SOLARIAN

Keşfetmeye Hazır Mısın?

pr hesaplama

Güneş Enerjisi Santrallerinde Detaylı Fizibilite Çalışması

Hem ülkemizdeki güneş enerjisi sektör temsilcilerinin elde ettiği tecrübe hem de kullanılan ürünlerin fiyat/performans oranındaki artış güneş enerjisi sektörünün ülkemiz için güvenilir bir enerji kaynağı olduğunu göstermektedir. Fakat Enerji Bakanlığı’nın planladığı yeni yatırım seçenekleri(Mini Yeka) ile eski ROIC oranlarının gerçekleşmesi de artık mümkün değildir. Bu durum, yeni yatırımlar için üst düzey mühendislik çalışmasını zaruri hale getirmekte, projelerdeki en ufak bir tasarım değişikliği ise fizibilite çalışmalarını değiştirmektedir. Solarian olarak bizler de bu aşamada en doğru ve detaylı mühendislik hizmetini yatırımcılarımıza sunuyoruz.

Güneş enerjisi santrali yatırımlarında bağlantı gücü ve arazi sınırı değiştirilemeyen parametrelerdir. Bu parametreler her bir projenin tasarım kriterlerini belirler ve aralarındaki farklılıklar santralin karakterini oluşturur. Her proje tasarlanırken dikkat edilmesi gereken hususlar farklıdır. Aşağıda bu hususları daha detaylı şekilde inceleyelim.

1 – Teknoloji Seçimi ve Kurulabilir Kapasite Çalışması

İlk olarak güneş enerjisi santraline ait proje sahası için farklı teknolojiler kullanılarak maksimum kurulabilir kapasite çalışması yapılmalıdır. Arazideki yüzey durumu, çevre tepelerin ufuk çizgisine etkisi, gölgelenme çalışması gibi analizler bu çalışmanın adımlarını oluşturmaktadır. Bu analizler detaylı bir şekilde yapılmalıdır çünkü santral performansını en yeni teknolojilerin değil, en uygun teknolojilerin kullanılması artırmaktadır.

Örneğin; aşağıda bulunan soldaki çalışma sabit açılı konstrüksiyona sahip, sağdaki çalışma ise kuzey-güney eksenli izleme sistemine sahip bir santralin gölgelenme mesafesine ve eğim açısına göre yıl içerisinde aldığı gölge oranını saatlik olarak göstermektedir. Görüldüğü üzere sabit açılı sistem gün doğumu ve batımında kısa süreli gölgelenmelere maruz kalsa da izlemeli sistemde yıl genelinde bu durumla karşılaşılmaktadır. Bu durum üretim kaybını beraberinde getirmektedir.

2 – İklim Veri Seti ve Üretim Profili Oluşturulması

Her santralin kendine ait üretim profili bulunmaktadır. Bu profili; yukarıdaki teknik analizlerle birlikte ışınım ve sıcaklık değerleri şekillendirdiği için iklim veri setini iyi oluşturmak gerekmektedir. İklim verilerindeki her sapma üretimi direkt olarak etkilemektedir. Bu da dolaylı yoldan proje geri dönüşünü etkilemektedir. İklim veri setini oluştururken olabilecek sapmaları iyi belirlemek proje nakit akışı kontrolünü sağlayacaktır.

Örneğin; aşağıdaki grafik 3 farklı meteorolojik veri seti kullanılarak hazırlanmış aylık üretim sapma değerlerini göstermektedir ve bize üretim verilerinde yıllık %4,2’lik bir sapma olabileceğini söylemektedir. Bu çalışma sayesinde üretim profilinin muhtemel aylık sapma oranını analiz edilerek kredi ödeme vade planı veya nakit akış analizi sağlıklı yapılmış olur.

