Energy management and economic analysis of solar energy: A case study
Enerji yönetimi ve güneş enerjisinin ekonomik analizi: Örnek olay incelemesi
- Tez No: 816450
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NADER JAVANI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Artan enerji talebi, geleneksel enerji kaynaklarının sınırlı olması ve yüksek hava kirliliği oranları nedeniyle dünyanın dikkati, özellikle güneş enerjisi olmak üzere yenilenebilir temiz enerjilere yönelmiştir. Irak, yüksek oranlarda güneş radyasyonu yoğunluğu ve nispeten uzun güneşlenme saatleri ile karakterize edilir ve bu da onu güneş enerjisi yatırımları için cazip bir ortam haline getirir. Fotovoltaik sistemlerin uygun tasarımı ve etkin enerji yönetimi, güneş enerjisi sistemlerinin genel performansının iyileştirilmesine ve maliyetlerinin düşürülmesine önemli ölçüde katkıda bulunur. Mevcut araştırma, HOMER ve MATLAB yazılımını kullanarak Irak'ın Babel kentinde bulunan 20 kW/gün elektrik yüküne sahip bir ev evini beslemek için şebekeden bağımsız, tamamen yenilenebilir ve jeneratör bağlantılı bir fotovoltaik sistemi optimize etmeyi amaçlamaktadır. Sonuçlar, 11,6 kW PV panelleri, 34 pil (1 kW LI) ve 4,7 kW dönüştürücüden oluşan bir sistemin, tamamen yenilenebilir bir PV sisteminin optimal tasarımını temsil ettiğini göstermektedir. Sisteme bir dizel jeneratörün bağlanması, PV panellerini ve pil boyutlarını %50'den fazla önemli ölçüde azaltır ve dolayısıyla NPC ve LCOE'yi yaklaşık %40 azaltır. Kontrol dağıtma stratejisinin tamamen yenilenebilir sistem üzerinde bir etkisi olmamasına karşın, hibrit sistemde çok önemlidir ve CD denetleyicisi en iyi sonuçları gösterir. Önerilen sistemler zararlı emisyonları en az %90 oranında azaltır. MATLAB simülasyonları, önerilen sistemin her koşulda kalıcı elektrik beslemesini sürdürdüğünü ve MPPT algoritmasının uygulanmasının yüksek sistem performansı sağladığını doğrulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Due to the increasing demand of energy, the limitation of traditional energy resources, and the high rates of air pollution, the world's attention is directed towards renewable clean energies, particularly solar energy. Iraq is characterized by high rates of solar radiation intensities and relatively long hours of sun-shining, which make it an attractive environment for solar energy investments. The proper design of photovoltaic systems and the effective energy management, considerably contribute toward improving the overall performance of solar systems and reduce their costs. The current research aims to optimize an off-grid photovoltaic system, pure renewable and generator connected, to feed a domestic home of electrical load of 20 kW/day, located at Babel, Iraq, using HOMER and MATLAB software. The results show that a system consisting of 11.6 kW PV panels, 34 batteries (1 kW, LI), and 4.7 kW converter represents and optimal design of a pure renewable PV system. The Net Positive Cost (NPC) of this system is 62,082 USD, and the cost of energy (COE) is 0.742 USD/kWh. Connecting a diesel generator to the system significantly reduces PV panels and battery sizes by more than 50%, and hence reduces the NPC and LCOE by nearly 40%. Whereas the control dispatch strategy has no impact on pure renewable system, it is crucial in the hybrid system and CD controller displays the best results. The proposed systems reduce harmful emissions by at least 90%. MATLAB simulations confirm that the proposed system sustains permanent electrical supply at all conditions, and that applying MPPT algorithm ensures high system performance.
Benzer Tezler
- İnsansız hava aracıyla sağlanan fotoğraflar, CBS ve PVSYSTkullanımı ile bina çatısına kurulacak güneş paneli için uygunluk analizi
Suitability analysis for installing solar panels on building roofs using uav-sourced photos, GIS, and PVSYST
CAHİDE USAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Yönetim Bilişim Sistemleriİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRİ HAKAN DENLİ
- 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
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Comparative study of solar optical fibre and artificial light for daylighting and energy management in tunnel threshold zone
Gündüz aydınlatmasında tünel eşik bölgesinde güneş optik fiber ve yapay ışıkların enerji yönetiminı çalışması
YAHYA SOGODOK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANAN PERDAHÇI
- Investigation of transposition models, optimization of tilt angles, and solar radiation intensity for fixed and tracked south-facing solar photovoltaic surfaces in provinces of türkiye
Transpozisyon modellerinin incelenmesi, türkiye illerinde sabit ve güneş takipli güneye bakan fotovoltaik yüzeyler için eğim açılarının ve güneş radyasyon yoğunluğunun optimizasyonu
BATUR ALP AKGÜL
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHasan Kalyoncu ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SADETTİN ÖZYAZICI
- Afet bölgelerinde kurulan yerleşim birimlerinin enerji ihtiyacının şebekeden bağımsız hibrit sistemlerle karşılanmasının tekno-ekonomik analizi
Techno-economic analysis of energy demand of settlements established in post-disaster areas with off-grid hybrid systems
ENDER YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ÇAKAN