RELIABILITY CHARACTERISTICS OF A RENEWABLE HYBRID ENERGY SYSTEM
Date
2022-01-11
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Renewable energy is one of the rising trends of the modern world due to its eco friendly nature, its inexhaustibility, low-cost energy supply, and wide usage areas. The
most important disadvantage, the inability to provide uninterrupted energy, has led the
world to hybrid renewable energy systems. These systems are composed of two or
more renewable energy components that complement each other and aim to close each
other's weaknesses.
In this thesis, a model including wind turbine (WT), solar panel (PV) and Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) was developed and analyzed in reliability
point of view. To this end, first the probability distribution of the aggregate power
produced by wind turbines and solar panels was derived theoretically. In the
application part, wind speed and solar irradiation data were collected from the
meteorology station established at Atilim University İncek Campus. One of the most
essential part of the thesis is reliability based evaluations of power systems. Loss of
Load Probability (LOLP), Loss of Load Expectation (LOLE), Energy Expected Not
Supplied (EENS), and Energy Index of Reliability (EIR) were calculated for the hybrid
system under concern.
Description
Yenilenebilir enerji doğa dostu olması, sürdürülebilir olması, düşük maliyetle enerji
sağlaması, kullanım alanlarının genişliği sebepleriyle modern dünyanın yükselen
trendlerindendir. En önemli dezavantajı olan kesintisiz enerji sağlayamaması, dünyayı
hibrit yenilenebilir enerji sistemlerine yönlendirmiştir. Bu sistemler, birbirlerini
tamamlayan ve birbirlerinin zayıf yönlerini kapatmayı hedefleyen iki veya daha fazla
yenilenebilir enerji bileşenlerinden oluşmaktadır.
Bu tez çalışmasında; rüzgar türbini (WT), güneş paneli (PV) ve proton değişim
membranlı yakıt hücresi (PEMFC) içeren bir model geliştirilmiş ve güvenilirlik
açısından analiz edilmiştir. Bu amaçla, öncelikle rüzgar türbinleri ve güneş panelleri
tarafından üretilen toplam gücün olasılık dağılımı teorik olarak türetilmiştir.
Uygulama kısmında ise Atılım Üniversitesi İncek Kampüsüne kurulan meteoroloji
istasyonundan rüzgar hızı ve güneş ışınımı verileri toplanmıştır. Tezin en önemli
bölümlerinden biri güç sistemlerinin güvenilirliğe dayalı değerlendirmeleridir. Söz
konusu hibrit sistemler için Yük Kaybı Olasılığı (LOLP), Beklenen Yük Kaybı
(LOLE), Sağlanamaması Beklenen Enerji (EENS), Güvenilirlik Enerji İndeksi (EIR)
gibi güvenilirlik indekslerinin hesaplamaları yapılmıştır.
Keywords
industrial engineering