Rüzgar enerjisinden elde edilen yeşil hidrojenin depolanması, sistem tasarımı ve ekserji analizi
Storage, system design, and exergy analysis of green hydrogen produced from wind energy
- Tez No: 1010153
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BATTAL DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ülkemizde rüzgâr enerji santrallerine yönelik araştırmalar son yıllarda hız kazanmış ve bu alanda gerçekleştirilen uygulamalı çalışmalar stratejik önem kazanmıştır. Bu çalışmada, Karaman ilinde planlanan bir rüzgâr enerji santralinin yıllık elektrik üretim potansiyeli değerlendirilmiş; elde edilen elektrik enerjisinin yeşil hidrojen üretimi ve depolanmasında kullanılması incelenmiştir. Rüzgâr enerji santraline ait yer seçimi, türbin konfigürasyonu ve üretim çıktıları WindPRO yazılımı kullanılarak belirlenmiş; türbin gücü, yıllık üretim miktarı ve kapasite faktörü program çıktıları üzerinden hesaplanmıştır. Elde edilen elektriğin bir bölümü şebekeye aktarılırken, kalan kısmı PEM (Proton Exchange Membrane) tipi elektrolizör ile yeşil hidrojen üretiminde değerlendirilmiştir. Üretilen hidrojenin fiziksel depolama yöntemiyle günlük bazda depolanması tasarlanmış olup, haftalık üretimin ticarileştirilebilir nitelikte olacağı öngörülmüştür. Ayrıca çalışmada ekserji analizi kapsamında entropi üretimi ve kayıplar belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda santral tasarımında kullanılan 29 adet Envision EN-182 / 8 MW türbin ile toplam 232 MW kurulu güç elde edilmiş ve WindPRO çıktıları doğrultusunda wake sonrası yıllık net enerji üretimi yaklaşık 881 GWh/yıl olarak hesaplanmıştır. Bu değer %43–44 aralığında bir kapasite faktörüne karşılık gelmekte olup Karaman bölgesinin yüksek rüzgâr potansiyelini doğrulamaktadır. Elde edilen elektrik üretim miktarı, sistemin günlük ve haftalık hidrojen üretimi ile entegrasyonunun teknik olarak mümkün olduğunu göstermekte; Karaman ilinin yenilenebilir enerji temelli hidrojen üretimi açısından güçlü bir aday olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In recent years, research on wind power plants in Türkiye has accelerated significantly, and applied studies in this field have gained substantial strategic importance. In this study, the annual electricity generation potential of a planned wind power plant in the Karaman province was evaluated, and the utilization of the generated electrical energy for green hydrogen production and storage was examined. The site selection, turbine configuration, and production outputs of the wind power plant were determined using the WindPRO software, and the turbine power, annual energy yield, and capacity factor were calculated based on the program outputs. While a portion of the generated electricity was supplied to the grid, the remaining share was utilized for green hydrogen production using a PEM (Proton Exchange Membrane) electrolyzer. The produced hydrogen is planned to be stored daily through a physical storage method, and the weekly production volume is anticipated to reach a commercially marketable capacity. In addition, entropy production and losses were determined within the scope of exergy analysis. Based on the conducted analyses, a total installed capacity of 232 MW was achieved using 29 Envision EN-182 / 8 MW turbines in the plant design, and, according to the WindPRO outputs, the annual net energy production after wake losses was calculated to be approximately 881 GWh per year. This value corresponds to a capacity factor in the range of 43–44%, confirming the strong wind potential of the Karaman region. The obtained electricity production level demonstrates that integrating the system with daily and weekly hydrogen generation is technically feasible, indicating that the Karaman region is a strong candidate for renewable-energy-based hydrogen production.
Benzer Tezler
- Conceptual design and exergy based sustainability performance evaluation of an integrated wind-to-hydrogen energy system with 20 MW electrolyzer
Rüzgar enerjisi destekli 20 MW elektrolizörlü hidrojen enerji sisteminin kavramsal tasarimi ve ekserji temelli sürdürülebilirlik performans değerlendirmesi
ALİ EREN ALUÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN MİDİLLİ
- Assessment of green hydrogen production and hybrid renewable energy system for seasonal residential area
Mevsimlik yerleşim alanı için yeşil hidrojen üretimi ve hibrit yenilenebilir enerji sisteminin değerlendirilmesi
OĞUZHAN HAHOLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Technoeconomıc ınvestıgatıon of hydrogen productıon from onshore wınd farms: A feasıbılıty analysıs for turkey
Karadaki rüzgar çiftliklerinden hidrojen üretiminin tekno ekonomik incelenmesi: Türkiye için bir fizibilite analizi
ELİF ENGİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Kimya MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ÖZDEMİR
- Thermodynamic analysis of hydrogen production with oxidative steam reforming of renewable ethanol-butanol mixture in membrane reactor
Yenilenebilir etanol-bütanol karışımının membran reaktörde oksidatif buhar reformlanması ile hidrojen üretiminin termodinamik analizi
MELİS OĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK TÜTER
PROF. DR. ŞEYMA AYDINOĞLU
- Yenilenebilir enerji kaynaklı mikro şebekelerde enerji yönetim modelinin geliştirilmesi
Development of an energy management model for renewable energy-based mi̇crogri̇ds
MEHMET ALİ KÖPRÜ
Doktora
Türkçe
2024
EnerjiBingöl ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DURSUN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. BURAK YILDIRIM