Net sıfır emisyon hedefinde yenilenebilir enerji destekli sürdürülebilir kampüs tasarımı: TBMM örneği
Renewable energy powered sustainable campus design for net zero emission target: GNAT case
- Tez No: 923265
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜZİN ÖZMEN, DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜL NİHAL GÜĞÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Günümüzde iklim değişikliği ve küresel ısınma, doğal ekosistemleri tehdit eden en büyük çevresel sorunlar arasında yer almakta ve fosil yakıtların yoğun kullanımına bağlı olarak hızla artan sera gazı emisyonları küresel sıcaklıkların yükselmesine neden olmaktadır. Bu çerçevede, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmek, sürdürülebilir ve çevre dostu bir enerji stratejisi olarak öne çıkmaktadır. Güneş, rüzgar, biyokütle ve hidroelektrik gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilen enerji, karbon salımını azaltmakla kalmayıp, tükenmez özellikleri ve düşük işletme maliyetleri ile uzun vadede iklim değişikliğiyle mücadelede en etkin çözümlerden biri olarak değerlendirilmektedir. Dolayısıyla, yenilenebilir enerji sistemlerine geçiş ve bu sistemlerin kamu yapılarında uygulanması, net sıfır emisyon hedeflerine ulaşmada kritik bir rol oynamaktadır. Ankara, Türkiye' nin başkenti olarak birçok kamu binasına ev sahipliği yapmakta ve merkezi konumu sayesinde yenilenebilir enerji sistemlerinin uygulanabilirliği açısından stratejik bir avantaj sunmaktadır. Bu bağlamda, Türkiye Büyük Millet Meclisi (TBMM) Yerleşkesi' nde gerçekleştirilecek olan yenilenebilir enerji destekli sürdürülebilir kampüs tasarımı, kurumun enerji ihtiyacını çevre dostu kaynaklardan karşılamayı amaçlayarak karbon salımını azaltmayı hedeflemektedir. Aynı zamanda, hem ulusal düzeyde iklim değişikliğiyle mücadelede hem de kamu binalarında sürdürülebilir enerji yönetiminin teşvik edilmesi açısından örnek bir çalışma olarak değerlendirilmektedir. Tez kapsamında, TBMM yerleşkesinde sıfır enerjili kampüs hedefi doğrultusunda çok sayıda yenilenebilir enerji bileşeninin entegrasyonu sağlanmış; fotovoltaik (PV) sistemler, günısı sistemleri, elektrikli araç şarj istasyonları, yağmur suyu hasadı, gri su geri kazanımı, sıfır atık projesi, geri dönüşüm sistemleri ve bina otomasyon sistemi teknolojileri bir araya getirilmiştir. Bu çalışmada yalnızca enerji üretim kapasiteleri incelenmemiş; ayrıca enerji verimliliği, karbon ayak izi azaltımı ve ISO 50001 enerji yönetim standardı doğrultusunda alınan önlemler gibi çevresel etkiler de değerlendirilmiştir. Çalışmanın özgün yönlerinden biri, TBMM yerleşkesi içerisinde 9,8 kWp kurulu güce sahip PV sisteminin kurularak gerçek zamanlı veri analizleri yapılması ve bu sayede daha büyük ölçekli bir sistemin fizibilitesinin doğrulanmasıdır. Elde edilen gerçek veriler, sistemin ekonomik ve teknik etkinliğini gösteren güvenilir analizler sağlamaktadır. Çalışmanın bu metodolojik yeniliği, literatürdeki diğer kamu binalarında yürütülen sürdürülebilirlik projelerine kıyasla, geniş ölçekli yenilenebilir enerji sistemlerinin entegrasyonu ve verimliliklerinin önceden doğrulanması bakımından önemli bir üstünlük sağlamaktadır. Ayrıca, bu araştırmada karbon ayak izi analizlerinin periyodik olarak yapılması ve web tabanlı bir yazılım ile sürekli analiz edilmesi, literatürdeki çalışmaların yüzeysel veya sınırlı analizlerinin ötesine geçmektedir. Bu doğrultuda, TBMM yerleşkesindeki entegre enerji yönetimi modeli, yalnızca enerji verimliliği açısından değil, karbon emisyonlarının azaltılması yönünde de sürekli bir takip ve iyileştirme süreci sağlamaktadır. Bu tez çalışmasının sonucu, TBMM Yerleşkesi' nde net sıfır emisyon hedefi doğrultusunda yenilenebilir enerji destekli bir kampüs modelinin uygulanabilirliğini ortaya koymuştur. Çalışmada, 10,41 MWp/8,68 MWe güce sahip bir PV sistem tasarlanmış, yıllık 16.348 MWh elektrik üretimi ile yerleşkenin yaklaşık sıfır enerji tüketimli bir statüye ulaşabileceği tespit edilmiştir.Ayrıca, çalışma kapsamında yer alan günısı sistemleri, yağmur suyu hasadı, gri su geri kazanımı ve elektrikli araç şarj istasyonları gibi sürdürülebilirlik uygulamalarının enerji tüketimini ve karbon salımını önemli ölçüde azaltma potansiyeline sahip olduğu değerlendirilmiştir. Ekonomik analizler sonucunda, yerleşkede üretilen enerjinin öztüketimde kullanılması ve fazlasının şebekeye satılması senaryosunun en avantajlı seçenek olduğu tespit edilmiştir. Bu senaryoda, sistemin geri ödeme süresinin dört yıl olduğu hesaplanmış ve enerji bağımsızlığına katkı sağlarken ekonomik fayda da sunduğu ortaya konulmuştur. Bu çalışma, uygulanan yenilikçi enerji yönetimi modelleriyle literatürdeki benzer çalışmalardan farklılaşarak ulusal ve uluslararası düzeyde sürdürülebilir kamu binaları için örnek teşkil eden bir model geliştirmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, climate change and global warming are among the most significant environmental issues threatening natural ecosystems. The rapid increase in greenhouse gas emissions due to the intensive use of fossil fuels has led to rising global temperatures. In this context, transitioning to renewable energy sources stands out as a sustainable and environmentally friendly energy strategy. Energy derived from renewable sources such as solar, wind, biomass, and