3 – Performans Oranı(PR) ve Kullanılabilirlik Oranı(Availability Ratio) Hesabı

Bir diğer önemli konu ise santrallerin performans oranı(PR) hesabıdır. Çünkü işletmeye geçen santralleri belirli performans oranını sağlamak koşuluyla işletme-bakım firmaları devralır. Bu aşamada santral performansı ve işletme-bakım kalitesi hakkında fikir yürütebilmek için doğru performans oranı hesaplama metodolojisini uygulamak gerekir. Bir önceki makalemizde PR hesabı için kullanılan doğru metodolojiyi anlatmıştık(Yazıya buradan ulaşabilirsiniz).

Güneş enerjisi santralleri 25 yıllık bir yatırım olarak düşünüldüğünde işletme sürecindeki kullanılabilirlik ve performans oranı hesabı oldukça önemlidir ve kontrolünün periyodik olarak yapılması gerekmektedir. Bu sayede santralde beklenen performansı sergilemeyen bölgeler belirlenir ve gerekli müdahalelerin kayıp büyümeden yapılması sağlanır.

Aşağıdaki çalışma; devreye alınan santralin belirli bir zaman aralığındaki(bu grafik 3 aylık) PR doğrulama çalışmasını göstermektedir. Turuncu okun altında kalan saatler beklenenden düşük, üstünde kalan saatler ise yüksek performansı simgelemektedir.  Kırmızı kutucuğun içindeki saatler ise kullanılabilirlik hakkında bize bilgi vermektedir.

Yukarıda bahsedilen tüm analizler detaylı mühendislik çalışması gerektirmektedir. Projenin iyi hazırlanması; yatırımı verimli kılacağı gibi finansman maliyetini de düşürmektedir. Solarian, yukarıdaki tüm aşamalarda güvenilir teknik danışman olarak yatırımcılara uzun vadeli destek sağlamaktadır. Eğer siz de katma değeri ve kazancı yüksek bir santral sahibi olmak istiyorsanız bize ulaşın.

Güneş enerjisi santrallerinde PR (Performance Ratio) hesaplaması

Solarian’ın yeni iş kapsamlarından birisi de işletmedeki santrallerde yatırımcı adına düzenli olarak işveren denetçiliği hizmeti gerçekleştirilmesi. Bu kapsamda O&M yüklenicisi ile irtibat halinde olup sözleşme şartlarına riayet edilip edilmediği, santrallerde bir kesinti olup olmadığı gibi süreçlerin takibini ve raporlanmasını sağlıyor. Bir nevi GES’lerin işletme yükünü yatırımcıdan alıyor.

Durum böyle olunca yatırımcı ve O&M hizmeti sunan firma arasında konuları netleştirecek bir metrik hesaplanmasına ihtiyaç duyuluyor. Bu metrikte hepinizin tahmin ettiği gibi PR oranı hesabı oluyor. Peki bu PR oranı doğru nasıl hesaplanmalı? PR oranı bir tesisin işletilmesinde ne kadar başarılı bir metrik? Gündelik kullanımda PR oranı yeterli mi?

PR oranı basitçe gerçekleşen üretimin hesaplanan (beklenen) üretime oranıdır.

Gerçekleşen üretim OSOS sayacından almamız gereken değer. Peki “Beklenen Üretim” nasıl hesaplanmalı? PVSYST örneği üzerinden hesaplamayı gösterirsem daha iyi anlaşılır.

Burada kırmızı ile işaretlediğim kısım piranometre veya referans hücreden aldığımız ölçüm değeri. Bir senede 1.915 kWh/m² ışınım düşmesini hedefliyoruz demek. 51.527m² ise güneş ışığına maruz kalan panel yüzeyimiz. Güneş panelimizin 16,12% verimlilik ile üretildiğini baz alırsak 51.527m² * 16,12% = 8.306kWp’lik kurulu DC gücümüz olduğunu buluruz.

1.915 kWh/m² * 51.527m² * 16,12% = 1.915 kWh/m² * 8.306kWp = 15.910MWh beklenen üretimi buluruz. Bunu formulümüze oturtursak eğer

Bu hesaplama sonucunda elde edeceğimiz PR oranları aylara göre sıcaklık sebebiyle, yıllara göre de degredasyon sebebiyle değişecektir. Yukarıda örneğini paylaştığım PVSYST çalışması için senelik PR dağılımını hesaplarsak aşağıdaki gibi bir grafik ile karşılaşırız (Yukarıdaki PVSYST üretim raporunda sıcaklık ve degredasyon hesaba katılmıştır. Aşağıdaki grafikte katılmamıştır.).

