Planning and design of photovoltaic grid-connected system to supply a village with electricity in kano, Nigeria (750kWp).
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 394443
- Danışmanlar: PROF. DR. SAFAR AL HILAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Zirve Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Elektrik üretmek için güneş fotovoltaik(PV) sistemleri kullanımı gittikçe popüler hale geliyor ve maliyetleri düşük olmaktadır. Onların gelişimi ile alakalı araştırmalarda olduğu gibi maliyet düşük olmaktadır. Fosil yakıtların maliyeti ve karbon dioksit (CO2), kükürt dioksit (SO2), azot oksit (NOx) gibi sera gazlarının atmosfere emisyonu ile çevremizin (kirlilik) üzerindeki muazzam olumsuz etkisi olmaktadır. Böylece, ekolojik sistemin zarar görmesi, çevre dostu, zararlı gaz salınımı olmayan, sessiz ve minimum bakım gerektiren yenilenebilir enerjinin özellikle PV sistemlerinin kullanımını gerektirmektedir. Elektrik üretimi devam ederken, bu sistemler tekrar yakıt alımı yapılmadan elektrik üretebilirler. Bu çalışmada, güneş ışınımı dönemi kuzey Nijerya'da bulunan (12 ° 03'N arasında enlem, 8 ° 32'E boylam ve 475.8 m'lik bir yükseklikteki) Kano için 18 yıllık dönem(1995-2012) için yatay yüzeyler ve güneşlenme süresi saat verileri, Angstrom tipi korelasyon eşitlemesi için kullanılmıştır. Aynı verileri Kano üzerindeki güneş yayılım süresi ile küresel güneş radyasyon arasındaki diğer beş korelasyon modeline uygulanmıştır. Bu sonuçlar bizim yaklaşımımızla karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma işlemleri ortalama sapma hatasının (MBE) karekök hatasının (RMSE) ve ortalama yüzde hatanın (MPE) istatistiki değerlerine göre yapılmıştır. Önerilen modellerin ölçülen ve tahmin edilen değerleri arasında İyi bir uyum gözlenmiştir. Aldığımız sonuçlar yaklaşımımızın Kano ve aynı enlemlerde bulunan diğer yerleşim yerlerinde (önceden ölçüm yapılmış ölçümü olmayan ve güneşlenme süresi kayıtları olan) küresel güneş radyasyonu tahmininde kullanılabileceğini göstermiştir. Ayrıca, eğimli bir yüzey üzerine solar radyasyonu da Kanoda PV modülleri ve güneş kollektörlerinin montaj için kullanılacak en uygun eğim açısı bulmak için, yatay bir yüzey üzerinde ölçülen küresel güneş radyasyonundan elde edilmiştir. Alınan sonuçlara göre sadece yaklaşık %23-%35 toplam güneş radyasyonunun Kano için yatay yüzeye yayılmakta olduğu ve en yüksek yıllık güneşlenme aldığı eğim açısı yerin enlemine yaklaşık olarak eşit olan 12 ° olduğu gözlenmiştir. Planlama ve büyük ölçekli PV Grid bağlantılı sisteminin tasarımı için standart bir prosedür geliştirilmiş olup ve konumun güneş radyasyonu parametreleri baz alınarak 750kWp sistemi tasarımı için kullanılmaktadır. Teknik analiz için kullanılan parametreler, enerji verimi, verim faktörü ve kapasite faktörüydü. Sistem performansı,% 17.8 bir kapasite faktörü ile yaklaşık yıllık 1169MWh bir enerji verimi göstermektedir. Önerilen sistem 5cents/kWh ile üretilen elektriğin maliyeti ile hem teknik hem de mali açıdan uygun olduğu gözlenmiştir. İlk 12 yılda hiçbir teşvik olmadan sistem maliyetini karşılamaktadır. Enerji üretmek için kullanılan petrol ve gaz kullanıldığı zaman açığa çıkan 587 veya 849 ton CO2 salınımından da korumaktadır.
