Cihan ŞAHİN, Mevlüt KARAÇOR, Harun ÖZBAY

Yenilenebilir Enerji Kaynağı Kurulum Gücü Minimize Katsayısının Belirlenmesi

Dünyamız gün geçtikçe daha fazla enerji ihtiyacı ile karşı karşıya kalmaktadır. İhtiyaç duyduğu enerji miktarını büyük oranda fosilyakıtlardan elde etmektedir. Günümüz dünyasında Fosil yakıtlarının fiyatlarında önlenemeyen artışlar, gelecekte tükenme olasılığı veçevreye bırakmış olduğu kalıcı etkiler sebebiyle son yıllarda alternatif enerji kaynaklarına büyük bir yönelim başlamıştır. Bu alandaGüneş enerjisi, Rüzgar enerjisi, Dalga enerjisi, Gelgit enerjisi vb. alternatif enerji kaynaklarına örnek olarak verilebilir. ÖzellikleGüneş ve Rüzgar enerjisi dünyada ve ülkemizde alternatif enerji kaynaklarının kullanımında en önde gelen enerji türleridir. Ülkemizinfarklı bölgelerinde kurulan değişik büyüklükte rüzgar ve güneş çiftliklerinin sayılarında da artışlar görülmektedir. Bunlarla birliktegelişen dünyamızda yaşanan teknolojik gelişmeler, birçok alanda olduğu gibi enerji sektörüne de doğrudan katkı sağlamaktadır.Gelişen teknolojilerle birlikte alternatif enerjilerin verimli bir şekilde kullanılması bu enerjilere olan ilgiyi de arttırmaktadır. Özellikleotomasyon ve kontrol dünyasında yaşanan teknolojik gelişmeler, birçok alanda kolaylıkları da beraberinde getirmiştir. Endüstri 4.0’ındoğması otomasyon ve kontrol dünyasını farklı bir boyuta ve bir çok alanda vazgeçilmezler noktasına getirmiştir. PLC, SCADA, DCSsistemlerinin yenilenebilir enerjiler alanında da kullanılması enerji yönetiminin verimliliği açısından oldukça önemlidir. Elde edilenalternatif enerji, otomasyon sistemleri sayesinde daha verimli ve tasarruflu kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, alternatif enerjikaynağı ve otomasyon sistemlerinin birbirine entegrasyonuyla birlikte kurulum maliyet oranlarının düşürülmesi hedeflenmiştir.Çalışma için alternatif enerji kaynaklarından güneş enerjisi tercih edilmiş, laboratuvar ortamında 320 W’lık prototip test sistemikurularak deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışma sayesinde ihtiyaç duyulduğu düşünülen enerji miktarından% 40 daha az enerjiye ihtiyaç olduğu gözlemlenmiş, güneş enerjisi kurulum gücü için bir katsayı oluşturulmuştur. Bununla birlikte,enerjinin verimli ve kontrollü bir şekilde kullanılması sağlanarak, hesaplanan kurulum gücünün düşürüldüğü görülmüştür. Elde edilensonuç diğer alternatif enerji kaynakları içinde kullanılabilmektedir.

Determination of the Minimization Coefficient of Renewable Energy Source Installation Power

The world is confronted with more energy needs day by day. The energy that needed is largely derived from fossil fuels. In today's world, a great tendency towards alternative energy sources has started in recent years due to unpredictable price increases of fossil fuels, the possibility of extinction in the future and the lasting effects on the environment. In this area, solar energy, wind energy, wave energy, tidal energy etc. are examples of alternative energy sources. In particularly Solar and Wind energy are the leading energy types in the use of alternative energy sources in the world and in our country. There are also increases in the number of different sizes of wind and solar farms established in different regions of our country. Together with these, technological developments in developing world directly contribute to the energy sector as in many other areas. With developing technologies, the efficient use of alternative energies increases the interest in these energies. Technological developments especially in the world of automation and control have brought convenience in many areas. The emergence of Industry 4.0 brought the world of automation and control to a different dimension and to the point of indispensable in many areas. The use of PLC, SCADA, DCS systems in the field of renewable energies is also very important for the efficiency of energy management. The alternative energy obtained can be used more efficiently and economically owing to the automation systems. In this study, it is aimed to reduce the installation cost ratios with the integration of alternative energy source and automation systems. Solar energy is preferred for alternative energy sources and a 320 W prototype test system has been installed and experimental study was carried out in the laboratory. Owing to this study, it was observed the energy amount that needed is %40 less than the amount of expected energy needed and the coefficient was created for solar power installation power. In addition, it has been observed that the calculated installation power is reduced by ensuring that the energy is used in an efficient and controlled. The result obtained can be used for other alternative energy sources.

