Renewable energy system design and operational planning for demand fulfillment
Talep karşılama için yenilenebilir enerji sistemleri tasarımı ve yönetimi
- Tez No: 886493
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE SELİN KOCAMAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE NADAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fosil yakıtlara olan bağlılığın ve onların çevreye olan olumsuz etkilerinin azaltılması adına yenilenebilir enerji kaynakları önem kazanmaktadır. Bu kaynakların belirsiz ve değişken doğası göz önüne alındığında, hibrit enerji sistemlerinin tasarlanması ve yönetilmesi, temiz enerji dönüşümünde başarının anahtarıdır. Bu çalışmada, hibrit enerji sistemlerinin en uygun tasarımı ve yönetimi konusu bir enerji depolama sistemi ile birlikte çalışan bir yenilenebilir enerji kaynağı üzerinden incelenmektedir. Öncelikle, iki aşamalı stokastik karışık tamsayılı programlama modelleri kullanılarak merkezi olmayan bölgede pompaj depolamalı sistemle birlikte çalışan güneş/rüzgar çiftliği için en uygun boyutlandırma ve yatırım kararları ele alınmaktadır. Sonrasında, bir Markov karar süreci kullanılarak rüzgar çiftliği ve bataryadan oluşan merkezi olmayan bir bölge için talebin karşılanması ve en iyi üretim ve depolama kararlarının bulunması amaçlanmaktır. Bu özgün çalışma, çeşitli pompaj depolamalı sistemleri bileşen boyutları açısından karşılaştırmakta ve elektrik fiyatı, rüzgar hızı ve elektrik talebindeki belirsizlikleri operasyonel planlamaya dahil etmektedir. Gerçek veriler kullanılarak ve ekonomik katkılara odaklanılarak, yenilenebilir enerji sistemlerinin arz ve talep eşleştirmesindeki belirsizliklerin olumsuz etkilerini nasıl azaltabileceği gösterilmektedir.
Özet (Çeviri)
Renewable energy sources have gained prominence in reducing the dependency on fossil fuels and minimizing their negative environmental impacts. Considering renewables' uncertain and variable nature, an effective design and operational planning of hybrid energy systems is key to success in clean energy transition. We study the optimal design and operational planning problem of hybrid energy systems involving a renewable energy source and a storage unit. We first develop two-stage stochastic mixed-integer programming models to determine the optimal sizing and investment decisions for solar/wind farms co-operated with pumped hydro energy storage facilities in decentralized areas. We then utilize a Markov decision process to find the optimal energy generation and storage decisions for decentralized grid-connected wind farm-battery systems with demand-fulfillment obligations. This is a novel study that compares several pumped hydro energy storage configurations with respect to optimal sizing decisions for system components and allows for uncertainties in electricity price, wind speed, and electricity demand for optimal operational planning. Using real-life data and considering economic benefits, we demonstrate how the renewable energy systems should be designed and managed to mitigate the adverse effects of uncertainties in matching supply with demand.
Benzer Tezler
- Yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı ile sıfır emisyonlu bir deniz aracı için sevk sistemi tasarımı
Propulsion system design for a zero emission sailboat utilizing renewable energy resources
HAMDİ SENA NOMAK
Doktora
Türkçe
2026
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL ÇİÇEK
- Optimizasyon tabanlı bir su kaynakları sistemi modelleme aracının geliştirilmesi ve çok amaçlı sektörel tahsise uygulanması
Development of an optimization-based modeling tool for water resources systems and application to multi-objective sectoral allocation
SALİM YAYKIRAN
Doktora
Türkçe
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPASLAN EKDAL
- Konya bölgesi için alternatif biyokütle esaslı enerji sistemlerinin tekno-ekonomik değerlendirilmesi
Tecno-economic evulation of alternative energy systems based on biomass for Konya region
MUHAMMET ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Enerji verimliliğinin kent ölçeğinde planlanması ve mekan ile etkileşimi Milas örneği
Planning energy efficiency in urban scale, it's interaction with urban form Milas case
KEREM BEYGO
Doktora
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ALİ YÜZER