Fotovoltaik Üretim Sistemi Tasarımı - Literatür
Küresel ısınmanın etkileri sonucunda oluşan iklim düzensizliklerinden dolayı birçok ülke karbon emisyonunun azaltılması için eylem planları geliştirmiştir. Avrupa Birliği 2030’a kadar karbon emisyonunu 1990’daki seviyelerinden en az %40 azaltmayı ve üretilen enerjinin en az %32’sinin YEK’lerden üretmeyi planlamaktadır (European Commission, 2020). Bizim gibi petrol fakiri ülkelerin dışa bağımlılığını azaltacak tek yol YEK’lerden üretilen enerjiyi artırmaktır. Fakat YEK’lerden elektrik enerjisi üretmenin en önemli olumsuzluğu kaynakların sürekli olmayan yapısıdır ve bu durum bu üreteçler güç sistemlerinin yönetimini zorlaştırmaktadır. Fakat bu üreteçler dağıtık enerji kaynağı olarak tüketime yakın konumlandırılırsa yönetimi daha kolay olur. Bundan dolayı bir havalimanı otoparkına kurulacak bir FVÜS hem YEK’den yararlanmayı hem de üretilen enerjinin daha kolay yönetilmesini sağlamaktadır. Günümüzde maliyeti yüksek santraller kurmaktan uzak durmaktadır. Bu yüzden YEK kullanan dağıtık üretim sistemlerinin arazi maliyeti olmayan kamu alanlarına kurulması hem ekonomik hem de temiz bir çözüm olarak tercih edilebilir.
Otoparklara FVÜS kurulması yeni bir olgu değildir. Birçok ülkede örnekleri bulunmaktadır (Ingersoll ve Perkins, 1996; Solar Power World, 2019; Maryland Energy Administration, 2019; Root ve Perez, 2019). Bu çalışmalar üzeri açık otoparklarda uygulanmaktadır ve bu şekilde araçların gölgelenmesi de sağlanmaktadır. Bunlara ek olarak (Figueiredo, vd. 2017)’de yapılan çalışmada bir otoparkın çatısına kurulan FVÜS’nin ortalama 7 yılda yatırım maliyetini amorti ettiği gösterilmiştir.
Literatürdeki otoparkların ve FVÜS’lerinin elektrik şebekesine göre en uygun konum veya boyut belirlenmesi ile ilgili yapılan çalışmalar yeni kurulacak otoparklara yol gösterici olacağı şüphe götürmez bir gerçektir (Fazelpour, vd., 2014; Neyestani, vd., 2015; Rahmani-Andebili ve Venayagamoorthy, 2015; Lee ve Park, 2015). Fakat mevcut otoparkların elektrikli araç kullanıcılarının memnuniyeti artırmak, FVÜS ile bütünleştirmek ve elektrik şebekesinin kalitesini geliştirmek için katkılarını artırmak, yeni bir otoparkın sistem yararına tasarlanması kadar önemlidir.
Akıllı otopark yönetim sistemleri ile YEK’lerin birleştirildiği sanal mikro şebeke çalışmaları da literatürde mevcuttur (Hoarau ve Perez, 2018; Alghoul, vd., 2018; Lee, vd., 2016). Bu çalışmalar test sistemleri kullanılmaktadır. Test sistemlerle oluşturulan çalışmalar bilim açısından önemli olsa da gerçek dünyayı gerçek sistem verileri kullanarak benzetmek daha gerçekçi sonuçlara ulaşılmasını sağlayacaktır.
(Tulpule, vd., 2013)’te, işyerlerinde bulunan otoparklar için FVÜS’nin kurulumunun uygunluğu ile ilgili araştırmalar yapılmıştır. Bunun için, iki farklı bölgenin (Columbus ve Los Angeles) yıllık güneş ışınımı ve finans yapısı farklı senaryolar uygulayarak sonuçları ortaya konmaktadır.. Ayrıca, (Sedighizadeh, vd., 2109)’de, FVÜS’ne sahip otoparklara en uygun enerji yönetim sistemini tasarlamak için, Multi-Layer Perceptron Artificial Neural Network (MLP-ANN) yaklaşımını dikkate alan Approximate Dynamic Programing (ADP) ve Hybrid Big Bang Big Crunch (HBB-BC) algoritmasına dayanan iki aşamalı bir optimizasyon sistemi üzerine çalışılmıştır.
Literatürde bu çalışmanın kapsamında olmayan çalışmalar da vardır (Tushar, vd., 2016; Coffman, vd., 2017). 20 yıllık projeksiyonda otoparklara FVÜS kurulmasının faydalarından biri de otoparka gelecek elektrikli araçların şarj ihtiyaçlarını yeşil bir güç kaynağından sağlanmasıdır. Otoparklar, elektrikli araçların gün içi saatlerde şarj koordinasyonunu ve YEK’ler ile entegrasyonunu kolaylaştıran bir toplayıcıdır. Otoparklar dışında merkezi toplayıcıların tanımladığı ve elektrikli araçların şarj yükünün YEK’lerden (özellikle FVÜS’nden) karşılandığı çalışmalar da vardır (Zakariazadeh, vd., 2015; Hoarau ve Perez, 2018). Ayrıca, (Nunes, vd., 2016)’de FVÜS’ne sahip elektrikli araç otoparklarının teknik, çevre ve finansal konularda literatür taraması sunulmuştur.
