Şebekeden bağımsız yenilenebilir hibrit enerji sistemlerinin boyutlandırmasında yük modelinin etkisi
Load modelling influence at sizing of offgrid hybrid renewable energy systems
- Tez No: 392957
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖNDER GÜLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enerji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Enerjideki arz talep dengesi yeni kaynak arayışlarına neden olmakta, yenilenebilir enerji sistemlerine olan ilgi ve ihtiyaca paralel olarak bu alanda yapılan çalışmalar da artmaktadır. Bu tez kapsamında şebekeden bağımsız yenilenebilir enerji sistemleri üzerinde çalışılmış, rüzgar ve güneş kaynaklarının aynı anda kullanıldığı bir sistemin boyutlandırılması incelenmiştir. İhtiyaç duyulan husus, enerjinin yenilenebilir kaynaklarla temini olduğundan, öncelikle yük olarak tanımlanan bu enerjinin vasfı konusundaki soruların cevaplanması gerekir. Bu tezde yük hakkındaki, yeni soruların da eklenerek cevapların bulunması hedeflenmektedir. Yük modelinin elde edilmesi çeşitli yöntemlerle yapılabilmektedir. Şebeke dağıtım firmalarının veritabanlarından bu bilgi talep edilebileceği gibi, yaklaşık bir kurulu güç tahmini ile yük profili kestirilebilmektedir. Güneş panelleri ve rüzgar türbinlerinin fiyatları göz önüne alındığında boyutlandırmada aşırı parametrelendirme, maliyete önemli ölçüde etki eder; yetersiz parametrelendirme ise şebekeye bağlı bir sistemde kullanım farkı oluşturmasa da şebekeden bağımsız bir yapıda enerji kesintilerine neden olur. Özellikle şebekeden bağımsız olma durumunda enerji depolama etkili bir parametre olarak denkleme katılır ve boyutlandırma daha da önem kazanır. Kullanıcı alışkanlıklarının takibi sistem boyutlandırmasındaki doğruluğu artırabilir. Şebekeye bağlı bir sistemde bu takip alternatif yollarla yapılabilir. Şebekeden bağımsız bir sistem söz konusu olduğunda ise ölçüm yoluyla bu bilginin elde edilmesi uygulanabilir değildir ve bu ölçüm ihtiyacı bir paradoksa neden olur. Ölçüm yapılabilmesi için enerji kullanımı gerekmektedir; enerji kulanımı için de boyutlandırılmış bir sistem gerekir. İlk kez enerji verilecek bir sistem için öncelikle boyutlandırma yapılması gerekmekte, bunun için de bir yük modeline ihtiyaç duyulmaktadır. Kullanıcıların mevcut enerji tüketim alışkanlıkları ölçülerek ve/veya beyanlarına bağlı olarak enerji tüketimleri hesaplanarak yükün modellenmesinin avantajları ve dezavantajları tez kapsamında incelenmiştir. İncelemede referans olarak kullanılan veri, Kocaeli İzmit ilçe merkezinde bulunan bir hanenin 6 ay boyunca 1 dakikalık periyotla ortalama gücün ölçülmesi sonucu elde edilmiştir. Elde edilen bu ham verinin dakikalara, günlere, haftalara ve aylara bağlı analizlerinin yapılabilmesi ve simülasyonda kullanılmaya uygun hale gelmesi için kapsamlı bir düzenleme işlemi yapılmıştır. Düzenlenmiş bu veri çeşitli senaryolar ile yıllık tüketim profillerine çevrilmiştir. Simülasyon için enerji maliyetini optimize eden HOMER PRO yazılımı kullanılmıştır. Simülasyon programı yardımıyla, bu yük modellerinin farklı çözünürlüklerde incelenmesi planlanmakta, yük modelinin boyutlandırmaya etkisi ve en verimli modelin elde edilme yönteminin bulunması hedeflenmektedir. Yıl içinde farklı zamanlarda ölçüm verisinin alınmasının sistem boyutlandırmasına etkisi 9 farklı senaryo üzerinden incelenmiştir. Herbir senaryonun, 1 dakikalık ölçümlerin kullanılması halinde, 10 dakikalık ortalama değerlerin kullanılması halinde ve 60 dakikalık ortalama değerlerin kullanılması halinde boyutlandırmaya etkisi araştırılmıştır. Beyan edilen kullanım alışkanlıklarının boyutlandırmaya etkisi incelenerek esnek kullanım kavramı üzerinde durulmuş ve optimize yük modelleri oluşturulmuştur. Optimize yük modelleri oluşturulurken sadece yük kaydırma yöntemi kullanılmış, herhangi bir yük iptali yapılmamıştır. Sonuç olarak bu optimize yük modelleri ile daha ekonomik sistemlerin kurulup kurulamayacağı incelenmiştir
Özet (Çeviri)
