SANAYİ TESİSİNDE ÇATI TİPİ GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMİNİN PERFORMANS ANALİZİ: BURSA ÖRNEĞİ

Abstract

Günümüzde dünya genelinde hız kazanan nüfus artışı, sanayileşme ve kentleşme süreçleri, enerji talebinde sürekli bir yükselişe neden olmaktadır. Buna karşılık, fosil yakıt temelli enerji üretiminin çevresel etkileri, iklim değişikliği, hava kirliliği ve kaynakların tükenme riski gibi sorunları beraberinde getirmekte; bu durum özellikle güneş enerjisi gibi yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji kaynaklarının kullanımını zorunlu hale getirmektedir. Bu çalışmada, Bursa’nın Osmangazi ilçesinde tekstil kimyasalları üretimi yapan bir tesisin elektrik ihtiyacının güneş enerjisi yoluyla karşılanabilirliği değerlendirilmiştir. Fotovoltaik (PV) sistemin tasarımı ve performans analizi, PVsyst simülasyon programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sistem 125 kWp kurulu güce sahip çatı tipi bir güneş enerjisi santrali olarak modellenmiştir. Simülasyon sonuçlarına göre, yıllık yaklaşık 164,57 MWsa elektrik üretimi sağlanabileceği ve sistemin performans oranının ortalama %86,45 olduğu belirlenmiştir. Özellikle Mart ayında %89,4’e ulaşan performans oranı, sistemin uygun koşullarda oldukça verimli çalışabildiğini göstermektedir. Ayrıca, sistemin kurulması ile proje ömrü boyunca yaklaşık 1.872 ton CO₂ eşdeğeri sera gazı emisyonunun önlenebileceği anlaşılmıştır. Sonuçlar, çatı tipi fotovoltaik sistemlerin sanayi kuruluşlarında uygulanabilirliğini ve etkinliğini ortaya koymakta, enerji maliyetlerinin azaltılması ve çevresel sürdürülebilirliğin sağlanması açısından önemli katkılar sağlamaktadır. 

Keywords

• CO₂ emisyonu
• Çatı tipi fotovoltaik sistem
• Performans analizi
• PVsyst
• Simülasyon

Performance Analysis of a Rooftop Solar Power System in an Industrial Facility: Bursa Case Study

Abstract

The accelerating global growth in population, industrialization, and urbanization is leading to a continuous increase in energy demand. In contrast, fossil fuel-based energy production causes various environmental problems such as climate change, air pollution, and resource depletion, which necessitate the adoption of renewable and sustainable energy sources. This study evaluates the feasibility of meeting the electricity demand of a textile chemical manufacturing facility located in the Osmangazi district of Bursa, Türkiye, through a rooftop photovoltaic (PV) solar energy system. The system design and performance analysis were conducted using PVsyst simulation software. The system was modeled as a rooftop solar power plant with an installed capacity of 125 kWp. According to the simulation results, the system is expected to generate approximately 164.57 MWh of electricity annually, with an average performance ratio of 86.45%. In particular, the highest monthly performance ratio of 89.4% was recorded in March, indicating the system's remarkable efficiency under favorable conditions. Moreover, the system is projected to prevent the emission of approximately 1,872 tons of CO₂ equivalent greenhouse gases over its lifetime. The results demonstrate the technical and environmental feasibility of such systems, highlighting their potential for reducing energy costs and supporting environmental sustainability. Unlike similar studies, this work focuses specifically on the PV system performance in a medium-scale industrial facility under the solar irradiation conditions of Bursa, providing valuable localized insights for regional applications. 

