Techno-economic and environmental analysis of a photovoltaic system in Ýstanbul

Increasing global energy demand and fluctuating costs drive mankind to sustainable and cost-effective energy solutions. Renewable resources and relevant energy-generating technologies stand out as sustainable and eco-friendly options. In recent years, with a significant decrease in energy production costs, solar energy has come to the fore and increased its production share in the national economies. Solar based electricity production technologies are preferred not only with their cost-effectiveness but also with their contribution to combating climate change and achieving the sustainable development targets. In this context; the aim of this study is to analyze the techno-economic and environmental aspects of a system consisting of photovoltaic (PV) modules that use solar energy as a source to provide electrical power demand in a campus located in Istanbul. The solar potential of Turkish Naval Academy of the National Defense University has been calculated based on the available rooftop area for PV modules in the campus, the availability of per unit area of the roof, the efficiency, inverter efficiency and temperature effects on the PV array’s performance. The potential of the roof-mounted PV system was calculated using a modified calculation and then the feasibility of the proposed energy system has been developed by RETScreen simulation tool. As a result, it is calculated that the proposed system will reach positive cash flow at the end of four years repayment period and continue its profit condition throughout the 25 years project life cycle, will decrease the total greenhouse gas emissions by 93% and save 721.1 tons of crude oil. It has been evaluated as a cost-effective and environment-friendly application for the campus of Turkish Naval Academy.

Ýstanbul’da bir fotovoltaik sistemin tekno-ekonomik ve çevresel analizi

Artan küresel enerji talebi ve deðiþken maliyetler, insanoðlunu sürdürülebilir ve düþük maliyetli enerji çözümlerine yönlendirmektedir. Yenilenebilir kaynaklar ve buna benzer enerji üreten teknolojiler, ekonomik ve çevre dostu seçenekler olarak öne çýkmaktadýr. Son yýllarda enerji üretim maliyetlerindeki ciddi azalma ile güneþ enerjisi ön plana çýkmýþtýr ve milli ekonomiler içerisindeki üretim payý artmýþtýr. Güneþ enerjisinden elektrik üreten teknolojiler sadece düþük maliyetli olmalarýndan dolayý deðil, ayný zamanda iklim deðiþikliði ile mücadeleye ve sürdürülebilir kalkýnma hedeflerine katkýlarýndan dolayý da tercih edilmektedir. Bu çerçevede; bu çalýþmanýn amacý, Ýstanbul’da bulunan bir yerleþkenin elektrik talebini karþýlayacak, güneþ enerjisini kaynak olarak kullanan fotovoltaik (FV) modüllerden oluþan bir sistemin tekno-ekonomik ve çevresel yönlerini incelemektir. Milli Savunma Üniversitesi Deniz Harp Okulu’nun toplam güneþ potansiyeli; yerleþkedeki FV modüllerin çatýdaki kullanýlabilir alanýna, çatýnýn kullanýlabilir birim alanýna, verime, inventör verimine ve fotovoltaik (FV) dizini üzerindeki sýcaklýk etkisine baðlý olarak hesaplanmýþtýr. Önerilen çatý tip FV sisteminin potansiyeli, modifiye edilmiþ bir hesaplama yöntemi ile belirlenmiþ ve daha sonra önerilen FV sisteminin fizibilitesi RETScreen simülasyon aracý tarafýndan geliþtirilmiþtir. Sonuç olarak, önerilen sistemin dört sene geri ödeme süresi sonunda pozitif nakit akýþýna ulaþtýðý ve öngörülen 25 yýllýk proje ömrünün devamýnda da kar durumunu devam ettirdiði, toplam sera gazý salýnýmýnda %93 oranýnda azaltým saðlayarak 721,1 ton ham petrol kullanýmýndan tasarruf saðlayacaðý hesaplanmýþ ve Deniz Harp Okulu yerleþkesi için maliyet-etkin ve çevre dostu bir uygulama olduðu deðerlendirilmiþtir.