Geri Dön

Endüstriyel tesislerde güneş enerjisi santrallerinin optimum planlaması ve etkinlik analizi: Teknik, ekonomik ve çevresel yaklaşımlar

Optimal planning and performance analysis of solar power plants in industrial facilities: Technical, economic and environmental approaches

PDF İndir

  1. Tez No: 919824
  2. Yazar: HAKAN CANPOLAT
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN AYAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 91

Özet

Günümüzde, nüfusun hızla artması ve teknolojinin ilerlemesi beraberinde sanayileşme sürecini hızlandırmıştır. Bu durum, enerji kullanımının artmasına ve özellikle elektrik enerjisine olan talebin yükselmesine neden olmuştur. Artan bu talebi karşılamak ve çevreye salınan zararlı gazları en aza indirmek için kısıtlı rezerve sahip olan fosil kaynaklar yerine alternatif enerji kaynaklarından enerji üretimine yönelme eğilimi artmıştır. Bu bağlamda, güneş enerjisinin doğaya duyarlı ve sürdürülebilir olmasından dolayı sık tercih edilir hale gelmiştir. Özellikle endüstriyel tesislerde güneş enerjisi santrallerinin kurulumu, enerji maliyeti ve sürekliliği ve aynı zamanda karbon ayak izinin minimize edilmesi konusunda önemli bir katkı sunma potansiyeline sahip olduğundan birçok avantaj sunmaktadır. Bu çalışmada, bir endüstri tesisinin elektrik enerji ihtiyacını karşılamak üzere kurulması planlanan güneş enerji santralinin optimal planlaması için farklı senaryo modelleri oluşturulup değerlendirilmiştir. Modellerde, endüstri tesisinin mevcut işletme durumu, yük profili ve santral kurulum alan kısıtları dikkate alınarak senaryo modelleri oluşturulmuştur. Model tasarımlarında, güneş paneli yerleşimi ve konumlandırması için PVsyst programı, teknik, ekonomik ve çevresel performans değerlendirmesi için ise HOMER programı kullanılmıştır. Senaryo sonuçları değerlendirildiğinde amortisman süresi açısından en optimal senaryoda bu süresinin 4,36 yıla kadar düştüğü görülmüştür. Karbondioksit (CO2) salınımı açısından değerlendirdiğinde bazı senaryolarda %73'e kadar bir azalma sağlanabildiği gözlemlenmiştir. Son yıllarda uluslararası alanda geniş çapta değerlendirilen bazı ülkelerde uygulamaya geçilen ve Türkiye'de de yakın zamanda uygulanmaya başlanacağı öngörülen karbon vergisi senaryolar için ayrıca değerlendirilmiştir. Bu kapsamda güneş santrallerinden elektrik enerjisi elde edilmesi karbon salınımını azaltacağından dolayı ödenecek toplam karbon vergisinde bir azalma sağlayacaktır. Bu azalım bir ekonomik getiri olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen bu getiri en optimal senaryonun amortisman süresinin 3,45 yıla kadar düşmesini sağlamıştır. Bundan dolayı güneş enerjisi tabanlı yenilenebilir enerji kaynaklarına olan tüketici ilgisinin hızla artmasına katkıda bulunacaktır. Sonuçlar, güneş enerjisi sistemlerinin bir endüstri tesisine teknik, ekonomik ve çevresel açıdan önemli katkılar sağlayacağını göstermiştir.

Özet (Çeviri)

In today's world, the rapid growth of population and advancements in technology have significantly accelerated the process of industrialization. This phenomenon has resulted in an increased demand for energy, particularly for electricity. To accommodate the growing energy demand and simultaneously reduce the emission of harmful greenhouse gases, there has been a significant shift towards the adoption of renewable and alternative energy sources, moving away from the reliance on fossil fuels with depleting reserves. In this context, solar energy has become increasingly preferred due to its environmentally sustainable and resource-efficient attributes. The installation of solar power plants, particularly in industrial facilities, offers numerous advantages due to its significant potential to contribute to reducing energy costs, ensuring energy sustainability, and minimizing the carbon footprint. This study explores the optimal planning of a solar power plant designed to meet the electricity needs of an industrial facility by developing and analyzing different scenario models. The models were constructed by considering the operational characteristics of the industrial facility, its load profile, and the spatial constraints for the power plant's installation. In the model designs, PVsyst software was used to determine the placement and positioning of solar panels, whereas HOMER software was applied to assess their technical, economic, and environmental performance. An evaluation of the scenario outcomes revealed that, under the most favorable conditions for depreciation, the payback period shortened to just 4,36 years. When assessed in terms of carbon dioxide (CO2) emissions, certain scenarios have demonstrated the potential to achieve reductions of up to 73%. In recent years, carbon tax scenarios, which have been extensively evaluated on an international scale and implemented in certain countries, are also anticipated to be introduced in Turkey in the near future. Within this context, the generation of electricity from solar power plants is expected to reduce carbon emissions significantly, thereby leading to a decrease in the total carbon tax liability. This reduction has been considered an economic benefit, and the analyses indicate that this benefit reduces the payback period for the most optimal scenario to as low as 3,45 years. Consequently, this development is expected to lead to a notable rise in consumer interest in renewable energy sources, particularly those based on solar energy. The findings demonstrate that solar energy systems provide significant technical, economic, and environmental benefits to industrial facilities. These findings highlight the critical role of advancing renewable energy sources in achieving the objectives of sustainable development.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    879930

    Güneş enerjisi santralleri için iyileştirilmiş önleyici bakım planlaması

    Improved preventive maintenance planning for solar power plants

    HALİL KARAYEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Bilim ve TeknolojiGazi Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET AKTAŞ

  2. Tez No

    933258

    Elektrik şebekesi ile paralel çalışan yerel elektrik santrallerinin şebeke koruma sistemlerine etkileri

    Effects of local power plants operating in parallel with the electricity grid on grid protection systems

    İSMAİL SINIRCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ALİ YALÇIN

  3. Tez No

    472827

    Development of polymer based fibers with photovoltaic effect

    Fotovoltaik etki oluşturan polimerik liflerin geliştirilmesi

    KÜBRA İLGEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ DEMİR

  4. Tez No

    505861

    Analysis of 5 KW ORC system operating with R245FA and plate type evaporator and condenser

    R245FA ve plakali evaporatör ve kondanserle çalışan 5 KW gücündeki ORC sisteminin analizi

    YASHAR AMROLLAHI FARZI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR

  5. Tez No

    874197

    Optimized power control strategy for a proton exchange membrane fuel cell system

    Proton değişim membranlı yakıt hücresi sistemi için optimize edilmiş güç kontrol stratejisi

    ÖMER BURAK SARIÇAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN

Geri Dön