Güneş - rüzgar hibrit sistemlerin maliyet optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada Malatya Meteoroloji Bölge Müdürlüğü'nden alınan saatlik güneş ve rüzgar verileri kullanılan güneş-rüzgar hibrit sistem tasarımı için bir optimizasyon çalışması yapılmıştır. Hibrit güneş-rüzgar güç üretim sistemlerinin tasarımında iki temel konu üzerinde araştırma yapılması gerekmektedir. Bunlardan birincisi değişen atmosferik koşullar altında hibrit sistemde yükün güçsüz kalma olasılığı, ikincisi ise bu olasılığa bağlı olarak oluşan sistem maliyetidir. Optimum sistem tasarımında bu iki kriterin de minimum seviyede olması gereklidir. Bu çalışmada her iki kriterin minimum olduğu değerleri hesaplamak için MATLAB'de bir program yazılmıştır. Optimizasyon sürecindeki karar değişkenleri güneş pili sayısı, rüzgar türbini sayısı, batarya sayısı ve rüzgar türbini kurulum yüksekliğidir. Önerilen yöntem Malatya ilindeki bir telekom radyolink istasyonunun elektrik ihtiyacını karşılamak için uygulanmış ve çalışma sonunda tasarım sonuçları verilmiştir. Tasarlanan sistemin sonuçlarını doğrulamak için, özellikle rüzgar hızı farklı olan Çanakkale ilinin de hibrit sistem tasarımı yapılmıştır.

In this study, an optimization process is carried out to design a hybrid solar-wind system using an hourly solar and wind data. In order to design a hybrid solar-wind power generation system, research is needed on two main topics. The first one is the loss power of load probability under changing atmospheric conditions, and the second is the system cost, which that depend on this probability. For an optimum system, these two criteria should be minimum. In order to estimate the minimum values of these criteria, a numerical computing environment in the MATLAB is prepared. The decision variables used in the optimization process are the number of solar cell, the number of wind turbine, the number of battery and wind turbine installation height. Proposed method has been applied to meet the requirement for a telecom radiolink station in Malatya province. And the design results of this telecom radiolink station are given. A hybrid system is also designed for Çanakkale province, where wind speed is quite different.