Pompajlı hidroelektrik santraller ve rüzgâr enerjisi santralleri melez sistemleri

Abstract

Tez çalışması kapsamında pompajlı hidroelektrik santraller ve rüzgâr enerjisi santralleri incelenmiş olup bu ikisinden oluşan hipotetik bir melez sistem modeli parametrik olarak analiz edilmiştir. Sistemin birinci amacı rüzgâr enerjisi santralinde üretilen gücün depolama yolu ile puant talep zaman aralıklarına kaydırılması ve böylelikle şebekeye dâhil olabilme düzeyinde artış sağlanmasıdır. İkinci amaç değişken güç çıkışına sahip rüzgâr santralinden, daha kararlı güç çıkışı elde edilmesidir. Melez sistemin bu iki amaç çerçevesinde, puant yük stratejisi altında 1 yıllık işletme benzetimi yapılmıştır. Rüzgâr santralinin 1 yıllık güç çıkış değerleri hesaplanmış ve benzetimde bu veriler kullanılmıştır. Döngü süresi 1 saat olarak seçilmiştir. Ayrıca aynı güç çıkışı verileri ve talep stratejisi ile sadece rüzgâr santrali işletmesi benzetimi de yapılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sadece rüzgâr santrali olması durumunda yıllık 6.350,30 MWh elektrik enerjisi şebekeye verilmekte, melez sistem için bu değer 7.656,00 MWh olmakta ve bu ise yaklaşık %17,05 oranında artış sağlandığını ve sistemin birinci amaç için teknik olarak uygulanabilir olduğunu göstermektedir. Talebin karşılanma durumunu gösteren yıllık kararlı güç çıkışı oranı, sadece rüzgâr enerjisi santrali için yaklaşık %72,49 olurken, melez sistem için yaklaşık %87,40 olmakta ve bu ise %14,91 oranında artış sağlandığını ve ikinci amaç için sistemin teknik olarak uygulanabilir olduğunu göstermektedir.ANAHTAR SÖZCÜKLER: Pompajlı hidroelektrik santraller, rüzgâr enerjisi santralleri, melez sistemler.

In this thesis, pumped storage type of hydropower plants and wind turbine plants were studied and a hypothetical hybrid system model that consists a combination of these two systems was parametrically analysed. The first aim of the system is to time-shift the power output of the wind turbine plant to peak demand periods by means of storage and thus realizing increase in the penetration level to the grid. Second aim is to obtain more stable power output from the wind turbine plant that has variable power output. A one-year operation simulation of the hybrid system was carried out under peak tariff strategy within the scope of the two aims. One-year power output values of the wind turbine plant was calculated and this data was employed in the simulation. Interval time was selected to be one hour. An operation simulation was also made covering only the wind turbine plant with same power output data and same demand strategy and the results were compared. Without storage wind turbine plant feeds 6.350,30 MWh of electrical energy to the grid, this value increases to 7.656,00 MWh for the hybrid system, this means that there is 17,05% increase and the system is technically applicable for the first aim. Annual stable power output ratio that shows the fulfilment of demand is approximately 72,49% for wind turbine plant without storage and this value is approximately 87,40% for the hybrid system. This means that there is 14,91% increase and the system is technically applicable for the second aim.KEYWORDS: Pumped storage hydropower plants, wind turbine plants, hybrid systems.