (2015) PV-wind hybrid power option for a low wind topography, Energy Conversion and Management, 89, 942-954. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.10.065
3. 3. Bolat, M. (2021) Dağıtık enerji üretim sistemleri için enerji depolama sistem tasarımı, planlanması ve uygulaması, Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
4. 4. Cabak, B. (2018) Tekstil fabrikasında enerji verimliliği uygulamaları. Yüksek Lisans Tezi, Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
5. 5. Çınar, T. (2008) Tekstil sanayisinde enerji yönetimi ve enerji verimlilik analizi, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
6. 6. Duman, A.C. ve Güler, Ö. (2020) Economic analysis of grid-connected residential rooftop PV systems in Turkey, Renewable Energy, 148, 697-711. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.10.157
7. 7. Ener Ruşen, S. ve Koç, M. (2019) Enerji tüketim ve CO2 salınım değerlerinin analizi; bir gıda fabrikası örneği, BEÜ Fen Bilimleri Dergisi, 8(4), 1478-1488. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.549428
8. 8. EPDK, (2022) Elektrik faturalarına esas tarife tabloları, https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/3-1327/elektrik-faturalarina-esas-tarife-tablolari Erişim Tarihi: 19.06.2022

9. 9. Güven, B. (2019) Tekstil terbiye sektöründe enerji verimliliği uygulama örneği, Yüksek Lisans Tezi, Kırklareli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
10. 10. İkiz Y. ve Öztürk H.K. (2003) Tekstil sektöründe enerji tüketimi ve tüketimin aylık değişimi, I. Ege Enerji Sempozyumu ve Sergisi, Denizli, s. 390- 397.
11. 11. Kasaeian, A., Rahdan, P., Rad, M. A.V. ve Yan, W. M. (2019). Optimal design and technical analysis of a grid-connected hybrid photovoltaic/diesel/biogas under different economic conditions: a case study, Energy Conversion and Management, 198, 111810. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.111810
12. 12. Kayıkçı, B. (2020). Aydın ili didim ilçesindeki kırsal bölgede yer alan bir konutun elektrik ihtiyacının hibrit güneş-rüzgar enerji sistemi ile karşılanmasının analizi, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
13. 13. Khan, M. J., Yadav, A.K. ve Mathew, L. (2017). Techno economic feasibility analysis of different combinations of pv-wind-diesel-battery hybrid system for telecommunication applications in different cities of punjab, india, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 76, 577-607. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.03.076
14. 14. NASA, (2022) Surface meteorology and solar energy database, Erişim Tarihi: 01.06.2022
15. 15. Shahzad, M.K., Zahid, A., Rashid, T., Rehan, M.A., Ali, M. ve Ahmad, M. (2017) Techno-economic feasibility analysis of a solar-biomass off grid system for the electrification of remote rural areas in pakistan using homer software, Renewable Energy, 106, 264-273. https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.01.033
16. 16. Tabak, A. (2021) Konya ilinde bir fabrikanın enerji talebinin karşılanması için hibrit enerji üretim sisteminin analiz ve tasarımı, Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, 13(1), 220-230. https://doi.org/10.29137/umagd.794898
17. 17. TCMB, (2022). Faiz oranlarına ilişkin basın duyurusu, Sayı: 2021-59, Erişim Adresi: https://www.tcmb.gov.tr/wps/wcm/connect/TR/TCMB+TR/Main+Menu/Duyurular/Bas in/2021/DUY2021-59 , Erişim Tarihi: 19.06.2022
18. 18. TUİK, (2022a) Elektrik İstatistikleri, https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=Cevre-ve-Enerji-103 Erişim Tarihi: 3.06.2022.
19. 19. TUİK, (2022b) Tüketici Fiyat Endeksi, Aralık 2021, Erişim Adresi: https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Tuketici-Fiyat-Endeksi-Aralik-2021-45789 Erişim Tarihi: 19.06.2022.
20. 20. URL-1, (2022) https://www.emo.org.tr/ekler/1076c3237c38c7f_ek.pdf?dergi=1123 Erişim Tarihi: 17.06.2022
21. 21. URL-2, (2022) https://www.trendyol.com/lexron/325-watt-w-monokristal-gunes-paneli-solar-panel-1-sinif-a-kalite-p-184868039? boutiqueId=61&merchantId=153765&utm_source=aff_t&utm_medium=cpc&utm_campaign=akakce_urun_listeleme&adjust_tracker=ejav2ha_253g15b&adjust_campaign=akakce_urun_listele me&v=1.15.6 Erişim Tarihi: 17.06.2022
22. 22. URL-3, (2022) https://solaravm.com/huawei-100-kw-inverter-sun2000-100ktl-m1-trifaze?srsltid=AWLEVJwINNjIK9MEe6M9h_Y7xM9OugjrZ_rsFOLbk_Ld8c0J4YjJxzaZPQA, Erişim Tarihi: 17.06.2022
23. 23. URL-4, (2022) https://www.acdc.com.tr/tr/aku_satis.htm?id=12205205, Erişim Tarihi: 17.06.2022
24. 24. URL-5, (2022) https://bigpara.hurriyet.com.tr/doviz/dolar/, Erişim Tarihi: 17.06.2022