The Microgrid Systems: An Overview in Turkey and The World

Necessity and important of electric energy has been on increase because of development in technology and economy. When compared with renewable energy sources, electric energy obtained from fossil fuels has the biggest share. But demand to renewable energy sources has been increased instead of fossil fuels due to carbon dioxide emissions, risk of being used up over and above high energy cost. Distributed energy sources (wind energy, solar energy, fuel cell, etc.) can be installed to close areas to consumers. So distributed energy sources with microgrid design can be used as cost effective, reliable and efficient. Microgrids are small scale energy network that can provide uninterrupted energy with high power quality to different types small load community and can meet technological preferences of consumers so power quality demand. Microgrid systems in interconnected to distribution grid or islanded mode; obtain coordinated operation of energy sources (micro turbines, fuel cells, photovoltaic, etc), storage devices (flywheels, energy capacitors and batteries) and loads. In this study, potential of microgrid system in Turkey and world, technological development at microgrid systems and usage state of these technologies in Turkey and world were evaluated. It was exhibited that attaching importance to microgrid systems provides increment in usage of renewable energy

Türkiye’de güneş ve rüzgâr kaynaklı elektrik enerjisi üretim potansiyelinin incelenmesi

ÖZETTÜRKİYEDE GÜNEŞ VE RÜZGAR KAYNAKLI ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİM POTANSİYELİNİN İNCELENMESİDünya üzerinde yaklaşık 1,6 milyon kişinin hiç ulaşamadığı elektrik enerjisinin insan ve ülke için önemi bilinmektedir. Bu olumsuz tablonun giderilmesi için yenilenebilir enerji kaynaklarının etkin bir biçimde kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmanın ilk aşamasında sürdürülebilir kalkınma açısından elektrik enerjisi üretim teknolojilerinin ne gibi özellikler taşıdığı incelenmiştir. Yenilenebilir enerji kaynakları kullanımının bu kalkınmaya ne gibi olumlu etkiler yapabileceği üzerinde durulmuştur. Türkiye’nin enerji ve özellikle yenilenebilir enerji konusunda izlediği politikalar ele alınmıştır. Tezin konuları arasında yer alan rüzgar santralleri ve fotovoltaik sistemlerin teknik özellikleri araştırılarak, kurulumuna etki eden faktörler üzerinde durulmuştur. Ülkemizin bu kaynaklar açısından mevcut enerji potansiyeli genel olarak incelenmiştir. Bir bölgeye rüzgar santrali kurulması için gerekli verilerin neler olduğu araştırılarak, bu verilerin hangi büyüklüklere bağlı olarak değiştiği incelenmiştir. Rüzgar hızına etki eden sıcaklık, basınç ve nem değerlerine bağlı bir Adaptif Ağ Tabanlı Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS) modeli kurularak Devlet Meteoroloji İşleri’nden alınan son üç yıla (2006, 2007, 2008) ait verilerle bir doğrulama işlemi yapılmıştır. Daha sonra seçilen üç bölge için Rüzgar Atlası Analizi ve Uygulamaları Programı (WASP) kullanılarak rüzgar potansiyeli belirlenmiştir ve elde edilen sonuçlar doğrultusunda uygun yerlere rüzgar çiftlikleri kurulmuştur. Rüzgar çiftliklerinde aynı güçlere sahip iki farklı türbinin kullanılmasıyla üretilen elektrik miktarları karşılaştırılmıştır. Güneş ili uygulaması olarak örnek bir yük modeli için tek başına çalışan PV sistem elemanları belirlenerek, DMİ’nin 30 yıllık veri ortalamalarına göre Türkiye’de bir il için hesaplama örneği verilmiş ve bu yöntem ile diğer tüm illerin PV sistem kurulum maliyetleri hesaplanmıştır. Ayrıca bölgelere göre de grafikler elde edilerek hangi bölgelerin PV sistem kurulumuna ne derece elverişli olduğu saptanmıştır. PV sistemlerde birim enerji maliyetinin, sistemde üretilen fazla enerji kullanımından ne derece etkilendiği de grafiksel olarak gösterilmiştir. ABSTRACTTHE ANALYSING OF ELECTRIC PRODUCTION POTENTIAL ORIGINATING FROM WIND AND SUN IN TURKEYIt is known that electric energy, which is completely unreachable for approximately 1.6 million people, is important for country and human being. Renewable energy resources must be used effectively to overcome this damaging situation. In this study, it was firstly examined that electric production technologies have what kinds of properties in terms of sustainable development. It was emphasized that renewable energy resources usage has what kind of beneficial effects on this development. The policies about energy and particularly renewable energy followed by our country were discussed. The technical features of wind energy facilities and photovoltaic systems, which are among thesis subject, were investigated and it was emphasized that what kind of factors have effect on installation of these. Turkey’s existing potential in terms of these energy resources is examined in general.What data is needed to establish a wind energy facility to a district is researched and it was analyzed that which according to which magnitudes these data change. A verification process was done using the Turkish State Meteorological Service’s (TSMS=DMİ) 2006 – 2007 and 2008 data by setting up a Adaptive Network Based Fuzzy Inference System (ANFIS) model that is connected to the values of Temperature, Pressure and Moisture which are affect the wind’s speed. After, wind potential of chosen three districts was determined by using Wind Atlas Analysis and Application Program (WASP) and wind farms were established to the proper places according to the obtained results. Gross electric production of two different turbines having equal power was compared in the wind farm.As a solar cell application, PV system elements which works stand – alone were determined for sample load model and calculation sample of a city according to the TSMS’s 30 years data average was given and other all cities’ system installation costs were calculated with this method. Besides, it was determined that which provinces are more useful to install a PV system by the help of the district detailed charts. In PV systems, unit energy cost’s response ratio due to over energy usage produced in the system was graphically shown too

