Hibrit yenilenebilir enerji sistemleri ile elektrik ve hidrojen üretiminin optimizasyonu
Optimization of electricity and hydrogen production with hybrid renewable energy systems
- Tez No: 745602
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Mühendislik Bilimleri, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Hibrit Sistem, Yenilenebilir Enerji, Optimizasyon, Homer, Hidrojen, Hybrid System, Renewable Energy, Optimization, Homer, Hydrogen
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Bu tez çalışmasında, Kayseri ilinin mesken, sanayi, ticarethane, tarımsal sulama ve aydınlatma olmak üzere beş farklı yük profilinde elektrik ihtiyacını karşılayacak hibrit yenilenebilir enerji sistemleri HOMER programı ile modellenerek optimize edilmiştir. Şebekeden bağımsız fotovoltaik panel, rüzgâr türbini, jeneratör, yakıt hücresi, elektrolizör, batarya ve hidrojen tankı gibi yenilenebilir enerji kaynakları ve depolama alternatifleri ile gerçek iklim ve yük verileri kullanılarak çeşitli senaryolar modellenmiştir. Sonuçlar; teknik, ekonomik ve çevresel etkiler açısından incelenmiş ve en uygun hibrit sistem olarak en düşük şimdiki net maliyet, seviyelendirilmiş enerji maliyeti ve en az karbondioksit (CO2) salınımına sahip olan sistem alınmıştır. Optimizasyon sonuçlarına göre; tüm yük modelleri için rüzgâr ve güneş kaynağının birlikte kullanıldığı fotovoltaik panel, rüzgâr türbini, dizel jeneratör ve bataryadan oluşan sistemin en düşük maliyet ve salınım ile gerekli elektrik talebini karşıladığı görülmüştür. Birim enerji maliyeti mesken için 0,32$, sanayi için 0,26$, ticarethane için 0,25$, tarımsal sulama için $0,39$, aydınlatma için 0,29$ olduğu sonucuna varılmıştır. Buna karşılık fotovoltaik panel, rüzgâr türbini, yakıt hücresi, elektrolizör, hidrojen tankı ve bataryadan oluşan sistemin sıfır CO2 salınımı ve konvansiyonel enerji sistemli senaryodan yaklaşık iki katı birim maliyetle karşılayabildiği görülmüştür. Sonuç olarak hibrit enerji sistemleri gerekli enerjiyi güvenli ve uygun maliyetli bir şekilde sağlamakla birlikte, çevre dostu sistemler olarak önemli yere sahip olduğu çalışma sonuçları ile gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, hybrid renewable energy systems that will meet the electricity needs of Kayseri in five different load profiles, namely residential, industrial, commercial, agricultural irrigation, and lighting have been modeled and optimized with the HOMER program. Various scenarios are modeled off-grid using real climate and load data, with renewable energy sources and storage alternatives such as photovoltaic panels, wind turbines, generators, fuel cells, electrolyzers, batteries and hydrogen tanks. The results were analyzed in terms of technical, economic, and environmental impacts and the optimum hybrid system was taken as the system with the lowest net present cost, lowest levelized cost of energy and least carbon dioxide (CO2) emission. According to the optimization results, it has been seen that the system consisting of photovoltaic panel, wind turbine, diesel generator and battery in which wind and solar source are used together for all load models, meets the required electricity demand with the lowest cost and emission. It was concluded that the unit energy cost is $0.32 for residential, $0.26 for industry, $0.25 for commercial, $0.39 for agricultural irrigation, and $0.29 for lighting. On the other hand, it has been observed that the system consisting of photovoltaic panel, wind turbine, fuel cell, electrolyzer, hydrogen tank and battery can meet zero CO2 emissions and approximately twice the unit cost than the one with conventional energy system scenario. As a result, while hybrid energy systems provide the necessary energy in a safe and cost-effective way, the results of the study have shown that they have an important place as environmentally friendly systems.
Benzer Tezler
- Hibrid yenilenebilir enerji sistemleri ile elektrik ve hidrojen üretiminin araştırılması
Investigation of hybrid renewable energy systems for electricity and hyrogen production
ERSİN AKYÜZ
Doktora
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZUHAL OKTAY
PROF. DR. İBRAHİM DİNÇER
- Use of solar and wind energy in hydrogen production for transportation
Ulaşım için hidrojen üretiminde güneş ve rüzgar enerjisinin kullanımı
BERK ÇETİNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BARUTÇU
- Yenilenebilir enerji kaynaklı mikro şebekelerde enerji yönetim modelinin geliştirilmesi
Development of an energy management model for renewable energy-based mi̇crogri̇ds
MEHMET ALİ KÖPRÜ
Doktora
Türkçe
2024
EnerjiBingöl ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DURSUN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. BURAK YILDIRIM
- Şebeke bağlantili ve şebekeden bağımsız hibrit güç sistemleriyle enerji üretiminin ekonomik analizi
Economic analysis of energy production with stand alone and grid connected hybrid energy systems
ALİ YASİN TELLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Ekonomiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BELGİN EMRE TÜRKAY
- Spektral ışın ayırıcılı yoğunlaştırılmış fotovoltaik/ısıl hibrit kolektör ile hidrojen üretiminin araştırılması
Investigation of hydrogen production by using concentrated photovoltaic/thermal hybrid collector with spectral beam splitting
CİHANGİR KALE
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiFırat ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET ESEN