Hibrit Güç Sistemlerinin Teknik, Ekonomik ve Çevresel Optimizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUSA TERKEŞ
Danışman: Erdin Gökalp
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Artan küresel sıcaklıklar sonrası ülkeler, farklı sektörlerde, temiz enerji teknolojilerine yönelmiştir. Ulaşımda elektrikli araçların (EA), enerjide yenilenebilir teknolojilerin tercih edilmesi ile beraber; 2050 yılına kadar, net sıfır karbon emisyonu hedefine ulaşılacağı düşünülmektedir. Lakin artan birincil enerji tüketiminin haricinde EA şarj talebinin artacağı düşünülürse, sadece teşviklerin ve politikaların artması yeterli olmayacaktır. Bu sebepten ötürü, dağıtılmış yenilenebilir enerji teknolojilerini, enerji depolama sistemleri (EDS) ile birleştiren hibrit güç sistemlerinin (HGS) yaygınlaştırılması elzemdir. Bu sayede, artan üreten tüketici birimleri ile şebeke bağımlılığı ve dolayısıyla karbon emisyonu azaltılabilecektir. Bu kapsamda, ilk etapta; Yıldız Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Fakültesi otoparkı çalışma alanı olarak belirlenmiştir. Artan EA şarj talebi; ilgili otoparkın araç kapasitesi ve çatı alanı kısıtlamaları dikkate alınarak sisteme yansıtılmış olup başlangıçta, HGS avantajları sorgulanmıştır. Daha sonrasında ise sıfır karbon emisyonu hedefleri doğrultusunda, belirli kapasitelere sahip yeni üretim batarya bankaları, HGS'ye dahil edilmiştir. Böylece EDS'lerin HGS'ye getireceği avantajlar, özellikle öz tüketim (SCR), öz tedarik oranları (SSR) ve dolayısıyla yenilenebilir fraksiyon (RF), sorgulanmıştır. EDS'nin olmadığı HGS'lerle; RF %91,9'a kadar, şebeke hafifletilme oranı ise %80,2'ye kadar artırılabilmiştir. Ayrıca, seviyelendirilmiş enerji üretim maliyeti (LCOE), en yüksek şarj talebinde olunsa dahil %29,3'e kadar azaltılmıştır. HGS'ye EDS'nin ilave edilmesi ile; RF, SCR ve SSR sırasıyla %6, %5.7 ve SSR %7.8'e kadar artırılabilmiştir. HGS'lerin sunacağı LCOE'yi daha uygulanabilir noktaya getirebilmek ve karbon emisyonunu daha da azaltabilmek için ikinci etapta, EDS olarak; ikinci kullanım bataryalara (İKB) güvenilmiştir. Başlangıçta, belirlenen İKB kapasiteleri (0.8, 0.75 ve 0.7 kWh); farklı deşarj derinliklerinde (DODmax) ve mali katsayılarda değerlendirilmiş olup bulunan en optimal HGS modeline, günümüzde uygulanmakta olan karbon emisyonu para cezaları yansıtılmıştır. Son etapta ise; karbon para cezası da dikkate alınarak, optimal HGS modeli, seçilen farklı iklim bölgelerinde (İstanbul, Ankara, İzmir, Antalya, Erzurum, Trabzon, Şanlıurfa) karşılaştırılmıştır. Neticede: %80 DODmax, 1 mali katsayısı, 0.8 kWh İKB, 70 $/ton karbon para cezası en optimal sonuçlar olup İzmir en uygulanabilir bölgedir.