TECHNO-ECONOMIC ANALYSIS OF AN OFF-GRID HYBRID ENERGY SYSTEM WITH HOMER PRO

Özet

Fosil kökenli enerji kaynaklarının azalmaya başlaması ve artan çevresel sorunlar, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi her geçen gün arttırmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının potansiyeli ise enerjinin üretileceği bölgeye göre farklılıklar göstermektedir. Bu nedenle yenilenebilir enerji kaynaklarına bağlı enerji dönüşüm sistemlerine yatırım kararı verilmeden önce seçilen sistemleri teknik ve ekonomik açıdan ele alan iyi bir fizibilite çalışması yapılması çok önemlidir.

Bu çalışmada, Tekirdağ ilinin kırsal bir bölgesinde (40o58,7ı K, 27o30,7ı D), şebekeden bağımsız olduğu kabul edilen müstakil bir konut için rüzgar-güneş yenilenebilir enerjileri ile oluşturulan hibrit bir sistemin tekno- ekonomik analizleri incelenerek en uygun ekipmanlar ve kapasiteleri araştırılmıştır. İncelemeler HOMER Pro (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable) programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tekirdağ ilinin rüzgar ve güneş enerjisi potansiyeli, HOMER Pro programına eklenmiş olan NASA yenilenebilir enerji kaynakları veri tabanından elde edilmiştir. Örnek alınan konutun günlük elektrik ihtiyacı 11,27 kWh ve anık en yüksek elektrik yükü (peak) 2,39 kW olarak seçilmiştir. Enerji dönüşüm sisteminde, AC barasına bağlı bir rüzgar türbini, DC barasına bağlı, güneş kolektörleri ve batarya grubu, AC ve DC baraları arasında enerji dönüşümü yapan bir konvertör bulunmaktadır. Sistem elemanlarının optimum kapasitelerinin belirlenebilmesi için HOMER Pro tarafından 27486 farklı simülasyon gerçekleştirilmiştir. Bunlar arasında en uygun olan sistemin seçimi en düşük şimdiki maliyet değerine göre belirlenmiştir. Ayrıca farklı rüzgar hızlarının gerçekleşmesi durumunda meydana gelecek enerji üretim kapasiteleri de araştırılmıştır. Buna göre, 6,25 kW kapasiteli güneş paneli, 1 kW kapasiteli PV-MPPT, 1 kW kapasiteli 2 adet rüzgar türbini, 6V-167 Ah kapasiteli 8 adet Lityum-iyon batarya ve 2,5 kW kapasiteli konvertör ile kurulacak sistemden yıllık 5433 kWh elektrik enerjisi üretileceği tespit edilmiştir. Ayrıca, üretilen bu enerjinin %61,8’nin güneş enerjisinden, %38,2’sinin ise rüzgar enerjisinden elde edileceği ve yapılan yatırımın basit geri ödeme süresinin 14 yıl olacağı tespit edilmiştir. Bu çalışma ile araştırmacılara ve yatırımcılara faydalı bilgiler sunulacağı düşünülmektedir.