Türkiye’de güneş ve rüzgâr kaynaklı elektrik enerjisi üretim potansiyelinin incelenmesi

TÜRKİYEDE GÜNEŞ VE RÜZGAR KAYNAKLI ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİM POTANSİYELİNİN İNCELENMESİ Dünya üzerinde yaklaşık 1,6 milyon kişinin hiç ulaşamadığı elektrik enerjisinin insan ve ülke için önemi bilinmektedir. Bu olumsuz tablonun giderilmesi için yenilenebilir enerji kaynaklarının etkin bir biçimde kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmanın ilk aşamasında sürdürülebilir kalkınma açısından elektrik enerjisi üretim teknolojilerinin ne gibi özellikler taşıdığı incelenmiştir. Yenilenebilir enerji kaynakları kullanımının bu kalkınmaya ne gibi olumlu etkiler yapabileceği üzerinde durulmuştur. Türkiye’nin enerji ve özellikle yenilenebilir enerji konusunda izlediği politikalar ele alınmıştır. Tezin konuları arasında yer alan rüzgar santralleri ve fotovoltaik sistemlerin teknik özellikleri araştırılarak, kurulumuna etki eden faktörler üzerinde durulmuştur. Ülkemizin bu kaynaklar açısından mevcut enerji potansiyeli genel olarak incelenmiştir. Bir bölgeye rüzgar santrali kurulması için gerekli verilerin neler olduğu araştırılarak, bu verilerin hangi büyüklüklere bağlı olarak değiştiği incelenmiştir. Rüzgar hızına etki eden sıcaklık, basınç ve nem değerlerine bağlı bir Adaptif Ağ Tabanlı Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS) modeli kurularak Devlet Meteoroloji İşleri’nden alınan son üç yıla (2006, 2007, 2008) ait verilerle bir doğrulama işlemi yapılmıştır. Daha sonra seçilen üç bölge için Rüzgar Atlası Analizi ve Uygulamaları Programı (WASP) kullanılarak rüzgar potansiyeli belirlenmiştir ve elde edilen sonuçlar doğrultusunda uygun yerlere rüzgar çiftlikleri kurulmuştur. Rüzgar çiftliklerinde aynı güçlere sahip iki farklı türbinin kullanılmasıyla üretilen elektrik miktarları karşılaştırılmıştır. Güneş ili uygulaması olarak örnek bir yük modeli için tek başına çalışan PV sistem elemanları belirlenerek, DMİ’nin 30 yıllık veri ortalamalarına göre Türkiye’de bir il için hesaplama örneği verilmiş ve bu yöntem ile diğer tüm illerin PV sistem kurulum maliyetleri hesaplanmıştır. Ayrıca bölgelere göre de grafikler elde edilerek hangi bölgelerin PV sistem kurulumuna ne derece elverişli olduğu saptanmıştır. PV sistemlerde birim enerji maliyetinin, sistemde üretilen fazla enerji kullanımından ne derece etkilendiği de grafiksel olarak gösterilmiştir. ABSTRACT THE ANALYSING OF ELECTRIC PRODUCTION POTENTIAL ORIGINATING FROM WIND AND SUN IN TURKEY It is known that electric energy, which is completely unreachable for approximately 1.6 million people, is important for country and human being. Renewable energy resources must be used effectively to overcome this damaging situation. In this study, it was firstly examined that electric production technologies have what kinds of properties in terms of sustainable development. It was emphasized that renewable energy resources usage has what kind of beneficial effects on this development. The policies about energy and particularly renewable energy followed by our country were discussed. The technical features of wind energy facilities and photovoltaic systems, which are among thesis subject, were investigated and it was emphasized that what kind of factors have effect on installation of these. Turkey’s existing potential in terms of these energy resources is examined in general. What data is needed to establish a wind energy facility to a district is researched and it was analyzed that which according to which magnitudes these data change. A verification process was done using the Turkish State Meteorological Service’s (TSMS=DMİ) 2006 – 2007 and 2008 data by setting up a Adaptive Network Based Fuzzy Inference System (ANFIS) model that is connected to the values of Temperature, Pressure and Moisture which are affect the wind’s speed. After, wind potential of chosen three districts was determined by using Wind Atlas Analysis and Application Program (WASP) and wind farms were established to the proper places according to the obtained results. Gross electric production of two different turbines having equal power was compared in the wind farm. As a solar cell application, PV system elements which works stand – alone were determined for sample load model and calculation sample of a city according to the TSMS’s 30 years data average was given and other all cities’ system installation costs were calculated with this method. Besides, it was determined that which provinces are more useful to install a PV system by the help of the district detailed charts. In PV systems, unit energy cost’s response ratio due to over energy usage produced in the system was graphically shown too

