Mersin İlinde Şebekeye Bağlı Santral Tasarımları

5.5.1.1 1 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

36.812°K enlem ve 34.629°D boylamda olan Mersin ilinde şebekeye bağlı 1 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır.

79

Şekil 5.41 PVGIS Mersin On-Grid 1 kW Sabit açılı FV Sisteminden Aylık Enerji Üretimi ve Güneş Radyasyonu

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 33(opt) °, azimut açısı: -1(opt) °, yıllık FV enerji üretimi: 1730 kWh (Şekil 5.41), (Çizelge 5.39), yıllık güneş radyasyonu: 2230 kWh/m² (Şekil 5.41), (Çizelge 5.39) ve toplam kayıp: -%22,5 verileri elde edilmiştir.

Çizelge 5.39 PVGIS Mersin On-Grid 1 kW Aylık Ortalama Elektrik Üretimi ve Güneş Radyasyonu Aylar Em Hm Ocak 98,8 117 Şubat 111 135 Mart 153 191 Nisan 159 204 Mayıs 167 219 Haziran 170 227 Temmuz 174 237 Ağustos 175 237 Eylül 163 216 Ekim 141 182 Kasım 119 148 Aralık 94,7 114

80

Bu tasarımı yaparken PVGIS programı PVGIS-CMSAF veri tabanında olan güneşlenme verilerini kullanmaktadır. Seçilen güneş panelleri kristal silikondan üretilmiştir. Sistem kaybı %14 seçilmiştir.

5.5.1.2 1 kW Kurulu Güce Sahip Güneş Takipli Santral Tasarımı

36.812°K enlem ve 34.629°D boylamda olan Mersin 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.

Çizelge 5.40 PVGIS Mersin On-Grid 1 kW Güneş Takipli Simülasyon Çıktıları

DE EE İE Eğim açısı[(opt) °] 54 35 - Yıllık FV enerji üretimi[kWh] 2.330 2.340 2.410 Yıllık güneş radyasyonu[kWh/m²] 2.980 3.000 3.100 Toplam kayıp[%] 21,9 21,9 22,1

Şekil 5.42 PVGIS Mersin On-Grid 1 kW Güneş Takipli FV Sistemde Aylık Enerji Üretimi ve Güneş Radyasyonu

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Güneş takipli GES tasarımında sabit açılı tasarıma göre yılda yaklaşık %39 daha fazla enerji elde edilebilmektedir (Çizelge

81

5.40). Şekil 5.42 ve Çizelge 5.41’de Mersin iline kurulabilecek güneş takipli on-grid santralin üretim ve radyasyon değerleri verilmiştir.

Çizelge 5.41 Mersin On-Grid 1kW Güneş Takipli FV Sistemde Aylık Enerji Üretimi Ve Güneş Radyasyonu

5.5.1.3 5 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

36.812°K enlem ve 34.629°D boylamda olan Mersin ilinde şebekeye bağlı 5 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.

Şekil 5.43 PVGIS Mersin On-Grid 5 kW Sabit açılı FV Sisteminden Aylık Enerji Üretimi

82

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 33(opt) °, azimut açısı: -1(opt) °, yıllık FV enerji üretimi: 8.660 kWh (Şekil 5.43), (Çizelge 5.42) yıllık güneş radyasyonu: 2230 kWh/m² (Çizelge 5.42) ve toplam kayıp: -%22,5 verileri elde edilmiştir.

Çizelge 5.42 PVGIS Mersin On-Grid 5 kW Aylık Ortalama Elektrik Üretimi ve Güneş Radyasyonu Aylar Em Hm Ocak 510 121 Şubat 566 138 Mart 773 193 Nisan 791 203 Mayıs 823 215 Haziran 828 222 Temmuz 854 233 Ağustos 867 235 Eylül 816 217 Ekim 719 186 Kasım 617 153 Aralık 491 118

5.5.1.4 5 kW Kurulu Güce Sahip Güneş Takipli Santral Tasarımı

36.812°K enlem ve 34.629°D boylamda olan Mersin 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.

83

Çizelge 5.43 PVGIS Mersin On-Grid 5 kW Güneş Takipli Simülasyon Çıktıları

DE EE İE Eğim açısı[(opt) °] 54 35 - Yıllık FV enerji üretimi[kWh] 11.600 11.700 12.100 Yıllık güneş radyasyonu[kWh/m²] 2.980 3.000 3.100 Toplam kayıp[%] 21,9 21,9 22,1

Çizelge 5.43 ve Şekil 5.44’de aylık ve yıllık bazda üretim toplam radyasyon değerleri verilmektedir.

