Batarya enerji depolama sistemleri için kapasite artırımı ve ömür yönetimi
Capacity enhancement and lifetime management for battery energy storage systems
- Tez No: 986815
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, yenilenebilir enerji sistemlerinin entegrasyonu ve şebeke güvenliğinin artırılması amacıyla enerji depolama sistemleri, özellikle Lityum Demir Fosfat (LFP) batarya teknolojisi kapsamlı biçimde incelenmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının doğası gereği değişken üretim göstermesi, enerji depolama sistemlerinin önemini artırmaktadır. Enerji dönüşümündeki Net Zero hedefleri çerçevesinde Batarya Enerji Depolama Sistemleri (BESS) kritik rol üstlenmekte olup, özellikle esneklik, kapasite ve maliyet avantajları açısından önem arz etmektedir. LFP batarya teknolojisi, güvenlik, termal kararlılık, uzun döngü ömrü ve ekonomik maliyetleri sebebiyle büyük ölçekli projelerde ön plana çıkmaktadır. Çalışmada batarya degradasyonu ve bu degradasyonun yönetiminde augmentasyon yöntemlerinin rolü incelenmiştir. Bataryaların kapasitelerinin azalması durumunda, sistemlerin şebeke bağlantı anlaşmalarındaki taahhütleri karşılamasını sağlamak amacıyla DC-DC konvertör entegrasyonu ve yeni invertörlerle batarya gruplarının bağlanması gibi augmentasyon yöntemleri detaylı olarak ele alınmıştır. Matematiksel modellemeler ve verimlilik analizleri ile desteklenen bu tez, augmentasyon uygulamalarının enerji sistemlerinin verimliliğini ve sürdürülebilirliğini artırmadaki etkisini ortaya çıkarmaktadır. Ayrıca, batarya sistemlerinin sağlık durumu (State of Health - SOH) hesaplamaları ve kaydırma yönteminin (Shifting Method) kullanımı ile enerji depolama sistemlerinin performanslarının uzun vadede izlenebilmesi için stratejik bir yaklaşım sunulmuştur. Sonuç olarak, politika yapıcılar ve yatırımcılar için LFP batarya sistemlerinin yaygınlaştırılması ve augmentasyon uygulamalarının stratejik yönetimi konusunda analizler gerçekleştirilmiş ve literatüre katkı sağlayacak ürünler sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
This thesis comprehensively examines energy storage systems, particularly Lithium Iron Phosphate (LFP) battery technology, to enhance renewable energy integration and grid security. The inherently intermittent nature of renewable energy sources elevates the importance of energy storage systems. Battery Energy Storage Systems (BESS) play a critical role within the Energy transition to meet Net Zero targets, offering significant advantages in flexibility, capacity, and cost efficiency. LFP battery technology is emphasized due to its safety, thermal stability, extensive cycle life, and economic affordability, particularly suitable for large-scale applications. This explores battery degradation and the role of augmentation methods in managing this degradation. Augmentation techniques such as DC-DC converter integration and connecting new battery groups through new inverters are discussed in detail to ensure compliance with grid connection agreements despite decreasing battery capacity. Supported by mathematical modeling and efficiency analyses, this thesis highlights the impact of augmentation practices in enhancing the efficiency and sustainability of energy systems. Furthermore, the study introduces a strategic approach for long-term performance monitoring of energy storage systems through battery State of Health (SOH) calculations and the Shifting Method. As a result, analyses have been carried out for policymakers and investors regarding the widespread adoption of LFP battery systems and the strategic management of augmentation applications, and products that will contribute to the literature have been presented.
Benzer Tezler
- Batarya-süperkapasitör hibrit enerji depolama sistemleri için batarya sağlık durumuna dayalı yeni bir adaptif enerji yönetim sistemi geliştirilmesi
Improvement of a novel adaptive energy management system based on battery state of health for battery-supercapacitor hybrid energy storage systems
GÖKHAN YÜKSEK
Doktora
Türkçe
2024
EnerjiMersin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALKAN ALKAYA
- Development of cathode materials for aqueous electrolyte battery systems
Çevreye duyarlı sulu elektrolit batarya sistemleri için katot malzemesi geliştirilmesi
SERKAN SEVİNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ATA
- Optimal sizing and location on energy storage systems
Enerji depolama sistemleri için en iyi boyutlandırma ve konumlandırma
ARYA SEVGEN
Doktora
İngilizce
2021
EnerjiSabancı ÜniversitesiYönetim Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH DAŞCI
- Lityum iyon sonrası batarya sistemleri için katı elektrolitlerin geliştirilmesi
Development of solid electrolytes for post-lithium-ion battery systems
MUSTAFA ÇELİK
Doktora
Türkçe
2026
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞRUL ÇETİNKAYA
- Gizli ısıl enerji depolama yöntemi ile lityum-iyon bataryaların ısıl yönetimi için kompozit faz değiştiren malzemelerin geliştirilmesi
Development of composite phase change materials for thermal management of lithium-ion batteries by latent thermal energy storage method
EMRE BOZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiYalova ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SELÇUK MERT