Kırklareli Bölgesinde Rüzgar Enerjisi Potansiyelinin Belirlenmesi Ve Rüzgar Santrali Yatırımı İçin Bölgenin Uygunluğunun Araştırılması.

Rüzgar enerjisi son yıllarda tüm dünyada enerji üretimi için kullanılmaya başlanan önemli bir kaynak haline gelmiştir. Bu çalışmada, Türkiyenin batı bölgesinde yer alan Kırklareli bölgesinin, rüzgar potansiyeli ayrıntılı olarak incelenerek bir analiz yapılmıştır. Çalışmada son üç yıla ait istatistiksel veriler kullanılmıştır. Veriler Devlet Meteoroloji işleri Kırklareli Şubesinden sağlanmıştır. Kırklareli bölgesinde, 7,8 MW’lık bir rüzgâr santrali örneği üzerinde üretilen enerji, ANFIS (Adaptive-Network Based Fuzzy Inference Systems) aralıcılığıyla bir model oluşturulmuştur. Daha sonra, Wind Atlas Analysis and Application Program (WASP) ile ve kapasite kullanım oranları hesaplanarak rüzgar enerji potansiyeli incelenmiştir. Çalışmada elde edilen veriler ışığında, yöntemin oldukça başarılı olduğu tespit edilmiş ve Kırklareli bölgesinin rüzgâr santrali yatırımı için uygunluğu saptanmıştır

Determination of Wind Energy Potential in Kirklareli-Turkey

Wind energy has become an important source that has begun to be used for energy in all over the world in recent years. In this study, by examining the wind potential of the western region of Turkey in detail, an analysis was made. The data were provided by the State Meteorology Affairs Kirklareli Office. In Kirklareli region, the energy produced on a 7.8 MW wind plant pattern constituted a model through ANFIS (Adaptive-Network Based Fuzzy Inference Systems). Then, with Wind Atlas Analysis and Application Program (WASP) and by counting the rates of capacity usage, wind energy potential was examined. In the light of the data obtained in the study, it has been determined that the method is quite successful and Kirklareli is suitable for wind plant investment.Kirklareli University Scientific Research Projects Coordination Unit (KUBAP)Kirklareli University [KUBAP/001]This project was supported by Kirklareli University Scientific Research Projects Coordination Unit (KUBAP), (project number: KUBAP/001).WOS:0003125981000092-s2.0-8487184027