Fotovoltaik Enerji Sistemlerinin Modellenmesi, Benzetimi ve Uygulaması

Özet

Fotovoltaik enerji sistemleri önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir. Sıcaklık ve güneş ışınımı gibi çevresel koşullara bağımlı olarak güneş enerji sistemlerinin çıkış gücü değişmektedir. Bu çalışmada güneş pilinin matematiksel modeli kullanılmış ve bu modelin benzetim çalışmaları Matlab/Simulink ortamında yapılmıştır. Farklı sayıda seri-paralel bağlı güneş pili ve değişen çevresel koşullar altında Güç-Gerilim (P-V), Akım-Gerilim (I-V) karakteristikleri incelenmiştir. Ayrıca, güneş enerji sistemlerinin çeşitli çevresel koşullar altındaki maksimum güç noktaları geleneksel algoritmalardan biri olan değiştir-gözetle algoritması kullanılarak bulunmuştur. Farklı adım katsayılarında algoritmanın performansı incelenmiştir. Bu algoritmanın laboratuvar ortamında uygulaması gerçekleştirilmiştir.

Giriş

Gelişen dünyada, dünya nüfusunun artması, günümüzde toplumun ihtiyaçlarının değişmesi, buna nazaran sanayi ve teknolojinin gelişmesiyle enerjiye duyulan gereksinim giderek artmaya devam etmektedir. Elektrik enerjisinin üretiminde fosil yakıtlı, doğal gaz ve nükleer enerjiye dayalı birçok enerji kaynağı kullanılmaktadır. Bu kaynaklar hava kirliliği, küresel ısınma ve ozon tabakasının incelmesi gibi endişe edilebilecek boyutlarda çevreye zarar verecek duruma gelmişlerdir. Günümüzde daha çok kullanılan fosil yakıtlı enerji üretim sistemleri dünyadaki enerji tüketim talebini karşılamaktadır. Ancak mevcut rezervlerin bir gün tükeneceği düşünülerek araştırmacılar, var olan enerji kaynaklarının yanı sıra tükenmeyen ve çevreye daha az zarar veren alternatif enerji kaynaklarının bulunmasına, etkin bir şekilde kullanılması çalışmalarına yönlenmiştir.

Alternatif enerji kaynakları ya da yenilenebilir enerji kaynaklarından fotovoltaik sistemler (FV); FV pillerin seri-paralel olarak bağlanması ile FV panel, bu panellerin talep edilen güç doğrultusunda oluşturdukları sistemler olarak adlandırılırlar. FV panellerin ürettikleri güçler sıcaklık ve güneş ışınım şiddeti gibi çevre şartlarına bağımlı olarak değişebilmektedir. Başka bir değişle bu çevre şartlarına bağımlı olarak FV panellerin üreteceği akım ve gerilim büyüklükleri değişmektedir. FV panellerin akım ve gerilim büyüklüklerinin eğrileri arasında doğrusal olmayan bir yapı bulunmaktadır. Ayrıca verimleri çok yüksek değerlerde olmayan FV sistemlerin kurulum maliyetleri geleneksel elektrik üretim sistemlerine göre pahalı olduğundan, maksimum gücü elde edebilecek şekilde çalıştırılmaları oldukça önem taşımaktadır. Başka bir ifade ile hiçbir yatırımcı, kurulum maliyeti yüksek olan bu sistemleri düşük verimle çalıştırmak istemeyecektir. Bu nedenle güneş ışınım şiddeti veya sıcaklık gibi çevre koşulları ile verimi değişen FV sistemlerin üreteceği maksimum gücün tespiti ve bu güçte çalıştırılmaları gerekliliği giderek artmaktadır.

Serhat Duman, Nuran Yörükeren, İsmail Hakkı Altaş

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi

Yazının devamı için tıklayın

About author

Huseyin Bumin Ekmekci
Huseyin Bumin Ekmekci 2122 posts

İ.Ü. İletişim Fakültesi Gazetecilik Bölümünden mezun H. Bumin Ekmekçi. 15 yılı aşkın süredir ağırlıklı olarak, sektörel ve kurumsal yayıncılık alanında yazı işleri, editör, yayın direktörlüğü ve sorumlu yazı işleri müdürlüğü pozisyonlarında görev yapmaktadır. Kendisi platformumuzda muhabir olarak görev yapmaktadır.

You might also like

AKADEMİK

Jeotermal Enerji Uygulamaları

Yazar: Hüseyin Öztürk, Durmuş Kaya Umuttepe Yayınları, 2015 ISBN: 9786055100391 Jeotermal enerji kasaca yer ısısı olup, yer kabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş basınç altındaki sıcak su, buhar, gaz veya sıcak kuru kayaçların içerdiği ısı

Makaleler 0 Comments

Hacim ve Aygıt Özelliklerinin Aydınlığa Etkisinin Açık Planlı Ofis Örneğinde İncelenmesi

Özet Günümüzde mekanların, işlevsel ve estetik olmasının yanında fizik ortam öğeleri açısından kullanıcı konforuna yönelik uygun koşulları sağlaması gereklidir. Konfor koşullarının sağlanması, eylemlerin zorlanmadan, yorulmadan ve uzun süre verimli bir

Araştırmalar

Jeotermal Santraller Tarım İçin Tehdit Mi?

Ülkemizin önemli tarım şehirlerinden Aydın’da incir üretimi yapan çiftçiler, jeotermal enerji firmalarının kontrolsüz olarak doğaya saldığı buhar ve su nedeniyle incirin kalitesi ve veriminin düştüğünden şikayet ediyor. Özellikle Germencik İlçesi’nde,