CİBUTİ İKLİM ŞARTLARINDA PV SİSTEM İLE POMPA ÇALIŞTIRILMASININ MODELLENMESİ

Abstract

ÖZET

Yenilenebilir enerjiler, tükenmeyen veya diğer bir ifadeyle kendini sürekli yenileyebilen ve insanlığın ihtiyaç duyduğu enerji talebini hızla karşılayabilen enerji kaynaklarıdır. Güneş enerjisinden yararlanılarak çeşitli enerji üretmek mümkündür. Bunlardan bir taneside fotovoltaik sistemler (PV) kullanarak elektrik üretimidir. Üretilen elektriği yaşamımızın her anında kullanabiliriz.

Tez çalışmamızda PV sistemlerin tasarımı için geliştirilmiş olan farklı simülasyon programları kullanarak Cibuti de PV sistem ile Güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretip, pompa sisteminde kullanılması amaçlanmıştır. Simülasyon programlarının geliştirilmesiyle birlikte, PV sistemlerinin performansını değerlendirmek ve çalışma şartlarını simüle ederek sistem tasarımı ve kurulum masraflarını önceden öngörebilmek yatırımcılar için büyük önem kazanmıştır.

Bu tezde, PV*SOL, PVGIS ve PVSYST simülasyon programları kullanılarak, aynı güce sahip (260Wp'lik) şebekeden bağımsız fotovoltaik güneş enerjisi sistemleri analiz edilmiştir. Çalışmada Poly-Si PV modül tipi kullanılarak sistem analizleri yapılmıştır. Fotovoltaik sistemlerin performansını tahmin etmek için birçok model/hesaplama yöntemi vardır. Bu yazılımlarda aynı sistem için üç yazılımın (PV*SOL, PVGIS ve PVSYST) elde edilen sonuçları karşılaştırılmıştır. Farklı programların analizlerinden elde edilen sonuçlarda; pompa sisteminin enerji tüketim değeri 20kWh, PV modül 260Wp polikristal olarak belirlendi ve programlar bu değere göre çalıştırıldı.

PV*SOL programından elde edilen sonuçlar; 24 adet polikristal modül kullanımı belirlendi. PV*SOL yazılımının fotovoltaik (PV) sistem için %62,2 verimle yılda 10.278 kWh elektrik enerjisi ürettiği ve sistemin performans oranının (PR) %76,6 olduğu analiz sonuçlarından elde edildi. PVSYST yazılımında, 20 adet polikristal modül belirlendi. PVSYST yazılımının simülasyonu ile yıllık ortalama enerji ihtiyacının 7718 kWh olduğu ve panelin sağladığı enerjinin 7854.8 kWh olduğu ve performans oranının (PR) %65,2 olduğu program çıksından elde edilmiştir. PVGIS yazılımının simülasyonu; polikristal panelli bir off-grid PV sistemi için tahmini üretim sonuçlarını vermektedir. PVGIS simülasyonu sonuçları ile dolu ve boş akü günlerinin yüzde değeri hesaplanmaktadır. Bu simülasyon programında panellerin modül değerleri verilmemiştir. Karşılaştırma sonuçları, yazılımın tahmin doğruluğunun makul değerlerde olduğunu ortaya çıkarmıştır.

ABSTRACT

Renewable energies are energy sources that are inexhaustible or in other words, that can be constantly renewed and can quickly meet humanity's energy needs. It is possible to produce various types of energy by using solar energy. One of them is electricity generation using photovoltaic systems (PV). We can use the electricity generated in every moment of our lives.

In our thesis, it is aimed to produce electrical energy from solar energy with PV system in Djibouti by using different simulation programs developed for the design of PV systems and use it in the pump system. With the development of simulation programs, it becomes very important for investors to evaluate the performance of photovoltaic systems and predict system design and installation costs by simulating operating conditions.

In this work, an off-grid photovoltaic solar energy systems with the same power (260Wp) is analyzed using the simulation programs PV*SOL, PVGIS and PVSYST. In this study, the system analysis was performed using the PV module type Poly-Si. There are many models/calculation methods to predict the performance of photovoltaic systems. In these softwares, results of three software (PV*SOL, PVGIS and PVSYST) for the same system are compared. In the results obtained from the analysis of different programs; the energy consumption value of the pump system was determined as 20kWh and the PV module as 260Wp polycrystalline and the programs were run according to this value.

Results of PV*SOL program; 24 polycrystalline modules identified. The results of the analysis showed that the PV*SOL software could generate 10,278 kWh of electricity per year with a photovoltaic (PV) system efficiency of 62.2% and a system performance ratio (PR) of 76.6%. In the PVSYST software, 20 polycrystalline modules were determined. With the simulation of the PVSYST software, it has been obtained from the program output that the annual average energy need is 7718 kWh, the energy provided by the panel is 7854.8 kWh and the performance ratio (PR) is 65.2%. Simulation based on PVGIS software; it provides estimated production results for off-grid photovoltaic systems with polysilicon modules. Estimate the percentage of full and empty battery days using PVGIS simulation results. Panel modulus values are not specified in this simulation. The comparison results show that the estimation accuracy of the software is within the range of reasonable values.