PDF

___

Alphonsus, E.R., & Abdullah, M.O. (2016). A review on the applications of programmable logic controllers (PLCs). Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, 1185–1205.
Bulut, E., & Akçacı, T. (2017). Endüstri 4.0 ve inovasyon göstergeleri kapsamında Türkiye analizi. ASSAM Uluslararası Hakemli Dergi, 4(7), 50-72.
Dimitru, C.D., & A. Gligor, A. (2012). SCADA based software for renewable energy management system, Procedia Economics and Finance, 3, 262-267.
Durusu, A., & Erduman, A. (2018). An Improved Methodology to Design Large-Scale Photovoltaic Power Plant, Journal of Solar Energy Engineering 140(1), 011007.
Eldem, M.O. (2017) Endüstri 4.0, TMMOB EMO Ankara Şubesi Haber Bülteni.
Georgescu, V.C. (2014). SCADA Software used in Dispatch Centre for Photovoltaic Parks, 6th Edition Electronics, Computers and Artificial Intelligence, Bucharest, Romania, 1-4.
Guozhen, H., Tao, C., Changsong, C. & Shanxu, D. (2009). Solutions for SCADA system Communication Reliability in Photovoltaic Power Plants, IEEE 6th International Power Electronics and Motion Control Conference, Wuhan, China, 2482- 2485.
Grozdev, M. (2010). Alternatif enerji kaynakları, Yüksek lisans Tezi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
Karafil, A., & Özbay H. (2018). Design of Stand-Alone PV System on a Farm House in Bilecik City, Turkey, El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 5(3), 909-916.
Karamanav, M. (2007). Güneş enerjisi ve güneş pilleri, Yüksek lisans Tezi, Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Anabilim Dalı, Sakarya Üniversitesi, Sakarya, Türkiye.
Kılıç, S., & Alkan, R.M. (2018). Dördüncü sanayi devrimi Endüstri 4.0: Dünya ve Türkiye değerlendirmeleri, Girişimcilik İnovasyon ve Pazarlama Araştırmaları Dergisi, 2(3), 29-49.
Moghavvemi, M., Ismail, M.S., Murali, B., Yang, S.S., Attaran, A., & Moghavvemi, S. (2013). Development and optimization of a PV/diesel hybrid supply system for remote controlled commercial large scale FM transmitters, Energy Conversion and Management, 75, 542-551.
Pasc, P.C. & Dumitru, C.D. (2016). SCADA system for solar MPPT controller monitoring, Procedia Technology, 23, 803-807.
Saner, H.S. (2015). Türkiye'de güneş enerjisi santrallerinin yer seçimi ve çevresel etkileri: karapınar ve karaman enerji ihtisas endüstri bölgeleri örneklerinin değerlendirilmesi, Yüksek lisans Tezi, Siyaset Bilimi ve Kamu Yönetimi Anabilim Dalı, Ankara Üniversitesi, Ankara, Türkiye.
Shariff, F., Rahim N.A. & Ping, H.W. (2015). Zigbee-based data acquisition system for online monitoring of grid-connected photovoltaic system, Expert Systems with Applications, 42, 1730–1742.
Zapata, G., Salazar, A., Moreno, D., & García, R. (2016). Supervision of a Distributed Energy Resources Generation System Using IEC and ISA Standards,” IEEE Colombian Conference on Robotics and Automation, Bogota, Colombia..
Zhaoxia, X., Zhijun, G., Guerrero J.M., & Hongwei, F. (2017). SCADA System for Islanded DC Microgrids. 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Beijing-China, 2669-2674.