EPDK Türkiye’de fotovoltaik enerji üretmek için lisanslar dağıtılacak. Başvuran yatırımcılar 133$/MWh üzerinden indirim yapma yoluna gidecekler. Daha önceki bir yazımda (Â https://orcun.baslak.com/gunes-enerjisinden-elektrik-uretimi-avantajli-yekdem-fotovoltaik-solar/Â ) mümkün mertebe tüm enerji satışlarında fotovoltaik enerjinin yerini göstermeye çalıştım. Bu yazımda tüm hesaplamaların yapıldığı meteoroloji değerlerinin doğruluğunu ve elektrik üretimine etkilerine tartışmaya çalışacağım.
Bir fotovoltaik enerji santralinin verimliliği 3 ana temel üzerinden hesaplanır.
1) Işıma (Meteorolojik veriler)
2) Sistem Performansı (Verimliliği)
3) Şebeke kullanabilirliliği (Grid Uptime/Availability)
Başvurularda 6 aylık meteoroloji verisi alınmakta. Öncelikle belirtmeliyim ki bu veriler yeterli değildir. Bu yazımda öncelikle uluslararası kabul görmüş veritabanlarını kendi içlerinde karşılaştıracağım; çıkan sonuçları da Türkiye’nin çeşitli bölgelerinden elde edilmiş sonuçlar ile karşılaştıracağım.
Öncelikle elimizdeki başlıca meteoroloji veritabanlarına ve onların arasındaki sapmaya bakalım.
Meteonorm: Meteonorm dünyada yaklaşık 1700 meteoroloji istasyonundan aldığı veriyi interpolate ederek verilen lokasyonun ışıma değerlerini bulmaktadır. Veri kaynağı aylıktır. İstendiği takdirde sentetik olarak saatlik veri sunabilmektedir. Ücretlidir.
Satellight: Satellight avrupada 5x7km2’lik bir alanının son 5 yıllık saatlik verilerini sunmaktadır. Bu sistem uydunun çektiği fotoğraflar vasıtası ile ışımayı tahmin etmesi üzerine ilerlemektedir. Ücretsizdir.
WRDC: Dünya üzerinde 1195 istasyondan elde ettiği veriyi sunmaktadır. Herhangi bir matematiksel model uygulamaz.Sadece belirli bölgelerde verileri vardır. Ücretsizdir.
NASA-SSE: Uydudan alınan fotoğrafların 1×1 derecelik (111 km2) alanlar için uyarlanmış halidir. 1983-1993 arası 10 yıllık verilere sahiptir ve ücretsizdir.
RETScreen: WRDC ve NASA’nın da içinde olduğu 20 farklı kaynağın bir araya getirilmesi ile oluşturulmuş bir kaynaktır. Ücretsizdir.
PVGIS: Kendi içinde “Classic” ve “SAF” olarak ikiye ayrılmaktadır. SAF veritabanında 2 farklı uydudan alınan verileri kullanmaktadır. “Classic” veri tabanında hem uydu (Meteosat) hem de 566 adet avrupanın çeşitli yerlerindeki istasyonların verisini kullanmaktadır. Ücretsizdir.
Helioclim: Avrupa ve Afrika için Meteosat uydusunun verilerini sunmaktadır. Saatliktir ve ücretlidir.
 Şimdi verileri analiz edelim;
Yukarıdaki grafikte Avrupa’da ki 12 şehir için veri tabanlarını öngördüğü değerler yer almaktadır. Kimi veritabanları %20 fark’a kadar çıkabilmektedir. Buradan ortaya çıkan sonuçları şöyle özetleyebiliriz;
1) Meteonorm veritabanı en düşük değerleri sunmaktadır ve bu veriler ile yapılacak bir analiz en koservatif analiz olacaktır.
2) PVGIS veriler (Uydu), Meteonorm ile eşlenik bir grafik izlemektedir.
3) Satellight verileri genelde %5-%15 arası beklenenin üzerinde veri vermektedir.
4) Helioclim verisi tutarsızlık belirtileri göstermektedir.
Şimdi bu verilerin Meteonorm temel alınmak suretiyle satellight veri tabanında yıllara göre değişimini izleyelim.
Görüldüğü gibi Meteonorm değerleri tüm değerlerin (Berlin harici) altında kalmaktadır.
Dünya üzerinde Cenevre’de sürekli kalibre edilen piranometreler ile yapılan ölçüm sonuçlarını (gerçek ölçümler) Â yani ISM ölçümlerini; Meteonorm ve, Helioclim ve Satellight ile karşılaştıralım.