Özet (Çeviri)
The use of solar photovoltaic (PV) systems to generate electricity are becoming more and more popular and their costs are getting low as the more researches are carried out in their development. The cost of fossil fuels and their tremendous negative effect on our environment (pollution) by emission of green house gases such as carbon dioxide (CO2), sulphur dioxide (SO2), nitrogen oxide (NOx), etc. to the atmosphere thereby damaging our ecological system is what necessitates the use of renewable energy and especially solar PV systems that are environmentally friendly, no release of harmful gases (nonpolluting), noiseless, minimal maintenance and they would produce electricity for more than 20 years without stopping for refueling while the electricity is being produced. In this study, global solar radiation received on horizontal surfaces and sunshine duration hours data for Kano ((latitude of 12° 03'N, longitude of 8° 32'E and an altitude of 475.8 m) in northern Nigeria for the period of eighteen years (1995-2012) were used to establish an Angstrom-type correlation equation. The same data was applied to fıve other commonly used correlations models between global solar radiation and sunshine duration hours to estimate global solar radiation for Kano and their results are compared with our proposed model. Comparison study has been done according to the statistical values of mean bias error (MBE), root mean square error (RMSE) and mean percentage error (MPE). A good agreement was observed between the measured and the estimated values of our proposed models. The results showed that the models could be used for estimating global solar radiation in Kano and other locations (where there is no measured data and the sunshine records are available) with similar latitudinal variations. Moreover, the solar radiation on inclined surface is also obtained from the measured global solar radiation on horizontal surface to fınd the optimum tilt angle to be used for mounting PV modules and solar collectors for Kano.The result showed that only about 23% - 35% of the total solar radiation received on horizontal surface for Kano is diffuse and the tilt angle that receives the highest annual insolation is 12°, which is approximately equal to the latitude of the location. A standard procedure for planning and design of large scale PV Grid-connected system is developed and being used for designing 750kWp system based on those solar radiation parameters of the location. The parameters used for technical analysis were energy yield, yield factor and the capacity factor. The system performance indicates an energy yield of about 1169MWh/year with a capacity factor of 17.8%. The proposed system is both technically and financially viable with cost of electricity generated of about 5cents/kWh. It will pay itself off within first 12 years of successful operation even if there is no incentives and it saves about 587 or 849 tonnes of CO2 when natural gas or oil (e.g. petrol) are used respectively to generate the same amount of electricity.
Benzer Tezler
- Dağıtık üretimli şebekelerde adalaşma tespiti
Islanding detection in distributed generation
FEDAİ ZORLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAN YANIKOĞLU
- Development of a home energy management system to increase renewable self-consumption in households considering demand-side flexibility
Talep tarafı esnekliği dikkate alınarak konutlarda yenilenebilir öz tüketimi artırmaya yönelik bir ev enerji yönetim sistemi geliştirilmesi
ANIL CAN DUMAN
Doktora
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Güneş radyasyon tahmini için bulanık zaman serisi yöntemleri ve fotovoltaik sulama sistemi optimizasyonunda uygulanması
Forecasting solar radiation with fuzzy time series and optimization application in photovoltaic irrigation system
CEYDA OLCAN
Doktora
Türkçe
2015
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELMKHAN MAHMUDOV
- Katar 2030 yılı elektrik üretim kapasitesinin güneş enerjisi ile arttırımı: Çatı üstü güneş sistemi tasarımı ve çevreye katkısı
Enhancing Qatar's 2030 electricity production capacity through solar energy: Design and environmental impact of rooftop solar systems
EMİR ÇUBUKÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜMTAZ İPEK
- Design and analysis of intelligent controller for grid power injection through electrical distribution networks
Elektrik dağıtım şebekeleri üzerinden şebeke güç enjeksiyonu için akıllı kontrolör tasarımı ve analizi
BARAA JALIL ABDULELAH ABDULELAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Gedik ÜniversitesiMühendislik Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖZDE ULUTAGAY