Orta yükseklikte dağlık bölgelerde kurulan güneş enerjisi santralinde fotovoltaik modüllerin yaşlanmasının araştırılması

Abstract

Fotovoltaik (PV) sistemlerin artması sebebiyle yatırım maliyetlerinin geri dönüşümü ile ilgili doğru tahminlerin yapılması önemli hale gelmiştir. Fotovoltaik modüller iklime bağlı olarak kararlılıklarını, verimliliklerini ve çalışma ömürlerini etkileyebilecek bozulmalara maruz kalmaktadır. Bu çalışmada, Uludağ çevresinde orta yükseklikte dağlık bölgelerde kurulmuş fotovoltaik modüllerin yapısında bozulmaya sebep olan ultraviyole (UV) ışınların, nemin ve ısıl çevrimlerin fotovoltaik modüllerin çalışma ömrünü ne oranda etkilediği incelenmiştir. 835 metre rakımda orta yükseklikte dağlık bölgede kurulan santraldeki fotovoltaik modüllerin ömrü ile ilgili elde edilen sonuçlar deniz seviyesindeki şartlarda çalışan fotovoltaik modüllerin ömrü ile karşılaştırılmıştır. Santralin kurulduğu bölgede UV ışınımın daha yüksek olmasından dolayı modül ömrü %5,6 kısalmakta, sıcaklık değerlerinin daha düşük olmasından dolayı ise modül ömrü %10 uzamaktadır. Nemin doğrudan etkisi ile modüllerin ömrü %5,8 kısalmaktadır. Bulutlu ve yağışlı günlerin daha fazla olmasından dolayı UV ışınlarının etkisi azalmakta ve modül ömründe %14’lük artış gerçekleşmektedir. Ayrıca santralin 2000 m gibi daha yüksek bölgelerde kurulması durumunda fotovoltaik modüllerin ömrünün nasıl etkileneceği de araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre deniz seviyesindeki modüllerin ömrünün 24,5 yıl, 835 m yükseklikteki modüllerin 25 yıl ve 2000 m yükseklikte kurulan modüllerin ömrünün de 22,5 yıl olacağı tespit edilmiştir.

Due to the increase in photovoltaic (PV) systems, it is important to make accurate estimates about the recycling of investment costs. Photovoltaic modules are subject to disturbances that may affect their stability, productivity and working life due to climate. In this study, it was investigated how ultraviolet (UV) rays, moisture and thermal cycles affect the life of photovoltaic modules which cause deterioration in the structure of photovoltaic modules in middle-high mountainous areas around Uludağ. The results obtained for the life of photovoltaic modules at the power plant established in the midmountain region at an altitude of 835 meters were compared with the life of photovoltaic modules at sea level. Since UV radiation is higher in the region where the power plant is installed, the module life is shortened by 5.6% and the module life is extended by 10% due to low temperature values. With the direct effect of humidity, the life of modules decreases by 5.8 %. Because of the more cloudy and rainy days, the effect of UV rays is getting low and 14% increase in module life is realized. Other case, if the plant is installed in higher regions such as 2000 m, how will the life of photovoltaic modules be affected were investigated. According to the results, it has been determined that the life of the modules at sea level will be 24.5 years, the life of the modules at 835 m height will be 25 years and the life of the modules at 2000 m height will be 22.5 years.