Güneş enerjisi santralinin enerji, ekserji, sürdürülebilirlik ve eksergoeokonomik analizler ile değerlendirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Miraç Can ÖZTÜRK

Danışman: Battal Doğan

Özet:

Günümüzde teknolojinin gelişimiyle birlikte artan enerji talebi, temiz ve sürdürülebilir olan yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgiyi artırmıştır. Bununla birlikte, yenilenebilir enerji kaynakları arasında güneş enerjisine yönelik çalışmalar da hız kazanmıştır. Bu çalışma, Türkiye, Konya, Karapınar’da 37°45° ile 37°47° kuzey enlemleri ve 33°33° ile 33°35° doğu boylamları arasında bulunan 226,4 MWe güç kapasitesine sahip şebekeye bağlı bir güneş enerji santrali incelenmiştir. Bu güneş enerji santrali, yarı kesim (half-cut) teknolojisiyle üretilmiş monokristal, çift yüzlü (bifacial) güneş panellerinden ve tek eksende (doğu-batı) güneş takip eden sistemden oluşmaktadır. Güneş ışınım şiddeti ile ortam sıcaklık verilerinin hem yüksek hem de düşük olduğu iki farklı ay (Ağustos 2021 ile Ocak 2022) için güneş enerji santrali üzerinde karşılaştırmalı değerlendirmeler yapılmıştır. Bununla birlikte bu santralde 6 ay boyunca günlük veriler kullanılarak enerji, ekserji, sürdürülebilirlik ve eksergoekonomik analizler yapılmıştır. Termodinamiğin birinci ve ikinci yasalarına dayanan enerji ve ekserji analizleri sonucunda, santralin enerji verimliliği, maksimum elektrik verimliliği, güç dönüştürme verimliliği ve ekserji verimliliği ortalamaları sırasıyla %75,50; %36,42; %22,34; %21,98 olarak bulunmuştur. Santralin sürdürülebilirlik indeksi ve atık ekserji oranının ortalama değerleri sırasıyla 1,29 ve 0,78 olarak hesaplanmıştır. EXCEM yöntemi kullanılarak termoekonomik ve eksergoekonomik ortalama parametre değerleri sırasıyla 2,43 W/$ ve 2,32 W/$ olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler : Güneş, fotovoltaik, termodinamik, enerji, ekserji, eksergoekonomik