Bozcaada’da rüzgar ve güneş enerji kaynakları ile elektrik enerjisi üretim potansiyelinin homer ile incelenmesi

Enerji ve çevre konularında yapılan çalışmaların sonucuna göre sanayileşme sonrasındaki küresel ısınmanın 1,5 0C ile sınırlandırılması için 2050 yılı itibari ile elektrik üretiminin %70-85 oranında yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilmesi ve elektrik üretiminde kömür kullanımının tümüyle sonlandırılması gerekmektedir. Bu motivasyon ve farklı yenilenebilir enerji uygulamalarının yaygınlaşması gerektiği düşüncesi ile öncelikle şebekeden uzak noktalara fosil kaynaklı enerjiyi taşımaktansa tüketim noktasında yenilenebilir enerji kaynaklarından, bağımsız bir üretim gerçekleştirilebilmesi bu çalışmanın ana temasını belirlemiştir. Bu çalışmada,adalardaki elektrik ihtiyacının depolamalı rüzgar-güneş hibrit enerji sistemi ile karşılanabilirliği Bozcaada örneği için incelenmiş ve bu sistemlerin boyutlandırmasındaki optimizasyona odaklanılmıştır. Bu optimizasyon işlemi için HOMER programı kullanılmıştır. Bozcaada’nın elektrik tüketim ve meteorolojik verileri ile gerçekleştirilen çalışma sonucunda 0,119 $/kWh ile en düşük LCOE değerini sağlayan konfigürasyonda 11.004 kW gücünde güneş paneli, toplam 3.630 kW güce sahip 11 adet rüzgar türbini, 38.052 kWh kapasiteli lityum-iyon akü ve 4.914 kW gücünde konvertör kullanılmıştır. Sistemin amortisman süresi 11,5 yıl olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar güneş ve rüzgar enerji kaynaklarının birlikte kullanımının avantajlarını teyit etmiştir.

According to studies regarding energy environment, global electricity production should to be on renewable energy resources at the rate of 75-80% and coal utilization shall be totally stopped by 2050 in order to keep global warming after industrial revolution no more than 1,5 0C. With this motivation and with the thought that different renewable energy applications shall become widespread, this study has built-up on electrification of rural areas by renewable energy with independently production on consumption point instead of transmission of fossilbased energy. This study examined the ability of off-grid wind-solar hybrid systems to meet the electricity demand of an island with Bozcaada case study and focused on optimization of such hybrid system. HOMER software is used for the optimization. System configurations with least cost of energy are obtained as a result of study with electricity consumption and meteorological data of Bozcaada. The lowest LCOE 0,119 $/kWh provided by a configuration which uses 11.004 kW solar power, 11 pcs wind turbine with 3630 kW total power, 38.052 kWh lithiumion battery and 4.914 kW converter. Payback period calculated as approximately 11,5 years. Results confirmed the advantages of combining solar and wind energy production in one system.