Orta ve yüksek dağlık bölge şartlarında çalışan fotovoltaik sistemlerin ömrünü belirleyen etkenlerin araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Cemal Akyüz

Danışman: GÜNEŞ YILMAZ

Özet:

Dünyanın hızla artan nüfusu ve hızlı kalkınma isteği ile birlikte enerji ihtiyacının da astronomik bir artmasına neden olmuştur. Yeni kaynak arayışlarında enerji ihtiyacının yenilenebilir ve yönetilebilir hale getirmek için çaba sarf etmektedir. Fosil yakıtlardan enerji üretmek yerine doğada bulunan güneş enerjisine yönelerek geliştirilmiş fotovoltaik sistemler kullanılmaya başlanmıştır. Ancak her sistemde olduğu gibi bu sistemlerinde bir ömrü vardır. Bu ömür süresine fayda zarar analizinin pozitif yönünde kalması gerekmektedir. Fotovoltaik panellerin ve kabloların dış ortam şartlarında çalıştığından verimlerinde düşüş, ömürde ise azalma görülebilmektedir. Bundan dolayı fotovoltaik panellerin ve solar kabloların kullanılacağı coğrafi şartlarına göre araştırma yapılarak verimleri ve ömürleri belirlenmektedir. Bu çalışmamda; fotovoltaik modüllerin ve solar kabloların ömrüne etki eden UV ışınların, nemin ve ısıl çevrimlerin toplam etkisi göz önüne alınarak 835 m yükseklikte bulunan panellerin ömrünün 25 yıl, deniz seviyesinde kurulan panellerin ömrünün 24,5 yıl ve 2000 m yükseklikte kurulan panellerin ömrünün de 22,5 yıl olacağı sonucuna varılmıştır. Bu sonuca göre Bursa İli, Orhaneli İlçe'si, Sırıl Köy'ünde kurulacak olan güneş enerji santralinin ömrünün 25 yıl olacağı ortaya çıkmıştır. Sistemde bulunan tek damarlı bakır iletkenli solar kabloların akım taşıma kapasitesini belirlemek amacıyla benzetim, deneysel ve simülasyon çalışmaları yapılarak uygulanan akım süresi arttığında sıcaklık artış oranında düşüş tespit edilmiştir. 1,5 mm2, 2,5 mm2, 4 mm2 ve 6 mm2 gibi farklı kesitlerde kabloların ömrünü etkileyen yüksek akımlar (35 A ile 1265 A) uygulanmıştır. Büyük kesitli kablolara 1 – 5 sn süre ile uygulanan kısa devre akımlarında eklerdeki sıcaklık %13'e kadar daha yüksek iken, küçük kesitli kablolarda bu fark %9'a kadar düştüğü tespit edilmiştir.