Mikro şebekelerde yük ve yenilenebilir enerji kaynakları tahminine dayalı ekonomik yük dağıtımı
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Afyon Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Rıdvan Ünal
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Hızla büyüyen dünyada elektrik enerjisine olan talep giderek artmaktadır ancak enerji ihtiyacını karşılamak için halen yoğun bir şekilde kullanılan fosil kaynaklar için durum aynı değildir. Bu nedenle her geçen gün popülaritesi artan yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji şebekelerine entegrasyonu önemli hale gelmiştir. Özellikle fotovoltaik ve rüzgâr gücündeki hızlı gelişmeler mikro şebeke kavramının gelişmesinde büyük rol oynamıştır. Mikro şebekeler yüklerinin enerji ihtiyacını bünyesinde bulunan dağıtık üretim kaynakları aracılı ile sağlayan yapılardır. Mikro şebekeler ana şebekeden tamamen bağımsız işletilebileceği gibi dağıtık üretimin cevap veremediği enerji talebini gidermek adına enterkonnekte şebeke ile bağlı olarak da çalışabilir. Bunun tersi olarak yenilenebilir üretimin fazla olduğu koşullarda mikro şebeke talep fazlası enerjiyi ana şebekeye aktararak ekonomik gelir sağlayabilir. Mikro şebeke yüklerinin enerji ihtiyacı yoğunlukla yenilenebilir enerji kaynakları aracılığı ile karşılanır. Ancak bu kaynakların hava koşullarına bağlılığı mikro şebeke için enerjide süreklilik sorunları oluşturabilir. Bu nedenle şebeke yüklerinin tahmini ve dağıtık üretim kaynaklarının operasyonun bu tahmin doğrultusunda planlanması sürdürülebilir güç için önem taşır. Bu çalışmada bir mikro şebekenin geçmiş dönem yük verileri ve hava durumu verileri kullanılarak kısa dönem yük tahmini yapılmıştır. İstatistiksel ve makine öğrenmesine dayalı tahminler performans metrikleri ile değerlendirilerek bu mikro şebeke için hata payı en düşük tahmin algoritması belirlenmiştir. Çalışmanın devamında yük profili oluşturulan mikro şebekenin farklı senaryolar üzerinden ekonomik analizleri yapılarak en düşük maliyetle elektrik üretimi sağlayan durum belirlenmiştir. Yirmi beş sene için projelendirilen mikro şebeke için yatırım analizi yapılarak senaryolar arasındaki nakit akış farkı irdelenmiştir. Çalışmanın sonucunda tasarlanan yeni mikro şebekenin mevcut şebekeye oranla daha ekonomik olarak enerji ürettiği ve yatırım maliyetini kısa bir sürede amorti ettiği görülmüştür.