Desinging and Energy Analysis of PV System Installed in an Airport Parking Lot

Bir Havalimanı Otoparkına Kurulabilecek Fotovoltaik Üretim Sisteminin Tasarımı ve Enerji Analizi

Abstract

As the awareness of carbon emission reduction increases around the world, investments from renewable energy sources (RESs) are parallel to this. Especially in our country, photovoltaic (PV) systems are one of the popular subjects of power systems. However, high land prices in metropolitan cities is the biggest obstacle in front of these investments. The PV system to be constructed in the parking lots of public areas such as airports allows both the secondary use of the area of the parking lot and make it more suitable for investors with reducing its investment cost. In addition, the shading area for vehicles can be created to reduce the impact of the sun with the FVUS to be installed in the parking lot. In this study, it is aimed to design a PV system that can be installed in the parking lot of Adnan Menderes Airport and to analyze whether the parking lot meets the energy needs with this PV system. To do this, the PV system is created using a simulation software. Average hourly generation of the PV system is calculated by using hourly irradiation values of the location of the airport and the monthly generation of the PV system which is calculated by the simulation software. In addition, the electrical infrastructure and the connection scheme of the PV system is calculated and drawn. The rated power of the PV system installed in the parking lot is calculated as 534 kWp. The PV system covers 2770 $m^2$ area. In The PV system, 1617 pieces of 330 Wp LG330N1CA5 brand monocrystalline solar panels are used. The panels consist of 21 serial modules and 77 parallel arrays. Then, the average daily load curve of the parking lot is obtained using one-month hourly consumption information of the parking lot. The energy analysis of the airport is made by comparing these two information. As a result of this work, the project of the installation of PV system is prepared for this airport parking lot. One of the goals of this study is to combine theory and practice. Our country is better than most countries in terms of solar energy. Therefore, increasing electricity generation from solar energy will reduce dependence on foreign energy resources. The results of this study will shed light on the applications to be made in this regard.

Özet

Dünyada karbon emisyonu azaltımı ile ilgili farkındalık artıkça yenilenebilir enerjiden elektrik üretimi yatırımları buna paralellikgöstermektedir. Özellikle ülkemizde son yıllarda güneş enerjisi santralleri (GES) elektrik güç sisteminin gözde konularından biridir.Fakat büyükşehirlerdeki arazi fiyatlarının yüksek olması bu santrallerin önündeki en büyük engeldir. Havalimanları gibi kamualanlarının otoparklarına yapılacak fotovoltaik üretim sistemleri (FVÜS) hem bu alanların ikincil kullanımına imkân verirken, hem deFVÜS’nin yatırım maliyetini düşürerek yatırıma daha uygun hale gelmesini sağlar. Ayrıca otoparka kurulacak FVÜS ile araçlar içingölgelenme alanı oluşturularak güneşin araçlar üzerindeki etkisi azaltılabilir. Bu çalışmada Adnan Menderes Havalimanının otoparkınakurulabilecek bir FVÜS’nin tasarımı ve ürettiği enerji ile otoparkın enerji ihtiyacını karşılayıp karşılamadığının analizinin yapılmasıamaçlanmıştır. Bunun için otoparka kurulabilecek FVÜS bir benzetim programı kullanılarak oluşturulmuştur. Aylık üretim gücübenzetim programı tarafından hesaplanan FVÜS’nin bulunduğu konumun ışıma değerleri kullanılarak gün içi saatlerdeki ortalamaüretim değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca, FVÜS’nin elektrik projelendirmesi yapılarak bağlantı şeması çizilmiştir. Daha sonra otoparkınyük bilgisi alınarak FVÜS’nin ürettiği enerji ile otoparkın ortalama günlük yük eğrisinin karşılaştırılması yapılmıştır. Otoparka kurulanFVÜS’nin gücü 534 kWp olarak hesaplanmıştır. FVÜS toplamda 2770 $m^2$alanı kaplamaktadır. FVÜS’nde 1617 adet 330 Wp gücündeLG330N1C-A5 marka monokristal güneş paneli kullanılmıştır. Paneller 21 seri modül ve 77 paralel diziden oluşmaktadır. Daha sonraotoparkın bir aylık saatlik tüketim bilgisi kullanılarak otoparkın ortalama günlük yük eğrisi elde edilmiştir. Bu iki bilgi karşılaştırılarakhavalimanının enerji analizi yapılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda adı geçen havalimanı otoparkına FVÜS’nin kurulumuprojelendirmesi hazırlanmıştır. Bu çalışmada teorik ile uygulamanın birleştirilmesi de hedeflenmiştir. Ülkemiz güneş enerjisibakımından dünyada çoğu ülkeden daha iyi durumdadır. Bundan dolayı güneş enerjisinden elektrik üretimini artırmak enerjide dışabağımlılığı azaltacaktır. Bu çalışmanın sonuçları da bu konuda yapılacak uygulamalara ışık tutacaktır.