Geri Dön

Technical potential of rooftop solar photovoltaic for Ankara: A preliminary study

Ankara çatı üstü güneş teknik fotovoltaik potansiyeli: Ön çalışma

  1. Tez No: 649065
  2. Yazar: ELİF CEREN KUTLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT GÜLTEKİN AKINOĞLU, PROF. DR. UĞUR SOYTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Yer Sistem Bilimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 165

Özet

Şehirler, nüfus kaynaklı toplam enerji tüketiminin üçte ikisinden sorumludur. Şehir merkezlerindeki binalar ise bu enerji tüketiminin yarısını oluşturur. Dünya genelinde, Londra, Los Angeles, Tokyo ve Paris gibi on dokuz metropoliten şehrin de içinde bulunduğu iki yüz elliden fazla şehir %100 yenilenebilir enerji hedefi koymuştur. Bu metropoliten şehirler, 2030 itibariyle yeni binalar için, 2050 itibariyle de var olan binalar için 0 emisyon hedefi koymuştur. 2018 yılı itibariyle, gelişmekte olan ülkelerden olan Türkiye, toplam enerjide %73.8, elektrikte ise %51.11 dışa bağımlıdır. Hem şehirlerdeki nüfus artışının yarattığı enerji baskısının hem de enerji arz ve güvenliğinin üstesinden gelebilmek için Türkiye iklim değişikliğiyle mücadele ederek etkili ve gerçekçi yenilenebilir enerji çözümleri geliştirmelidir. Politikacıların da vurguladığı gibi, şehir ve belediye bazlı politikalar yenilenebilir enerji hedeflerine ulaşmada lokal yapılaşmaları sayesinde daha hızlı ve etkili çözümler sağlamaktadır. Her şehrin yenilebilir enerjisi potansiyeli eşit değildir. Bu çalışmanın en önemli motivasyonlarından biri çatı üstü güneş fotovoltaik teknik potansiyeli için Türkiye geneli çalışmalar olsa da bina ve çatı tiplerine göre genellemeye odaklanan şehir bazlı bir çalışma yapılmamıştır. Bu çalışmada çatı üstü teknik PV potansiyelinin belirlenebilmesi için her çatı tipine uygulanabilir ve güvenilir bir metot geliştirilmiştir. Güneş ışınımının Türkiye ortalamasından yüksek olması, başkent olması nedeniyle yüksek oranda kamu binası bulundurması ve artan enerji ihtiyacını gidermek için doğal motivasyonunun olması Ankara'yı başlangıç için uygun bir şehir kılmaktadır. Bu çalışmada Ankara'daki binalar konut, kamu ve ticari binalar (alışveriş merkezleri) olarak üçe ayrılmıştır. Seçilen binalara manuel örnekleme metoduyla Helioscope programı uygulanmış olup, elde edilen FV modül uygulanabilir alan oranı (erişim katsayıları) sabit değer metoduyla diğer binalar için genellenmiştir. Sonuçlar hem eğik çatılı hem düz çatılı apartmanlar için Monokristal panellerin daha verimli olduğunu göstermiştir. Öte yandan, müstakil binalar, kamu binaları ve alışveriş merkezleri için ise çift taraflı paneller daha iyi sonuç vermiştir. Aynı zamanda, paneller arası boşluk hesaplarının o binaya özel olarak ayarlanmasının, üretilen enerji miktarını yüksek oranda artırabildiği gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Cities are responsible for over two-thirds of total energy consumption due to the population's externalities. The buildings in the urban areas cause half of this energy consumption. 250 cities have 100% renewable energy target worldwide, including nineteen metropolitans such as London, Los Angeles, Tokyo, and Paris. Besides, these metropolitans aim at zero emissions in new buildings by 2030 and in the existing ones by 2050. By year of 2018, as a developing country, Turkey has a dependency ratio of 73.8 % for overall energy and 51.11% for electricity. In order to overcome problems like population-based pressure in cities and energy security, Turkey requires effective and realistic renewable energy solutions that can combat climate change. As policymakers emphasize, more decentralized solutions as city-wide and municipality-based policies, would provide faster and more effective results to reach renewable energy targets. The renewable energy potential is not the same for all cities. Although there are some rooftop technical solar PV potential studies in country-wide, one of the main motivations of this study is to focus on both building types and roof types to generalize for a city. We develop an accurate methodology to determine the rooftop technical PV potential reliable and applicable to every type of roofs. City of Ankara is a convenient starting point for this study due to its relatively high solar irradiance, high number of public buildings and increasing energy demand. In the study, buildings in Ankara divided into three categories: residential, public, and commercial (shopping mall). After the manual selection, the methodology is applied using a well-known Helioscope software program and suitable area constants (access factors) are determined for the three categories. Constant value method was used to generalize the constants to all buildings. The results indicate that the Mono-Si module application is the optimum one for both pitched-roof and flat-roof apartments. Bifacial modules have better results for detached houses, public buildings, and shopping malls, and the amount of energy production might be increased by row-spacing arrangement specifically to the building.

Benzer Tezler

  1. Enerji verimliliği kapsamında binalarda fotovoltaik güç sistemlerinin uygulamalı analizi

    Applied analysis of photovoltaic power systems in buildings within the scope of energy efficiency

    SERCAN KESKİNEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERMİN ONAYGİL

  2. Modeling and simulation of a combined system of multiple rooftop PV systems and a central energy storage system for METU Ankara Campus

    ODTÜ Ankara Kampüsü için çoklu çatı üstü PV ve enerji depolama birleşik sisteminin modellenmesi ve simülasyonu

    NESRİN IRMAK KÖKER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    EnerjiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Yer Sistem Bilimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BÜLENT GÜLTEKİN AKINOĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ TALAT ÖZDEN

  3. Çatı güneş panelleri tedarik zinciri analizi

    Supply chain analysis of rooftop solar panels

    MUZAFFER CEM ATEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA

  4. 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

    Türkçe

    2023

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜMTAZ İPEK

  5. 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

    İngilizce

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖNDER GÜLER