Bu çalışma için PVSYST’in bize verdiği değer %81.5. Peki neden %100-%95 bandında değiliz? Öncelikle sistemin kendi içerisinde bazı hesaplanan kayıpları mevcut. PVSYST raporunda 15.910MWh’den 13.565MWh’e iniş güzergahına baktığınızda sistemin kendi içerisinde sahip olduğu kayıplar olduğunu göreceksiniz.

IEC 61724-1’de PR hesaplaması sıcaklık da dikkate alınacak şekilde aşağıdaki gibi hesaplanmıştır.

Hiçbir şey anlamadınız değil mi? 🙂 Merak etmeyin anlayan kişi sayısı çok az 🙂 Özetle yukarıda verdiğim hesaplamada DC kurulu gücü her birim hesaplama diliminde (saatlik, aylık, yıllık vs) ortalama sıcaklık ile yeniden revize ederek hesaplıyor. Burada hedef her ay değişen PR değerinden kurtulmak suretiyle tüm aylarda sabit bir değere ulaşarak takip kolaylığı sağlamak.

Peki PR gerçekten bir tesisi izlemek için doğru bir metrik mi? Türk bir izleme firmasının PR hesaplama sayfasından bir ekran paylaşalım. Bu firmanın PR hesaplama modeli aşağıdaki şekilde çalışıyor.

Bu hesaplamaya göre yaptıkları bir PR hesabına bakalım

Burada iki adet tesis aynı yerde ve birbirinin aynı gücünde. Tüm dizaynları bile aynı. Gölgeleme yok, arazi eğimi yok. Peki öyleyse neden PR’lar farklı? Sıcaklık, rüzgar, panellerin kalitesi gibi pek çok etken bu rakamı etkileyebilir.

Lakin burada dikkat edilmesi gereken başka bir konu var, hem de çok önemli bir konu. İnsanlar sürekli %75-%85 bandında değer gördüğü durumda bu bandın normal olduğunu algılıyorlar ve bir süre sonra eğer PR değeri %50’lere yaklaşmamış ise tesisin sağlıklı çalıştığını düşünüyorlar.

İşte bu yüzden ben PR değerinin gerçekten kaliteli bir metrik olduğuna hiç inanmadım. Sözleşmeye yazması kolay ama tesis yönetiminde bir o kadar etkisiz bir metrik. Nasıl mı?

Diyelim tesisimizde 20 adet evirici mevcut. Bir eviricinin devre dışı kaldığını düşünelim; PR üzerine etkisi x(1/20) şeklinde olacak. Mesela yukarıdaki %81.6 PR’a sahip tesis için bir eviriciyi devre dışı bıraktığımız durumda 81,6% * (1-1/20) = 77,5%. Bakın rakam diğer tesisin PR’ına çok yakın.

Şimdi yukarıdaki grafiği değiştirelip bir evirici devre dışı olacak hale getirelim.

Ne düşünürdünüz? Mesela ben ilk gördüğümde ikiside %77-79 bandında heralde bir problem yoktur diye düşünürdüm. Bu şekilde tesislerini izleyen pek çok kişi için de PR bence bir anlam ifade etmeyen bir hesaplama ucubesi.

Solarian olarak izlediğimiz ve yönettiğimiz tesislerde kesinlikle bir PR’ın arkasına sığınmıyoruz. Kendi geliştirdiğimiz analitik altyapısında tesislerin DC giriş kollarından evirici parametrelerine kadar pek çok değişken canlı olarak izlenmekte ve raporlanmakta. Böylelikle gerçek anlamda bir tesis verimliliği gözlenebilmekte. Eğer tesisinizi sağlıklı bir şekilde yönetmek istiyorsanız siz de PR rakamlarına takılı kalmayın. Sizin için o görevi bizim ekibimiz ve altyapımız üstlensin.

ePosta : [email protected]