Rüzgâr ve akıntı enerjisinden oluşan hibrit güç üretim sisteminde akıllı enerji yönetimi
Smart energy management in hybrid power production system consisting of wind and flow energy
- Tez No: 634364
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÖZKAYMAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 163
Özet
Yenilenebilir Enerji Kaynakları'nın (YEK) önemi giderek artmakta ve enerji talebindeki payı giderek genişlemektedir. Deniz, üzerinde rüzgâr enerjisi, yüzeyinde dalga enerjisi ve altında akıntı ve gelgit enerjisi bulunan doğal bir enerji kaynağıdır. Bu tez çalışmasında, açık deniz rüzgâr ve yüzeysel akıntı enerjisinden yararlanmak üzere yüksek potansiyelli bir güç üretim sistem prototip üretimi gerçekleştirilmiştir. Böylece açık deniz rüzgâr ve akıntı enerjisi kullanılarak Hibrit Güç Üretim Sistemi (HGÜS) kurulmuştur. Deniz ve okyanus enerji çeşidi de diğer YEK'ı gibi kendine özgü güç üretim karakteristiği bulunmaktadır. Doğası gereği bu güç üretimi zamana bağlı olarak süreklilik ve kararlılık arz etmemektedir. Ayrıca YEK'in doğası gereği kesintili ve kararsız olan bu enerji çeşitlerinin sürekliliğini sağlamak için enerji depolama birimine ihtiyaç vardır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan batarya teknolojileri yüksek enerji yoğunluğuna sahipken düşük güç yoğunlukları mevcuttur. Yüksek güç yoğunluğunu ise ultrakapasitör enerji depolama teknolojisi sağlamaktadır. Böylece iki depolama birimi ile hibrit bir enerji depolama birimi oluşturulmaktadır. Tez kapsamında HGÜS'e batarya ve ultrakapasitörden oluşan Hibrit Enerji Depolama Sistemi (HEDS) eklemiştir. Bu tezin amacı; açık deniz rüzgâr ve akıntı enerjilerinden hibrit güç üretim sistemi oluşturmak, batarya ve ultrakapasitörden oluşan hibrit enerji depolama sistemini entegre etmek, akıllı enerji yönetim algoritmasıyla talep tarafındaki güç ihtiyacını sürekli olarak karşılamak ve kaliteli elektrik üretmektir. Hibrit güç üretim sisteminde bulunan açık deniz rüzgâr enerjisi için Darrieus ve akıntı enerjisi için Savonius kanat tasarımı ve üretimi gerçekletirilmiştir. Hibrit sistemin ilk olarak Matlab/Simulink ile simülasyon daha sonra deneysel çalışmaları yapılmıştır ve sonuçlar tezde ayrıntılı olarak verilmiştir. Tez çalışması kapsamında elde edilen sonuçlarla, YEK'in kesintili yapısı enerji depolama birimleriyle kompanze edildiğini gösterilmiştir. Böylece talep tarafındaki enerji ihtiyacı sürekli ve kesintisiz olarak sağlandığı sonuçlarla birlikte gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The importance of Renewable Energy Resources (RES) is gradually increasing and its share in energy demand is expanding. It is a natural energy source with wind energy on the over, wave energy on the surface and current and tidal energy under in the sea. In this thesis, a high potential power generation system prototype has been produced to take advantage of offshore wind and marine current energy. Thus, Hybrid Power Generation System (HPGS) was establishing using offshore wind and marine current energy. The sea and ocean energy types have their own unique power generation characteristics like the other RES. By its nature, this power generation does not show continuity and determination depending on time. In addition, an energy storage unit is needed to ensure the continuity of these energy types, which are intermittent and unstable due to the nature of RES. Battery technologies that are widely used today have high energy density while low power density. The high power density provides ultracapacitor energy storage technology. Thus, a hybrid energy storage unit is created with two storage units. Within the scope of the thesis, Hybrid Energy Storage System (HESS) consisting of battery and ultracapacitor was adding to HPGS. The purpose of this thesis is to create a hybrid power generation system from offshore wind and marine current energies, to integrate the hybrid energy storage system consisting of battery and ultracapacitor, to meet the load power on the demand side with the smart energy management algorithm and to produce quality electricity. Darrieus blade for offshore wind energy and Savonius blade for marine current energy were designed and manufactured in the hybrid power generation system. Simulation of the hybrid system first with Matlab/Simulink and then experimental studies were done and the results are given in detail in the thesis. With the results obtained within the scope of the thesis, RES's intermittent structure has been show to be compensated by energy storage units. Thus, it has been show with the results that the energy on the demand side is provided continuously and uninterruptedly.
Benzer Tezler
- Investigation of motions on floating offshore platforms
Yüzer açık deniz platformlarının hareketlerinin incelenmesi
ABDULLAH EMİN ULAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR SARIÖZ
- Representation of a multidisciplinary scenario for offshore upstream, wind projects and application of Monte Carlo simulation on evaluation of feasiblity
Denizde petrol ve rüzgar projelerinin farklı meslekli disiplinler içeren bir çerçeve dahilinde tartışılması ve Monte Carlo metodu ile fizibilite değerlendirmesi
MAHMUT ERBİL SOYLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI HELVACIOĞLU
- Dikey eksenli su türbinlerinde art izi bölgesinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of the wake region of vertical axis water turbine
SERCAN YAĞMUR
Doktora
Türkçe
2021
EnerjiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FARUK KÖSE
- Modeling of spar-type floating offshore wind turbines
Spar-tipi açıkdeniz yüzer rüzgar türbini modellemesi
NAGİHAN TÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYHAN MENTEŞ
- Rüzgar enerjisinde kullanılan jeneratör çeşitleri
Generator types used wind energy master thesis
FEDLİ AKINCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiDicle ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA FİGEN BİNBAY