Energy is essential all areas of life today. The energy need has been rising rapidly because of growing population and increase in usage of energy based technological devices. In this century people have focused on efficiency and sustainability. As a result renewable energy has gained importance. The widely used renewable energy systems consist of hydroelectric turbines, solar panels and wind turbines. Solar panels and wind turbines are the most effected ones from the development of energy production techniques in recent years, have been used widely in Turkey and in the world for a long time. Other renewable systems such as biomass and tide are not conventionale and do not have common usage. Supply demand balance in energy had caused alternative searchings; in parallel with growing needs and rising interests about renewable energy, researches have been increasing in this field. Within the scope of this thesis, researches have been done about offgrid renewable energy systems; sizing of a hybrid solar and wind system has been analysed. Because supplying energy from renewable sources is a requisite, firstly questions should be answered about this energy which is defined as load. Within the context of this thesis it is aimed to answer those questions about load by adding new ones. Acquiring load model can be done with various methods. Data could be requested from energy supplier companies' databases. In addition to this load profile could be estimated from approximate installed capacity where the hybrid system will be installed. When solar panel and wind turbine prices have taken into consideration, overparametrization at sizing have an important effect on cost. Also underparametrization can cause power outages in offgrid systems although there are no major difference in ongrid systems. Especially power storage gain importance in offgrid state and sizing becomes more important. By monitoring user habitudes and routines, accuracy of system sizing may increase. If the system is offgrid, gathering information by monitoring can cause a paradox. To monitor user it is required to use energy; to use energy it is required to have a sized system. User's recent energy usage habitudes can be monitored or declaration of usage can be used to make calculations. Advantages and disadvantages about sizing of the load from monitoring or declaration methods has been researched. The load data which has been used as reference for analysis, gathered from a house in İzmit Kocaeli. For 6 months, minutely average power has been measured in this house. To make daily, weekly, monthly and further analysis of load and to use it in the simulation, measured data has been processed. All the gathered data are used to generate forming of annual consumption profiles in several scenerios. It is aimed to find most efficient way to acquire load model and to search influence of load modelling method to system sizing. The HOMER Hybrid Optimization Modeling Software has been user for simulations.
Benzer Tezler
- Hibrit sistemlerin boyutlandırmasında veri çözünürlüğü etkisinin analizi
Analysing the effect of data resolution in sizing hybrid systems
YUSUF SERDAR ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER GÜLER
- Design of hybrid solar wind system for sustainable energy storage: A case study Rutba city
Sürdürülebilir enerji depolaması için hibrit güneş rüzgar sisteminin tasarımı: Rutba şehiri örnek çalışması
AHMED BASEM MOHAMMD ALDULAEMI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENK YAVUZ
- Bozcaada'da rüzgar ve güneş enerji kaynakları ile elektrik enerjisi üretim potansiyelinin HOMER ile incelenmesi
Investigation of electrical energy production potential from wind and solar energy via HOMER: Bozcaada case study
NASIR İSTER
- Şebekeden bağımsız hibrit yenilenebilir enerji sistemlerinin tasarımı ve yönetim stratejisi için pareto optimum yaklaşımı
Pareto optimum approach for design and management strategy of stand-alone hybrid renewable energy systems
TUBA TEZER
Doktora
İngilizce
2017
EnerjiBalıkesir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. RAMAZAN YAMAN
- Akıllı şebekelerde şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız hibrit yenilenebilir enerji sistemlerinin tekno-ekonomik karşılaştırmalı analizi ile akıllı ev uygulamaları
Techno-economic comparative analysis of grid-connected and islanded hybrid renewable energy systems and smart home applications in smart grids
ONUR AYAN
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN EMRE TÜRKAY