Evaluation of the technical and economic aspects of solar photovoltaic plants which were built under different climate conditions and feed-in tariff zones

Abstract

FARKLI İKLİM ŞARTLARI VE TARİFE BÖLGELERİNDE KURULMUŞ OLAN FOTOVOLTAİK GÜNEŞ SANTRALLERİNİN TEKNİK VE EKONOMİK OLARAK İNCELENMESİ Fotovoltaik güneş santrallerinin kurulu güç kapasitesi, pahalı donanım maliyetlerinin azalması, artan devlet destek politikaları ve fosil yakıtların neden olduğu çevresel sorunlara karşı artan bilinç sayesinde dünya genelinde günden güne artmaktadır. Diğer yandan, fotovoltaik güneş santrallerinin gerçek hava koşulları altındaki enerji üretiminin hesaplanması araştırmacılar için olduğu kadar yatırımcılar için de önem arz etmektedir. Bu bağlamda; Biri Yunanistan’ın Kastoria ilinde bulunan 500 kW gücünde, saha kurulum tipine sahip, bir diğeri ise Türkiye’nin Kocaeli ilinde bulunan, 110 kW gücünde, çatı kurulum tipine sahip, çoklu kristal teknolojisine dayalı iki fotovoltaik güneş santralinin teknik ve ekonomik incelemesi yapılmıştır. Fotovoltaik kurulumların gerçek üretim değerleri, üç farklı güneş ışıma modeli (Liu & Jordan, Hay & Davies, Perez), ve iki farklı meteorolojik veri tabanı (PVGIS-CMSAF, NASA-SSE) kullanılarak PVSYST programından elde edilen sonuçlar ile bazı istatiksel test yöntemleri (ortalama karekök hatası, ortalama sapma hatası, yüzde hata) kullanılarak karşılaştırılmıştır. Bu konuların yanı sıra, fotovoltaik santrallerin PVSYST ile modellenmesi, eğimli yüzeylerdeki toplam güneş ışıması hesabı, enerji üretim hesapları ve fotovoltaik çalışma performansını etkileyen faktörlere de değinilmiştir. Enerji hesaplamalarının yanı sıra kısa bir ekonomik analize de yer verilmiştir.

EVALUATION OF THE TECHNICAL AND ECONOMIC ASPECTS OF SOLAR PHOTOVOLTAIC PLANTS WHICH WERE BUILT UNDER DIFFERENT CLIMATE CONDITIONS AND FEED-IN TARIFF ZONES Installed capacity of solar photovoltaic plants has increased globally day by day due to decreasing costs of expensive equipment, increasing support mechanisms of governments and increasing awareness of environmental problems caused by fossil fuels. On the other hand calculation of energy production of solar photovoltaic plants under real weather conditions is not only important for researchers but also for investors. So in this context, this study presents a technical and economic evaluation of multi-crystalline based two solar photovoltaic plants as; 500kW ground-mounted installation in Kastoria, Greece and 110kW roof-mounted installation in Kocaeli, Turkey. Actual energy production values are compared with results of estimations from PVSYST software by using three solar radiation models (Liu & Jordan, Hay & Davies and Perez) and two meteorological databases (NASA-SSE and PVGIS-CMSAF) in terms of some statistical test results (Root mean square error, mean bias error and percentage error). Beyond these topics, modeling of a photovoltaic plant by PVSYST software, estimation of total solar irradiation on tilted surfaces, total energy output methods and the factors that affect photovoltaic performance are also mentioned. As well as energy calculations, a brief economic analysis is also given.