Associating Photovoltaic Energy Production with Meteorological Conditions: The Example of İzmir Bakırçay University

Öz

Turkey is located in a geographical region with high solar energy potential. Meteorological factors, which make the solar potential high, directly affect electricity production. Forecasting electricity production under predicted meteorological conditions for current generators will help to make production planning. At the same time, it will be encouraging for investors to predict power output in investments to be made in different regions. In this study, the production data of the 400kW solar power plant within the body of İzmir Bakırçay University for the year 2020 were analyzed together with the meteorological data obtained from the İzmir Regional Directorate of Meteorology and they were compared in monthly periods. It is aimed to guide the production and investments to be made in the future with the explanation of the change in the electricity produced by associating it with meteorological factors.

Anahtar Kelimeler

• Photovoltaic energy
• meteorological factors
• İzmir

Fotovoltaik Enerji Üretiminin Meteorolojik Şartlarla İlişkilendirilmesi: İzmir Bakırçay Üniversitesi Örneği

Öz

Türkiye, güneş enerjisi potansiyeli yüksek bir coğrafi bölgede yer almaktadır. Güneş potansiyelini yüksek kılan meteorolojik faktörler, elektrik üretimini doğrudan etkilemektedir. Mevcut üreticiler için öngörülen meteorolojik şartlardaki elektrik üretimi tahmin etmek üretim planlaması yapmaya yardımcı olacaktır. Aynı zamanda yatırımcılar için farklı bölgelerde yapılacak yatırımlarda güç çıkışını önceden tahmin etmek teşvik edici olacaktır. Bu çalışmada İzmir Bakırçay Üniversitesi bünyesinde bulunan 400kW güce sahip güneş enerji santralinin 2020 yılına ait üretim verileri, İzmir Meteoroloji Bölge Müdürlüğü’nden elde edilen meteorolojik verilerle birlikte analiz edilmiş ve aylık periyotlarda karşılaştırılması yapılmıştır. Üretilen elektrik enerjisindeki değişimin meteorolojik faktörlerle ilişkilendirilerek açıklanmasıyla birlikte ilerde yapılacak üretimde ve yatırımlarda yol gösterici olması amaçlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Fotovoltaik enerji
• meteorolojik faktörler
• İzmir

Teşekkür

Bu çalışmada kullanılan verilerin elde edilmesinde büyük yardımı olan ve aramızdan ayrılan merhum Doç. Dr. Selçuk Özmen’e sonsuz teşekkürlerimizi sunarız. Mekanı cennet olsun.

Kaynakça

1. Bicek, E., Çelik, H.E. (2020). Fotovoltaik sistemin güç üretiminin meteorolojik değişkenler ile modellenmesi: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi örneği. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 25(3): 135-146.
2. Chaichan, M.T., Basher, M., Kazem, H. (2015). Effect of pollution and cleaning on photovoltaic performance based on experimental study. International Journal of Scientific & Engineering Research, 6(4): 594-601.
3. Çakır, A., Onay, E. (2021). Fotovoltaik panellerin verimliliğinin arttırılmasında su soğutmalı otomasyon sistemi uygulaması: Antalya örneği. Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi, 13(1): 22-23.
4. ETKB (2017). Yenilenebilir enerji kaynakları, https://enerji.gov.tr/eigm-yenilenebilir-enerji-kaynaklar-gunes (Erişim Tarihi: 01.08.2021)
5. Genç, G. (2018). Fotovoltaik panellerde gölge ve toz etkisinin analizi. Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
6. GENSED (2021). Türkiye’nin güneş enerjisi kurulu gücü, https://www.gensed.org (Erişim Tarihi: 29.07.2021)
7. Gerbinet, S., Belboom, S., and Léonard, A. (2014). Life cycle analysis (LCA) of photovoltaic panels: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 38: 747-753.
8. Gürbüz, D. (2018). Kir ve tozlanmanın fotovoltaik sistem verimi üzerindeki etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.

9. Ishii, T., Masuda, İ., (2017). Annual degradation rates of recent crystalline silicon photovoltaic modules. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 25(12): 953-967.
10. Kahveci, U.B. (2018). Dalgacık analizi kullanılarak optik fotoğraflardan bulutluluk oranı tayini. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Enerji Enstitüsü, İstanbul.
11. Kannan, N., Vakeesan, D. (2016). Solar energy for future world: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 62:1092-1105.
12. Koç, A., Yağlı, H., Koç, Y., Uğurlu, İ. (2018). Dünyada ve Türkiye’de enerji görünümünün genel değerlendirilmesi. Mühendis ve Makine, 59(692): 86-114.
13. Koç, E., Kaya, K. (2015). Enerji kaynakları - Yenilenebilir enerji durumu. Mühendis ve Makina, 56(668):36-47.
14. Nižetić, S., Čoko, D., Yadav, A., Grubišić-Čabo, F. (2016). Water spray cooling technique applied on a photovoltaic panel: The performance response. Energy Conversion and Management, 108: 287-296.
15. Öztürk, M.Z., Çetinkaya, G., Aydın, S.H. (2017). Köppen-Geiger i̇klim sınıflandırmasına göre Türkiye’nin iklim tipleri. Journal of Geography, 35: 17-27.
16. Ranabhat, K., Patrikeev L., Revina, A.A., Andrianov K., Lapshinsky, V., Sofronova, E. (2016). An introduction to solar cell technology. Istrazivanja İ Projektovanja Za Privredu, 14(4): 481-491.
17. Said, S. A.M., Hassan, G., Walwil, H.M., Al-Aqeeli, N. (2018). The effect of environmental factors and dust accumulation on photovoltaic modules and dust-accumulation mitigation strategies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 82:743-760.
18. Sayın, S., Koç, İ. (2011). güneş enerjisinden aktif olarak yararlanmada kullanılan fotovoltaik (PV) sistemler ve yapılarda kullanım biçimleri. Selçuk Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 26(3): 89-106.
19. Szabo, L. (2017). The history of using solar energy. International Conference on Modern Power Systems (MPS). Cluj-Napoca, 6-9 June, Cluj Napoca, Romania, Book of Proceedings, 1-8.
20. Turhan, S., Çetiner, İ. (2012). Fotovoltaik sistemlerde performans değerlendirmesi. 6. Ulusal Çatı & Cephe Sempozyumu: 12-13 Nisan, 2012, Bursa, Türkiye, Sempozyum Bildirileri, 26.
21. URL-1 (2021). Güneş elektriğinde veri kaydı, http://www.solar-academy.com/menu_detay.asp?id=1091 (Erişim Tarihi: 29.07.2021)
22. Zateroğlu, M.T., Kandırmaz, H.M. (2018). Türkiye için güneşlenme süresi değişiminin izlenmesi, değerlendirilmesi ve bazı meteorolojik verilerle ilişkisinin belirlenmesi. ÇÜ Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 35(3): 105-114.
23. Zeng, P, Wen, J. (2016). Foreword for the special section on sustainable power network planning. CSEE Journal of Power and Energy Systems, 2(1): 1-2.