PVSYST VE MATLAB/Simulink programları ile tasarlanan bir fotovoltaik sistemin simülasyon sonuçlarının karşılaştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Büşra KARACA

Danışman: Adem Acır

Özet:

Dünya nüfusunun artmasıyla ve teknolojinin gelişmesiyle enerji ihtiyacı gün geçtikçe daha da artmaktadır. Günümüzde enerji ihtiyacının çoğunluğu fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Fosil yakıtların rezervinin sınırlı olması, çevreye zarar vermesi ve küresel ısınmaya sebep olması gibi nedenlerle yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi arttırmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakların bazıları; güneş, su, rüzgâr, biyokütle ve diğerleridir. Bunlar arasında en çok tercih edilen güneş enerjisi sistemleridir. Güneş enerji sistemleri, ülkemizde de son zamanlarda oldukça ön plana çıkmıştır. Herhangi bir fotovoltaik (FV) projesini uygulamadan önce elektrik üretimini, güvenilirliğini ve maliyetlerini optimize etmek için teknolojik ve ekonomik fizibilite yapılması gerekmektedir. Bugün itibariyle, bir FV sistemi tahmin etmek ve optimize etmek için çeşitli simülasyon araçları oluşturulmuştur. Bu çalışmada PVsyst ve Matlab/Simulink programları kullanılarak Ankara ilinde 75 kW’lık bir FV sistem tasarlanmıştır ve iki programdan elde edilen simülasyon çıktıları karşılaştırılmıştır. Matlab/Simulink ile MGNİ (Maksimum Güç Noktası İzleyici) algoritması kullanılan ve kullanılmayan iki tasarım yapılmıştır. Matlab/Simulink MGNİ algoritması kullanılan tasarımın çıkış verileri PVsyst’e göre daha yüksek elde edilmesine rağmen çıkış güçleri oldukça yakın çıkmıştır. PVsyst programında sıcaklık değerleri Matlab/Simulink’e göre daha etkili sonuçlar alınmasını sağlamıştır. Matlab/Simulink daha çok ışınım değerinin yüksek olduğu yaz aylarında daha yüksek çıkış gücü vermiştir. İki program ve üç tasarım sonuçları arasındaki aylık farklar oldukça değişkendir. PVsyst ile Matlab/Simulink MGNİ algoritmalı tasarımda %0,36 ile %10,72 arasındadır. PVsyst ile Matlab/Simulink MGNİ algoritmasız tasarımda %14,21 ile %43,71 arasındadır. Matlab/Simulink MGNİ algoritmalı tasarım ile Matlab/Simulink MGNİ algoritmasız tasarımda %17,65 ile %49,32 arasındadır. MATLAB/Simulink programının sıcaklık değişimine duyarlılığı PVsyst programına göre daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca MGNİ algoritmalarının değişken olması, verilerin otomatik veya manuel girişinin olması gibi nedenler de fark oluşmasında etkilidir.

Anahtar Kelimeler : Yenilenebilir enerji, güneş enerjisi, FV sistemler, Matlab/Simulink, PVsyst