Bir fotovoltaik (PV) sistem için optimum eğim açısı, panellerin üzerine gelen gölgeleme miktarını etkilediği için dizi aralığına bağlıdır. Bu çalışma, Konya ilinde 3000 m² sabit bir alanda 2 m, 2.5 m, 3 m ve 4 m olan dört farklı panel dizisi aralığı için PV sistemlerini modellemiştir. Farklı dizi aralıkları için sistem performansları, konumdaki PV kurulumları için uygun bir açı olarak ifade edilen 35° sabit bir eğim açısı kullanılarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca elektrik üretimi açısından dört farklı durum için optimum eğim açısı bulunmuştur. 35° eğim açısına ve 2 m, 2.5 m, 3 m ve 4 m panel dizisi aralığı sahip sistemlerde yılda sırasıyla 622.77 MWh, 566,49 MWh, 495.36 MWh ve 385,72 MWh elektrik enerjisi üretilmiştir. Bunun yanında optimum eğim açıları olan 1°, 15°, 21° ve 27° durumlarında elektrik üretim değerleri %6.19, %4.41, %2.56 ve %0.92 daha fazladır. Benzer şekilde, optimum açılarla elde edilen Performans Oranı (PR) değerleri, sabit eğim açısı durumlarından %20.61, %8.39, %4.12 ve %1.44 daha yüksektir. Ekonomik analize göre, bu panel sıra aralıkları için sabit eğim açısına sahip sistemler sırasıyla 5.127, 4.67, 4.44 ve 4.28 yılda kendini amorti ederken, optimum açılara sahip sistemlerde ise %5.83, %4.26 %2.49 ve %0.91 daha kısa sürede amorti etmektedir. Ayrıca, en yüksek NPV/INV, IRR ve ROI değerleri, sırasıyla 0.915, %20.42 ve %91.57 değerleri ile 3 m panel dizi aralığına ve 21° eğim açısı sahip sistemden elde edildi ve bu sistem tekno-ekonomik olarak en uygun sistem bulunmuştur.
The optimum tilt angle for a photovoltaic (PV) system depends on the row spacing because it affects the amount of shading on the panels. This study modeled PV systems for four different panel row spacings of 2 m, 2.5 m, 3 m, and 4 m in a fixed 3000 m² area in Konya province, Turkey. For different panel row spacings, the system performances were compared using a constant tilt angle of 35°, expressed as a proper angle for PV installations at the considered location. In addition, the optimum tilt angle is found for four different cases in terms of electricity generation. In systems with 35° tilt angles at electricity were produced annually as 622.77 MWh, 566.49 MWh, 495.36 MWh, and 385.72 MWh, respectively, for panel row spacings of 2 m, 2.5 m, 3 m, and 4 m. In addition, these electricity productions are 6.19%, 4.41%, 2.56%, and 0.92% higher with optimum tilt angles as 1°, 15°, 21° and 27°. Similarly, the Performance Ratio (PR) values obtained with the optimum angles are 20.61%, 8.39%, 4.12%, and 1.44%, higher than the fixed tilt angle cases. According to the economic analysis, systems with a fixed tilt angle for these panel row spacings pay back themselves in 5.13, 4.67, 4.44, and 4.28 years, respectively, while systems at optimum angles pay back themselves in a shorter time by 5.83%, 4.26%, 2.49%, and 0.91%. Furthermore, the highest NPV/INV, IRR, and ROI values were obtained from the system with 3 m panel row spacing with the optimum tilt angle of 21° as 0.915, 20.42%, and 91.57%, respectively, which is techno economically found to be the most feasible case.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Early Pub Date | September 1, 2023 |
Publication Date | December 1, 2023 |
Submission Date | March 8, 2023 |
Published in Issue | Year 2023 Volume: 26 Issue: 4 |
This work is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International.