Bayburt İlinde Şebekeye Bağlı Santral Tasarımları

55

40.256°K enlem ve 40.224°D boylamda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 1 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı yaparken PVGIS programı PVGIS-CMSAF veritabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Sistem kaybı %14 seçilmiştir.

Şekil 5.23 PVGIS Bayburt On-Grid 1 kW Sabit açılı FV Sisteminden Aylık Enerji Üretimi ve Güneş Radyasyonu

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 35(opt) °, azimut açısı: -23(opt) °, yıllık FV enerji üretimi: 1490 kWh (Şekil 5.23), (Çizelge 5.20) yıllık güneş radyasyonu: 1880 kWh/m² (Şekil 5.23), (Çizelge 5.20) ve toplam kayıp: -%20,8 verileri elde edilmiştir.

Çizelge 5.20 PVGIS Bayburt On-Grid 1 kW Aylık Ortalama Elektrik Üretimi ve Güneş Radyasyonu Aylar Em Hm Ocak 67,8 77,4 Şubat 83,7 98,1 Mart 116 138 Nisan 129 161 Mayıs 149 190 Haziran 156 208 Temmuz 168 226 Ağustos 168 224

56

Eylül 150 195

Ekim 127 158

Kasım 104 123

Aralık 69 80

5.3.1.2 1 kW Kurulu Güce Sahip Güneş Takipli Santral Tasarımı

40.256°K enlem ve 40.224°D boylamda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 1 kW kurulu güce sahip güneş takipli güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı yaparken PVGIS programı PVGIS-CMSAF veri tabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Sistem kaybı %14 seçilmiştir. Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Güneş takipli GES tasarımında sabit açılı tasarıma göre yılda yaklaşık %30 daha fazla enerji elde edilebilmektedir (Çizelge 5.21).

Çizelge 5.21 PVGIS Bayburt 1 kW Güneş Takipli Simülasyon Çıktıları

DE EE İE

Eğim açısı [(opt) °] 52 35 -

Yıllık FV enerji üretimi

[kWh] 1880 1880 1930

Yıllık güneş

radyasyonu [kWh/m²]

2370 2370 2440

Toplam kayıp [%] 20,8 20,8 21

Şekil 5.24 PVGIS Bayburt On-Grid 1 kW Güneş Takipli FV Sistemde Aylık Enerji Üretimi ve Güneş Radyasyonu

57

Şekil 5.24 ve Çizelge 5.22’de Bayburt ilinde güneş takipli bir GES’in aylık ortalama radyasyon ve üretim değerleri verilmiştir.

Çizelge 5.22 PVGIS Bayburt On-Grid 1kW Güneş Takipli FV Sistemde Aylık Enerji Üretimi ve Güneş Radyasyonu

5.3.1.3 5 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

Şekil 5.25 PVGIS Bayburt On-Grid 5 kW Sabit açılı FV Sisteminden Aylık Enerji Üretimi

40.256°K enlem ve 40.224°D boylamda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 5 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı yaparken

58

PVGIS programı PVGIS-CMSAF veritabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Sistem kaybı %14 seçilmiştir. Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 35(opt) °, azimut açısı: -23(opt) °, yıllık FV enerji üretimi: 7440 kWh(Şekil 5.25),(Çizelge 5.23) yıllık güneş radyasyonu: 1880 kWh/m²(Çizelge 5.23) ve toplam kayıp: -%20,8 verileri elde edilmiştir.

Çizelge 5.23 PVGIS Bayburt On-Grid 5 kW Aylık Ortalama Elektrik Üretimi ve Güneş Radyasyonu Aylar Em Hm Ocak 339 77,4 Şubat 419 98,1 Mart 578 138 Nisan 645 161 Mayıs 745 190 Haziran 782 208 Temmuz 842 226 Ağustos 841 224 Eylül 750 195 Ekim 634 158 Kasım 520 123 Aralık 345 80

5.3.1.4 5 kW Kurulu Güce Sahip Güneş Takipli Santral Tasarımı

40.256°K enlem ve 40.224°D boylamda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 5 kW kurulu güce sahip güneş takipli güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı yaparken PVGIS programı PVGIS-CMSAF veri tabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Sistem kaybı %14 seçilmiştir.

