Rüzgar güç santralleri konumlandırmasının sayısal olarak incelenmesi ve optimizasyonu
Numerical investigation and optimization of the wind farm layout problem
- Tez No: 516168
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ARİF ÖZGÜR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 184
Özet
Bu çalışmada, Kütahya ili için rüzgâr santrali fizibilite çalışması gerçekleştirilmiştir. Dumlupınar Üniversitesi Evliya Çelebi Kampüsü yakınında Kızılbayır mevkiindeki bir rüzgâr ölçüm istasyonunda kaydedilmiş olan rüzgâr verilerinin bölge üzerindeki dağılımı WAsP yazılımı kullanılarak incelenmiştir. Araştırılan alan üzerindeki en rüzgârlı üç saha için rüzgâr enerjisi tekno-ekonomik analizi gerçekleştirilmiştir. Güncel pazar verileri ışığında yapılan seviyelendirilmiş enerji maliyeti analizine göre, rüzgâr enerjisi birim maliyeti türbin ve saha seçimine bağlı olarak 0,0248 ile 0,0372 ABD $/kWh olarak değişim gösterdiği hesaplanmıştır. Seçilen bölge üzerinde, üç farklı güç kapasitesi (25, 50, 75 MW) için rüzgâr santrali konumlandırma optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla MATLAB yazılımı kullanılması ile bir optimizasyon kodu hazırlanmıştır. Her olası türbin noktasındaki arazi yükseklik değeri ve Weibull parametreleri optimizasyon koduna tanımlanmıştır. Nihai optimizasyon kodu yapısını oluşturmadan önce iki farklı rüzgar santrali konumlandırma probleminin çözümlemesi yapılmıştır. Optimizasyon sonuçlarına göre, araştırılan arazinin en rüzgârlı bölgesinde kurulacak 25,3 MW'lık güce sahip bir santralin %35 kapasite faktörü ile 77,677 GWh yıllık enerji üreteceği hesaplanmıştır. Artan güç kapasitesi ile birlikte kapasite faktörünün düştüğü ve dolayısı ile birim enerji maliyetinin yükseldiği gözlenmiştir. Ayrıca Dumlupınar Üniversitesi Evliya Çelebi Kampüsü'nün bir yıl boyunca saatlik elektrik tüketiminin rüzgâr enerjisi ile karşılanabilirliği araştırılmıştır. Kampüs etrafındaki en rüzgârlı yerler WAsP yazılımı ile belirlenmiştir. Bu bölgelerin rüzgâr türbini kurulum uygunluğu, fiziki koşullar ve gürültü yayılımı açısından araştırılmıştır. Yapılan kabuller altında, anlık saatlik tüketiminin %38,9'unu karşılayacak bir türbin modelinin bir yıl boyunca kampüsün yıllık toplam tüketiminin %57,8'i kadar enerji üreteceği hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, feasibility study of wind farm for Kütahya province of Turkey was carried out. The wind data recorded in a wind measurement station in Kızılbayır region near Dumlupınar University Evliya Çelebi Campus was analyzed using WAsP software. The wind energy techno-economic analysis was carried out for the three windiest sites on the investigated area. According to the levelized cost of energy analysis carried out considering the current market data, wind energy unit cost was calculated to vary from 0.0248 to 0.0372 US $ / kWh depending on turbine and site selection. Wind farm layout optimization problem solutions for three different power capacities (25, 50, 75 MW) were performed for the selected windiest site. For this purpose, an optimization code was prepared by using MATLAB software. The altitude values and Weibull parameters at each possible turbine locations were defined for the optimization code. Before constructing the final optimization code structure, two different wind farm layout optimization problems were solved. According to the results of the optimization, a wind farm with a power of 25.3 MW installed in the windiest region was estimated to generate 77.677 GWh of annual energy with a capacity factor of 35%. It was observed that with the increased power capacity, the capacity factor was fallen and therefore the unit energy cost was increased. In addition, affordability rate of the Dumlupınar University Evliya Çelebi Campus' hourly electricity demand with wind energy was investigated. The windiest places around the campus were dedected by WASP software. These regions were investigated in terms of installation suitability, physical conditions and noise propagation. Under the assumptions, it was estimated that a turbine model that can meet 38.9% of the instantaneous hourly consumption will generate 57.8% of the total annual consumption of the campus.
Benzer Tezler
- Optimum bidding strategy for wind and solar power plants in day-ahead electricity market
Rüzgar ve güneş santralleri için gün öncesi elektrik piyasasında optimum teklif stratejisi
MEHMET ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2021
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiYer Sistem Bilimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OZAN KEYSAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BENHÜR SATIR
- Modeling and fitting of the wind data using different time series models and investigating the related applications of fitted data. Urla and Risø cases
Rüzgar verilerinin çesitli zaman serisi yöntemleriyle modellenmesi, üretilen verinin uygulama alanlarının incelenmesi. Urla ve Risø örnekleri
NURSEDA YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN ENGİN DURAN
YRD. DOÇ. DR. FERHAT BİNGÖL
- Ortak enerji depolama sistemlerinin elektrik güç sistemlerinde talep cevabı konsepti için kullanılması
Use of common energy storage systems for demand response in electric power systems
ALPER ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN ERDİNÇ
- Multi-criteria decision making in site selection for nuclearpower plants
Nükleer güç santralleri inşaat sahası seçiminde çok kriterli karar verme
BERNA TUNCER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İstatistikOrta Doğu Teknik Üniversitesiİstatistik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN DENER AKKAYA
PROF. DR. MEHMET SEMİH YÜCEMEN
- İzmir ili için fotovoltaik güç santralleri yer seçiminin coğrafi bilgi sistemi (CBS) ile gerçekleştirilmesi
Geographical information system (GIS) based site selection for photovoltaic power plants in İzmir city
AYŞE ALTINIŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
CoğrafyaEge ÜniversitesiGüneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET YILANCI
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN SARPTAŞ