Sivas İlinin Farklı İlçelerinde Şebeke Bağlantılı Güneş EnerjiSantrallerinin Tasarımı ve Analizi


Sarı V., Özyiğit F. Y.

Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, cilt.0, sa.20, ss.425-437, 2020 (Hakemli Dergi) identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 0 Sayı: 20
  • Basım Tarihi: 2020
  • Doi Numarası: 10.31590/ejosat.797434
  • Dergi Adı: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
  • Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.425-437
  • Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Fosil yakıtların azalması ve çevre kirliliğine sebep olması nedeniyle yenilenebilir enerjiden elektrik enerjisi üretiminin önemi sonyıllarda artmıştır. Buna bağlı olarak dünyada ve ülkemizde kurulan rüzgâr ve güneş enerji santrallerinin sayısı da gittikçe artmaktadır.Ülkemiz güneş enerjisi bakımından oldukça verimli bir konuma sahiptir. Bu yüzden bu alanda birçok çalışma yapılmaktadır. Buçalışmada Sivas ilinin 5 ilçesinde kurulu gücü 10 MW olan monokristal paneller ve kurulu gücü 9,999 MW olan polikristal panellerkullanılarak toplam 10 adet güneş enerjisi santrali tasarımı ve analizi gerçekleştirilmiştir. Kullanılan paneller sabit eğik sistem olaraktasarlanmış, panel eğim açısı 35° ve azimuth açısı 0° olarak konumlandırılmıştır. Monokristal sistem tasarımında 290 Watt gücünde34.482 adet panel ve 72 kW’ lık 148 adet invertör kullanılmıştır. Paneller 21 adet seri ve 1.642 adet paralel olacak şekildebağlanmıştır. Modüllerin toplam alanı 56.440 $m^2$ dir. Polikristal sistem tasarımında 290 Watt’ lık 34.480 adet panel ve 72 kW’ lık 148adet invertör kullanılmıştır. Paneller 20 adet seri ve 1.724 adet paralel olacak şekilde bağlanmıştır. Modüllerin toplam alanı 66.161 $m^2$ dir. Sistem tasarımı için Trina Solar markasının monokristal panelleri ve Canadian Solar firmasının polikristal panelleri seçilmiş,invertör için ise Kaco New Energy markasının invertörleri seçilmiştir. Santraller şebekeye bağlı olarak tasarlanmıştır. Güneş enerjisisantrallerinin tasarımı ve analizi için PVsyst programı kullanılmıştır. Santrallerin banka kredisi alınmadan ve banka kredisi alınarakkurulması durumları incelenmiştir. Banka kredisi kullanılmadan yapılan analizlerin sonucunda en kısa geri ödeme süresi 4,5 yıl ileDivriği ve Yıldızeli ilçelerinde polikristal paneller ile kurulan santrallerde gözlenmiştir. En uzun geri ödeme süresi ise 6,3 yıl ile Zarailçesinde monokristal paneller ile kurulan santralde olmuştur. Merkez ilçe ve Yıldızeli ilçesinde monokristal panellerle kurulansantrallerin en yüksek performans oranına sahip olduğu tespit edilmiştir. En düşük performans oranı Gürün ilçesinde polikristalpaneller ile kurulan santralde olmuştur. En düşük birim maliyet 0,04443 $/kWh ile Divriği ilçesinde polikristal panellerle kredialınmadan kurulan santralde olurken en yüksek birim maliyet ise 0,06159 $/kWh ile Zara ilçesinde monokristal panellerle kredi alınarak kurulan santralde olmaktadır. Yapılan çalışmaların sonucunda yıllık üretilen elektrik enerjisi en fazla Gürün ilçesinde, en azZara ilçesinde olmaktadır. Yapılan ekonomik analizin sonucunda, en fazla kar monokristal paneller için Divriği ilçesinde, polikristalpaneller için Yıldızeli ilçesinde olmaktadır. Bu çalışmadan elde edilen bulguların Sivas ili ve ilçelerinde kurulacak güneş enerjisisantralleri için faydalı olacağı düşünülmektedir.
Due to the decrease in fossil fuels and causing environmental pollution, the importance of electrical energy production fromrenewable energy has increased in recent years. Accordingly, the number of wind and solar power plants established in the world and in our country is gradually increasing. Our country has a very productive position in terms of solar energy. Therefore, many studiesare carried out in this area. In this study, 10 solar power plants were designed and analyzed using monocrystalline panels with an installed power of 10 MW and polycrystalline panels with an installed capacity of 9,999 MW in 5 districts of Sivas. The panels usedare designed as a fixed inclined system, the panel inclination angle is 35° and the azimuth angle is 0°. In the design of themonocrystalline system, 34.482 panels of 290 Watt and 148 inverters of 72 kW were used. The panels are connected in 21 series and1.642 in parallel. The total area of the modules is 56.440 $m^2$ . In the design of the polycrystalline system, 34.480 panels of 290 Wattand 148 inverters of 72 kW were used. The panels are connected in 20 series and 1.724 in parallel. The total area of the modules is66.161 $m^2$ . Monocrystalline panels of Trina Solar brand and polycrystalline panels of Canadian Solar company were chosen for thesystem design, and inverters of Kaco New Energy brand were chosen for the inverter. The power plants are designed as connected tothe grid. PVsyst program was used for the design and analysis of solar power plants. Establishment of power plants without a bankloan and with a bank loan has been examined. As a result of the analysis made without using bank loans, the shortest repaymentperiod was observed in the power plants established with polycrystalline panels in Divriği and Yıldızeli districts with 4,5 years. Thelongest payback period was 6,3 years in the power plant established with monocrystalline panels in Zara district. It has beendetermined that the power plants installed with monocrystalline panels in the central district and Yıldızeli district have the highestperformance rate. The lowest performance rate was in the power plant established with polycrystalline panels in Gürün district. Thelowest unit cost is 0,04443 $/kWh in the power plant established in Divriği district without a loan with polycrystalline panels, whilethe highest unit cost is 0,06159 $/kWh in the power plant established in Zara district with a loan with monocrystalline panels. As aresult of the studies carried out, the annual electricity generated is the highest in Gürün district and at least in Zara district. As a resultof the economic analysis, the highest profit is in Divriği district for monocrystalline panels and in Yıldızeli district for polycrystallinepanels. It is thought that the findings obtained from this study will be useful for the solar power plants to be established in Sivasprovince and its districts.