Presented at the International Conference on Advances in Electrical-Electronics Engineering and Computer Science (ICEEECS2024), Ankara, Türkiye, Nov 09, 2024

SETSCI Conference Proceedings, 2024, 19, Page (s): 7-9 , https://doi.org/10.36287/setsci.19.2.007

Published Date: 21 November 2024    | 200     0

Today, the use of fossil fuels to meet energy needs has become unsustainable due to their limited resources and environmental impacts. This situation has heightened the importance of clean, eco-friendly, and sustainable alternatives, particularly renewable energy sources such as solar, wind, and biomass. Solar energy is the most widespread and effective among these alternatives. The efficiency of solar panels determines the success in converting sunlight falling on the panel surface into electricity. Generally, the efficiency of solar panels ranges between 15% and 20%, while in 2021, the best-performing panels were slightly below 23%. This efficiency depends on the type, design, and quality of the cells used, as well as the quality of the glass and other components. The collection and storage efficiency of a solar cell relies on the design of transparent conductors and the thickness of the active layer. Additionally, panel cleanliness is an important factor. For example, the rooftop solar energy system of the MEYSU factory, with an installed capacity of 2000 kW, meets approximately 25% of the company's energy needs. In this study, electricity production in conditions where the panels were dirty was compared with production values after cleaning, taking into account the environmental factors around the factory. The obtained data showed an increase of approximately 17.38% in electricity production by cleaning the panels. Thus, regularly cleaning the panels at certain intervals is very important for efficiency in solar power plants.

Keywords - Solar power plant, environmental factors, efficiency, panel cleaning, renewable energy

Günümüzde, enerji ihtiyacının karşılanmasında fosil yakıtların kullanımı sınırlı kaynakları ve çevresel etkileri nedeniyle sürdürülemez hale gelmiştir. Bu durum, temiz, çevreci ve sürdürülebilir alternatiflerin, özellikle güneş, rüzgâr ve biyokütle gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının önemini artırmıştır. Güneş enerjisi, bu alternatifler arasında en yaygın ve etkili olanıdır. Güneş panellerinin verimliliği, panel yüzeyine düşen güneş ışığının elektriğe dönüşümündeki başarıyı belirler. Genel olarak, güneş panellerinin verimliliği %15 ila %20 arasında değişirken, 2021'de en iyi performans gösteren paneller %23'ün biraz altında kalmıştır. Bu verimlilik, kullanılan hücre tipine, tasarımına ve kalitesine, cam ve diğer bileşenlerin niteliğine bağlıdır. Bir güneş hücresinin toplama ve depolama verimliliği, şeffaf iletkenlerin tasarımı ve aktif katman kalınlığına bağlıdır. Ayrıca, panel temizliği de önemli bir faktördür. Örneğin, MEYSU fabrikasının çatı güneş enerji sistemi, 2000 KW kurulu güç ile firmanın enerji ihtiyacının yaklaşık %25'ini karşılamaktadır. Bu çalışmada fabrika etrafındaki çevresel faktörler göz önüne alınarak panellerin kirli olduğu durumdaki elektrik üretimi ile temizlendikten sonraki üretim değerleri karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Elde edilen veriler panellerin temizlenmesi ile yaklaşık %17.38’lik bir elektrik enerjisi üretimde artış elde edilmiştir. Böylelikle güneş enerji santrallerinde özellikle panellerin belli periyotlarla temizlenmesi verimlilik açısından oldukça önemlidir. 

Keywords^Turkish - Güneş enerji santrali, çevresel faktörler, verimlilik, panel temizliği, yenilenebilir enerji

[1] C. E. Özsoy, and D. İ. N. Ç. Ahmet, “Sürdürülebilir kalkınma ve ekolojik ayak iz,” Finans Politik ve Ekonomik Yorumlar, vol. 619, pp. 35-55, 2016.

[2] A. Muhammadi, M. Wasib, S. Muhammadi, S. R. Ahmed, A. H. Lahori, S. Vambol, and O. Trush, “Solar Energy Potential in Pakistan: A Review.” Proceedings of the Pakistan Academy of Sciences: B. Life and Environmental Sciences, vol. 61, pp.1-10, 2024.

[3] M. E. Bilgili, and A. Akyüz, “Çukurova Koşullarında Tarımsal İşletme Çatılarında Fotovoltaik Sistemlerin Tekno-Ekonomik Yönden Tasarımı,” Toprak Su Dergisi, pp. 61-69, 2019.

[4] B. Y. Liu, and R. C. Jordan, “The interrelationship and characteristic distribution of direct, diffuse and total solar radiation,” Solar Energy, vol. 4(3), pp. 1-19, 1960.

[5] D. H. Li, G. H Cheung, and J. C. Lam, “Analysis of the operational performance and efficiency characteristic for photovoltaic system in Hong Kong,” Energy conversion and management, vol. 46(7-8), pp. 1107-1118, 2005.

[6] Gautam, A., Hameed, S., Khalid, A., & Khan, S. A. (2012). The impact of dust on solar PV performance: Investigation on PV surface cleaning. Solar Energy, 85(4), pp. 1-8. https://doi.org/10.1016/j.solener.2012.01.005

[7] Skoplaki, E., & Palyvos, J. A. On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations. Solar energy, 83(5), pp. 614-624, 2009.

[8] Duffie, J. A., & Beckman, W. A. Solar engineering of thermal processes. John Wiley & Sons. 2013.

[9] Gupta, R., Yadav, S., & Khatri, S. K. Impact of environmental factors on performance of solar photovoltaic module: A review. Journal of Solar Energy Research, 5(1), pp. 45-55, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jser.2019.01.005

[10] Chow, T. T. A review on photo voltaic/thermal hybrid solar technology. Applied Energy, 87(2), pp. 365-379, 2010.

[11] Sayigh, A. A. M. Solar energy engineering. Academic Press. 1978.

[12] Dubey, S., Sarvaiya, J. N., & Seshadri, B. Temperature dependent photovoltaic (PV) efficiency and its effect on PV production in the world–a review. Energy Procedia, 33, pp. 311-321, 2013.

[13] Luque, A., & Hegedus, S. (Eds.). Handbook of Photovoltaic Science and Engineering. John Wiley & Sons. 2013.

[14] Skoplaki, E., & Palyvos, J. A. On the temperature dependence of photovoltaic module electrical performance: A review of efficiency/power correlations. Solar Energy, 83(5), pp. 614-624, 2009.

[15] Parida, B., Iniyan, S., & Goic, R. A review of solar photovoltaic technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(3), pp. 1625-1636, 2011.

[16] Dunlop, J. P. Photovoltaic systems. American Technical Publishers. 2012.

[17] Carr, A. J., & Pryor, T. L. A comparison of the performance of different PV module types in temperate climates. Solar Energy, 76(1-3), pp. 285-294, 2004.

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License 4.0, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.