Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Ayla Kopuk
Danışman: BERRİN KURŞUN
Özet:Enerji; endüstrileşme, sosyal, ekonomik gelişim ve artan nüfusa bağlı olarak bitmeyen ve sürekli artış eğilimde olan bir ihtiyaçtır. Çevresel ve ekonomik olarak önemli sonuçlar doğurabilecek esas seçim bu enerji ihtiyacını karşılayacak kaynağın seçimidir. Çıkarılmaya hazır ve kolaylıkla ulaşılabilir olmaları bakımından fosil kaynaklar ilk tercih edilebilir seçenek olarak karşımıza çıkmaktadır. Ancak çevresel etkisini göz ardı etsek bile fosil kaynak kullanımının ekstra maliyet ve risk oluşturacak olması uzun vadede enerji ihtiyacı için bir çözüm olmayacağını göstergesidir. Yenilenebilir olması ve çevreye zararının minimal olmasının yanı sıra enerjide dışa bağımlılığı da azaltacak olan güneş enerjisinden elektrik enerjisi üretimini sağlayan fotovoltaik (PV) sistemler değerlendirilmesi gereken önemli bir alternatiftir. Ülkemizin coğrafi konumunun sağladığı avantaj sayesinde PV sistemlerinin yaygınlaşması ile birlikte çevresel etkilerinin araştırılması ihtiyacı doğmuştur. Bu çalışmada da yaşam döngüsü analizi metodu kullanılarak polikristalin solar panel üretiminin çevresel sürdürülebilirlik analizi yapılarak üretim aşamalarının çevresel etkileri; küresel ısınma potansiyeli, ötrofikasyon, karasal ekotoksisite, yer kullanımı, fotokimyasal oksidasyon ve ozon tabakasındaki aşınma kriterlerine göre incelenmiştir. Türkiye’nin farklı enlemlerinden şehirler seçilerek bu bölgelerde PV sistemi kurulması durumunda bu çevresel etkilerin üretilen enerji başına ne kadar değiştiği hesaplanmıştır. Panel üretiminde özellikle wafer ve hücre üretim prosesleri; alüminyum ve cam gibi materyallerin kullanımı ve elektrik enerjisi tüketiminin emisyon değerlerini arttırdığı görülmüştür. Çevresel etki açısından üretilen kWh enerji başına düşen en düşük değerler (sırasıyla 54.92 g CO2 eq, 1.61 x 10-2 g PO4 eq, 1.71 x 10-2 g 1,4-DB eq, 1.27 x 10-6 m2a, 0.41 g C2H4 eq, 1.42 x 10-6 g CFC-11 eq) en yüksek global radyasyon değeri gösteren bölgede saptanmıştır. Sonuç olarak yapılan analizler sonucu üretim aşamasında çevresel etkiyi daha da düşürebilmek adına Si, Al gibi elementlerin kullanımını azaltmak etkili olabileceği gibi polikristalin hücrenin enerji üretim kapasitesini arttırmak ve ülkede üretilen elektrik enerjisinde yenilenebilir enerji payını yükseltmek de önemli bir etki yaratacaktır. Güneş enerjisi santrali kurmadan önce bölge seçimi aşamasında global radyasyon değerlerinin gözetilmesi hücre üretiminden kaynaklı oluşan emisyon değerlerini düşürmek adına önemlidir. -------------------- Energy demand, depending on industrialization, social and economical development and growing population, is increasing consistently day by day. The most important step that causes environmental and economical results is choosing the energy source. Fossil fuels are the most preferable energy source through being ready to be extracted and can be easily obtained. Even if paying no attention to the impacts on environment, keeping on using fossil fuel will cause extra cost and even greater risk that also proof of the fossil fuels are not a solution of energy demand. Energy production from photovoltaic (PV) systems plays a prominent role in energy sources and deserve to be taken into account for being renewable and have minimal hazardous effects on environment and also reduces foreign dependence on energy. Solar energy utilization is growing up in Turkey based on the great solar energy potential depending on its geographical location and its effects are needed to be searched on environment. In this study environmental sustainability and environmental impacts of polycristalline solar panel production are analyzed by using life cycle assessment (LCA) method in terms of global warming potential, terrestrial ecotoxicity, eutrophication, land competition, photochemical oxidation and ozon layer depletion. The environmental impacts per kWh are determined for different established solar power plants in different locations of Turkey. Wafer and cell production processes, aluminium and glass usage and electricity consumption play an important role in emission generation. The lowest values for an environmental impact per kWh are obtained as follows (respectively 54.92 g CO2 eq, 1.61 x 10-2 g PO4 eq, 1.71 x 10-2 g 1,4-DB eq, 1.27 x 10-6 m2a, 0.41 g C2H4 eq, 1.42 x 10-6 g CFC-11 eq) in the location which has the highest global radiation value. In conclusion, the results show that reduction of the raw materials use at the production stage such as silicon, aluminium, increasing the power efficiency of cells, and generally increasing the percentage of renewable energy in electricity production in Turkey will effect the environmetal impacts positively. At the stage of selecting the location for a solar energy plant, global radiation values are the most important criteria to reduce the emission values that are generated at production phase.