Şekil 5.44 PVGIS Mersin On-Grid 5 kW Güneş Takipli FV Sistemde Aylık Enerji Üretimi

5.5.1.5 10 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

36.812°K enlem ve 34.629°D boylamda olan Mersin ilinde şebekeye bağlı 10 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır.

Şekil 5.45 PVGIS Mersin On-Grid 10 kW Sabit açılı FV Sisteminden Aylık Enerji Üretimi

84

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; Eğim açısı: 33(opt) °, azimut açısı: -1(opt) °, yıllık FV enerji üretimi: 17.300 kWh (Şekil 5.45), (Çizelge 5.44) yıllık güneş radyasyonu: 2.230 kWh/m² (Çizelge 5.44) ve toplam kayıp: -%22,5 verileri elde edilmiştir.

Çizelge 5.44 PVGIS Mersin On-Grid 10 kW Aylık Ortalama Elektrik Üretimi ve Güneş Radyasyonu Aylar Em Hm Ocak 1.020 121 Şubat 1.130 138 Mart 1.550 193 Nisan 1.580 203 Mayıs 1.650 215 Haziran 1.660 222 Temmuz 1.710 233 Ağustos 1.730 235 Eylül 1.630 217 Ekim 1.440 186 Kasım 1.230 153 Aralık 981 118

5.5.1.6 10 kW Kurulu Güce Sahip Güneş Takipli Santral Tasarımı

36.812°K enlem ve 34.629°D boylamda olan Mersin ilinde şebekeye bağlı 10 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.

85

Çizelge 5.45 PVGIS Mersin 10 kW Güneş Takipli Tasarımda Simülasyon Çıktıları

DE EE İE Eğim açısı[(opt) °] 54 35 - Yıllık FV enerji üretimi[kWh] 23.300 23.400 24.100 Yıllık güneş radyasyonu[kWh/m²] 2.980 3.000 3.100 Toplam kayıp[%] 21,9 21,9 22,1

Çizelge 5.45 ve Şekil 5.46’da aylık ve yıllık bazda üretim ve radyasyon değerleri verilmiştir.

Şekil 5.46 PVGIS Mersin 10 kW Güneş Takipli Tasarımda Aylık Enerji Üretimi 5.5.2 PVsyst ile Yapılan Tasarımlar

5.5.2.1 1 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

36.81° K enlem ve 34.63°D boylamda 14 m rakımda olan Mersin 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 𝑚2

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 inverter kullanılmıştır. 80-400 V çalışabilen 1,00 kWac nominal güçte inverterdir.

86

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 30 °,azimut açısı: 0°, yıllık FV enerji üretimi: 1.511 kWh (Çizelge 5.47), yıllık güneş radyasyonu: 1839,9 kWh/m² (Çizelge 5.47) ve kayıp %18’tir. Gölgelenme en aza indirildiği farz edilerek en fazla kayıp %10,6 ile sıcaklıktan ve %3,8 ile invertör kayıplarından meydana gelmektedir (Şekil 5.48).

Şekil 5.47 PVsyst Mersin On-Grid 1 kW Enerji Karakteristikleri

Şekil 5.47’de günlük ortalama üretim ve enerji kayıpları verilmştir. Çizelge 5.46’da yatırım giderleri verilmiştir.

Çizelge 5.46 PVsyst Mersin 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

87

Çizelge 5.47 PVsyst Mersin On-Grid 1 kW Enerji Karakteristikleri

Şekil 5.48 PVsyst Mersin On-Grid 1 kW Bir Yıllık Kayıp Diyagramı 5.5.2.2 5 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

36.81° K enlem ve 34.63°D boylamda 14 m rakımda olan Mersin 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

88

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. FV modüller birbirlerine seri bağlanmıştır. Modüllerin kapladığı alan 32,5 𝑚2 ve çalışma durumunda 4474 W (50 ℃), 546 Vmpp ve 8,2 Ampp elde edilebilir.

Evirici karakteristiği: Socomec marka SUNSYS 6000-C model on-grid invertör kullanılmıştır. 200-850 V çalışabilen, 5,00 kWac nominal güçte invertördür.