59

Çizelge 5.24 PVGIS Bayburt 5 On-Grid kW Güneş Takipli Simülasyon Çıktıları

DE EE İE Eğim açısı[(opt) °] 52 35 - Yıllık FV enerji üretimi[kWh] 9380 9380 9630 Yıllık güneş radyasyonu[kWh/m²] 2370 2370 2440 Toplam kayıp[%] 20,8 20,8 21

Çizelge 5.24 ve Şekil 5.26’da güneş takipli Bayburt iline kurulabilecek 5 kW güce sahip bir GES’in aylık ortalama radyasyon ve güneşlenme verileri verilmiştir.

Şekil 5.26 PVGIS Bayburt On-Grid 5 kW Güneş Takipli FV Sistemde Aylık Enerji Üretimi

5.3.1.5 10 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

40.256°K enlem ve 40.224°D boylamda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 10 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı yaparken PVGIS programı PVGIS-CMSAF veri tabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Sistem kaybı %14 seçilmiştir.

60

Şekil 5.27 PVGIS Bayburt On-Grid 10 kW Sabit açılı FV Sisteminden Aylık Enerji Üretimi

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 35(opt) °, azimut açısı: -23(opt) °, yıllık FV enerji üretimi: 14.900 kWh (Şekil 5.27), (Çizelge 5.25) yıllık güneş radyasyonu: 1880 kWh/m² (Şekil 5.27), (Çizelge 5.25) ve toplam kayıp: -%20,8 verileri elde edilmiştir.

Çizelge 5.25 PVGIS Bayburt On-Grid 10 kW Aylık Ortalama Elektrik Üretimi ve Güneş Radyasyonu Aylar Em Hm Ocak 678 77,4 Şubat 837 98,1 Mart 1160 138 Nisan 1290 161 Mayıs 1490 190 Haziran 1560 208 Temmuz 1680 226 Ağustos 1680 224 Eylül 1500 195 Ekim 1270 120 Kasım 1040 123 Aralık 690 80

61

5.3.1.6 10 kW Kurulu Güce Sahip Güneş Takipli Santral Tasarımı

40.256°K enlem ve 40.224°D boylamda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 10 kW kurulu güce sahip güneş takipli güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı yaparken PVGIS programı PVGIS-CMSAF veritabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Sistem kaybı %14 seçilmiştir.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre;

Çizelge 5.26 PVGIS Bayburt On-Grid 10 kW Güneş Takipli Tasarımda Simülasyon Çıktıları DE EE İE Eğim açısı[(opt) °] 52 35 - Yıllık FV enerji üretimi[kWh] 18800 18800 19300 Yıllık güneş radyasyonu[kWh/m²] 2370 2370 2440 Toplam kayıp[%] 20,8 20,8 21

Çizelge 5.26 ve Şekil 5.28’de 10 kW kurulu güce sahip Bayburt iline kurulabilecek güneş takipli bir GES’in aylık ve yıllık ortalama enerji üretim ve radyasyon değerleri verilmiştir.

Şekil 5.28 PVGIS Bayburt On-Grid 10 kW Güneş Takipli Tasarımda Aylık Enerji Üretimi

62 5.3.2 PVsyst ile Yapılan Tasarımlar

5.3.2.1 1 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

40.25° K enlem ve 40.25°D boylamda 1781 m rakımda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 1 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı yaparken PVsyst programı Meteonorm 7.2(2003-2013) veri tabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Seçilen sistem bileşenlerinin özellikleri:

FV karakteristikleri: Generic marka 250 W 60 hücreli 4 adet FV modül kullanılmıştır. Modüller seri olarak bağlanmıştır. Modüllerin kapladığı alan 6,5 m^2 ve çalışma durumunda 895 W (50 ℃), 109 Vmpp ve 8,2 Ampp elde edilebilir.