Keywords

• CO₂ emissions
• Rooftop photovoltaic system
• Performance analysis
• PVsyst
• Simulation

References

1. Akyazı, Ö., Başlık, Ş., Khidirzade, K. ve Çavdar, B. (2024). Türkiye’nin güneş enerjisi potansiyelinin PVsyst ile analizi, Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 14(3), 1486-1502, DOI: 10.31466/kfbd.1478610
2. Arıcı, N. ve İskender, A. (2020). Fotovoltaik güneş santrallerinde şebeke bağlantı sorunları ve çözümleri, Politeknik Dergisi, 23(1), 215-222, https://doi.org/10.2339/politeknik.644820
3. Chandel, S.S., Naik, M.N. ve Chandel, R. (2015). Review of solar photovoltaic water pumping system technology for irrigation and community drinking water supplies, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49, 1084-1099, http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.083
4. CW Enerji, (2025). GES projelerimiz: Konya Seydişehir 1,1 MWp ve Gaziantep Şehitkamil 5.910 kWp. https://cw-enerji.com/tr/ges-projelerimiz (Erişim tarihi: 13.08.2025).
5. Çetinkaya, O., Pürlü, M. ve Emre Türkay, B. (2022). PVsyst ve Homer kullanılarak şebekeye bağlı mikro şebeke tasarımı, CIGRE Türkiye Güç Sistemleri Konferansı Bildirileri, Ankara.
6. Dierauf, T., Growitz, A., Kurtz, S., Cruz, J.L.B., Riley, E. ve Hansen, C. (2013). Weather-corrected performance ratio, National Renewable Energy Laboratory, NREL/TP-5200-57991. https://www.nrel.gov/docs/fy13osti/57991.pdf
7. Dinçer, F. (2025). Şebeke bağlantılı güneş enerjisi santrali yatırımı için modelleme ve simülasyon analizi: Ilgın/Konya örneği, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(1), 112-128.
8. DOE, (2023). Solar Energy Technologies Office, https://www.energy.gov/solar-office

