Güneş enerjisi destekli evsel elektrik ihtiyacının matematiksel modellenmesi - sistemin performans analizi

Abstract

Türkiye'de son yıllarda elektrik üretiminde kullanılan kaynakların rezervlerinin sınırlı olması, kaynakların çoğunun fosil kaynak ve ithal olması ve çevreye verdiği zararlar nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi ortaya çıkmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde olan güneş enerjisi hem çevre dostudur hem de Türkiye'nin elektrik ihtiyacını karşılayabilecek potansiyele sahiptir. 2018 yılı itibari ile Türkiye'nin elektrik enerjisinin %2,56 oranında fotovoltaik sistem ile üretildiği görülmektedir. 2018 yılında Türkiye'nin yenilenebilir enerji kaynakları arasında fotovoltaik sistem ile elektrik üretim oranı (%7,79) oldukça düşüktür. Elektrik enerjisi ihtiyacının karşılanmasında güneş enerjisinin payının artırılması önem arz etmektedir. Bu çalışmada Türkiye'nin güneş enerjisi potansiyeli, güneş enerjisi, güneş pilleri çeşitleri ve fotovoltaik sistem ile elektrik üretiminin karşılanması gibi bazı konular genel olarak ele alınmıştır. Meteoroloji Genel Müdürlüğünden alınan iklim verileri kullanılarak Bingöl ilinde eğimli panel yüzeyine gelen ışınım değerleri matlab bilgisayar programı ile hesaplanmıştır. Böylece binanın elektrik ihtiyacının fotovoltaik sistem ile sağlanmasının matematiksel modeli oluşturulmuştur. Bingöl'deki bir mahallenin veya bir hanenin evsel elektrik ihtiyacının belli bir kısmının güneş panellerinden sağlanması, güneş panelinin ve sayısının belirlenmesi ve sistem tasarımının yapılması, sistemin kendini geri ödemesi ve sistemin olabilirliği belirlenmiştir.

In recent years, there is an increasing demand on renewable energy sources has been increased in Turkey due to the use of the limited reserves resources and most resources are fossil sources and imported for electricity production and also potential harm to the environmental. Solar enregy in renewable energy sources both is eco-friendly and possess potential to supply the electricity needs of Turkey. A rate of 2,56 % of Turkey's electricity is appeared to be produced by the ptotovoltaic system since 2018. Turkey's renewable energy sources in electricity production rate of photovoltaic systems in 2018 (7.79%) is rather low. Enhancing the portion of solar energy is important in encountering the electricity demand. In this study, some issues such as the solar energy potential of Turkey, solar energy, the variety of solar cells and the supply of electricity via photovoltaic system are generally addressed. The radiation values coming to the inclined panel surface in Bingöl province were calculated with the matlab computer program by using the climate data which is obtained from The General Directorate of Meteorology. Thus, the mathematical model of the electricity supply of the building by photovoltaic system was constituted. Providing to some extent of the electricity needs of neighborhood or a household in Bingöl province from solar panels, the determination of the solar panels and their numbers, the design of system, self-repayment of the system and the possibility of the system were determined.