Effect of uncertainty in wind on wind-hydro hybrid system
Rüzgardaki belirsizliğin rüzgar-hidro hibrit sistem üzerindeki etkisi
- Tez No: 941098
- Danışmanlar: PROF. DR. ELÇİN KENTEL ERDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 188
Özet
Enerji yönetimi, günümüz enerji sektöründe kritik bir zorluk olarak öne çıkmakta olup, enerjinin etkin depolanması ve kullanımı büyük önem taşımaktadır. Tarihsel olarak, fosil yakıtlar, yenilenebilir kaynaklara kıyasla daha kolay depolanabilir olmaları nedeniyle enerji üretiminde baskın rol oynamıştır. Ancak, artan enerji talebi, fosil yakıtların çevreye verdiği zarara dair artan farkındalık ve fosil yakıt kaynaklarına sahip olmayan ülkelerin enerji bağımsızlığına yönelik çabaları, yenilenebilir enerji alternatiflerine ilgiyi artırmıştır. Avantajlarına rağmen, rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir kaynaklar, kesintili ve öngörülemez doğaları nedeniyle depolama ve şebeke entegrasyonunda zorluklarla karşılaşmaktadır. Örneğin, rüzgar türbinleri, dalgalanan rüzgar hızlarına bağlıdır ve bu durum üretilecek enerjinin önceden tahminini zorlaştırmaktadır. Pompalı depolamalı hidroelektrik santraller, yenilenebilir enerji sistemlerinde büyük ölçekli enerji depolama için önde gelen bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Bu tez, bir rüzgar-hidro hibrit sisteminin günlük işletim programını belirleyen önceki bir optimizasyon çalışmasını (Ercan, 2020) temel almaktadır. Önceki çalışma rüzgar hızı belirsizliğini göz ardı etmişken, bu çalışma, rüzgar hızı belirsizliğini bir optimizasyon modeline entegre ederek enerji depolama verimliliği ve işletim kararları üzerindeki etkisini değerlendirmektedir. Rüzgar hızları, değişkenlik ve belirsizliği doğru bir şekilde yansıtmak için oto-korelasyonlu Latin Hiperküp Örnekleme (aLHS) yöntemiyle simüle edilmiştir. Bu simüle edilmiş saatlik rüzgar hızları, gerçekleşmiş elektrik fiyatlarıyla birleştirilerek model geliştirilmiş; böylece rüzgar hızı ve fiyat belirsizliklerinin sistem performansını nasıl etkilediğine dair daha derin bir anlayış sağlanmıştır. Bu tezin bulguları, geliri üzerinde rüzgâr hızı değişkenliğine kıyasla elektrik fiyatı oynaklığının daha belirleyici olduğunu ortaya koymaktadır; bu nedenle işletmecilerin, operasyonel planlamalarına elektrik fiyatı belirsizliğini ve elektrik fiyat tahminlerini açıkça dâhil etmelidir.
Özet (Çeviri)
Energy management remains a critical challenge in today's energy sector, where efficient storage and utilization are essential. Historically, fossil fuels have dominated energy production due to their ease of storage compared to renewable sources. However, growing energy demand, heightened awareness of environmental damage from fossil fuels, and the drive for energy independence in nations lacking fossil resources have fueled interest in renewable alternatives. Despite their advantages, renewables like wind and solar face difficulties due to their intermittent and unpredictable nature, complicating storage and grid integration. For instance, wind turbines rely on fluctuating wind speeds, making it hard to estimate energy generation in advance. Pumped-storage hydropower plants have emerged as a leading solution for large-scale renewable energy storage. This thesis extends a prior optimization study that determined the daily operational schedule for a wind-hydro hybrid system (Ercan, 2020). While the previous study neglected wind speed uncertainty, this study integrates it into the optimization model to evaluate its impact on energy storage efficiency and operational decisions. Wind speeds are simulated using the autocorrelated Latin Hypercube Sampling (aLHS) method to reflect variability and uncertainty accurately. These simulated hourly wind speeds, combined with realized electricity prices, refine the model, deepening understanding of how wind speed and price uncertainties shape system performance. The findings of this thesis demonstrate that electricity price volatility has a greater impact on revenue than wind speed variability; therefore, WHHS operators should explicitly incorporate electricity price uncertainty and forecasting into their operational planning.
Benzer Tezler
- Renewable energy system design and operational planning for demand fulfillment
Talep karşılama için yenilenebilir enerji sistemleri tasarımı ve yönetimi
GÜLİN YURTER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE SELİN KOCAMAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE NADAR
- Modeling Turkey's solar energy potential under different conditions
Türkiye'nin güneş enerjisi potansiyelinin farklı koşullar altında modellenmesi
VEYSEL ÇOBAN
Doktora
İngilizce
2018
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZİ ÇEVİK ONAR
- A dynamic risk assessment methodology (Dy-RAM) in port waters
Liman sularında dinamik risk değerlendirme (Dy-RAM) metodolojisi
ÜLKÜ ÖZTÜRK
Doktora
İngilizce
2019
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR ÇİÇEK
- Mikro şebekelerin toprak arızalarına karşı korunması
Microgrid protection against ground faults
MUHSİN ALPER MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA