Optimization of a hybrid combination of a photovoltaic system and a wind energy conversion system: İzmir Institute of Technology campus area case

Abstract

Öz Çevre kirliliğinin artmasıyla, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı büyük önem kazanmıştır. Dünyanın birçok yerinde özellikle şebekeden uzak yerlerde güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının birlikte kullanımı önemli hale gelmiştir. Bu çalışmada; ilk olarak, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Kampus alanında rüzgar ve güneş enerjilerinin potansiyelini belirleyebilmek amacıyla, rüzgar hızlan ve güneş radyasyonu ölçümleri yapılmış ve elde edilen veriler analiz edilmiştir. 01.01.2002 ve 31.12.2002 tarihleri arasındaki 12 aylık sürede yapılan ölçümler sonucunda, aylık ortalama rüzgar hızlarının 5.7 m/s ile 7.7 m/s aralığında, aylık ortalama güneş radyasyonunun ise 2.1 kWh/m2 ile 5.7 kWh/m2 arasında değiştiği gözlenmiştir. Daha sonra, belirlenen bir ihtiyacı karşılayacak hibrid sistem parametreleri olan fotovoltaik yüzey alanı ve rüzgar türbini rotor süpürme alanı hesaplanmıştır. Belirlenen ihtiyacı tam olarak karşılayacak optimum üreteç konfigürasyonu da grafik yöntem kullanılarak elde edilmiştir.

ABSTRACT Renewable energy resources have gained the great importance due to the growing oncerns of environmental problems. The integrated utilization of renewable energies such as slar and wind are becoming very attractive, especially, in most of the isolated and remote reas in many parts of the world. In the present study, firstly, wind and solar radiation measurements, made on Izmir istitute of Technology (IZTECH) Campus area, have been analyzed in order to determine ıe, both, solar and wind energy potentials of the location. The monthly average wind speeds inge from 5.7 m/s to 7.7 m/s, the monthly average of daily values of solar radiation range om 2.1 kWh/m2 to 5.7 kWh/m2 at the monitoring station throughout the measurement period f 12 months between 01.01.2002 and 31.12.2002. Secondly, a procedure is described which determines the hybrid system parameters ich as photovoltaic (PV) array area and rotor swept area of wind turbine while satisfying a >ecific load distribution. The employed method is a graphical construction to figure out the ptimum configuration of the generators that satisfies the energy demand mentioned above.