Güneş enerji sistemlerinde verim analizi ve enerji kayıplarının tespiti

Abstract

Dünya genelinde enerji ihtiyacı nüfus artışıyla beraber giderek artmaktadır. Bu ihtiyacı karşılamak için en çok kullanılanlar ise fosil kaynaklardır. Fosil kaynak kullanımı özellikle sera gazı salınımı ile sıcaklığın artmasına ve dolayısıyla da küresel iklim değişikliğine neden olmaktadır. Bu nedenle, küresel iklim değişikliğinin azaltılması ve sürdürülebilir bir çevre için fosil kaynaklar yerine yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması gerektiği bilinen bir gerçektir. Bu anlamda, güneş enerjisi de yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak son dönemlerde oldukça dikkat çekmektedir. Güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretimi ise, her türlü bölgede kolaylıkla uygulanabilir olmasına karşılık bölgesel olarak farklı faktörlere bağlı olarak oldukça değişiklik göstermektedir. Bu çalışma kapsamında, 4 farklı bölgede, 8 ilde kurulan güneş enerjisi santrali (GES) ele alınarak sistem verimliliği, üretilen elektrik enerjisine bağlı olarak incelenmiştir. Ayrıca her bir GES için üretim değerleri bireysel ve bölgesel olarak kıyaslanmıştır. Yapılan çalışmada, özellikle Doğu Anadolu bölgesindeki illerde kurulu olan GES'lerin daha düşük üretim verimlerine sahip oldukları, bununla birlikte Güneydoğu Anadolu ve Akdeniz Bölgelerindeki illerde verimin yüksek olduğu görülmüştür. Üretim değerlerine bakıldığında ise, Doğu Anadolu Bölgesindeki 1 il için toplam yıllık üretim değeri 1.864.660 kwh iken, Güneydoğu Anadolu ve Akdeniz Bölgelerinde sırasıyla 4.741.959 kwh (Ortalama il başına 1.580.653 kwh) ve 3.103.195 kwh (Ortalama il başına 1.551.597 kwh)'dır. Ayrıca, Güneydoğu Anadolu bölgesindeki Şanlıurfa, Gaziantep ve Diyarbakır'daki GES'ler de incelendiğinde, Gaziantep ilinde kurulu olan santralin üretim değerlerinin diğerlerine kıyasla daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Güneş enerjisinden elektrik üretiminde bölge ve il bazlı olarak oldukça farklı verimlilik değerlerinin elde edilmesindeki en temel sebep ise santralin kurulu bulunduğu bölgenin ve ilin radyasyon seviyesi ve güneşlenme süresi olarak belirlenmiştir.

Worldwide energy needs are increasing with population growth. Fossil sources are the most commonly used to meet this need. The use of fossil resource causes an increase in temperature and therefore global climate change, especially with greenhouse gas emissions. Therefore, it is a known fact that sustainable energy sources should be used instead of fossil resources for reducing global climate change and a sustainable environment. In this sense, solar energy is also a source of sustainable energy in recent times. Electricity generation from solar energy varies considerably due to regionally different factors, although it is easily applicable in all regions.Within the scope of this study, system efficiency was examined in 4 different regions, 8 provinces, depending on the electrical energy produced by addressing the solar power plant (SPP). In addition, the production values for each solar power plant are individually and regionally compared. In the study, solar power plants established especially in the eastern Anatolia region have lower production efficiencies, however, it has been observed that the yields in the provinces in Southeastern Anatolia and Mediterranean Regions are higher. According to production values, the total annual production value for 1 province in the Eastern Anatolia region was 1,864,660 kwh, while in Southeast Anatolia and Mediterranean Regions, 4.741.959 kwh (1.580.653 kwh per average province) and 3,103.195 kwh (per average province 1,551,597 kwh). In addition, when SSP in Sanliurfa, Gaziantep and Diyarbakir in the Southeast Anatolia region were examined, it was determined that the production values of the plant in Gaziantep province were higher than others. The main reason for obtaining quite different efficiency values in the production of electricity from solar energy in the region and province is determined as the radiation level and insolation time of the region and province where the plant is installed.