Evirici karakteristiği: AEG Industrial Solar GmbH marka AS-IR01-1000 (1 kW) model on-grid invertör kullanılmıştır. 80-400 V çalışabilen 1,00 kWac nominal güçte invertördür.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 35 °,azimut açısı: 0 °, yıllık FV enerji üretimi: 1.475 kWh, yıllık güneş radyasyonu: 1693,2 kWh/m² ve kayıp %13’tür. Gölgelenme en aza indirildiği farz edilerek en fazla kayıp %4,9 ile sıcaklıktan ve %3,8 ile invertör kayıplarından meydana gelmektedir (Şekil 5.30).

63

Şekil 5.29’da Bayburt iline kurulabilecek on-grid 1 kW çatı tipi GES’in günlük enerji üretim ve kayıpları verilmiştir. Çizelge 5.27’de yatırım giderleri verilmiştir.

Çizelge 5.27 PVsyst Bayburt On-Grid 1 kW Yatırım Giderleri

Yatırım Girdileri Maliyet

FV Modül 1.000 EUR

Alınan destekler(teknik vs.) 640 EUR

İnvertör ve kablolama 300 EUR

Taşıma ve montaj 2.070 EUR

Toplam Yatırım 4.010 EUR

Yıllık bakım gideri 110 EUR

Çizelge 5.28 PVsyst Bayburt On-Grid 1 kW Enerji Karakteristikler

64

Şekil 5.30 PVsyst Bayburt On-Grid 1 kW Bir Yıllık Kayıp Diyagramı 5.3.2.2 5 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

40.25° K enlem ve 40.25°D boylamda 1781 m rakımda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 5 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı yaparken PVsyst programı Meteonorm 7.2(2003-2013) veri tabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Seçilen sistem bileşenlerinin özellikleri:

FV karakteristikleri: Generic marka 250 W 60 hücreli 20 adet FV modül kullanılmıştır. İki grup halinde 10 adet FV modül seri bağlanıp, gruplar ise birbirleriyle paralel bağlanmıştır. Modüllerin kapladığı alan 32,5 𝑚2 _{ve çalışma}

durumunda 4474 W (50 ℃), 273 Vmpp ve 16 Ampp elde edilebilir.

Evirici karakteristiği: SofarSolar marka SOFAR 5500TL-X model on-grid invertör kullanılmıştır. 160-960 V çalışabilen, 2*MPPT %50 ve 5,00 kWac nominal güçte invertördür.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 35 °, azimut açısı: 0 °, yıllık FV enerji üretimi: 7.509 kWh, yıllık güneş radyasyonu: 1693,2 kWh/m² ve kayıp %12’dir. Gölgelenme ve kirliliğin en aza indirildiği farz edilirse en fazla kayıp %4,9 ile sıcaklıktan kaynaklanmaktadır (Şekil 5.32).

65

Şekil 5.31 PVsyst Bayburt On-Grid 5 kW Enerji Karakteristikleri

Şekil 5.31’de günlük ortalama üretim ve kayıplar verilmiştir. Çizelge 5.29’da yıllık toplam radyasyon ve üretim değerleri verilmiştir.

66

Şekil 5.32 PVsyst Bayburt On-Grid 5 kW Bir Yıllık Kayıp Diyagramı

Çizelge 5.30’da ise Bayburt iline kurulabilecek 5 kW çatı tipi GES’in PVsyst programı ile elde edilen yaklaşık yatırım giderleri verilmiştir.

