MAKALE 24 Saat Enerji Üretim Profili 1,6 24 Saat Enerji Üretim Profili 1,6 i 1,4 ·i; 1,2 ! 1 .,....... soıır Enı�ı � 1.4 1 1,2 ! 1 1 0,8 1 0,8 0,6 0.4 0.2 o 0,6 0,4 0,2 ---_J 00:00 03:00 06:00 09.00 12:00 15.00 18:00 21.00 00.00 00:00 03:00 06:00 09.00 12:00 15.00 18:00 21:00 00:00 Şekil 6. Şebekeye bağlı bir konutun tipik fotovoltaik enerji üretim ve tüketim profilleri. Şekil 5 . Güneş elektrik santralinin tipik enerji üretim profili. getirilebilse de elektrik şebekesinin bulunduğu yerlerde enerji depolama sisteminin yatırım ve yaşatma maliyetlerinden kaçınılarak daha ucuz olan şebekeye güç aktaran tipteki fotovoltaik elektrik üretim sistemleri kullanılmaktadır. Halihazırda dünya pazarının % 85'ini oluşturan dilimdeki uygulamalar bu tiptedir. Şebekeye güç aktarma uygulamalarında 24 saatlik enerji üretim ve tüketim profilleri tipik olarak Şekil 6'da gösterildiği gibidir. Şebekeye güç aktaran sistemlerde çok sayıda sistem yaklaşımı bulunmaktadır. Fotovoltaik elektrik üretim sistemlerinin enerji verimliliği ve güvenilirliğinde, güç düzenleme ünitesinin (evirici) önemli bir rolü vardır. Bu nedenle, fotovoltaik elektrik üretim sistemleri, işletim şartlarına bağlı olarak iletilen gücü optimize eden güç düzenleme üniteleri (Maksimum Güç Noktası İzleme, Maximum Power Point Tracker; MPPT) içermektedir. Bilindiği gibi tek başına eviricilerde DC giriş gerilimi regüle bir AC gerilime çevrilmektedir. Şebekeye güç aktaran tip eviricilerde ise farklı olarak Fotovoltaik modül tarafından üretilen doğru gerilim güç dönüştürücüsü evirici devresiyle Maksimum Fotovoltaik güç AC AG şebekesine (Türkiye için 220 Volt 50 Hz) aktarılacak şekilde DC-AC çevirme ve kontrol işlemi yapılmaktadır. Bununla birlikte, evirici şebekeyi güvenli bir şekilde izlemekte ve herhangi bir şebeke kesintisi durumunda eviriciyi şebekeden ayırarak yalıtma işlemini gerçekleştirmektedir. Şebekeye güç aktarma amaçlı geliştirilen evirici teknolojileri aşağıdaki gibi sıralanabilir. a. Merkezi (central) Evirici b. Dizi (string) Evirici c. Çoklu Dizi (Multi-String) Evirici d. Modül Tümleşik (Module lntegrated) Evirici 118 Tesisat Dergisi Sayı 158- Şubat 2009 Merkezi Evirici AC Şebeke Şekil 7. Merkezi evirici yapısı. a. Merkezi Evirici Fotovottaik Modüller Büyük güçlü fotovoltaik elektrik üretim sistemlerinde (> 10 kW) örneğin GES'lerde, çok sayıda güneş modülü dizi halinde bağlanarak ve bu diziler diyotlar ile paralel bağlanarak merkezi bir eviricinin girişine beslenmektedir. Şekil 7'de merkezi evirici ile fotovoltaik elektrik üretim sistemi yapısı görülmektedir. Merkezi evirici devresi yüksek verimli ve en düşük maliyete sahiptir. Bununla birlikte, farklı model ve tiplerden fotovoltaik modüllerin birarada kullanılması, büyük tolerans farklarına sahip fotovoltaik modüllerin birarada kullanılması, farklı kirlilik derecelerindeki ya da farklı açılarda yerleştirilmiş ya da farklı güneş izleyicilere bağlı modüllerin birarada kullanılmasından kaynaklanan modül uyuşmazlığı sorunları ve kısmi gölgelenme ve kısmi sıcaklık farkları gibi durumlar nedeniyle fotovoltaik elektrik üretim sisteminin verimi düşebilmektedir. Bu nedenle merkezi evirici kullanılan durumlarda evirici girişine bağlanan tüm fotovoltaik modül dizilerinin tiplerinin, yerleştirme açılarının, ortam sıcaklıklarının, kirlilik düzeylerinin aynı olmasına dikkat edilmeli, ayrıca küçük toleranslı FMo toodvüol llteari k . . . Dizi Eviriciler AC Şebeke Şekil 8. Dizi evirici yapısı. modüller kullanılmalı ve kısmı gölgelenmeye yol açmayacak şekilde kurulum yapılmalıdır. Merkezi eviricide tüm fotovoltaik modül dizileri tek bir eviriciye bağlı olduğu için bu eviricinin arızalanması tüm sistemin devre dışı kalmasına yol açar. Bu nedenle sistemin güvenilirliği ve sürdürülebilirliği sınırlıdır. Merkezi eviricinin çıkışından AG şebekeye olan kablo uzunluğu düşük olduğu için, AC kablo kayıpları azdır. Buna karşılık eğer fotovoltaik dizi gerilimi yüksekse DC kablo kayıpları da azalarak toplam kablo kayıpları en düşük evirici yapısının yüksek DC giriş gerilimli merkezi evirici olduğu söylenebilir. Buna karşılık modül dizilerini birleştiren diyotlar nedeniyle merkezi evirici yapısında diyot kayıpları mevcuttur. b. Dizi (String) Evirici Dizi eviricide, merkezi evirici tipinde olduğu gibi fotovoltaik modüller dizilere bölünmektedir. Her birfotovoltaik dizi Şekil 8'de görüldüğü gibi kendine ait bir eviriciye bağlanmaktadır. Böylece her bir fotovoltaik modül dizisinin kendine ait bir maksimum güç izleme devresi olmaktadır. Dizi evirici teknolojisi, diziler
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=