Monitoring, analysis, and simulation of photovoltaic heat island effect in Turkey: Sekbandemirli solar power plant field study
Türkiye'de fotovoltaik ısı adası etkisinin izlenmesi, incelenmesi ve benzetişimi: Sekbandemirli güneş enerjisi santrali saha çalışması
- Tez No: 712433
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT GÜLTEKİN AKINOĞLU, DR. ÖĞR. ÜYESİ TALAT ÖZDEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Environmental Engineering, Energy, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotovoltaik piller, Güneş enerjisi santrali, Hava koşulları, Hava sıcaklığı, Isı adası, Meteoroloji istasyonları, Mikroklima, Photovoltaic cells, Solar energy plant, Weather conditions, Air temperature, Heat island, Meteorological stations, Microclima
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yer Sistem Bilimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde yenilenebilir, sürdürülebilir ve temiz enerji elde etme yöntemleri arasında bulunan güneş enerjisi dönüşüm teknolojileri, hızlı bir gelişim göstermektedir. Bu teknolojilerin en yaygın olanlarından birisi, güneş (veya gün) ışığının taşıdığı enerjinin doğrudan çevrimi ile elektrik eldesini sağlayan Fotovoltaik Güneş Enerjisi Santrali (FV-GES)'dir. Bu santraller, çevre-dostu ve ekonomik enerji üretiminde toplumsal olarak kabul görmüştür. Ancak bu santrallerin çevresel etkileri hakkında bazı tartışmalar mevcuttur. Bu tartışmaların odağındaki konulardan biri, bu enerji santrallerini inşa etmede kullanılan büyük sayılardaki koyu renkli fotovoltaik güneş paneli dizilerinin, kuruldukları doğal arazinin doğal yüzey yansıtabilirliğini (albedo) değiştirip değiştirmediği üzerinedir. Bu nedenle, bulundukları bölgenin yerel hava sıcaklık döngülerini de etkileyebilirler. Literatürde Fotovoltaik Isı Adası Etkisi (FV-IAE) olarak geçen bu çevresel sorun, yakın çevresiyle etkileşim yapan fotovoltaik güneş modüllerinin optik ve termal özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Bu etkiyi gözlemlemek için Türkiye'nin Kütahya iline bağlı Tavşanlı ilçesindeki Sekbandemirli kırsal kesimine kurulmuş bir güneş enerjisi santralinde üç yıl süren bir saha projesi ve çalışması yürütülmüştür. Sekbandemirli GES içinde ve dışında belirli noktalara kurulan meteorolojik istasyonlar ile toplanan ilgili hava durumu verileri istatistiksel (ANOVA ve Tukey's HSD), korelasyonel (Pearson ve Spearman), grafiksel (yüzedesel sütun dağılımı, günlük ve aylık çizgi grafikleri ve temsili çizimler) ve simülasyon tabanlı (mikroiklim simülasyon yazılımı ENVI-met) yöntemler kullanılarak analiz edilmiştir. Bu doğrultuda, Sekbandemirli FV-GES sahasının merkezinde, oluşma sıklığı günlük ve mevsimsel olarak değişen,“geçici”olarak ifade edilebilecek ısı adası oluşumları bulunmuştur. Saha merkezinde kaydedilen hava sıcaklıkları, saha dışındaki referans alınan lokasyonda kaydedilen hava sıcaklıklarına göre çoğunlukla“(-3) - 6°C”arasında farklar göstermektedir. Çoğunlukla geceleri daha az etkili (-3°C'ye kadar) bir soğuma etkisi (negatif FV-IAE) baskın olmasına rağmen, gündüzleri saha merkezinde 6°C'ye varan daha yüksek ortam hava sıcaklıkları, anlamlı olarak belirgin (ve pozitif) FV-IA formasyonlarına işaret etmektedir. Bu tez, içeriğinde kullanılan yöntemler doğrultusunda, FV-IAE konusunda Türkiye'de ve dünyada yapılan ilk çalışmadır.
Özet (Çeviri)
Today, solar energy conversion technologies, which are among the methods of obtaining renewable, sustainable, and clean energy, show rapid development. One of the most common technologies is Photovoltaic Solar Power Plant (PVPP), which provides electricity by direct conversion of the energy carried by the sunlight (or daylight). These power plants are socially accepted in environmentally-friendly and economical energy production. However, there are some debates about the environmental impacts of these power plants. One of the issues at the focus of these debates is whether dark-colored photovoltaic solar module (panel) arrays in large numbers used to build these power plants alter the natural ground reflectivity (albedo) of the land where they are installed. For this reason, they may also affect the local air temperature cycles of the region where they are located. This environmental problem, referred to as the Photovoltaic Heat Island Effect (PVHIE) in the literature, arises from the optical and thermal properties of photovoltaic modules interacting with their close environment. A three-year field project and study was carried out to observe this effect in a PVPP constructed in the Sekbandemirli rural area in the Tavşanlı district of the Kütahya province in Turkey. The relevant weather data collected by the meteorological stations installed on specific locations inside and outside Sekbandemirli PVPP were analyzed using statistical (ANOVA and Tukey's HSD), correlational (Pearson and Spearman), graphical (percentage column distribution, daily and monthly line charts, and representative illustrations) and simulation-based (the microclimate simulation software ENVI-met) methods. Accordingly, the heat island formations, which can be expressed as“transient”, whose frequency of occurrence changes daily and seasonally, have been found at the Sekbandemirli PVPP field center. The air temperatures recorded at the field center show the differences between“(-3) – 6°C”compared to those recorded at the reference location outside the field. The higher daytime ambient air temperatures up to 6°C difference at the field center significantly indicate the evident (and positive) PVHI formations, although a less effective (up to -3°C) cooling effect (negative PVHIE) prevails mostly at nighttimes. This thesis is the first study on PVHIE in Turkey and the world, in line with the methods used within its content.
Benzer Tezler
- Digital position encoder
Başlık çevirisi yok
VEDAT MEHMET KARSLI
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. CELAL KORASLI
- Çocukluk çağı aritmilerinde sol ventrikül fonksiyonlarının iki boyutlu ekokardiyografi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
M.AKİF GÜVEN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1988
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGazi ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
- Design of a convergence recorder and improvement of a load monitoring system for measurements in underground mines
Başlık çevirisi yok
TALAT DEVRİM VURAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. ERDAL ÜNAL
- Bilgisayar sistemlerinde performans ile darboğazlar arasındaki ilişkilerin saptanması üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
REHA ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT RAZBONYALI
- Halotan ve enfluran anestezisinin somatosensoriyel uyartılmış potansiyellere etkisi
Başlık çevirisi yok
CELALETDİN AVNİ BABACAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1988
Anestezi ve ReanimasyonGazi ÜniversitesiAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YENER KARADENİZLİ