GÜNEŞ TAKİPLİ ÇİFT YÜZEYLİ PV SİSTEMLERİN PERFORMANS ANALİZİ VE MODELLENMESİ

Abstract

sistemlerine kurulu çift yüzeyli PV ve tek yüzeyli PV panellerden oluşan sekiz farklı konfigürasyon üzerinde deneysel analizler gerçekleştirilmiştir. Bir yıl boyunca her 15 dakikada bir kaydedilen PV enerji üretimleri, panel yüzeyine gelen güneş ışınımı, ortam sıcaklığı, modül sıcaklığı, rüzgar hızı ve mutlak nem verileriyle kapsamlı bir veri seti oluşturulmuştur. Bu veri seti kullanılarak yıllık enerji üretimikarşılaştırmaları, performans analizleri, panel kirliliğinin etkileri, PVsyst simülasyon doğrulamaları, tarımsal voltaik uygulamalar için fizibilite çalışmaları, karbon emisyonu analizleri ve derin öğrenme tabanlı modelleme çalışmaları yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, tek eksenli güneş takip sisteminin sabit sisteme kıyasla çift yüzeyli PV panellerde %18.57 daha yüksek yıllık enerji üretimi ve %9.91 daha fazla çift yüzeylilik kazancı sağladığı, tek yüzeyli PV panellerde ise %8.23 oranında daha yüksek enerji üretimi elde edildiği belirlenmiştir. Güneş takipli bPV konfigürasyon, sabit mPV konfigürasyona göre %23.07 daha fazla yıllık enerji üretimi sağlamıştır. IEC 61724-1 standardına göre hesaplanan yıllık ortalama performans oranı değerleri, güneş takipli bPV için 0.86, güneş takipli mPV için 0.83, sabit bPViçin 0.86 ve sabit mPV için 0.85 olarak tespit edilmiştir. En yüksek watt başına enerji üretimi 2067 Wh/W ile güneş takipli bPV konfigürasyondan elde edilmiştir. PVsyst simülasyonları, deneysel sonuçlara göre yıllık ortalama %10 daha yüksek enerji üretimi öngörmüştür. Modelleme aşamasında; CNN, MLP, LSTM, CNN-LSTM, Stacked LSTM ve Bidirectional LSTM mimarileri kullanılmış, tüm modellerin ortalama R2 değeri 0.989 olarak hesaplanmıştır. Özellikle Bidirectional LSTM ve LSTM mimarileri, birçok konfigürasyonda diğer modellere kıyasla daha düşük hata oranları (RMSE, MAE, MSE) ve daha yüksek R2 değerleri ile öne çıkmıştır.