Geri Dön

Biyokütle tabanlı hibrit yenilenebilir enerji sistemlerinin tekno-ekonomik ve çevresel analizi

Techno-economic and environmental analysis of biomass-based hybrid renewable energy systems

  1. Tez No: 872377
  2. Yazar: RECEP TAYYİP AKARSU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NESRİN KAYATAŞ DEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Biyogaz, Hibrit Yenilenebilir Enerji Sistemleri, Anaerobik Çürütme, HOMER Pro, Optimizasyon, Biogas, Hybrid Renewable Energy Systems, Anaerobic Digestion, HOMER Pro, Optimization
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 103

Özet

Türkiye hayvan gübresinden biyogaz üretiminde önemli bir potansiyele sahiptir. Ancak küçük ölçekli hayvancılık işletmelerinin yaygınlığı bu potansiyelin kullanımını engellemektedir. Biyogaz teknolojisi diğer bir önemli avantajı olan kolay ölçeklenebilirliği sayesinde dağıtık biyokütle kaynaklarından enerji üretimine olanak sağlayabilir. Bu tez çalışmasında, Türkiye'nin Orta Anadolu bölgesinde hayvancılığın temel geçim kaynağı olduğu bir mezrada şebeke bağlantılı biyogaz tabanlı hibrit enerji sistemi kullanımının teknik-ekonomik ve çevresel analizi yapılmıştır. Biyogaz jeneratörü, FV Panel, rüzgar türbini ve şebekenin çeşitli kombinasyonlarından oluşan 4 hibrit senaryo ve sadece şebeke bağlantısını içeren baz senaryoyla birlikte toplamda 5 adet senaryo HOMER Pro yazılımı aracılığıyla incelenmiştir. Hibrit senaryolar birbirlerine ve baz senaryoya göre kıyaslanarak değerlendirilmiştir. Şebeke bağlantılı Biyogaz/FV panel hibrit sistemi 0.0952 $/kWh enerji maliyeti ve 449969$ net bugünkü maliyet değeriyle en uygun sistem olarak belirlenmiştir. Biyogaz/FV Panel/Şebeke senaryosu %82'lik yenilenebilirlik yüzdesine ve baz senaryoya kıyasla yıllık 66214 kg CO2 emisyonu azaltımı potansiyeline sahiptir. Ayrıca şebekeye elektrik satış fiyatı ve nominal faiz oranı gibi farklı girdi parametrelerine duyarlılık analizi uygulanmıştır. Şebekeye elektrik satış fiyatına göre yapılan duyarlılık analizi sonuçları elektrik satış fiyatının artırılmasının projenin geri ödeme süresini 16.89 yıldan 7.6 yıla kadar düşürebileceğini ve diğer ekonomik gösterge parametrelerini önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Turkey has significant potential for producing biogas from animal manure. However, the prevalence of small-scale livestock farming operations hinders the utilization of this potential. Thanks to its important advantage of easy scalability, biogas technology can enable energy production from distributed biomass sources. In this thesis, a technical, economic, and environmental analysis of biogas-based hybrid energy systems was conducted in a small village in Turkey's Central Anatolia region, where livestock farming is the main source of livelihood. Five scenarios were examined using HOMER Pro software, including four hybrid scenarios composed of various combinations of a biogas generator, PV panel, wind turbine, and the grid, along with a base scenario that only includes grid connection. The hybrid scenarios were evaluated by comparing them to each other and the base scenario. The grid-connected biogas/PV panel hybrid system was determined to be the optimal system, with a cost of energy of $0.0952/kWh and a net present cost of $449,969. The biogas/PV panel/grid scenario has a renewable fraction of 82% and offers the potential to reduce annual CO2 emissions by 66,214 kg compared to the base scenario. Additionally, a sensitivity analysis was conducted on various input parameters such as the grid sellback rate and the nominal interest rate. The sensitivity analysis results based on the sellback rate indicate that increasing the rate can reduce the project's payback period from 16.89 years to 7.6 years and significantly improve other economic indicators.

Benzer Tezler

  1. Afganistan'da kırsal alanların elektrifikasyonu için hibrit elektrik üretim sistemlerinin tekno-ekonomik analizi

    Techno-economic analysis of hybrid electricity generation systems for electrification of rural area of afghanistan

    SHIR AHMAD DOST MOHAMMADI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CENK GEZEGİN

  2. Rüzgar-fotovoltaik- biyogaz hibrit güç sistemlerinin akıllı mikro şebekelerde kullanımının kontrol ve dizaynı

    Design, control and integration of solar, wind and biomass energy in a micro grid system an approach to smart grid for rural electrification

    MOHAMMAD HABIBULLAH

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    EnerjiEge Üniversitesi

    Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜNNUR KOÇAR

  3. Management and control of distributed energy generation systems via artificial intelligence techniques

    Dağıtık enerji üretim sistemlerinin yapay zeka teknikleri ile yönetim ve kontrolü

    ALPER NABİ AKPOLAT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET EMİN KUZUCUOĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKAN DURSUN

  4. Voltage control of a stand alone hybrid system using fuzzy logic controller

    Bulanık mantık algorıtması kullanarak hıbrıt sıstemlerın voltaj kontrolu

    ASGAR MOSTAFAZADEH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OMER USTA

  5. Enhancing photovoltaic system performance through NARX-LSTM forecasting and neuro-controller based MPPT techniques

    NARX-LSTM tahmın ve nöro-denetleyici temelli MPPT teknikleri vasıtasıyla fotovoltaık sistem performansının artırılması

    OUBAH ISMAN OKIEH

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAHİN SERHAT ŞEKER