Şekil 5.49 PVsyst Mersin On-Grid 5 kW Enerji Karakteristikleri

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 30 °, azimut açısı: 0°, yıllık FV enerji üretimi: 7.627 kWh (Çizelge 5.48), yıllık güneş radyasyonu: 1.839,9 kWh/m² (Çizelge 5.48) ve kayıp %17’dir. Gölgelenme en aza indirildiği farz edilerek en fazla kayıp %10,6 ile sıcaklıktan ve %3,1 ile invertör kayıplarından meydana gelmektedir (Şekil 5.50).

89

Çizelge 5.48 PVsyst Mersin On-Grid 5 kW Enerji Karakteristikleri

Şekil 5.50 PVsyst Mersin On-Grid 5 kW Bir Yıllık Kayıp Diyagramı

Şekil 5.49’da günlük bazda ortalama üretim ve kayıplar verilmiştir. Çizelge 5.49’da yatırım giderleri verilmiştir.

90

Çizelge 5.49 PVsyst Mersin 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

5.5.2.3 10 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

36.81° K enlem ve 34.63°D boylamda 14 m rakımda olan Mersin ilinde şebekeye bağlı 10 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır. Bu tasarımı yaparken PVsyst programı Meteonorm 7.2(2003-2013) veritabanında 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 inverter kullanılmıştır. 245-850 V çalışabilen, 2*MPPT %50 ve 10,00 kWac nominal güçte inverterdir.

91

Şekil 5.51 PVsyst Mersin On-Grid 10 kW Enerji Karakteristikleri

Şekil 5.51 ve Çizelge 5.50’de günlük ve yıllık bazda üretim, radyasyon ve kayıplar verilmiştir.

92

Şekil 5.52 PVsyst Mersin On-Grid 10 kW Bir Yıllık Kayıp Diyagramı

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Eğim açısı: 30°, azimut açısı: 0°, yıllık FV enerji üretimi: 15.339 kWh, yıllık güneş radyasyonu: 1.839,9 kWh/m² ve kayıp %16,7’dir. Gölgelenme en aza indirildiği farz edilerek en fazla kayıp %10,6 ile sıcaklıktan ve %2,6 ile invertör kayıplarından meydana gelmektedir (Şekil 5.52). Çizelge 5.51’de yatırım giderleri verilmiştir.

Çizelge 5.51 PVsyst Mersin 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

93 5.5.3 HOMER ile Yapılan Tasarımlar

5.5.3.1 1 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

36.48°K enlem ve 34.37°D boylamda olan Mersin ilinde şebekeye bağlı 1 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Yıllık FV enerji üretimi: 1.547,467 kWh, yıllık FV panellerin ortalama operasyon süresi: 4.370 saat/yıl, yıllık Eviricilerin (İnverter) ortalama operasyon süresi: 5.179 saat/yıl, yaklaşık FV modül maliyeti: 3.102 dolar ve yaklaşık İnverter maliyeti: 200 dolar

5.5.3.2 5 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

36.48°K enlem ve 34.37°D boylamda olan Mersin ilinde şebekeye bağlı 5 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Yıllık FV enerji üretimi: 7.737,335 kWh, yıllık FV panellerin ortalama operasyon süresi: 4.369 saat/yıl, yıllık Eviricilerin (İnverter) ortalama operasyon süresi: 5.469 saat/yıl, yaklaşık FV modül maliyeti: 15.010 dolar ve yaklaşık İnverter maliyeti: 500 dolar.

5.5.3.3 10 kW Kurulu Güce Sahip Santral Tasarımı

36.48°K enlem ve 34.37°D boylamda olan Mersin ilinde şebekeye bağlı 10 kW kurulu güce sahip güneş enerjisi santral tasarımı yapılmıştır.

Yapılan simülasyon çıktılarına göre; Yıllık FV enerji üretimi: 15.474,67 kWh, yıllık FV panellerin ortalama operasyon süresi: 4.386 saat/yıl, yıllık Eviricilerin (İnverter) ortalama operasyon süresi: 5.471 saat/yıl, yaklaşık FV modül maliyeti: 31.718,261 dolar ve yaklaşık İnverter maliyeti: 2.000 dolar.

5.6 Mersin İlinde Şebekeden Bağımsız Santral Tasarımları