9. EİGM, (2023). Türkiye güneş enerjisi potansiyel atlası (GEPA), https://www.eigm.gov.tr
10. EPDK, (2022). Elektrik piyasasında lisanssız elektrik üretim yönetmeliğinde değişiklik yapılmasına dair yönetmelik, Resmi Gazete, 11 Ağustos 2022, Sayı: 31920.
11. Fraunhofer ISE (2023). Photovoltaics report. Fraunhofer institute for solar energy systems ISE. https://www.ise.fraunhofer.de
12. Google Earth, (2025). https://earth.google.com/
13. Gulkowski, S. ve Krawczak, E. (2024). Long‑term energy yield analysis of the rooftop pv system in climate conditions of Poland, Sustainability, 16, 3348, https://doi.org/10.3390/su16083348
14. Green, M.A. (1982). Solar cells: operating principles, technology, and system applications, Prentice-Hall, Inc.
15. IEA, (2022). World Energy Outlook 2022. https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2022
16. IEA, (2023). Renewable Energy Market Update – Outlook for 2023 and 2024. International Energy Agency. Erişim: https://www.iea.org/reports/renewable-energy-market-update-june-2023
17. IPCC, (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Cambridge University Press.
18. Jacobson, M.Z. (2020). 100% Clean, renewable energy and storage for everything, Cambridge University Press, https://doi.org/10.1017/9781108786713
19. Keskin, E. (2012). Türkiye iklim koşullarında fotovoltaik güç sistemlerinin tasarımı ve maliyet analizi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ankara.
20. Lewis, N.S. ve Nocera, D.G. (2006). Powering the planet: chemical challenges in solar energy utilization, Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(21), 15729-15735, https://doi.org/10.1073/pnas.0603395103.
21. Li, J., Wang, C., Guo, J., Xin, Y., Zhang, N., Liu, X. ve Feng, K. (2024). Promoting sustainable development goals by optimizing city-level pv deployment in China, Environmental Science and Technology, 58(12), 5196-5209, https://doi.org/10.1021/acs.est.3c09263
22. Marion, B., Adelstein, J., Boyle, K., Hayden, H., Hammond, B., Fletcher, T., Canada, B., Narang, D., Shugar, D., Wenger, H., Kimber, A., Mitchell, L., Rich, G. ve Townsend, T. (2005). Performance parameters for grid-connected pv systems, National Renewable Energy Laboratory, NREL/TP-520-37358. Erişim adresi: https://www.nrel.gov/docs/fy05osti/37358.pdf
23. Mellit, A. ve Kalogirou, S.A. (2008). Artificial intelligence techniques for photovoltaic applications: A review, Progress in Energy and Combustion Science, 34, 574-632, doi:10.1016/j.pecs.2008.01.001
24. NREL, (2024). Utility-Scale PV: operation & maintenance (O&M) Cost. Golden, CO: NREL. Erişim adresi: https://atb.nrel.gov/electricity/2024/utility-scale_pv
25. Nordmann, T., Clavadetscher, L. Van Sark, G.J.H.M. ve Green, M. (2014). Analysis of long-term performance of pv systems. ıea photovoltaic power systems programme, Report IEA-PVPS T13-01:2014. Erişim adresi: https://iea-pvps.org/wp-content/uploads/2020/01/IEA_PVPS_T13_ST1_Final_02_2015-2.pdf
26. Osadčuks, V., Berjoza, D., Laceklis-Bertmanis, J. ve Jurgena, I. (2025). A methodological framework for studying the tilt angle of solar photovoltaic panels, Energies, 18, 3487, https://doi.org/10.3390/en18133487
27. Özcan, Ö. ve İzgi, E. (2020). Şebekeye bağlı fotovoltaik çatı sisteminin karşılaştırmalı performans analizi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(3), 127-140, https://doi.org/10.17780/ksujes.726319
28. TEİAŞ, (2022). Türkiye elektrik iletim sistemi 2022 raporu. https://www.teias.gov.tr
29. Tuğcu, A. (2023). PVSYST simülasyon aracı kullanılarak Kütahya Dumlupınar Üniversitesi Tavşanlı Yerleşkesi şebeke bağlantılı güneş enerjisi santralinin tasarımı ve ekonomik Analizi. Kırklareli Üniversitesi Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 9(2), 397-417, https://doi.org/10.34186/klujes.1251085
30. Pan, D., Bai, Y., Chang, M., Wang, X. ve Wang, W. (2022). The technical and economic potential of urban rooftop photovoltaic systems for power generation in Guangzhou, China, Energy and Buildings, 277, 112591, https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2022.112591
31. PIB, (2025). India’s renewable energy capacity Reaches 220.10 GW as of March 31, 2025, reflecting robust progress toward the target of achieving 500 GW of non‑fossil fuel-based capacity by 2030 https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2001234
32. PVsyst, (2025a). Software. http://www.pvsyst.com/en/software Erişim tarihi: 14.08.2025
33. PVsyst, (2025b). PVsyst. Scientific Publication. https://www.pvsyst.com/scientific-publication Erişim tarihi: 14.08.2025
34. Sánchez‑Jiménez, J.L., Jim´enez-Castillo, G., Rus-Casas, C., Martínez-Calahorro, A.J. ve Munoz-Rodriguez, F.J. (2025). Performance evaluation of photovoltaic self‑consumption systems installed on industrial rooftops under continental Mediterranean climate conditions with multi-string inverter topology, Energy Reports, 14, 1020-1042, https://doi.org/10.1016/j.egyr.2025.06.047
35. Saputri, F.R., Robert, N. ve Akbar, A.M. (2024). Assessment of the viability of photovoltaic system implementation on the New Media Tower of Universitas Multimedia Nusantara using PVSyst software: A feasibility study, PLOS ONE, 6, 1-14, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0314922
36. Wirth, H. (2022). Recent facts about photovoltaics in Germany, Fraunhofer ISE, https://www.ise.fraunhofer.de
37. Yiğit, F. (2023). Şebekeye bağlı 1 MW güneş enerji santralinin PVsyst ile simülasyonu ve performans parametrelerinin değerlendirilmesi, Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Konya.