Çizelge 5.30 PVsyst Bayburt On-Grid 5 kW Yatırım Giderleri

Yatırım Girdileri Maliyet

FV Modül 5.000 EUR

Alınan destekler(teknik vs.) 3.200 EUR

İnverter ve kablolama 1.250 EUR

Taşıma ve montaj 7.500 EUR

Toplam Yatırım 16.950 EUR

Yıllık bakım gideri 400 EUR

5.3.2.3 10 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

40.25° K enlem ve 40.25°D boylamda 1781 m rakımda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 10 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı

67

yaparken PVsyst programı Meteonorm 7.2(2003-2013) veri tabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Seçilen sistem bileşenlerinin özellikleri:

FV karakteristikleri: Generic marka 250 W 60 hücreli 40 adet FV modül kullanılmıştır. İki grup halinde 20 adet FV modül seri bağlanıp, gruplar ise birbirleriyle paralel bağlanmıştır. Modüllerin kapladığı alan 65,1 𝑚2 _{ve çalışma}

durumunda 8,95 kW (50 ℃), 546 Vmpp ve 16 Ampp elde edilebilir.

Evirici karakteristiği: Socomec marka SUNSYS B10 model on-grid invertör kullanılmıştır. 245-850 V çalışabilen, 2*MPPT %50 ve 10,00 kWac nominal güçte invertördür.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 35 °, azimut açısı: 0 °, yıllık FV enerji üretimi: 14.976 kWh, yıllık güneş radyasyonu: 1.693,2 kWh/m² ve kayıp %12’dir.

Şekil 5.33 PVsyst Bayburt On-Grid 10 kW Enerji Karakteristikleri

Şekil 5.33’de günlük ortalama enerji üretimi ve kayıplar verilmiştir. Çizelge 5.31’de yıllık toplam radyasyon ve üretim değerleri verilmiştir.

68

Çizelge 5.31 PVsyst On-Grid Bayburt 10 kW Enerji Karakteristikleri

Şekil 5.34’de gölgelenmeyi en aza indirdiğimizi kabul edersek en fazla kayıp % 4,9 ile sıcaklıktan kaynaklanmaktadır. Çizelge 5.32’de Bayburt iline kurulabilecek on- grid çatı tipi GES’in PVsyst ile yaklaşık yatırım giderleri verilmiştir.

69

Çizelge 5.32 PVsyst Bayburt On-Grid 10 kW Yatırım Giderleri

Yatırım Girdileri Maliyet

FV Modül 8.500 EUR

Alınan destekler(teknik vs.) 6.400 EUR

İnverter ve kablolama 2.500 EUR

Taşıma ve montaj 13.058 EUR

Toplam Yatırım 30.458 EUR

Yıllık bakım gideri 696 EUR

5.3.3 HOMER ile Yapılan Tasarımlar

5.3.3.1 1 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

40.15°K enlem ve 40.13°D boylamda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 1 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Yıllık FV enerji üretimi: 1.255,555 kWh, yıllık FV panellerin ortalama operasyon süresi: 4.386 saat/yıl, yıllık Eviricilerin(İnvertör) ortalama operasyon süresi: 5.471 saat/yıl, yaklaşık FV modül maliyeti: 3.102 dolar ve yaklaşık İnvertör maliyeti: 200 dolar.

5.3.3.2 5 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

40.15°K enlem ve 40.13°D boylamda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 5 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Yıllık FV enerji üretimi: 6.277,775 kWh, yıllık FV panellerin ortalama operasyon süresi: 4.386 saat/yıl, yıllık Eviricilerin(İnvertör) ortalama operasyon süresi: 5.471 saat/yıl, yaklaşık FV modül maliyeti: 15.010 dolar ve yaklaşık İnvertör maliyeti: 500 dolar.

5.3.3.3 10 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

40.15°K enlem ve 40.13°D boylamda olan Bayburt ilinde şebekeye bağlı 10 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Yıllık FV enerji üretimi: 12.555,55 kWh, yıllık FV panellerin ortalama operasyon süresi: 4.386 saat/yıl, yıllık Eviricilerin(İnverter)

70

ortalama operasyon süresi: 5.471 saat/yıl, yaklaşık FV modül maliyeti: 31.718,261 dolar ve yaklaşık İnverter maliyeti: 2.000 dolar.

5.4 Bayburt İlinde Şebekeden Bağımsız Santral Tasarımları