Meteocontrol’u baz alırsak gerçek ölçüm değeri olan ISM verilerinin 1981-2007 yılları arasında ortama sapmasının %0,87 olduğunu görebiliriz. Helioclim ve Satellight’da bu sapma daha da büyümektedir. Lakin bu değerler Cenevre gibi çok başarılı verilerin bulunduğu bir yer için geçerlidir.
Buradan Meteocontrol’ün konservatif bir yaklaşık sergilediği ama ortalamalara daha yakın olduğu ortaya çıkıyor. Meteocontrol’e rakip olarak en uygun alternatif ise PVGIS veritabanıdır.
Bu karşılaştırmalarım veritabanlarını kendi içinde karşılaştırmaktadır. Bu verileri Türkiye’den elde edilmiş çeşitli illerin verileri ile karşılaştırmak daha biza daha net sonuç verecektir.
Konya:
Konya’da üretilen enerji ile meteoroloji verilerini karşılaştıracak olursak Meteonorm’un yaklaşık %10 daha az bir yaklaşım sergilediğini görmekteyiz. PVGIS’de ise bu rakam %3 civarında.
İstanbul’da farkın nispeten daha az olduğunu gözlüyoruz. İstanbul’da verilerin alındığı nokta’nın ufuk çizgisi sebebiyle ışıma kayıpları mevcut. Bu noktalarda yatay’da (horizontal) bir ölçüm olmadığı için Meteonorm’un ve PVGIS’in 30 derece eğim durumuna göre hesapladığı modeller yüksek kalıyor. Standart sapmalarına bakacak olursak 5,33 ile diğer bölgelerin arasında kalıyor. Bu da yaklaşık olarak 4-4,5% ışıma farkında eşittir.
Kıbrıs bölgesinde (tahminimce yetersiz veri olması sebebiyle) PVGIS ile Meteonorm arasındaki fark oldukça açılmaktadır. Dolayısıyla da standart sapmamız 7,99 çıkmaktadır. Grafiklerin ortak noktası ışımanın tepe noktasına ulaştığı aylarda ölçümler birbirine yaklaşmış lakin diğer aylarda birbirinden ciddi oranlarda ayrılmışlardır. Yılın bütününe bakıldığında PVGIS’in oldukça yüksek bir değer verdiği görülmektedir. Meteonorm’un ise ölçümler arasında kaldığı görülmektedir.
Kahramanmaraş bölgesindeki ışıma verilerinden elde edilen sonuçlarda diğerlerinden pek farklı değillerdir. Kahramanmaraş için geçtiğimiz 2 yılı karşılatıracak olursak yaklaşık %3,55 oranında düşük tahminde bulunmuştur. PVGIS’i de dahil etmek suretiyle 5,88 standart sapmaya sahiptir. Bu bölge için PVGIS değerinin olması gerekenin çok daha üstünde olduğunu görmekteyiz.
Meteoroloji veritabanlarını hem avrupanın çeşitli bölgelerinde hem Türkiye’de karşılaştırdığım bu makalede görülüyor ki ortalama değerlere en yakşalan veritabanı Meteonorm. PVGIS ise bazı bölgelerde %10-%15 arasında yüksek değer verebiliyor.
Fotovoltaik enerji santrallerinin üretiminin ana çarpanı olan ışıma değerinin fizibilite çalışmalarında doğru alınması çok önemli zira hesaplamaya hatalı bir değer ile başlamak ileriki aşamalarda çok daha büyük problemler yaratacaktır. Meteonorm veritabanı kullanılmak suretiyle konservatif bir başlangıç yakalanabilir. P75 için Meteonorm’un baz alınabileceğini düşünüyorum. Değer %5’den fazla olmamak koşuluyla arttırılmak suretiyle P50 baz alınabilir. %5’in üzerindeki hesapların uzun vadede yatırımcılar için sıkıntı yaratacağını düşünüyorum. Gerçekleşemeyen rüzgar yatırımlarından çok sıkıntı yaşayan ülkemizde GES yatırımları konusunda yatırımcılarını bilinçlendirmek ve doğru sonuçlara yöneltmekte fayda var. Sonuçta kaybeden yine biz oluyoruz.
Veritabanları, ölçüm değerleri veya hesaplama detayları ile ilgili sorularınızı ” orcunbaslak @ gmail . com ” adresine gönderebilirsiniz.