Optimal sizing of hybrid microgrids with consideration of global warming effects: a MARS and GRG approach
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Yavuz Yılmaz
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Onur Taylan
Eş Danışman: Gerhard Wilhelm Weber
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:ODTÜ Kuzey Kıbrıs Kampüsü'nde yapılan bu çalışma, 2026'dan 2050'ye kadar olan yük ve güç taleplerini, IPCC'nin Altıncı Deg ̆erlendirme Raporu'ndan bölgesel küresel ısınma tahminlerini, en uygun mikroşebeke sistem tasarımına entegre ederek projelendirmektedir. Çok Değişkenli Adaptif Regresyon Eğrileri (MARS) metodu kullanılarak saatlik yük, rüzgar hızı ve güneş ışınımı tahmin edilmekte, bu da güneş ̧ panelleri ve rüzgar türbinlerinden potansiyel elektrik üretiminin doğru bir şekilde hesaplanmasını kolaylaştırmaktadır. Bu yenilenebilir kaynakların farklı kombinasyonları, pil depolama ile birlikte, Genelleştirilmiş, Azaltılmış Gradyan (GRG) metodu aracılığıyla optimize edilmektedir. Genel amaç, yenilenebilir enerji oranını (Fres) mümkün oldukça %60'ta tutarken, Ortalama Ağırlıklı Enerji Maliyetini (waCOE) en aza indirmektir. Analizden elde edilen istatistiksel içgörüler, küresel ısınmadan dolayı artan bir elektrik talebi eğilimi ortaya koymakta, 2026'da 6,367 MWh'den 2050'de 6,605 MWh'ye yükselmektedir. Küresel ısınma senaryoları altında rüzgar enerjisinin yaklaşık %21.9 oranında azalması beklenirken, güneş enerjisi hafif bir artış ̧ göstererek, iklim değişikliğinin bu enerji kaynakları üzerindeki farklı etkilerine işaret etmektedir. Hibrit mikroşebeke konfigürasyonunun (WT+PV+BESS) diğer senaryolar karşısındaki güvenliği ve ekonomik verimlilik elde etmedeki kritik rolünü sergilemektedir. Özellikle küresel ısınmanın yaşandığı durumda, bu konfigürasyonlar waCOE'yi etkili bir şekilde yönetmekte ve 2039 için 0,188 Euro/kWh'ye önemli bir düşüş sağlamakta ve 2050 için düşük 0,236 Euro/kWh seviyesini korumaktadır. Tüm senaryolar için şebeke tarifesi 0,175 Euro/kWh'dir. Bu, çevresel değişikliklere uyum sağlarken sürdürülebilir ve maliyet etkin enerji tedariklerini garanti altına alan kapsamlı, entegre yenilenebilir sistemlerin gelecekteki enerji çözümleri için zorunlu olduğunu göstermektedir.