Bir Hidroelektrik Santralin Fotovoltaik ve Batarya Depolama ile Hibrit Santrale Dönüştürülmesinin Tekno-Ekonomik Açıdan Değerlendirilmesi

Abstract

Günümüzde enerji talebinin sürekli artması ve iklim değişikliği ile mücadele kapsamında yenilebilir enerji kaynaklarına olan ilgi giderek artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının doğası gereği sürekliliğindeki belirsizlikleri azaltmak için farklı yenilenebilir enerji kaynaklarının bir araya gelerek hibrit sistemlerin oluşturulması son yıllarda oldukça önem kazanmıştır. Özellikle mevcut altyapıyı yeni yenilenebilir enerji kaynaklarının entegre edilmesi ile hibrit sistemler oluşturulması aracılığıyla daha güvenilir ve sürdürülebilir bir enerji sistemi sağlamak mümkündür. Bu çalışmada Türkiye'nin Erzurum kentindeki 6.866 MW kurulu güce sahip Gelinkaya Hidroelektrik Santrali (HES), bu tür entegrasyonların faydalarını incelemek için bir vaka çalışması olarak incelenmiştir. Proje, Gelinkaya HES'i PVsyst yazılımı kullanılarak analiz edilen bir Güneş Enerjisi Santrali (GES) ile entegre edildiği bir hibrit sistemin ekonomik ve teknik değerlendirmesini kapsamaktadır. GES, hidroelektrik santralinin tam kapasitede üretim yapamadığı dönemlerde, özellikle de elektrik talebinin arttığı sulama dönemlerinde elektrik üretimine önemli bir katkı sağlar. Çalışmada yapılan analizlerde, güneş santralinin entegrasyonunun toplam elektrik üretimini yıllık yaklaşık 12.491 MWh artırdığı ve sistemin net kapasite faktörünü %16,73'ten %33,29 çıkardığı görülmüştür. Bu artış, enerji üretimini ve kapasite kullanımını artırmak için birden fazla yenilenebilir kaynağı birleştirmenin etkinliğini göstermektedir. Ayrıca, hibrit sistem yalnızca toplam elektrik üretimini artırarak enerji güvenliğini desteklemekle kalmaz, aynı zamanda fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltarak ve karbon emisyonlarını düşürerek çevresel sürdürülebilirliği de teşvik etmektedir. Bu vaka çalışması, benzer hibrit enerji projelerini düşünen yatırımcılar için bir referans görevi görerek yenilenebilir enerji yatırımlarında artırılmış verimlilik ve karlılık potansiyelini değerlendirmek için kullanılabilir.Today, interest in renewable energy sources is increasing within the scope of the continuous increase in energy demand and combating climate change. In order to reduce the uncertainties in the continuity of renewable energy sources due to their nature, the creation of hybrid systems by combining different renewable energy sources has gained great importance in recent years. In particular, it is possible to provide a more reliable and sustainable energy system by integrating new renewable energy sources into the existing infrastructure and creating hybrid systems. In this study, the Gelinkaya Hydroelectric Power Plant (HPP) with an installed capacity of 6,866 MW in Erzurum, Turkey, was examined as a case study to examine the benefits of such integrations. The project covers the economic and technical evaluation of a hybrid system in which the Gelinkaya HEPP is integrated with a Solar Power Plant (SPP) analyzed using the PVsyst software. The SPP makes a significant contribution to electricity production during periods when the hydroelectric power plant cannot produce at full capacity, especially during irrigation periods when electricity demand increases. The analysis conducted in the study concluded that the integration of the solar power plant increased the total electricity production by approximately 12.491 MWh per year, which increased the net capacity factor of the system from 16,73% to %33,29. This increase demonstrates the effectiveness of combining multiple renewable sources to increase energy production and capacity utilization. In addition, the hybrid system not only supports energy security by increasing the total electricity production, but also promotes environmental sustainability by reducing dependence on fossil fuels and reducing carbon emissions. This case study can be used to evaluate the potential for increased efficiency and profitability in renewable energy investments, serving as a reference for investors considering similar hybrid energy projects.