Güneş Enerji Santralleri için Otonom Fotovoltaik Panel MANİSA CELAL BAYAR ÜNİVERSİTESİ 2018 Güneş Enerji Santralleri için Otonom Fotovoltaik Panel Yüzey Temizleme Robotu Tasarımı ve Prototip İmalatı Bilal KARAMAN bllkrmn9@gmail.com 130310046 Akademik Danışman Prof. Dr. Sezai TAŞKIN sezai.taskin@cbu.edu.tr * Bu proje TÜBİTAK 2209/B Sanayi Odaklı Lisans Bitirme Projeleri Destek Programı kapsamında desteklenmiştir. 1. ÖZET Robota ait özellikler Şekil 1. Robota ait genel görünüm. 4. ÜNİVERSİTEMİZDE YENİ BİR UYGULAMA: MCBÜ GÜNEŞ ENERJİ SANTRALİ İÇİN TEMİZLEME ROBOTU Manisa Celal Bayar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi ve Teknik Bilimler Meslek Yüksek Okulu çatılarına kurulmuş olan 300 kWp güce sahip GES, kampüsümüzün elektrik enerjisi ihtiyacının %7’sini karşılamaktadır. Santralde 1240 adet güneş paneli bulunmakta ve bu paneller her ay yaklaşık 17 bin TL para üretmektedir. Bu panellerin kirlenmesi sonucu ise üretilen enerjide maddi değeri 1000 - 2500 TL’leri bulan bir kayıp yaşanması söz konusudur. Üniversitemizdeki GES için tasarımı yapılan ve üretim aşamasında olan yeni model robotumuz, bu panellerin temizlenmesi işleminde kullanılacaktır. Son yıllarda ülkemizde ve dünya genelinde yenilenebilir enerjiye olan ilgi oldukça artmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi üretiminde en popüler uygulama Güneş Enerji Santralleridir (GES). Bununla birlikte, GES’lerdeki enerji üretimini hayati derecede etkileyen bir problem vardır; güneş panellerinin kirlenmesi. Panellerin bulunduğu arazi yapıları, panellerin dizilme şekilleri vb. gibi etkenler düşünüldüğünde paneller için gerekli yüzey temizliğinin periyodik olarak yapılması önemli bir sorundur ve oldukça zahmetlidir. GES’lerde üretilen enerjide kirliliğe bağlı olarak ortalama %10-15 civarı, ekstrem şartlarda ise %25-30’lara varan kayıplar yaşanmaktadır. Bu kayıp oranları, GES’ler için ekonomik olarak çok büyük miktarlara karşılık gelmektedir. Ayrıca GES’lerin temizliği için günümüzde klasik temizleme yöntemleri ve bakım ekipleri için hem önemli bir masraf, hem de su israfı ve zaman kaybı söz konusudur. Bu projede, GES’lerdeki fotovoltaik panel dizilerinin yüzeylerinde oluşan kirlerin, tozların ve atık. maddelerin temizlenmesini sağlayan, panel dizilerinin üstünde yatay eksende hareket edebilen, otonom olarak çalışan bir temizleme robotu üretilmiştir. Anahtar Kelimeler: Fotovoltaik Panel, GES, Yüzey Temizleme Robotu. Robot kendi ihtiyaç duyduğu enerjiyi de güneşten karşılamaktadır. Robot gündüz vakti panel dizisi kenarında yer alan park yerinde bekleyerek kendini şarj etmekte, santralde üretimin olmadığı gece vakitlerinde ise otomatik olarak çalışmaktadır. Robot yağmur esnasında otomatik olarak çalışmaktadır. 2. AMAÇ VE KAPSAM -GES’lerde fotovoltaik panellerin yüzeylerinin temizlenmesi için otonom olarak çalışan bir temizleme robotu tasarlamak ve üretmek, -Robot sayesinde, GES’lerdeki temizleme işlemi için bakım ekiplerine ve insan emeğine duyulan ihtiyacı minimize etmek, -Robotun çok daha sık periyotlarla temizleme işlemini gerçekleştirmesini sağlamak, su kullanımında önemli derecede tasarruf sağlamak, -Otonom olarak temizleme yapan robotlar sayesinde, GES’lerde üretilen enerjide yaşanan kayıpların önüne geçmek, kullanıcıya bilgi amaçlı veri aktarmasını sağlamak, -Üretilen bu ürünü GES işleticilerinin hizmetine sunmak. 3. PROJE ADIMLARI Uygulanan Yöntemler Öncelikle GES’lerdeki PV panel dizilerinin temizlenme yöntemi ve temizleme periyotları araştırılarak, bu ihtiyaca yönelik robotize çözüm önerisi sunan bir tasarım yapılmıştır. Akabinde ise yapılan tasarıma uygun olarak prototip ürünün mekanik ve elektronik donanımı inşa edilmiştir. Robotun tasarımı, elektronik kontrol kartı üretimi ve yazılımı bize aittir. 5. SONUÇ VE DEĞERLENDİRME Günümüzde gittikçe yaygınlaşan güneş enerjisi santralleri ve fotovoltaik panellerin kullanımı ile birlikte, panellerin yüzeylerinin temiz tutulması için pratik ve otonom bir yönteme ihtiyaç duyulmaktadır. Ülkemizde güneş enerjisi yatırımları oldukça iyi durumda olup, 2023 hedefleri doğrultusunda sürekli artmaktadır. Bu proje çıktısı ürünün geliştirilmesi, sektörde talep gören bir ürün haline gelebilmesi ve GES işleticilerinin hizmetine sunulması için çalışmalarımız devam etmektedir. Şekil 2. PV panel yüzeyi temizleme robotu prototipi. + Elektronik Kontrol Kartı tasarımı. Robota ait tasarım. + = Hassas temizleme fırçaları. Güneş Paneli Yüzey Temizleme Robotu.. MANİSA 2018