hydroelectricity not only reduces carbon emissions but also, due to its inexhaustible nature and low operating costs, is considered one of the most effective long-term solutions in combating climate change. Therefore, transitioning to renewable energy systems and implementing them in public structures plays a critical role in achieving net-zero emission targets. Ankara, as the capital of Turkey, hosts numerous public buildings and offers a strategic advantage for the implementation of renewable energy systems due to its central location. In this context, the design of a renewable energy-supported sustainable campus at the Grand National Assembly of Turkey (GNAT) aims to meet the institution's energy needs from environmentally friendly sources while targeting a reduction in carbon emissions. At the same time, it is considered an exemplary initiative both in combating climate change at the national level and in promoting sustainable energy management in public buildings. As part of the thesis, the integration of various renewable energy components was achieved at the GNAT campus to meet the goal of a zero-energy campus. Photovoltaic (PV) systems, solar water heating systems, electric vehicle charging stations, rainwater harvesting, greywater recycling, a zero-waste project, recycling systems, and building automation technologies were combined. This study not only analyzed energy production capacities but also evaluated environmental impacts such as energy efficiency, carbon footprint reduction, and measures aligned with the ISO 50001 energy management standard. One of the original aspects of the study is the installation of a 9.8 kWp PV system within the GNAT campus to conduct real-time data analyses, thereby verifying the feasibility of a larger-scale system. The real data obtained provides reliable analyses demonstrating the system's economic and technical efficiency. This methodological innovation offers a significant advantage over other sustainability projects conducted in public buildings in the literature, as it pre-verifies the integration and efficiency of large-scale renewable energy systems. Furthermore, this research goes beyond the superficial or limited analyses often found in the literature by conducting periodic carbon footprint analyses and continuously monitoring them via web based software. In this respect, the integrated energy management model at the GNAT campus not only ensures energy efficiency but also facilitates a continuous process of monitoring and improvement in reducing carbon emissions. The results of this thesis demonstrate the feasibility of a renewable energy-supported campus model aimed at achieving net-zero emissions at the GNAT campus. In the study, a PV system with a capacity of 10.41 MWp/8.68 MWe was designed, and it was determined that the campus could achieve nearly zero energy consumption status with an annual electricity generation of 16,348 MWh. Additionally, sustainability practices such as solar water heating systems, rainwater harvesting, greywater recycling, and electric vehicle charging stations included in the study were evaluated as having significant potential to reduce energy consumption and carbon emissions. Economic analyses revealed that using the energy produced on campus for self-consumption and selling the surplus to the grid is the most advantageous scenario. In this scenario, the payback period of the system was calculated to be four years, demonstrating not only its contribution to energy independence but also its economic benefits. This study distinguishes itself from similar research in the literature through the innovative energy management models it employs, developing a model that serves as an example for sustainable public buildings at both national and international levels.
Benzer Tezler
- Elektrikli araçların kullanımına yönelik yük tahmini ve karar destek sistemi
Load forecasting and decision support system for electric vehicles use
HATİCE MENEKŞE KÖSEMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ORHAN TORKUL
- Optimum yenilenebilir enerji sistemlerinin tasarımı için yazılım geliştirme
Software development for the design of optimum renewable energy systems
BURAK BEHLÜL ÖLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜL NİHAL GÜĞÜL
- Yenilenebilir enerji kaynaklarıyla hidrojen üretimi ve ulusal doğal gaz sistemine beslenmesi
Hydrogen production with renewable energy resources and blending to national natural gas system
CANSU GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ÖZEN ÜNVERDİ
- Türkiye'nin 2030 sera gazı emisyon hedefleri bağlamında MDAM ve LSTM modelleri ile tahmin, etki analizi ve Covid-19 sürecinin incelenmesi
Prediction, impact factor analysis, and examination of the Covid-19 period using MDAM and LSTM models in the context of Türkiye's greenhouse gas emission targets
GİZEM GÖKTAŞ BALKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİSA ÖZGE ÖNAL TUĞRUL
- Transition of Turkey's energy sector in the context of circular economy and European Union's Green Deal
Türkiye'de enerji sektörünün döngüsel ekonomi ve Avrupa Birliği Yeşil Mütabakatı bağlamında dönüşümü
MUJEEB BABATUNDE ADETAYO
Doktora
İngilizce
2024
Kimya MühendisliğiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BERRİN KURŞUN
PROF. DR. GÖKÇEN ALEV ÇİFTÇİOĞLU