Rüzgâr enerjisi- pompaj depolamalı hidrolik hibrit güç sisteminin tasarımı ve optimizasyonu
Design and optimization of a wind-pumped hydro hybrid power system
- Tez No: 327086
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FARUK KÖSE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Günümüzde, fosil yakıtlarının günden günde tükenmesi ve hava kirliliğine sebep olan gaz emisyon artışlarının neden olduğu iklim sorunlarının artması nedeni ile yenilenebilir enerji kaynakları ön plana çıkmıştır. Ancak, yenilenebilir enerji kaynakları ile enerji üretiminin hava şartlarına bağlı olması depolama ihtiyacına neden olmuştur. Yığın enerji depolama alanında üç önemli sistem bulunmaktadır. Bunlar Pompaj depolamalı hidroelektrik santraller (PHES), hava sıkıştırmalı enerji depolama santralleri ve batarya depolama sistemleridir. PHES'ler yüksek verimlilikleri ve yüksek depolama kapasiteleri nedeniyle ön plana çıkmaktadırlar.Bu çalışmada örnek uygulama bölgesi olarak, Konya, Çumra'da bulunan Alibeyhüyüğü Sulama Kooparatifine bağlı sulama pompalarının enerjisini karşılamak amaçlanmıştır. Bunun için rüzgâr enerjisi-Pompaj depolamalı hidroelektrik hibrit güç sistemi tasarımı ve analizleri yapılmıştır. Yapılan çalışmada, öncelikle Alibeyhüyüğü Sulama Kooperatifinden sağlanan son yıllarda ölçümü yapılmış rüzgâr verilerinden yararlanılarak, değişik türbinlere göre WAsP ve ALWIN programlarıyla elektrik enerjisi üretim analizleri yapılmıştır. Eksik olan rüzgâr verilerinin MATLAB programı yardımıyla yapay sinir ağları ile tahmini yapılmıştır. TRNSYS programı ile seçilen rüzgâr türbini için saatlik bazda elektrik üretim sonuçları alınmıştır. Daha sonra PHES tasarımına geçilmiş, rüzgâr türbinlerinin yakınında yer seçimi yapılarak tasarlanmış sistem ve optimum parametreler belirlenerek tasarlanmış sistem olarak iki adet PHES sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan Rüzgâr enerjisi- PHES entegre sistemlerinin çalışması için günlük olarak en fazla getiriyi sağlayabilecek algoritma çizilmiş ve buna uygun olarak Delphi 7 ile bir simülasyon programı yazılmıştır. Optimum parametrelere sahip sistemin tasarımında, yapılan programlamaya göre minimum geri ödeme süresini veren parametrelerin bulunmasına çalışılmıştır. Optimum parametrelerin belirlenmesi için de PHES parametrelerini otomatik olarak değiştiren ve sistem için yapılan programlamaya uyarlayıp sonuçları gösteren bir program yazılmıştır. Her iki sisteminde simülasyonu yapılmış, son bölümde ise ekonomik analiz yapılmıştır. Buna göre, hibrit sistem ile önemli ölçüde yıllık getiri sağlanabileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Renewable energy sources are popular in nowadays because of the limitation of fossil fuels and the effects of air pollutants on the climate. However, the dependency of renewable energy sources to the weather conditions caused to requirement of energy storage systems. Pumped-hydro, compressed air and battery energy storage systems are the bulk energy storage systems to store renewable energy. Pumped-hydro energy storage (PHES) systems are a step ahead among other bulk energy storage methods because they are more efficient and they have higher storage capacities.In this study, wind-pumped hydro hybrid power system is designed and analyzed to meet the energy demand of the irrigation water pumps of Alibeyhüyügü Irrigation Cooperation, which is located in in Çumra, Konya. Initially, annual energy production amounts of five different wind turbines have been analyzed with WaSP and ALWIN programs by using wind speed data measured before. Missing wind speed data have been forecasted with MATLAB with artificial neural network (ANN). Hourly energy production data of the selected wind turbine has been obtained by means of TRNSYS program. After that two different Pumped storage hydroelectric plant (PSHP) systems, which are near wind turbines site selected system and optimum parameters determined system, have been designed. An operation algorithm that ensures maximum daily income is developed and a simulation program is written with Delphi 7 program in order to simulate systems. Another program that changes the PSHP parameters automatically and shows the results is written in order to obtain optimum PSHP parameters, which are PSHP hydro pump power, PSHP hydro turbine and PSHP upper storage capacity. Both systems are simulated and economic analysis was performed in the final section.
Benzer Tezler
- Feasibility of pumped-storage hydraulic systems based on hourly variation of electricity prices
Enerji ücretlerindeki saatlik değişimi esas alan pompaj depolamalı hidrolik sistemlerin uygulanabilirliği
EFE BARBAROS
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL AYDIN
DR. KUTAY ÇELEBİOĞLU
- Pompaj depolamalı hidroelektrik santrallerin optimizasyonu
Optimization of pumped storage hydroelectric plants
HASAN GÜRSAKAL
Doktora
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ UYUMAZ
- Pik saatlerdeki elektrik taleplerini dikkate alan karma enerji sistemleri üzerine bir inceleme: Güneş enerjisiyle çalışan pompaj depolamalı hidroelektrik santrallar
A review on hybrid energy systems taking into account peak hour electricity demands: Solar powered pumped storage hydroelectric power plants
RAMİZ ÇİFTCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiİSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FERRUH MAHNAMFAR
- Green island energy management using solar and wind energies with storage systems
Depolama sistemleri ile güneş ve rüzgar enerjilerini kullanarak yeşil ada enerji yönetimi
MUSTAFA HASHIM NOAMAN NOAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NADER JAVANI
- Rüzgar enerjisi–pompaj depolamalı hidroelektrik santrallerin optimal işletilmesi
Optimal operation of wind–pumped storage hydro power plants
CEYHUN YILDIZ
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ŞEKKELİ